DE909506C - Aus hintereinandergeschalteten Triggerkreisen bestehender Subtraktions-Roehrenzaehler - Google Patents

Description

Es ist bekannt, in elektrischen Rechengeräten bei der Subtraktion das Komplement des Subtrahenden additiv einzuführen. Diese Methode wird üblicherweise auch bei den elektronischen Röhrenzählern angewendet. Will man also beispielsweise die Ziffer ι von einer zweistelligen Zahl abziehen, so benötigt man einen vollständigen zweistelligen Zähler, und man muß zu dem Minuenden das Komplement von i, nämlich 99, addieren. Üblicherweise erfolgt die Einführung ίο eines Wertes in einen Röhrenzähler durch eine gleiche Anzahl von Impulsen. Auf dieses Beispiel angewandt bedeutet das, daß man zur Einführung der Komplementzahl 99 auch 99 Einzelimpulse einführen muß.

Selbst wenn man eine Stellenverschiebung vorsieht, so muß man immer noch in jeder Stelle die entsprechende Komplementzahl, d. h. im hier betrachteten Fall jeweils neun Impulse, einführen.

Die Erfindung betrifft einen Subtraktionsröhrenzähler, der aus hintereinandergeschalteten Triggerkreisen besteht. Ein Triggerkreis ist eine Kipp-Schaltung, die zwei Röhren enthält und zwei stabile Zustände aufweist. Das Umkippen von einem stabilen Zustand in den anderen wird durch äußere Impulse ausgelöst, die dem Zählereingang zugeführt werden. Erfindungsgemäß sind die Triggerkreise derartig miteinander gekoppelt, daß bei fortschreitender ab-

steigender Zahlendarstellung eine unmittelbare Subtraktion unter Vermeidung der Addition des Komplements stattfindet. Im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen arbeitet also der Zähler gemäß der Erfindung mit direkter Subtraktion. Will man also die Ziffer ι von einem Wert abziehen, so wird auch lediglich ein Impuls in den Zähler eingeführt.

Der Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß die Arbeitsgeschwindigkeit des Zählers bei subtraktiven Rechenvorgängen beträchtlich erhöht wird. Dies ist um so wichtiger, wenn man berücksichtigt, daß der Vorteil eines Röhrenzählers in seiner höheren Arbeitsgeschwindigkeit gegenüber mechanischen Zählern od. dgl. besteht.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die höchste Stelle des Zählers nicht mehr vollständig zu sein braucht, sondern nur so viel Stufen enthält, wie zur Darstellung des höchsten zu verarbeitenden Minuenden notwendig sind. Ist also beispielsweise der höchste Minuend = 39, so braucht die Zehnerstelle des Zählers nur so viel Stufen aufzuweisen, wie zur Darstellung der 3 notwendig sind. Der Subtrahend wird durch Einzelimpulse und die Differenz jeweils durch den kombinierten Ein- und Aus-Zustand der einzelnen Trigger dargestellt. Da der Triggerkreis ein binär arbeitendes Zählerelement ist, sind zum Übergang auf einen dekadischen Zähler mindestens vier Triggerkreise erforderlich, die im ganzen 2⁴ = 16 verschiedene Zustände aufweisen können. Um eine Ziffer darzustellen, z. B. die Ziffer 9, müssen die Triggerelemente für die Ziffern 1 und 8 eingeschaltet werden. Da diese Triggerkreise nicht unmittelbar hintereinandergeschaltet sind, erfolgt diese Einschaltung über besondere an die Triggerkreise gekoppelte Schaltglieder, beispielsweise Elektronenröhren. Gemäß einer Abänderung des Erfindungsgedankens können auch einzelne oder alle Elektronenröhren von einem zusätzlichen Triggerkreis aus gesteuert werden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung und in den Zeichnungen angegeben. In den Zeichnungen stellen dar:

Fig. ι das Schaltbild eines Triggerkreises, wie er in der Erfindung verwendet wird,

Fig. ι a ein Blockschema des Triggerkreises gemäß Fig. i,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm,

Fig. 3 a und 3 b das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 4 und 5 das Schaltbild und Zeitdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiels.

