DE897494C

DE897494C - Mehrstufiger Roehrenkommutator

Info

Publication number: DE897494C
Application number: DEI2213A
Authority: DE
Inventors: Jerrier Abdo Haddad; Leon Edward Palmer
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1948-07-09
Filing date: 1950-09-29
Publication date: 1953-11-23

Description

Mehrstufiger Röhrenkommutator Zum Zählen von Impulsen verwendet man häufig Röhrenkommutatoren. Hierbei besteht ein solcher Kammutator aus mehreren in Reihe geschalteten Triggerkreisen. Unter eineim Tri.ggerkreis versteht man eine aus zwei Röhren bestehende Kippschaltung, die durch äußere Impulse von einem stabilen Zustand in den anderen geschaltet wird. Gemäß der Erfindung sind zwischen je zwei benachbarten Triggerkreisen Elektronenröhren geschaltet, .deren Steuergitter mit den jeweils:vorangehendenTriggerkreisen derart gekoppelt sind, daß stets nur eine Röhre auf die, allen Kopplungsröhren. gleichzeitig zugeführten positiven Impulse anspricht. Diese Impulse können die zu zählenden Impulse sein. Vortedlhafterweise ist das Steuergitter der Kopplungsröhre mit der Anode der zweiten Röhre des vorhergehenden Triggerkrei.ses und die Anode der Kopplungsröhre mit der Anode der, ersten Röhre des nachfolgenden Triggerkreises verbunden.
Ferner ist zur Zurückschaltung derTriggerkreise in .ihren Anfangszustand noch jeweils. eine Verbindung der Anode der ersten Röhre eines Triggerkreis es über einen Kondensator mit dem Steuergitter der ersten Röhre des, vorhergehenden. Tri.ggerkreises vorgesehen. Zur Störbefreiung ist außerdem der, positive Pol der Anodenspannungsquelle für die Elektronenröhren über einen Kondensator und einen Widerstand mit dem Steuergitter, der zweiten Röhre jedes Triggerkreises verbunden. Die Triggerkreise könnten zu einem Ring geschlossen sein. Durch Anlegern einer, Löschspannung an die Steuergitter der leitenden Röhren kann der Kommutator ferner in seine Anfangsstellung zurückgeschaltet werden. In der nachfolgendem Beschreibung ist allgemein von Kippkreisen die Rede.
Zur Einleitung deis Umlaufes des Kommutfiators wird ein negativer Impuls dem Steuergitter einer leitenden, Röhre eines Kippkreises aufgedrückt, wodurch diese Stufe in: ihren anderen stabilen Zustand kippt und die nachfolgende Kopplungsröhre auf positive Impulse ansprechbereit macht. Der letzte Kippkreis kann an eine negative Impulse liefernde Stromquelle angeschlossen sein. Ferneir kann, eine Röhrenschaltung zum selbsttätigen Rückschalten der Kippkreise in ihre Anfangsstellungen vorgesehen sein. -Die Kippkreise werden so schrittweise weitergeschaltet, bis alle Kippkreise in ihren Anfangszustand zurückgekehrt sind. Darauf kann eire neuer Umlauf beginnen. Der Kommutator spricht somit auf eine bestimmte Anzahl vom Impulsen an. Er maß dann. auf seine ursprüngliche Stellung von Hand oder selbsttätig zurückgeschaltet werden. Ein Impulsformer erzeugt aus rechteckigen Impulsen scharfe spitze Impulse. .
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor. An Hand der Figuren werden nunmehr einige Aus.führungsbenspi.ele der Erfindung erläutert: Fig. i und i a zeigen zusammengesetzt das Schaltbild des neuen Ringkommutators gemäß der Erfindung; Fig:2 zeigt das. Schaltbild eines Kommutatoes für nur einem Umlauf des Kommutators ; Fing. 3 stellt die Schaltung des Kommutators mit selbsttätigem Rückschelten dar; FinG. q. ist eineTabel:le, aus d'er-,die Schaltzustände während eines Umlaufes des Kommutators entsprechend den Fig. i und i a zu entnehmen sind.
Der neue Kommutator gemäß Fi:g. r und i a enthält einen Impulsumformer S; vier Kippkreise A, -B, C und D und deren Kopplungsstufen H, I, I und K. Der Impulsumformer, jeder Kippkreis und jede Kopplungsstufe sind durch gestrichelte vertikale Linien zur besseren Übersichtlichkeit getrennt. Jeder Kippkreis. enthält zwei gittergesteuerte Röhren A i -A 2, B i-B 2, C i-C 2 bzw. D i-D 2. Die benutzten Röhren sind alle von der gleichen Type und können Einfachröhren oder auch- Doppelröhren in einem gemeinsamen Kolben sein.
Jeder Kippkreis A bis D besitzt zwei stabile Zustände, die wechseilweise eingenommen werden können. In dem einen Zustand isst die eine Röhre leitend- und ;die andere nichtleitend, in dem anderen Zustand ist die Leitfähigkeit der Röhren vertauscht. Diese beiden Zustände werden hier als Ein- und Aus-Stellungen oder -Zustände bezeichnet. Die Stellung Ein soll ,darin in den Ausführungsbeisp.ielen. vorhanden seien, wenn die linke Röhre A i, z. B. des Kippkreises A, leitet und die rechte. Röhre A 2 nichtleitet. Die Stellung Aus herrscht dann, wenn die linke Röhre A i nichtleitet und die rechte Röhre A:2 leitet. In der Null= oder Anfangsstellung des Korrimutators befinden sich der Kippkreis A in .der Stellung Ein und die Kippkreise B, C und D in der Stallung Aus, was durch einen Punkt unten neben der Röhre A i und neben. ,den Röhren B 2, C 2 und D:2 angedeutet ist. Die Kennzeichnung der Schaltzustände ist in allem Figuren auf diese Weise durchgeführt. Die Kippkreise A, B, C und D gleichen einander; ihre wird daher nur an Hand des Kippkreises A erläutert, und nur die Wertei der verwendeten Widerstände und Kondensatoren dieses Kreises werden angegeben, die jedoch nur zur Klarstellung der Wirkungsweise dienen und auch anders gewählt werden können, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzugehen.
