DE958125C - Schaltungsanordnung zum Zaehlen von Impulsen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Zählen von Impulsen, insbesondere auch zur Teilung der Wiederholungsfrequentz äquidistanter Impulse. Eine solche Schal tongs anordnung ist bei Fernsehanlagen, bei Zeitmeßgeräten, bei Betriebskontrollgeräten u. dgl. verwendbar.

Es ist eine Schaltungsanordnung bekannt zum Zählen von Impulsen, die zuerst in Impulse konstanter Amplitude •umgeformt und dann der Reihenschaltung eines ersten Kondensators und eines ersten Gleichrichters zugeführt werden, welchem ersten Gleichrichter die Reihenschaltung eines zweiten Gleichrichters mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung und eines zweiten Kondensators parallel geschaltet ist (Speicherzähler), wobei die über dem zweiten Kondensator auftretende Spannung in Reihe mit einer negativen Vorspannung einer Steuerelektrode einer rückgekoppelten Röhre zugeführt wird, derart, daß nach dem Eintreffen einer bestimmten Anzahl von Impulsen die Rückkopplung kurzzeitig wirksam wird und der zweite Kondensator entladen wird. Für die Begrenzung der Eingangsimpulse und für die Rückstellung des Speicherzählers hat man dabei getrennte Röhren verwendet, was insbesondere bei Geräten, die mit großen Anzahl solcher Zählstufen ausge-

rüstet sind, ζ. B. bei Rechengeräten, einen hohen Aufwand bedeutet.

Bei einer solchen Schaltungsanordnung wird die Zahl der Schaltelemente, insbesondere der Röhren, ganz erheblich herabgesetzt, und man kann über einen weiten Impulsfrequenzbereich unabhängig von * der mittleren Impulswiederholungsfrequenz und unabhängig von der augenblicklichen Impulswiederholungsfrequenz die erwünschte Zählung eγιο halten, wenn gemäß der Erfindung die zu zahlenden Impulse mit negativer Polarität und einer den Aussteuerbereich überschreitenden Amplitude dem ersten Gitter einer Röhre mit wenigstens drei Gittern zugeführt sowie einem zweiten Gitter verstärkte Impulse mit begrenzter Amplitude entnommen und dem Speicherzähler zugeführt werden, und wenn ferner die Röhre zwischen einem dritten Gitter und der Anode rückgekoppelt ist und das dritte Gitter mit dem Ausgangskondensator des ao Speicherzählers verbunden ist, der andererseits an der negativen Vorspannungsquelle liegt.

Bei einer Speicherzählschaltung der obenerwähnten bekannten Art sind mindestens zwei Kondensatoren und zwei Gleichrichter (elektronischer oder sonstiger Art) derart angeordnet, daß, wenn dem Kreis ein Impuls zugeführt wird, eine Spannung an einem der Kondensatoren entsteht und aufrechterhalten wird, die ein vorausbestimmter Teil der Impulsamplitude ist. Gewöhnlich wird dieser voraus bestimmte Teil klein, z. B. weniger als ein Zehntel bemessen. Auf diese Weise wird, jeweils wenn ein Impuls zugeführt wird, die Spannung an dem erwähnten Kondensator stufenweise erhöht, wobei die Höhe dieser Spannung ein Maß für die Zahl der dem Kreis zugeführten Impulse ist. Jede neue Spannungsstufe ist etwas kleiner als die vorhergehende, da die wirksame Impulshöhe jeweils mit der Spannung der vorhergehenden Stufe abnimmt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt schematisch eine Schaltungsanordnung zur Impulszählung und Impulswiederholungsfrequenzteilung mit einer Pentode und einer Duodiode.