Es sei zunächst Fig. 1 betrachtet. Die Leitungen B, D, G, BI und Λ* werden von einer geeigneten Quelle mit den in Fig. 1 bezeichneten Spannungen gespeist. Eine weitere Leitung CBI erhält Spannung aus der Leitung BI, wenn der Schalter 15 geschlossen ist. Vorteilhafte Werte für die Schaltelemente sind in die Figur eingetragen, jedoch können diese auch verändert werden, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Widerstandswerte sind in Megohm und Kapazitätswerte in Pikofarad angegeben. Die Röhren 10 und 11 können Doppeltrioden sein. Fig. 1 zeigt den Stromkreis einer bekannten Triggerschaltung, welche aus zwei sich gegenseitig steuernden Röhren IO und 11 besteht. Die Triggerschaltung hat zwei entgegengesetzte stabile Zustände. In dem einen Zustand, der als der Aus-Zustand bezeichnet wird, ist die Röhre 10 leitend, und ihre Anodenspannung beträgt etwa 50 Volt, während Röhre 11 nichtleitend ist und eine Anodenspannung von etwa 150 Volt hat. In dem anderen stabilen Zustand, welcher dem Ein-Zustand entspricht, ist die Röhre 10 nichtleitend, und Punkt f hat etwa 150 Volt, während die Röhre 11 leitend ist und Punkt c etwa 50 Volt hat. Bei der Umschaltung des Triggerkreises vom Aus- in den Ein-Zustand entsteht ein negativer Impuls von — 50 Volt am Mittelpunkt d des Anoden Widerstandes 11 r der Röhre 11. Es ist kennzeichnend für diese Triggerschaltung, daß sie auf negative Impulse beträchtlich empfindlicher reagiert als auf positive Impulse. Im vorliegenden Falle ist ein negativer Impuls von ungefähr — 50 Volt, der auf Klemme α oder h oder gleichzeitig auf beide einwirkt, mehr als ausreichend, um die Triggerschaltung umzukehren, während ein positiver Impuls von dieser Stärke nicht ausreicht, um den Trigger umzuschalten. Die Umschaltung des Triggerkreises kann auch von einem Hilfsstromkreis gesteuert werden, der dem Anodenwiderstand lor und iir Strom entzieht, um das Potential am Punkt c oder f auf etwa 50 Volt herabzusetzen. Wenn ein solcher Hilfsstromkreis am Punkt c während der Aus-Stellung wirkt, dann wird der Trigger eingeschaltet; wenn aber gleichzeitig ein anderer Hilfsstromkreis auf den Punkt/⁷ wirkt, dann wird der letztere Stromkreis die Triggerschaltung im Aus-Zustand sperren. Wenn, wie in Fig. i, das Gitter der Röhre 11 an die Leitung BI und das Gitter der Röhre 10 an die Leitung CBI angeschlossen ist, kann durch Öffnen des Schalters 15 die negative Vorspannung von der Röhre 10 entfernt werden, wodurch die Triggerschaltung wieder in den Aus-Zustand zurückversetzt wird. Wenn im Gegensatz hierzu das Gitter der Röhre 11 mit der Leitung CBI und das Gitter der Röhre 10 mit der Leitung BI verbunden ist, gelangt die Triggerschaltung jedesmal beim Öffnen des Schalters 15 in den Ein-Zustand.

In den Fig. 3 a, 3 b und 4 bezeichnet der Buchstabe χ neben einer Röhre ihren leitenden oder Ein-Zustand, der Buchstabe χ auf der rechten Seite des Blockschemas einer Triggerschaltung bezeichnet ihren Aus-Zustand und der Buchstabe χ auf der linken Seite des n₀ Blockschemas bezeichnet den Ein-Zustand.

In den Diagrammen (Fig. 2 und 5) ist der Ein-Zustand einer Röhre oder eines Triggerkreises durch eine dicke Linie und der Aus-Zustand durch das Fehlen einer solchen Linie gekennzeichnet. Die Vorbereitung einer Mehrgitterröhre durch den Fortfall der Abschaltvorspannung an einem ihrer Gitter, so daß sie danach durch Erhöhung der Spannung an einem ihrer anderen Gitter eingeschaltet werden kann, ist in den Diagrammen durch Schraffur bezeichnet.

Die Fig. 3 a und 3 b stellen ein Ausführungsbeispiel für einen zweistelligen Zähler dar, und Fig. 2 ist das zugehörige Diagramm. Eine vollständige Zählerstelle umfaßt vier Stufen, die je aus einem Trigger kreis T bestehen. Die vier Stufen sind als Ti, Tz, T4 und T8 bezeichnet und stellen die Werte 1, 2, 4 und 8 dar,

wenn sie im Ein-Zustand sind. Diese Werte entsprechen den binären Werten 2°, 2¹, 2² und 2⁸. Wenn alle Stufen Aus sind, steht die Stelle auf o; wenn nur T ι eingeschaltet ist, steht die Stelle auf ι; wenn Ti und T 8 eingeschaltet sind, steht die Stelle auf 9 usw. Im dargestellten Beispiel hat die Zehnerstelle nur die Stufen Ti und T2, d. h. sie ist unvollständig, wodurch die Minuendenkapazität des Zählers auf einen Wert von nicht mehr als 39 beschränkt ist.

Die Röhren / in jeder Stelle geben den Null-Zustand der Stelle an. Die Einerstelle hat vier solche Röhren /1, 12, /4 und /8, die eine gemeinsame Anodenleitung 22μ haben. Die in diesem Fall unvollständige Zehnerstelle hat nur zwei Röhren Ii und 12, die eine gemeinsame Anodenleitung 22if haben. Das Gitter jeder Röhre I ist widerstandsgekoppelt mit einem Punkt f der entsprechend bezifferten Triggerstufe in derselben Stelle. Wenn der Triggerkreis eingeschaltet ist, hat Punkt f ein hohes Potential, so daß die entsprechende Röhre / eingeschaltet und die Anodenleitung 22 auf einem niedrigen Potential ist. Wenn der Triggerkreis ausgeschaltet ist, hat Punkt f ein niedriges Potential, und die entsprechende Röhre I ist ausgeschaltet. Alle Röhren / in einer Stelle sind