Die Kathoden der Röhren A i und A 2 sind über die Leitungen zo bzw. ii mit der o-Volt-Leitung r2 verbunden; die Anoden dieser Röhren sind an die -I- i5o-Vofilt-Leitung über die Widerstände 1q. bzw. 15 angeschlossen, von denen jeder selbst aus zwei in Reihe: geschalteten -Widerständen besteht, von denen der eine von i2 kOhm mit der Anode und der andere vom, 7,5 kOhm mit der Leitung 13 verbanden sind. Die Leitung 16 führt von der Anode der Röhre A2 zu dem oberen Ende eines Spannungsteilers, der aus den Widerständen 17 und 18 von je Zoo kOhm aufgebaut ist. Der Kondensator i9 von ioo Picofarad liegt zu dem Widerstand 17 parallel. Das, untere Ende des Spannungsteilers ist mit einer - i,ao-Vo-lt-,Gittervorapannungslösch;leütun.g 2o verbunden, die ihrerseits über den Löschschalter, CBS an die - ioo Vo@lt-Vorspannungsleitung 21 angeschlossen ist. In gleicher Weise führt eine Leitung 22 von der Anode der Röhre A i zu dem oberen Ende eines Spannungsteilers, der aus dem: Widerständen 23 und 2¢ von je Zoo kOhm besteht. Der Kondensator 25 von ioo Picoifarad überbrückt den Widerstand a3. Das untere Ende des Spannungsteilers ist mit der -- ioo-Vo,lt-Vorspannungsl@eitung 2i verbunden.
Da der Kippkreis A anfangs sich in der Ein-Stellung befindet, ist die Röhre A2 durch die bekannte Arbeitsweise der Kippschaltung bis zum unteren Knidk vorgespannt, und die Röhre A i wird leitend. Da die Kippkreise B, C und D sich in der Anfangsstellung im Aus Zustand befinden, leiten die Röhren B:2, C 2 und D 2, während die Röhren B i, C i und D i nichtleitend sind. Die Steuergitter der Röhren A i, B 2, C 2 und D 2 sind a n die Gittervorspannungslöschleitung 2o angeschlossen, wodurch die schnelle Zurückschaltung des Kommutatoirs in die gewählte Anfangsstellung erfolgen kann.
Um die Schaltung in die, gewählte Anfangsstellung zurückzuführen, wird die Löschleitung 2o durch das Öffnen des Schalterfis CBS von der - ida-Volt-Vorspannnngs.leitung getrennt. Durch das Öffnen des Schalters CBS übersteigt die an die Röhren A i, B 2, C 2 und D 2 gelegte Spannung den unteren Knick Einstellwert. Diese Röhren werden daher leitend unabhängig von ihrem Leitfähigkeitswert, den sie unmittelbar vor dem Öffnen des Schalters aufgewiesen haben. Ein gleiches Gittervorspannungslöschsystem ist für jedes Ausführungsbeispiel nach .der Erfindung und auch für den gleichen Zweck vorgesehen:; es sollen nämlich die Verbindungen von den Steuergittern der ausgewählten Röhren zu der Löschleitung geändert werden, damit die verschiedenen gewählten Anfangsstellungen der bezüglichen Kippkreise eingestellt werden.
Die Röhren, deren Steuergitter an die Löschleitung 2o angeschlossen sind, sind leitend,, wenn sich der Kommutator in der Null- oder festgelegten Anfangsstellung befindet. Dias Schließen des Schalteers CBS entfernt nicht die am- Steuergitter der leitenden Röhren liegende positive Gittervorspannung. Diese Röhren bleiben leitend, bis der stabile Zustand jedes Kippkreises durch äußere Einwirkung umgeschaltet wird. Das Steuergitter der Röhre A i wird z. B. an ein Potential gelegt, das durch den aus den Widerständen 15, 17 und 18 bestehenden Spannun.gsteileir, der zwischen die+ i5o-Volt-Laitung 13 und die Löschleitung 2o geschaltet ist, beistimmt ist. Dieses Potential ist größer als die Spannung, die zur Aufrechterhaltung der Leitfähigkeit der Röhre A i erforderlich ist.
Der Kippkreis A wird durch das Anlegen eines negativen Impulses an das Steuergitter der leitenden Röhre von Ein ,auf Aus und durch das Zuführen eines negativen Impulses. zur Anode der nichtleitenden Röhre auf Ein umgeschaltet, wie später noch näher ausgeführt wird.
Wird ein negativer Impuls auf das Steuergitter der leitenden RöhreA i gegeben, so sinkt die positive Vorspannung an diesem Steuergitter, und die Leitfähigkeit der Röhre A i nimmt ab. Die Anodenspannung der Röhre A i steigt dann, und diese erhöhte Anodenspannung wird von der Anode der Röhre A i über die Parallelschaltung von Widerstand 23 und Kondensator 25 auf das Steuergitter der Röhre A2 übertragen. Somit wird dies Spannung .des Steuergitters der Röhre A2 genügend positiv, um die Röhre A2 leitend zu machen. Durch den auftretenden Spannungsabfall vermindert sich die- Spannung an, der Anode der Röhre A 2,. Diese verminderte Spannung wird über die aus. dem Widerstand 17 und dem Kondensator i9 bestehende Parallelschaltung auf das Steuergitter der Röhre A i übertragen und läßt die Leitfähigkeit der Röhre A i noch weiter sinken. Diese sich auf schaukeiinde Wirkung dauert an., bis- die Röhre A i nicht mehr leitet und die Röhreg A2 eine gleichmäßige Leitfähigkeit .aufweist. Deshalb schaltet der negative Impuls, der auf das Steuergitter der Röhre A i gegeben wird, den Kippkreis A vom Ein-Zustand auf den Aus-Zustand um. Der Kippkreis bleibt auf Aus, bis ein negativer Impuls auf die Anode der jetzt leitenden Röhre A2 gegeben wird.
In diesem Falle wird ihre Anode auf negativere Werte gebracht; der Kippkreis kippt auf Ein und bleibt in diesem Zustand, his ein negativer Impuls auf das Steuergitter der Röhre A i gegeben wird.
Das wechselweise Anlegen von negativen Impulsen an die Steuergitter und die Anoden der Röhren A i und A2 zwingt den Kippkreis zur Wiederholung des oben beschriebenen Ablaufs.
Der Impulsumformer S enthält die gittergesteuerten Röhren 26 und 27, deren Anoden über die Wiederstände 28 und 29 an der -I- i5o-Volt-Leitung 13 liegen,. Die Kathoden der Röhren 26 und 27 sind über die Leitungen 30 bzw. 31 mit der o-Volt-Leitung 12 verbunden. Die Anode der Röhre 26 ist über die Leitung 32, den Kondensator 33 von iooPicofarad und denWiderstand34 von, iookOhm mit dem Steuergitter der Röhre 27 verbunden,. Die Verbindung des Kogndensators 33 mit dem Widerstand 34 führt über de!n Widerstand 3.5 von f o kOhm zu der o-Volt-Leitung 12. Das Schirmgitter der Röhre 27 liegt über die Leitung 3,6 und den Entstörungswiderstand 36a von 470 Ohm an der+ i5ö-Voglt-Leitung 13.
Die Anode der Röhre A2 ist über die Leitung 38 und den Widerstand 39 von 330 kOhm mit dem Steuergitter der Röhre 37 der K.opplugngssgtufe H verbunden. Das Steuergitter liegt ferner über einen Widerstand 41 von 51o kOhm und eine Leitung 42 an der - 25o-Volt-Vorspannungsleitung 40. Die Kathode der Röhre 37 ist über die Leitung 43 an die o-Voglt-Leitung 12 und ihre Anode ist über die Leitung 44 an dieAnadederRöhreB i angeschlossen.
Die Anode der Röhre B2 liegt über die Leitung 46 und den Widerstand 39 an dem Steuergitter der Röhre 45 der Kopplungsstulfe I. Dieses Steuergitter ist ferner über den Widerstand 41 und die Leitung 49 an die - 25o-Volt-Leitung 4o angeschlossen. Die Kathode, der- Röhre 45 ist durch die Leitung 50 mit der o-Volt Leitung i2 und ihre Anode ist durch die Leitung 51 mit der Anode der Röhre C i verbunden.
Die Anode der Röhre C2 ist über die Leitung 53 und den Widerstand 39 an das Steuergitter der Röhre 52 der Kopplungsstufe T angeschlossen. Das Steuergitter liegt ferner über den Widerstand 41 und die Leitung 56 an der - 25o-Volt-Leitung 401. Die Kathode der Röhre 52 ist über die Leitung 57 an die o-Voilt-Leitung 12 und ihre Anode, ist über die Leitung 58 an die Anode der Röhre D i angeschlossen.
Die Anode der Röhre D 2 liegt übegr die Leitung 6o und den Widerstand 39 an dem Steuergitter der Röhre 59 der Kopplungsstufe K. Das Steuergitter ist über den Widerstand 41 und die Leitung 63 an die - 25o-Voilt-Leitung 4o angeschlossen. Die Katholde der Röhre 59 Ist über die Leitung 64 mit der o-Voglt-Leitung 12 und ihre Anode ist über die Leitung 65 mit der Anode der Röhre A i verbunden.
Die Leitung 66 führt über den Kondensator 67 von 40 Pico@farad und den Reihenwiderstand von i kOhm von dem Anodenwiderstand 14 der Röhre B i zu dem Steuergitter der Röhre A i. Die Leitung 6611 und der Kondensator 67a von 40 Picofarad in Reihe mit einem Widerstand von i kObim verbinden das Steuergitter der Röhre A2 mit der -f- i5o-Voglt-Leitung 13. Die Leitung 68 führt über den Kondensator 69 von 40 Picofarad und über einen Widerstands von i kOhm von dem, Anodenwiderstand 14 der Röhre C i zu dem Steuergitter der Röhre B i. Die Leitung 6891 und der Kondensator 6911 von 4o Pico,farad in Reihenschaltung mit einem Widerstand vom i kOhm verbinden: das Steuergitter der Röhre B2 mit der -f- i5o-Vo,lt-Leitung 13. Über die Leitung 7icx, den Kondensator 71 von 4o Picofarad und über einen Widerstand von ikOhm ist derAnoidenw-iiders@tandi4 derRöhre D i mit den Steuexgitter der Röhre C i verbunden. Die Leitung 70a führt über den Kondensator 71a von 4o Picofarad und einen Widerstand von i kOhm von dem Steuergitter der Röhre C:2 zu der -I- i5o-Volt-Leitung i3. Die Leitung 72 verbindet über den Kondensator 73 von 4o Picofarad und den Reihenwiderstand von i kOhm den Anodenwiderstand 14 der Röhre A i mit dem Steuergitter der Röhre Dz. Die Leitung 72a führt über den Kondensator 73a von 40 Picofarad und den Reihenwiderstand von i kOhm von der -I- i 5o-Volt-Leitung 13 zu dem Steuergitter der Röhre D 2. Die Leitung 74und die Kondensatoren 75 mit je 25 Picofarad verbinden den Anodenwiderstand 29 der Röhre 27 mit den Steuergitternder Röhren 37, 45, 52 und 59.