»5 nur dann ausgeschaltet, wenn alle Stufen der Stelle ausgeschaltet sind, wenn die Stelle auf 0 steht. Unter dieser Bedingung hat die gemeinsame Anodenleitung 22 ein hohes Potential. Wenn nur eine einzige Stelle benutzt wird, dient das hohe Potential auf der Leitung 22 u zur Anzeige der 0 im Zähler. Wenn zwei oder mehr Stellen verwendet werden, werden Vorrichtungen gemeinsam von der Nullanzeigevorrichtung jeder Stelle gesteuert. So ist in diesem Falle eine Pentode Z (Fig. 3 b) vorgesehen, deren Steuer- und Bremsgitter jeweils mit den Leitungen 22« und 22t gekoppelt sind. Wenn die Zehnerstelle auf 0 gerückt wird, bereitet sie Z zum Weiterrücken in die Einerstelle vor, die später auf 0 rückt. Während Z weiterrückt, erzeugt sie einen negativen Ausgangsimpuls, der den Differenzbetrag anzeigt.

Der Zähler wird schrittweise durch negative Eingangsimpulse eingeschaltet, die über die Leitung 21 auf die Punkte α und h von T1 in der Einerstelle einwirken. Das Abstufen muß in absteigender Richtung erfolgen. Das bedeutet, daß in jeder vollständigen Dezimalstelle, z. B. in der Einerstelle, die Darstellungen o, 9, 8.. .1, 0 nacheinander durch zehn aufeinanderfolgende Impulse hin erzeugt werden, falls die Anfangsstellung ο war. Diese Wirkungsweise wird im beschrie- benen Ausführungsbeispiel herbeigeführt durch eine besondere Kopplung zwischen den Stufen und durch ergänzende Stromkreise einschließlich des NuIlabfühlstromkreises der Einerstelle. Diese Kopplung zwischen den Stufen verläuft von Punkt d von Ti zn den Punkten α und h von T 2, von d von T 2 zu α und h von T 4 und von d von Γ 4 zu α von T8. Jedesmal, wenn eine Stufe T eingeschaltet wird, erzeugt sie einen spitzen negativen Impuls an ihrem Punkt d. Wenn dieser Impuls auf α und h eines anderen Triggerkreises übertragen wird, bewirkt er die Umkehr des letzteren, wenn seine Umkehr nicht gesperrt ist. Da d von T4 nur mit Klemme α von Γ8 gekoppelt ist, kann der negative Impuls bei d (T4) lediglich bewirken, T 8 vom Ein- in den Aus-Zustand umzuschalten. Wenn eine Stufe ausgeschaltet wird, erzeugt sie einen positiven Impuls an ihrem Punkt d, der aber, wie oben erläutert ist, keinen Einfluß auf die nachfolgenden Triggerkreise hat. Es soll fürs erste die Erklärung auf die vollständige Einerstelle beschränkt und angenommen sein, daß sie auf 0 steht, d. h. alle ihre Stufen ausgeschaltet sind. Der erste Subtraktionsschritt muß Ti und Γ8 einschalten, um 9 darzustellen. Der eingeschaltete Trigger Γι versucht Tz einzuschalten, und dies muß bei diesem Schritt verhindert werden. Dies wird erreicht unter der Steuerung des Nullabfühlstromkreises, bestehend aus den Röhren / und einer Sperröhre X. Die Anode von X ist an Punkt f von T 2 angeschlossen, und das Gitter von X ist mit Leitung 22« widerstandsgekoppelt, die nur im Nullzustand der Stelle ein hohes Potential hat. Demgemäß ist die Röhre X nur eingeschaltet, wenn die Stelle auf 0 steht. Wenn X auf Ein ist, verhindert sie, daß der Anodenpunkt f (T2) auf über 50 Volt ansteigt und sperrt so T 2 im Aus-Zustand. Es muß jedoch T2 nicht nur daran gehindert werden, beim ersten Schritt der Stelle einzuschalten, sondern T8 muß sich einschalten, um mit dem eingeschalteten Kreis T1 gemeinsam die Ziffer 9 darzustellen. T 8 wird eingeschaltet ,unter der Steuerung · einer Pentode W, die durch den Nullabfühlstromkreis vorbereitet wird, wenn die Stelle auf ο steht, und leitend gemacht wird, wenn Ti beim ersten Schritt eingeschaltet wird. Zu diesem Zweck ist die Anode von W widerstandsgekoppelt mit Punkt h von T8, ihr Steuergitter ist kapazitiv gekoppelt mit Punkt f von T i, und ihr Bremsgitter ist widerstandsgekoppelt mit Leitung 22«. Wenn die Stelle auf 0 steht, hat Leitung 22 u ein hohes Potential, das ausreicht, um die Sperrspannung des Bremsgitters von W zu überwinden. Die Röhre W ist dann zur Zündung vorbereitet, wenn das Steuergitter durch Impulse über das kritische Potential gebracht wird. Wenn W eingeschaltet wird, entsteht ein negativer Impuls an ihrer Anode, der auf Punkt h von Γ 8 übertragen wird und diesen Kreis einschaltet.