Dem mit dem Steuergitter der Röhre 26 verbundenen. Anschluß 76 des Ringkommutators gemäß der Erfindung wird eine Reihe von positiven rechteckigen, Impulsen zugeführt. Die Röhre 26 wird also, beim Ansprechen. auf jedem; zugeführten positiven Impuls leitend; nichtleitend dagegen ist sie im der Zeit, in der keine Impulse zugeführt werden.
Wird ein positiver Impuls auf die Klemme' 76 gegeben, so wird die Begrenzerröhre 26 leitend, und die Anodenspannung sinkt stark von -I- i5o Volt auf annähernd -I- 5o Volt herab. Wegen der differenzierendem Wirkung des- Kondensators 33 und des Widerstandes 35 treten die dem Eingangskreis zugeführten rechteckigen Impulse als positive und negative spitze Impulse an dem Verbindungspunkt des I#-,ondensato@rs 33 und des Widerstandes 34 auf. Infolge des über den Widerstand 34 fliei3@eivden Gitterstromes in der Leistungsverstärkerstufe 27 können die positiven Impulse die Anodenspannung dieser Röhre nicht beeinflussen. Dagegen. drückt der negative Impuls von der Anode der Röhre 26 dem Steuergitter der Röhre 27 eine negative Spannung -auf und läßt den Amodenstrom dieser Röhre entsprechend ihrer Aussteuerung abnehmen und somit einen positiven Spannungsimpuls an ihrer Anode erzeugen: Wenn die der Klemme 76 zugeführten Impulse als Rechteckimpulse angenommen wurden sind, so ist es klar, draß es für die Erfindung nicht wesentlich ist, @daß @d'ie Impulse diese Wellenform aufweisen. Es können ebensogut auch irgendwelche positiven Impulse unregelmäßiger Form verwendet und an die Eingangsklemme 76 gelegt werden.
Die Leitung 74 überträgt von dann Anodenwiderstand 29 einen positiven Impuls, dessen. Spannungsamplitude annähernd 8o Volt beträgt und sich zwischen den Werten. von -I- 5o bis + 130 Voilt bewegen kann. Dieser positive Impuls wird von der Leitung 74 über die Kondensatoren, 75 den Steuergittern aller Röhren 37, 45, 52 und 59 aufgedrückt.
Die Widerstände 15, 39 und 41 bilden einen Spannungsteiler zwischen. der -I- i 5io@-Volt-Leitung 13 und der -25o-Volt-Leü@tung 4o. Leiten die Röhren A2, B2, C2 und D2, so wird die Spannung an dem Verbindungspunkt der Widerstände 15 und 39 niedriger sein, als kein die Röhren nichtleitend wären. Leiten diese Röhren, so entsteht infolge der Spannungsteilung durch die Wiederstände 39 und 41 an den Steuergittern der entsprechenden Röhren 37, 45, 52 und 59 eine Spannung von annähernd - 85 Volt. Der positive Impuls, der zu dieser Zeit von der Leitung 74 übertragen wird, reicht nicht aus, diese Röhren, leitend zu machen. Wenn jeder Kippkreis auf Aus steht, wird' die Röhre der Kopplungsstufe, deren Steuergitter mit der Anode der rechten Röhre des Kippkreises im Aus-Zustand verbunden ist, durch einen positiven, über die Leitung 74 gegebenem Impuls nichtleitend gemacht.
Wenn ein Kippkreis sich in dem Ein-Zustand befindet, ist die Spannung an .der .Anode seiner rechten Röhre höher, als wenn der Kippkreis sich in dem Aus-Zustand befindet. Wenn unter diesen Umständen über den aus den Widens.tänden 15, 39 und 41 bestehenden Spannungsteiler eine Spannung von annähernd - 35 Volt am Steuergitter der nächstfolgenden Zwischenstufenröhre liegt, wewst auch; wenn der Kippkreis A sich in dem Ein-Zustand befindet, das Steuergitter der Röhre 37 eine Vorspannung von - 35 Volt auf.
Wird ein positiver Impuls auf das mit - 3,5 Volt vorgespannte Steuergitter einer Kopplungsröhre gegeben, so wird diese Röhre leitend; wenn ihr Steuergitter bis ins positive Gebiet ausgesteuert wird, wird durch das Fließen des Gitterstromes jede weitere Erhöhung der wirksamen Steuerspannung verhindert. Wegen dieses Gitterstromes, kann somit die volle Größe des dem Steuergitter zugeführten Impulses keine entsprechende Steuersspannungsänderung am Gitter bewirken. ' Nach dieser Beschreibung der Arbeitsweise der Kippkreise, des Impulsumformers und der Impulsbeeinälussung,durch die Kopp@lungsstufenröhren soll nun ein vollständiger Arbeitsgang dieses neuen Ringkom.mutators an Hand der Fig. i, i a und 4 beschrieben werden.
Vor dem Anlegen von Impulsen zwischen der Klemme 76 und der Leitung 12 befindet sich der Kommutator in der Null- oder der gewählten Anfangsstellung; die Kippkreise A; B, C und D sind Ein, Aus, Aus bzw. Aus entsprechend der Fig. 4 geschaltet. Das Steuergitter der Röhre 37 ist daher auf annähernd - 35 Volt vorgespannt; die Steuergitter der Röhren 45, 52 und 59 eieigen an annähernd - 85 Volt Vorspannung, so daß nur die Röhre 37 beim ersten positiven Impuls über die Leitung 74 wirksam ausgesteuert werden, kann.
Beim Auftreten des ersten positiven Impulses an der Eingangsklemme 76 wird ein positiver Impuls von denn -Anotdenwiderstand 29 über die Leitung 74, wie bereits beschrieben worden ist, und über den Kondensator 75 auf das Steuergitter der Röhre 37 übertragen und steuert diese. Der dadurch fließende Anodenstrom hat einen Spannungsabfall an der Anode der Röhret 37 zur Folge. Diese verminderte Spannung wird über die Leitung 44 auf die Anode von B i und dem Gitter von B 2 übertragen, macht diese Anode und dieses Gitter negativer, und der Kippkreis B kippt in den Ein-Zustand. Ist der Kippkreis B auf Ein gekippt und leitet somit die Röhre B i jetzt, tritt in ihrem Anodenkreis ein vergrößerter Spannungsabfall auf. Der hierdurch erzeugte negative Impuls wird über die Leitung 66, den Kon@densato@r, 67 und den Widerstand von i kOhm auf das Steuergitter der leitenden Röhre A i übertragen, deren Leitfähigkeit herabgesetzt wird, wodurch der Kippkreis A in dien Aus-Zustand umgeschaltet wird. Die erhöhte Anodenspannung der Röhre B 2 nach dem Umschalten des Kippkreises auf Ein vermindert die negative Gittervorspanniung des Steuergitters der, Röhre 45 auf annähernd - 35 Volt.
Die infolge der Nichtleitfähigkeit erhöhte positive Spannung an. der Anode der Röhre B 2 hat nicht unmittelbar die Erhöhung der Vorsp-annung der Röhre 45 auf - 35 Volt wegen der durch den Widerstanid 39 bedingten Verzögerung zur Folge.
Isst das Steuergitter, .der Röhre 45 schließlich auf - 35 Volt vorgespannt, ist der erste Impuls auf der Leitung 74 abgeklungen. Es ist leicht verständlich, daß die auf die Leitung 74 gegebenen Impulse von genügend kurzer Dauer sein sollten, um das Arbeiten einer anderen Kopplungsröhre zu -verhindern.
BeimGe#ben des zweitenImpulses auf dieKlemme 76 wird der auf der Leitung 74 auftretende positive Impuls über den Kondensator 75 dem Steuergitter der Röhre 45 zugeführt, und da nun ihre Gitte@rvorspannung ziemlich positiv isst, genügt diese der ziemlich positiven Gittervorspannung überlagerte Spannung, um die Röhre leitend zu machen. Die sich ergebende verminderte Spannung an der Anode der Röhre 45 wird über die Leitung 51 auf die Anode der Röhre C i übertragen, wodurch der Kippkreis C in den Ein-Zustand umgeschaltet wird. Die durch diese Umstellung an der Anode der Röhre C2 auftretende erhöhte Spannung bringt das Steuergitter derRöhre52 auf annähsernd-35 Vodt. Die verminderte der Röhre C i bewirkt die Übertragung eines negativen Impulses über die Leitung 68 und den Kondensator 69 zu dem Steuergitter der Röhre B i, wodurch der Kippkreis B auf Aus umgeschaltet wird.
Beim Anlegen des. dritten Impulses an den Anschluß 76 gelangt der sich ergebende positive Impuls über die Leitung 74 und den Kondensator 75 zudem Steuergitter der Röhre 52 und macht diese Röhre leitend.
Die an der Anode der Röhre 52 auftretende verminderte Spannung wird mittels der Leitung 58 auf die Anode der Röhre D i übertragen und schaltet den Kippkreis. D auf Ein um. Die durch diese Umschaltung des Kippkreises D auf Ein erfolgte Spannungssteigerung an der Anode der Röhre D2 bringt,das, Steuergitter der Röhre 59 auf annähernd - 35 Volt. Der Spannungsabfall an der Anode der Röhre D i erzeugt einen negativen Impulse, der über die Leitung 70 und den Kondensator 71 zu dem Steuergitter der Röhre C i gesendet wird und den Kippkreis C in den Ans-Zustand kippt.
Beim Anlegen des vierten. Impulses an den Anschluß 76 gelangt der erzeugte positivem Impuls über die Leitung 74 und den Kondensator. 75 zu dem Steuergitter der Röhre 59 und macht diese Röhre leitend. Die an der Anode der Röhre 59 auftretende verminderte Spannung wird über die Leitung 65 auf die Anode der Röhre A i gegeben und schaltet den: Kippkreis A auf Ein um. Durch das Kippen des Kippkreises A auf Ein wird ein. im Anodenkreis der Röhre A2 erzeugter- positiver Impuls der Röhre 37 aufgedrückt und läßt dessen Spannung auf annähernd -35 Volt ansteigen. Durch den Spannungsab,fal.l an der Anode der Röhre A i entsteht ein negativer Impuls, der von dem Widerstand 14 über die Leitung 72, den, Kondensator 73 und den Widerstand von i kOhm auf das Steuergitter der Röhre D i gegeben wird und den Kippkreis, D auf Aus kippt.
Die Röhren und Kippkreilse des Kommutators befinden sich nun in der Null- oder Anfangsstellung, und ein Kreislauf der Kommutatorschaltun g ist vollendet.
Es ist klar, daß während des ganzen Arbeitsganges dieses Kommutators stets nur eine Kopplungsröhre zwischen den Kippkreisstufen auf den positiven Impuls auf der Leitung 74 ansprechen kann. Durch ihre Ansprechbereitschaft ruft die Kopplungsröhre ein Umschalten des nächstfolgenden Kippkreaises hervor. Die Anodenspannun gsänderung einer Röhre dieses Kippkreises hat zur Folge, daß die nächste Kopplungsröhre vorbereitet wird, um auf die positiven Impulse auf der Leitung 74 anzusprechen. Dia Anodenspannungsändserung der anderen Röhre des Kippkreises bewirkt ein Umschalten des vorhergehenden Kippkreises.