Nachfolgend wird ein vollständiger Arbeitskreislauf der vollständigen Einerstelle von 0 zurück zu 0 in bezug auf die Fig. 2, 3 a und 3 b beschrieben. Der erste Eingangsimpuls schaltet Ti ein, und dieser erzeugt einen steilen negativen Impuls am Punkt d, der versucht, T2 einzuschalten. Aber T2 schaltet jetzt nicht ein, weil er im Aus-Zustand durch Röhre X blockiert ist, die leitend bleibt, bis der negative Impuls an d (Ti) erschöpft ist. Weiter erzeugt Ti beim Einschalten einen steilen positiven Impuls an seinem Punkt f, welcher auf das Steuergitter der nun vorbereiteten Röhre W kapazitiv übertragen wird. Daraufhin wird W momentan leitend und läßt einen negativen Impuls auf Punkt h von Γ 8 einwirken, wodurch dieser einschaltet. Wenn Ti eingeschaltet ist, wird auch die Röhre/1 leitend, das Potential an Leitung 22« fällt ab, die Röhret kann nichtleitend werden, und die Röhre W wird in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt. Jedoch werden die Röhren X und W wirksam, bevor Leitung 22 u auf ein niedriges Potential absinkt. Dies ist bedingt

durch die Schärfe der Impulse, die an den Punkten d und f bei Einschaltung von Tx auftreten, und durch das Verhältnis der i?C-Faktoren der Stromkreise von Ix, X und W. Dies Verhältnis ist so gewählt, daß Röhre W in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt und Röhre X erst dann abgeschaltet wird, wenn der negative Impuls bei d (Tx) erschöpft ist und der positive Impuls bei f (Tx) die Röhre W eingeschaltet hat, um ihrerseits Γ8 einzuschalten, to Eine weitere Verzögerung im Einschalten von Ix kann erreicht werden durch zusätzliches Koppeln des Gitters von Ix über einen Kondensator Ci und Widerstand R ι mit Punkte von Tx, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 3 a dargestellt ist. Wenn Tx einschaltet, fällt das Potential in Punkt c, während das Potential von Punkt f steigt. Die Wirkung des Abfalls bei c von T χ auf die Röhre /1 ist entgegengesetzt der Wirkung des Anstiegs bei f von Tx auf Röhre/i, so daß Ix ausgeschaltet bleibt während einer Zeitdauer, die durch den ÄC-Zeitfaktor der Anschlüsse zwischen dem Gitter von Ix und Punkt c von Tx bestimmt ist.

Der zweite Eingangsimpuls schaltet Tx aus, und wenn nur T 8 eingeschaltet ist, steht die Stelle auf 8. Der dritte Impuls schaltet Tx ein, der seinerseits Tz ■ einschaltet. Durch das Einschalten von Tz wird Γ 4 eingeschaltet, und T4. schaltet wiederum Γ8 aus. Die Stelle steht dann auf 7. Der vierte Impuls schaltet Tx aus, und da Tz und T 4 eingeschaltet bleiben, steht die Stelle auf 6. Der fünfte Impuls schaltet Tx ein, wodurch T2 ausgeschaltet wird. Da nun Tx und Γ 4 eingeschaltet sind, steht die Stelle auf 5. Der sechste Impuls schaltet Tx aus, und T4 bleibt eingeschaltet und stellt 4 dar. Der siebente Impuls schaltet Tx ein, wodurch Tz eingeschaltet und T4 ausgeschaltet wird, und so steht die Stelle nun auf 3. Der achte Impuls schaltet Tx aus, und nun ist T 2, allein eingeschaltet, so daß 2 dargestellt ist. Der neunte Impuls schaltet Tx ein, wodurch Tz ausgeschaltet wird, so daß die Stelle nun auf 1 steht. Der zehnte Impuls schaltet Tx aus, und nun sind alle Stufen ausgeschaltet, und die Stelle ist auf ο zurückgekehrt.

Wenn die Einerstelle von 0 auf 9 gebracht wird, übersteigt sie ihre subtraktive Leistungsfähigkeit, und es muß ein Übertrag in die Zehnerstelle bewirkt werden. Das Einschalten von T8 ist charakteristisch für diese Stufe. Daher kann vorteilhafterweise das Einschalten von T 8 dazu benutzt werden, um den Übertrag in die nächste Stelle zu bewirken. Zu diesem Zwecke ist Punkt d von T 8 mit den Punkten α und h von Γι in der Zehnerstelle gekoppelt. Wenn T8 einschaltet, wirkt der dadurch entstehende negative Impuls an seinem Punkt d auf die Punkte α und h von Γι in der Zehnerstelle, um Γι umzuschalten. Punkt d von Γ1 in der Zehnerstelle ist gekoppelt mit α und h von Γ2 in der Zehnerstelle. Wenn also Γι im Aus-Zustand wäre, würde er durch den Übertragsimpuls in den Ein-Zustand gebracht und würde daraufhin Γ2 umschalten. Man nehme z. B. an, daß der Minuend 3 in der Zehnerstelle steht, so daß ihre Stufen Γι und Γ2 eingeschaltet sind. Der erste Übertragsimpuls schaltet Γι aus und läßt 2 in der Zehnerstelle stehen. Der zweite Übertragsimpuls schaltet Γι ein, der Γ2 ausschaltet und 1 in der Zehnerstelle stehenläßt. Der dritte Übertragsimpuls schaltet Γι aus, und die Zehnerstelle steht dann auf 0. Es sei bemerkt, daß die unvollständige Zehnerstelle die Röhren X und W nicht benötigt, da eine unvollständige Stelle infolge der besonderen Kopplung zwischen den Stufen Γι und Γ2 und zwischen Γ2 und Γ3, wenn eine dritte Stufe mit umfaßt wird, in absteigender Zählrichtung nach reinen Kombinationsbinärwertangaben arbeitet. Die Röhren X und W zusammen mit einem Satz von Röhren / werden nur für jede vollständige Stelle von vier Stufen benötigt, um sie in absteigender Folge gemäß einer allgemeinen Dezimalzählkreisbasis wirken zu lassen.

Die Zehnerstelle erreicht den Nullzustand vor der Einerstelle. So rücken, wenn der Minuend 19 im Zählwerk steht, die ersten zehn Eingangsimpulse die Einerstelle von 9 in absteigender Zählrichtung zurück auf 9. Bei dem zehnten Schritt geht die Einerstelle von 0 auf 9 und gibt einen Übertragsimpuls in die Zehnerstelle, wodurch sie Γι in der Zehnerstelle ausschaltet. Da die Zehnerstelle nun auf 0 steht, sind ihre Röhren Ix und Iz ausgeschaltet, und Leitung 221 hat ein hohes Potential und bereitet die Röhre Z vor. Die nächsten neun Eingangsimpulse, führen die Wertangaben in der Einerstelle auf 0 zurück, worauf alle go ihre Röhren Ix, Iz, 14 und 78 ausgeschaltet sind und Leitung 2224 ein hohes Potential hat, um die vorbereitete Röhre Z, die den Restbetrag anzeigt, einzuschalten.

Nachstehend wird die Einführung des Minuenden in den Zähler beschrieben. Sie erfolgt vorteilhafterweise durch einzelnes Einschalten der Stufen des Zählers gemäß den binären Begriffen 1, 2, 4 und 8, die in Kombination die Minuendenziffern darstellen. Die Art und das Mittel zur Durchführung einer too Minuendeneinführung machen es unnötig, vor der Minuendeneinführung das Zählwerk auf 0 zurückzustellen, wie es bei gewöhnlichen Zählern nötig ist. Hier ersetzt das Minuendeneinführungsmittel den Minuenden für jede andere Zahl, die vielleicht schon vorher im Zähler stand.

Bei der Einführung des Minuenden in den Zähler durch einzelnes Einschalten der Stufen muß die normale Arbeitsweise der Stufen und der zugehörigen Stromkreise geändert werden. So darf während der Minuendeneinführung das Einschalten von Γ ι (Einerstelle) nicht Γ8 über W einschalten; das Einschalten von Γ 8 darf keinen Übertrag in die Zehnerstelle bewirken; das Einschalten von Γι in der Zehnerstelle darf nicht Γ2 in der Zehnerstelle einschalten, und das Einschalten von Γ 2 in der Einerstelle darf nicht geschehen, nachdem dieser Triggerkreis durch die Röhre X ausgelöst worden ist, und darf dann nicht Γ4 einschalten. Zur Durchführung dieser Aufgabe sind die drei Minuendeneingangsröhren P, S und V vorgesehen, und zwar für jede Stufe des Zählers je ein Satz. Die Röhren P, S und V sind durch gleiche Bezugsziffern der entsprechenden Stufen bezeichnet. So stellen z. B. in der Einerstelle P4, S4 und V4 die Röhren des der Stufe 4 in der Einerstelle zugeordneten Satzes dar.

Es sind vier Minuendeneingangsleitungen Z. ι, L 2, L 4 und L 8 für die Einerstelle und zwei Eingangsleitungen L ι und L 2 für die unvollständige Zehnerstelle in Fig. 3 dargestellt. In irgendeiner bekannten Weise wird auf die Leitungen L gemäß den binären Begriffen des einzuführenden Minuenden ein hohes Potential gegeben. Wenn z. B. die in die Einerstelle einzuführende Minuendenziffer 6 ist, erhalten die Leitungen Lo, und L 4 dieser Stelle ein hohes Potential.