Es soll noch bemerkt werden, daß durch die Verbindung des Steuergitters. der Röhre A i finit der Anodei der Röhre B i auch eine Verbindung von der -I- 15o-Volt-Leitung 13 zu dem Steuergitter der Röhre, A i hergestellt isst. Deshalb kann eine auf der Leitung 13 auftretende Störung eine hinreichende Gleichgewichtsstörung des Kippkreises A heebeiführen, so daß dieser Kippkreis von dem einen stabilen Zustand; in den anderen kippen könnte. Aus diesem Grunde ist der Kondensator 67a vorgesehen, der das Steuergitter der Röhre A 2 mit der -i- 15o-Volt-Leitung 13 verbind'eit und die Übertragung irgendeiner auf der Leitung 13 auftretenden. Störungsspannung zu den Steuergittern der Röhren A i und A 2 verhindert. Die Kondensatoren 69a, 71" und 73a arbeiten in gleicher Weisse wie der Kondensator 67a und verhindern ein ungewolltes Umschalten der Kippkreise B, C und D.
Die Reihenfolge der Umschaltungen: der Kippkreise des neuen; Röhrenkommutators nach Fi!g. i a und i b in ihre Ein- und Aus-Zustände ist schematisch aus Fig. 4 ersichtlich. Nach Füg. 2 enthält der neue Kommutator einen impulsumformenden Kreis S. Dieser kann, rechteckige Impulse in eine Reihe von positiven Impulsspitzen umformen und die Leitung 74 damit speisen, die dann zu den Kippkreisen A, B; C und den Kopplungskreisen H und: I gelangen.
Die einzelnen Kippkreise A, B und C und die Kopplungskreise H und I zwischen den Kippkreisen sind .identisch mit denen, die indem neuen Kommutatoir nach den Fig. i und i a verwendet werden. Durch gewisse Schaltungsänderungen kann jedoch eine unterschiedliche Arbeitsweise erreicht werden. Das Stenergitter, der Röhre A i ist über den Widerstand i 8 an die - i oo-Vodt-Leitung 2 i angeschlossen, und das Steuergitter der Röhre A:2 steht über den Widerstand 24 mit der Löschleitung 2o in Verbindnng. Deshalb sind in der Null- oder Anfangsstellung drei Kippkreise A, B und C alle in der AusStellung.
Die Anschlußklemme 77 ist über den Kondensator 78 und die Leitung 79 mit dem Steuergitter der Röhre A 2 verbunden. Die Anode der Röhre C 2 ist über die Leitung 53 an die, Klemmei 8o angeschlossen, an der die Anod'enspannungsänd'erungen dieser Röhre C:2 auftreten. Die l Klemme 8o kann mit einem folgenden Kopplungskreis oder mit einer anderen auf Impulse ansprechenden Vorrichtung verbunden werden. Das Steuergitter der Röhre C i ist über, die Leitung 70 an eine Klemme 81 angeschlossen, auf die positive Impulse gegeben werden können;, um den Kippkreis C von dem Ein- in den Aus-Zustand zu schalten. Dieselbe Löschsp(annungsschadteranordnung wie in Fig. i und i a ist vorgesehen, um den Kommutator in die Null- oder Anfangsstellung zurückzuschalten.
Wenn positive Impulse von dem Impulsuunformer S auf die Leitung 74 gegeben werden und sich das Zählwerk in dein Anfangssteallung befindet, so ist diese Irnpulsgabeauf den stabilen Zustand eines der Kippkreise ohne Einfluß, da die Steuergitter der Röhren 37 und 45 auf annähernd - &5 Volt vorgespannt sind.
Wird ein negativer Impuls der Klemmei 77 zugeführt, so, gelangt er über den Kondensatoir 78 und die Leitung 79 zu dem Steuergitter der leitenden Röhre A2, setzt deren Leitfähigkeit herab. und leitet dadurch die Umschaltung .des Kippkreisels A von dem Aus- in den Ein-Zustand ein. Aus der Beschreibung der Wirkungsweise des Kommutatoirs nach den Fig. i und i a geht hervor, daß diese Umschaaltung des Kippkrei!ses. A den Kommutator dahingehend beeinflußt, daß er auf die folgenden, aus dem Impulsumformer stammenden positiven Impulse anspricht, wenn die Vorspannung des Steuergitters der Röhre3-7 urnähernd auf-3.5 Volt erhöht ist.
Wenn nun .der nächste positive Impuls des Impulsumformers. auf das jetzt vorbereitete Steuergitter der Röhre 3:7 gegeben wird; so überträgt dieses über die Leitung 44 einen negativen Impuls auf die Anode der Röhre B i und kippt den Kippkreis B auf Ein. Nach .diesem Umschalteng bewirkt die an der Anode der nichtleitenden Röhre B 2 dann auftretende- erhöhte Spannung, daß das Steuergitter der Röhre 45i auf annähernd - 3 5 Volt steigt. Der durch das Absinken der Spannung an der Anode der leitenden Röhre B i erzeugte negative Impuls wird durch die Leistung 66 und den Kondensator, 67 auf das Steuergitter der leitenden Röhre A i übertragen; und leitet das Umschalten des Kippkreises A in seine Aus-Stellung ein. Schaltet der Kippkreis A auf Aus, so wird infolge des Sp:annungsabfaIls an der Anode der Röhre A:2 das Steuergitter der Röhre 37 auf annähernd - 85 Volt vorgespannt; dadurch spricht es auf Impulse von dem Impulsumformer nicht mehr an.
Der nächste positive Impuls von dem Impulsumformer macht die Röhre 45 leitend; ein negativer Impuls wird über die Leitung 5 i auf die Anode der Röhre C i .übertragen und schaltet den Kippkreis C auf Ein um. Hierdurch wird ein, negativer Impuls über die Leistung 68 und den Kondensator 69 dem Steuergitter der leitenden Röhre B i aufgedrückt, und der Kippkreis B wird auf Aus umgeschaltet. Dieses Schalten des Kippkreises B bringt an das Steuergitter der Röhre 45 eine Vorspannung von annähernd -85 Volt und macht,dadurch den Kommu= tator unempfindlich für die vom Impulsumformer gesendeten nachfolgenden Impulse.
Die zu der Anode der Röhre C2 und zum Steuergitter der Röhre C i führenden Anschlußl--lem@men 8o bew. 81 können mit Schaltkreisen verbunden werden, so daß ein vollständiger Ringkommutator entsteht.
Andererseits kann die Klemme 8o mit einer Schaltung verbunden werden, die auf die an dieser Anschlußklemme liegende Spannung anspricht; die Klemme 8,1 kann an eine negative Impulse liefernde Stromquelle angeschlossen sein, wodurch der Kippkreis C auf Aus umgeschaltet werden kann, damit auf diese Weise der Kommutator in seinen Anfangszustand zurückgeführt wird.
Deshalb kann: der Kommutator als eine Schaltung für einen einzelnen Umlauf nach entsprechender Einstellung verwendet werden. Bei einem solchen Verwendungszweck könnte ein Öffnen und Schließen des Löschschalters CBS nach jedem einzelnen Umlauf notwendig sein, damit der Kommutator in seine Anfangsis.teldun:g zurückgeschaltet oder als ein Ringzählwerk nach entsprechender Einstellung betrieben wird.
Nach Fig. 3 gleichen der Impulsumformer S und die Kopplungskreise H und I den entsprechenden Stromkreisen der Fig. 2. Die Kippkreise N2, N i und: N sind die letzten drei Kippkreise eines Kommutators mit N-Kippkreisen; sie sind identisch mit den Kippkreisen A, B und C der Fig. 2. Die Kippkreise und Kopplungskreise sind wie in Fig. 2 angeschlossen.
Die Klemme 85 ist über die Leitung 86 .mit dem Anodenwiderstand 14 der Röhre N 2 - i verbunden und ferner an das Steuergitter einer Röhre des vorhergehenden nicht dargestellten Kippkreises angeschlossen, um diesen Kippkreis auf Aus zu schalten, wenn der Kippkreis N 2 auf Ein kippt. Der neue Schaltkreis L ist vorgesehen; um den Kommutator am Ende eines jeden Umlaufes in die gewählte Anfangsstellung zurückzuschalten. Die Kathode der Röhre 87 liegt unmittelbar an der o-Volt-Leitung 12; ihre Anode ist über die Leitungen 88 und 53 unmittelbar an die Anode der Röhre N-2 angeschlossen. Das Steuergitter der Röhre 87 ist über die Leistung 53 und den Widerstand 39 mit der Anode dar Röhre N-2 und über den Widerstand 41 mit der - 25o-Volt-Leitung 40 verbunden.
In der Anfangsstallung des Koimmutators sind die Gitter der Kopplungsröhren, 37 und 45 und der Schaltröhre 87 auf annähernd - 85 Volt vorgespannt; die positiven Impulse, die von dem Impulsumformer auf die Leitung 74 gegeben werden, sind ohne Wirkung auf den stabilen Zustand irgendeines der Kippkreise. Wird jedoch der Kippkreis N 2 von Aus auf Ein bei einem gewöhnlichen Zählvorgang umgeschaltet, so, vemlagert sich die negative Spannung am Steuergitter der Röhre 37 in positiver Richtung auf annähernd - 35 Volt und macht so die Röhret 37 für einen Impuls über die Leitung 74 ansprechbereit.
Beim nächsten, dem Steuergitter der Röhre 37 aufgedrückten positiven, Impuls leitet die Röhre 37 und verursacht die Umschaltung des Kippkreises N i von Aus auf Ein. Durch diese Umschaltung erhöht sich die Vorspannauig am Steuergitter der Röhre 45 auf annähernd -35 Volt. Zu gleicher Zeit wird infolge des jetzt auftretenden: größeren Spannungsabfalls am Anodenwiderstand der Röhre N i - i ein negativer Impuls, erzeugt und über die Leitung 66 und den Kondensator 67 auf das Steuergitter der Röhre N2-i übertragen, so diaß der Kippkreis N2 von Ein auf Aus umgeschaltet wird. Durch das Kippen dies Kippkreises N2 wird das Steuergitter der Röhre 37 auf annähernd - 85 Volt vorgespannt; dadurch spricht die Röhre 37 auf positive Impulse von der Leitung 74 nicht mehr an.
Beim Senden des nächsten positiven Impulses vom Impulsumformer auf die Leitung 74 leitet die Röhre 45 und läßt den Kippkreis N von Aus auf Ein umschalten. Infolge dieses Kippvorganges wird ein negativer Impuls über die Leitung 68 und den Kondensator 69 denn Steuergitter der leitenden Röhre N i - i aufgedrückt, so daß der Kippkreis N i vom Ein- in den Aus-Zustand' wechselt. Schaltet der Kippkreis N i auf Aus., so sinkt die Spannung an dem Steuergitter der Röhre 45 auf annähernd - 85 Volt; dadurch spricht sie nicht mehr auf die positiven Impulse von der Leitung 74 an. Ebenfalls verursacht dies durch das Kippen des Kippkreises auf Ein erhöhte Spannjung an der Anode der jetzt nichtleitenden Röhre N-2, daß das Steuergitter, der Röhre 87 auf annähernd - 35 Volt vorgespannt wird.
Der nächste auf das Steuergitter der Röhre 87 gegebene positive Impuls trifft diese ansprechbereit. Die Spannung an der Anodei der Röhre 87, die über die Leitungen 88 und 53 auch an der Anode der Röhre N-2 liegt, sinkt. Durch die Verminderung der Spannung wird der Kippkreis N von Ein auf Aus umgeschaltet. Durch das Kippen, des Kippkreises N auf Aus. sinkt dile Anodenspannung der leitenden Röhre N-2 derart, diaß das Steuergitter der Röhre 8,7 auf annähernd - 85 Volt vorgespannt wird; dadurch spricht, die Röhre 87 nicht mehr auf nachfolgendes positive Impulse von der Leitung 74 an. Der Kommutator ist jetzt in :seine gewählte Anfangsstellung zurückgeschültet, in der sich die Kippkreise N 2, N i und N in der Aus-Stellung befinden und die Röhren 37, 45 und 87 auf positive Impulse von der Leitung 74 nicht mehr ansprechen.