Jede Leitung L wirkt in ähnlicher Weise über den zugehörigen Satz von Minuendeneinführungsröhren P, S und V auf die entsprechende Stufe T, z. B. steuert in der Einerstelle die Leitung L 2 die Stufe Γ 2 über die Röhren P 2, S 2 und V 2. Die Leitung L 2 ist über Widerstände an die Steuergitter von P 2 und V 2 angeschlossen. Wenn L2 ein niederes Potential hat, befinden sich diese Steuergitter unterhalb der kritischen Spannung und sperren die Röhren P2 und V2. Hat L 2 ein hohes Potential, macht sie dieTriode V 2 leitend und bereitet die Pentode P 2 vor, leitend zu werden, wenn ihr Bremsgitter über seine normale Abschaltspannung erhöht wird. Die Anode von V 2 ist mit dem Steuergitter von Pentode 52 widerstandsgekoppelt. Wenn V 2 nichtleitend ist, hat ihre Anode ein hohes Potential, und das Steuergitter von 5 2 ist oberhalb der Sperrspannung und die Röhre S 2 vorbereitet, leitend zu werden, wenn ihr Bremsgitter über sein normales Abschaltpotential steigt. Ist jedoch V2 leitend, so hebt ihr niedriges Anodenpotential die Vorbereitung von 52 auf und verhindert, daß sie leitend werden kann. Es wird also stets nur die eine oder die andere der Röhren P 2 und 52 vorbereitet, aber nicht beide zugleich. Die Anode von P 2 ist an Punkt c und die Anode von 52 ist an Punkt f von T2 angeschlossen. Wenn P2 oder 52 nichleitend sind, so hat das keinen Einfluß auf T 2. Wenn P 2 leitend ist, fällt ihr Anodenpotential auf ungefähr 50 Volt und drückt den Punkt c auf dieses Potential herab, so daß T 2 eingeschaltet wird. Wenn 52 leitend ist, beträgt ihr Anodenpotential etwa 50 Volt, und T 2 ist im Aus-Zustand. Da nur P 2 oder 52, aber nicht beide vorbereitet sind, wird nur eine leitend bei der Minuendeneinführung, um auf T 2 einzuwirken.

In gleicher Weise werden in allen Stufen von den Minuendeneinführungsröhren entweder P oder 5, aber nicht beide vorbereitet, so daß sie wahlweise die entsprechenden Stufen einschalten oder sie am Einschalten hindern.
Um die Einführung der Minuendenziffer 2 in eine vollständige Stelle zu ermöglichen, muß man die Röhre X nichtleitend machen, damit sie während der Minuendeneinführung Γ 2 nicht im Aus-Zustand sperrt. Zu diesem Zweck ist in jeder vollständigen Stelle eine Röhre K vorgesehen, deren Anode an die gemeinsame Anodenleitung 22« angeschlossen ist. Bei Einführung des Minuenden wird die Röhre K leitend und stellt damit sicher, daß die Leitung 22 μ ein niederes Potential hat, so daß die Röhre X nichtleitend wird und Γ2 nicht im Aus-Zustand verriegeln kann. Ebenso wird die Vorbereitung von Röhre W aufgehoben als zusätzliche Sicherung dafür, daß Γ 8 nicht eingeschaltet wird durch die Einschaltung von Ti während der Minuendeneinführung.

Die Bremsgitter aller Röhren P und 5 und das Gitter der Röhre K sind über Widerstände an eine gemeinsame Leitung 25 angeschlossen, die gewöhnlich ein niederes Potential hat, so daß die Bremsgitter von P und 5 und das Gitter von K unter dem kritischen Potential sind. Wenn der Minuend eingeführt werden soll, wird ein positiver Impuls aus einer geeigneten Quelle auf die Leitung 25 gegeben und ihr Potential so erhöht, daß die Bremsgitter von P und 5 und das Gitter von K über das Abschaltpotential steigen. Daraufhin wird Röhre K leitend und erzielt die oben beschriebene Wirkung. Die vorbereitete Röhre P oder S wird auch leitend, um entweder die entsprechenden Zählerstufen einzuschalten bzw. ihre Einschaltung zu verhindern.

Es sei als Beispiel die Einführung des Minuenden 13 in den Zähler beschrieben. Dann wird den Leitungen Li und L2 der Einerstelle und der LeitungLi der Zehnerstelle ein hohes Potential gegeben. Demgemäß sind in der Einerstelle die Röhren Pi und P 2 vorbereitet, während Vi und V 2 leitend sind, um die Vorbereitung von Sx und 52 aufzuheben; in der Zehnerstelle ist Pi vorbereitet und Vi leitend, um die Vorbereitung von Si aufzuheben. Die übrigen P-Röhren bleiben unvorbereitet, und die übrigen 5-Röhren bleiben vorbereitet. Später wird ein positiver Impuls auf Leitung 25 gegeben. Dieser bewirkt, daß die vorbereiteten Röhren P und 5 und auch die Röhre K leitend werden. In der Einerstelle ist Pi leitend und schaltet Ti ein; P2 ist auch leitend und schaltet T 2 ein, der freigegeben worden ist, weil K leitend geworden ist. Wenn Ti sich einschaltet, schaltet er gewöhnlich über W den Kreis T 8 ein. Da nun K leitend ist, hebt sich die Vorbereitung von W auf, so daß sie nicht auf das Einschalten von Tx reagiert und daher nicht versucht, T 8 einzuschalten. Auf jeden Fall schaltet sich T8 nicht ein, weil in dem gewählten Beispiel 58 leitend ist und Γ 8 im Aus-Zustand sperrt. In der Einerstelle ist T 2 eingeschaltet worden und würde normalerweise T 4 einschalten, aber da 54 jetzt leitend ist, verhindert sie das Einschalten von Γ4. In der Zehnerstelle ist Ti eingeschaltet worden und versucht, T 2 einzuschalten, aber da 52 in dieser Stelle nun leitend ist, schaltet sich T2 nicht ein. Es sei bemerkt, daß die Röhre K, deren primäre Funktion es ist, Röhre X daran zu hindern, T 2 im Aus-Zustand zu sperren, während der Minuendeneinführung, den weiteren Vorteil hat, daß sie die Anwendung eines kürzeren Minuendeneinführungszeitimpulses erlaubt, da sie einen sofortigen Potentialabfall in Leitung 22« bewirkt und dadurch die Stelle sofort zum richtigen Schalten der Stufen gemäß dem einzuführenden Minuenden befähigt.

Fig. 4 stellt ein anderes Ausführungsbeispiel für eine vollständige Stelle eines Direktsubtraktionszählers dar. Ein Diagramm der Arbeitsgänge ist in Fig. 5 gezeigt. Die Elemente, die den Elementen der iao oben beschriebenen Ausführungen entsprechen, haben gleiche Bezugszeichen. Die Zählerstufen Ti, T2, T4 und T 8 sind wie in der ersten Form miteinander gekoppelt. Zum Übertrag der binären Arbeitsweise der Zählerstelle auf Dezimalbasis dienen drei Trioden /2, /4 und 18, die mit den Stufen T2, T4 und Γ8

wie in der ersten Ausführungsform gekoppelt sind. Die Sperröhre X ist genau wie dort mit Tz gekoppelt, wird aber durch die Röhren 7 indirekt über die Röhren 91 und 0,2 und einen Trigger TA gesteuert. Die Pentode W ist wie in der ersten Ausführungsform mit Stufe T8 gekoppelt, sie wird jedoch durch den Trigger TA vorbereitet, um durch Stufe Ti eingeschaltet zu werden, wenn die letztere durch den ersten Eingangsimpuls eingeschaltet wird und die Stelle auf ο steht.

Eine Minuendenziffer kann in der gleichen Weise eingeführt werden, wie es z. B. im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Wir wollen annehmen, die Stelle stehe auf 2. Dann ist T'2 eingeschaltet, Tx, Γ 4 und T8 sind ausgeschaltet, 12 ist leitend, und J4 und 78 sind nichtleitend. Wenn T1 ausgeschaltet ist, haben seine Punkte c und f hohes bzw. niederes Potential. Punkt c von Γι ist auf geeignete Weise mit den Steuergittern der Röhren 91 und 92 gekoppelt, und da Punkt c ein hohes Potential hat, sind diese Steuergitter oberhalb der Sperrspannung. Punkt f (Γι) ist mit dem Steuergitter von Röhre W gekoppelt, und da dieser Punkt f ein niederes Potential hat, ist die Röhre W gesperrt. Der Punkt f von Γ 8 ist mit dem Bremsgitter von Röhre 91 gekoppelt, und da Γ8 ausgeschaltet ist, haben der Punkt f und das Bremsgitter von 91 ein niederes Potential. Daher bleibt 91 trotz des hohen Steuergitterpotentials nichtleitend. Da die Röhre /2 leitend ist, hat die gemeinsame Anodenleitung 22 der Röhren 7 ein niederes Potential. Diese Leitung 22 ist mit dem Bremsgitter von 92 gekoppelt und überträgt ihr niederes Potential auf das Bremsgitter von 92, und diese Röhre bleibt demnach ausgeschaltet trotz ihres hohen Steuergitterpotentials. Punkt f des Triggerkreises TA ist mit dem Gitter von Röhre X und dem Bremsgitter von Röhre W gekoppelt. Die Stelle steht nun auf 2, und TA ist ausgeschaltet, d. h. sein Punkt hat ein niederes Potential, und X ist ausgeschaltet, und das Bremsgitter der Röhre W hat Sperrpotential.

Der nächste Eingangsimpuls auf Leitung 21 schaltet den Triggerkreis Γι ein und Γ2 aus. Die Stelle steht nun auf i. Wenn Γι eingeschaltet ist, hat sein Punkt c ein niederes und Punkt f ein hohes Potential. Daher sind die Steuergitter von 91 und 92, die mit Punkt c (Γι) verbunden sind, auf Sperrpotential, während das Steuergitter von W, das mit Punkt f (Tx) verbunden ist, über dem Sperrpotential ist. Da Γ 8 noch ausgeschaltet ist, bleibt sein Punkt f und das Bremsgitter von 91 auf einem niederen Potential. Mit dem Ausschalten von Γ 2 wird die Röhre Iz nichtleitend, und damit sind nun alle Röhren 7 nichtleitend und lassen Leitung 22 auf ein hohes Potential ansteigen. Das Bremsgitter von 92 erhält daher ein hohes Potential, sie wird jedoch nichtleitend, weil ihr Steuergitter nun ein niederes Potential hat. Der Triggerkreis TA bleibt ausgeschaltet.

Der nächste Einführungsimpuls schaltet Γι aus, und damit sind alle Stufen ausgeschaltet, und die Stelle steht auf 0. Beim Ausschalten von Ti steigt das Potential seines Punktes c und bringt die Steuergitter der Röhre 91 und 92 auf ein Potential über dem Abschaltwert. Röhre 91 leitet noch nicht, weil ihr Bremsgitter noch auf Sperrpotential ist. Bei dem vorhergehenden Schritt wurde das Bremsgitter 92 über das Sperrpotential erhöht. Wenn jetzt die Stelle von ι auf 0 rückt, wird das Potential des Steuergitters von 92 ebenfalls erhöht. Demgemäß wird 92 leitend und gibt einen negativen Impuls auf Punkt h von TA und schaltet diesen Kreis ein. Dadurch steigt das Potential seines Punktes f und macht so Röhre X leitend und bereitet Röhre W vor. Die Röhre X bewirkt nun die Sperrung von Γ 2 im Aus-Zustand.