Die .hohe Spannung an der Anode der Röhre N-2 infolge des Scheltens des Kippkrai,ses N auf Ein läßt die Schaltrehre- 87 auf die positiven Impulse von der Leitung 74 ansprechen. Ist die Röhre 87 beim Ansprechen auf einen positiven Impuls von der Leitung 74 jedoch leitend geworden, so wird der Kippkreis N auf den Aus-Zustand selbsttätig zurückgeschaltet. Die geringfügige zeitliche Verzögerung in der Impulsübertragung, die durch den Widerstand 319 zwischen dem Steuergitter der Röhre 87 und der Anode der Röhre N-2 hervorgerufen wird, genügt, um sicherzustellen:, d:aß der Kippkrens N seinen Aus-Zustand beim Einsetzen der Leitfähigkeit der Röhre 87 annimmt, bevor- die verminderte Spannung an der Anode der Röhre N-2 die Röhre 87 sperrt.
Wegen dieser neuen selbsttätigen Rückschaltung durch den Schaltkreis L bist der Kommutatar der Fig. 3 ständig für Impulse empfangsbereit, die zu der Klemme 85 gelangen. Der neue Schaltkreis L kann an den Kippkreis C der Fig. 2 angeschlossen werden, genau so, wie er an den Kippkreis N der Fig. 3 angeschlossen ist. In dieslem Fall können die Klemmen 8o und 81 und die Leitung 7o der- Fig. 2 fortfallen. Wird der Schaltkreis L in Fig.2 verwendet, so wird der Kippkreis C selbsttätig wieder in den Aus-Zustand gekippt, und somit wird der Kommutator in seine ursprünglich gewählte Anfangsstellung zurückgeschaltet. So erhält man einen Kommutator für einen einzigen Umlauf mit einer selbsttätigen Rückstellung am Ende jedes Umlaufes;- jeder Umlauf muß von einer äußeren Stromquelle zu einer bestimmten Zeiti eingeleitet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrstufiger, aus einer Reihenschaltung von Triggerkreisen bestehender Röhrenkommutator, insbesondere zum Zählen von Impulsen, gekennzeichnet durch zwischen je zwei benachbarte Triggerkrais e (A, B, C, D) geschaltete Elektronenröhren (37, 45, 52,59), deren Steuergitter mit den jeweils vorangehenden Triggerkrei@sen derart gekoppelt sind, daß stets nur eine Röhre auf die allen Kopplungsröhren gleichzeitig zugeführten positiven Impulse anspricht.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergitter der Kopplungsröhren (37, 45, 52, 59) mit den Anoden. der zweiten Röhren (A 2, B 2, C 2, D 2) der vorhergehenden Triggerkreise und die Anoden ider Kopplungsröhren mit den Anoden der ersten Röhren (B i, C i, D i, A i) der nachfolgenden Triggerkreise verbunden sind. 3. Anordnung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch- gekennzeichnet, daß die Anode der ersten Reihre @etines Triggerkreises. (z. B. B) über einen Kondensator (z. B.. 67) mit dem Steuergitter der ersten Röhre des vorhergehenden Triggerkreises (z. B. A) gekoppelt ist. - ¢ Anordnung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dex positive Pol (i3) der Anodenspannungsquelle für die Elektronenröhren-über einen Kondensator und einen Widerstand mit dein Steuergitter der zweiten Röhre jedes Triggerkresses verbunden ist: 5. Anordnung nach den Ansprüchen i Abis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Triggerkreise zu. einem Ring geschlossen sind. 6: Anordnung nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet; daß dem Steuergitter einer leitenden Röhre eines Triggerkreises zur Einleitung dos Umlaufes ein negativer Impuls aufgedrückt wird, durch den diese Stufe in ihren anderen stabilen Zustand umgeschaltet wird, und die nachfolgende Kopplungsröhre auf positive Impulse ansprechbereit gemacht wird. 7. Anordnung nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der letzte Triggerkreiis an eine positive Impulse liefernde Spannungsquelle angeschlossen ist, die diesen Triggerkreis in seinen ursprünglichen -Schaltzustand und somit auch den Kommutator in seinen Anfangszustand zurückschaltet. B. Anordnung nach den. Ansprüchen i bis, 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode einer gittergesteuerten Röhre (87) mit der Anode der zweiten Röhre (N-2) des, letzten Triggerkreisen (N) unmittelbar und mit ihrem Steuergitter, das außerdem an die positive Impulsquelle (76) _angeschlossen ist, über einen Widerstand (3g) verbunden ist und diese Röhre beim Umschalten des letztern. Triggerkreines (N) ansprechbereit wird; während ihre Leitfähigkeit diesen Triggerkreis selbsttätig wiederum in den vorhergehenden Zustand schaltet. g. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungswiderstand (39) der Anode mit denn Steuergitter der Röhre (87) eine bestimmte Verzögerungszeit aufweist. io. Röhrenkommutator nach den Ansprüchen. i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß die rechteckigen Impulse durch einen aus zwei in Reihe geschalteten Elektronenröhren (26, 27) bestehenden Umformer in spitze Impulse verv@andelt werden, indem die erste Röhre (26) als Begrenzerstufe arbeitet und die eingangsseitig zugeführten positiven Impulse nach ihrer Begrenzung einer differenzierenden Kopplungsschaltung (33, 34) zuführt`; deren positive Spitzen infolge des Gitterstromes, unterdrückt und deren negative Spitzen durch eine Leistungsstufe (27) verstärkt und als positive Impulse gleichzeitig den Steuergittern aller Kopplungsröhren aufgedrückt werden. i i. Anordnung nach den Ansprüchen i bis i o, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Löschspannung der Kommutator in seine Anfangs-,stellung zurizckgeschaitet werden kann.