Der nächste Impuls schaltet Γι ein, und dieser Triggerkreis neigt dazu, Γ2 einzuschalten, der jedoch nun durch die leitende Röhre X im Aus-Zustand gesperrt ist. Weiter steigt beim Einschalten von Γ ι das Potential seines Punktes f und bringt das Steuergitter von W über das Sperrpotential. Röhre W, die durch den Ein-Zustand von TA beim vorhergehenden Schritt vorbereitet worden ist, wird daher leitend und erzeugt einen negativen Impuls, der Γ 8 einschaltet. Die Stelle steht nun auf 9, da Γι und Γ8 eingeschaltet sind. Wenn Γ 8 eingeschaltet ist, ist 78 leitend, und das Potential von Leitung 22 fällt ebenso wie das des Bremsgitters von Röhre 92. Weiter ist, wenn Γ8 eingeschaltet ist, sein Punkt f auf einem hohen Potential, ebenso wie das angeschlossene Bremsgitter von Röhre 91. Daher wird Röhre 91, aber nicht Röhre 92 vorbereitet, um auf die nächste Ausschaltung von Γι zu reagieren. Außerdem erzeugt Γ8 beim Einschalten einen negativen Übertragungsimpuls an seinem Punkte, der, wie im ersten Ausführungsbeispiel, in die nächste Stelle übertragen wird.

Der nächste Einführungsimpuls schaltet Tx aus, und'rS bleibt eingeschaltet, so daß die Stelle 8 darstellt. Beim Ausschalten von Γ ι steigt das Potential seines Punktes c ebenso wie das des Steuergitters der vorbereiteten Röhre 91. Demgemäß wird 91 leitend und erzeugt einen negativen Einschaltimpuls, der auf Punkt α von TA einwirkt und TA ausschaltet. Wenn TA ausgeschaltet ist, hat sein Punkt f ein niederes Potential, so daß Röhre X nun nichtleitend und Röhre W nicht mehr vorbereitet ist. Da Röhre X nichtleitend ist, gibt sie Γ 2 zum Einschalten beim nächsten Schritt frei.

Die anderen Schritte in der Reihenfolge können leicht an Hand von Fig. 5 verfolgt werden.

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Sübtraktions-Röhrenzähler, bestehend aus hintereinandergeschalteten Triggerkreisen, die durch dem Zählereingang zugeführte Impulse umgeschaltet werden, gekennzeichnet durch eine derartige Kopplung der einzelnen Triggerkreise miteinander, daß eine unmittelbare Subtraktion schrittweise unter Vermeidung der Komplementaddition stattfindet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- lao kennzeichnet, daß eine vollständige dekadische Zählerstelle durch vier binär arbeitende Triggerkreise (Γι, Γ2, T4, T8). gebildet wird.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die höchste Stelle des Zählers nur so viele Triggerkreise enthält, wie

zur Darstellung der höchsten Ziffer in dieser Stellung notwendig sind.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Subtrahend durch Einzelimpulse und die Differenz durch die Kombination der Ein- bzw. Aus-Zustände der einzelnen Triggerkreise dargestellt wird, während die hierdurch bedingte Einschaltung nicht benachbarter Triggerkreise (z. B. Ti und Γ 8 zur Darstellung der Ziffer 9) über besondere Schaltglieder (Schaltröhren /, Blockierungsröhren X, Vorbereitungsröhren W) gesteuert wird.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit den vier Triggerkreisen (Ti, Tz, T4, TS) einer vollständigen Zählerstelle drei Schaltröhren (Iz, /4, /8) gekoppelt sind und eine Blockierungsröhre (X) über Elektronenröhren (91, 92) von einem zusätzlichen Trigger kreis (TA) gesteuert wird.

ao

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Triggerkreise und Elektronenröhren durch spitze, negative Impulse erfolgt.

7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltglieder ganz oder zum Teil mit Mehrgitterröhren bestückt sind.

8. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullzustand der Zählerstelle durch den stromlosen Zustand der Schaltglieder (J) dargestellt ist.

9. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zehnerübertragsimpuls vom vierten Trigger kreis (T 8) der niederen zum ersten Triggerkreis (Γι) der höheren Stelle geleitet wird.

10. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzbetrag durch eine Elektronenröhre (Z) angezeigt wird.

11. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 10, gekennzeichnet durch besondere Eingangsröhren (P, S, V) in jeder Triggerstufe aller Zählerstellen, die während der Einführung des Minuenden die normale schrittweise Ein- und Ausschaltung der einzelnen Triggerkreise aufheben.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß während der Minuendeneinführung die Blockierungsröhre (X) durch eine von den Eingangsröhren (P, S, V) gesteuerte Elektronenröhre (z. B. Triode K) nichtleitend gemacht wird.

Angezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 442 428.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Q 5919 4.54