Die Pentode enthält eine Kathode 2, ein Steuergitter 3, ein Schirmgitter 4, ein Fanggitter 5 und eine Anode 6. Das Steuergitter 3 ist über einen Widerstand 7 und einen anderen, großen Widerstand 8 geerdet. Der negative Eingangsimpuls wird über Klemme ι ο und einen Kondensator 9 an den Verbindungspunkt der Widerstände 7 und 8 angelegt. Infolge dieser Anordnung kann die Belastung der Impulsquelle vernachlässigbar klein sein. Das Schirmgitter 4 ist über einen geeigneten Widerstand 12 an die Plusklemme einer Spannungsquelle HT angeschlossen. Gleichfalls mit dem Schirmgitter verbunden ist ein Sprungkreis, der aus den Kondensatoren 13 und 14 und den Dioden 15 und 16 besteht. Das eine Ende des Kondensators 13 ist mit der Kathode der Diode 15 und mit der Anode der Diode 16 verbunden. Die Kathode der Diode 16 ist über den Kundensator 14 mit der Anode der Diode 15 verbunden, und die Verbindung der Diode 15 und des Kondensators 14 ist an eine veränderliche negative Spannung angeschlossen, die von einer negativen Spannungsquelle —Ve und einem durch einen großen Kondensator 21 überbrückten Spannungsteiler 17 geliefert wird. Die Diode 15 wirkt als Schalter und ist jeweils leitend, wenn die Verbindung der Anode der Diode 16 mit der Kathode der Diode 15 negativ in bezug auf die Anode der Diode 15 wird. Diese bewirkt, daß der Kondensator 14 sich nicht in einer der Stufenfunktion entgegengesetzten Richtung lädt.

Die Verbindung zwischen der Diode 16 und dem Kondensator 14 ist über die Sekundärspule 18 eines Transformators 20 an das Fanggitter 5 angeschlossen. Die Primärspule'19 ist zwischen der Anode 6 und der Pluskkmme der Hochspannungsquelle eingeschaltet. Die Wicklungen der Primärspule 19 und der Sekundärspule 18 sind derart gepolt, daß das Fanggitter 5 positiv ist, wenn die Anode 6 negativ ist.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Die Kathode 2, das Steuergitter 3 und das Schirmgitter 4 wirken als Triode. Wenn dem Steuergitter ein negativer Impuls mit einer Amplitude größer als der Steuergitter-Aussteuerbereich zugeführt wird, erfolgt eine Impulsamplitudenbegrenzung, und ein positiver Impuls mit praktisch konstanter Amplitude wird am Schirmgitter 4 und infolgedessen über den Diodensprungkreis erzeugt. Der Kondensator 21 hat eine große Kapazität, so daß die Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 14 und der Diode 15 während eines ganzen Zyklus praktisch konstant bleibt und negativer ist als die Sperrspannung des Fanggitters 5, so daß, wenn der positive Impuls dem Diodensprungkreis zugeführt wird, die Diode 16 leitend wird und ein Teil der Spannung des Impulses am Kondensator 14 entsteht, wobei dieser Teil im wesentlichen von dem Verhältnis zwischen der Kapazität des Kondensators 13 und derjenigen des Kondensators 14 abhängt. Nach Ablauf des Impulses ist die Anode der Diode 16 negativ in bezug auf die Kathode, so daß die Diode nichtleitend wird, was zur Folge hat, daß eine größere Ladung am Kondensator 14 verbleibt. Da das Verhältnis no zwischen der Kapazität des Kondensators 13 und derjenigen des Kondensators 14 klein ist, ist das am Kondensator 14 entstandene Potential ein geringer Teil des Schirmgitterimpulses.

Wenn der folgende Impuls das Steuergitter 3 erreicht, wiederholt sich der Vorgang, abgesehen davon, daß die wirksame Impulsamplitude um das am Kondensator 14 verbleibende Potential verringert wird und eine weitere Erhöhung d'es Potentials am Kondensator 14 stattfindet.

Dies setzt sich fort, bis das am Kondensator 14 und folglich am Fanggitter 5 entstandene Potential so groß wird, daß der bisher gesperrte Anodenstrom zu fließen beginnt, das Anodenpotential abnimmt und infolge des Transformators 20 das Fanggitter positiv wird, was zur Folge hat, daß '

eine schnelle Anfachung (rückkoppelnde Wirkung) eintritt, bis das Anodenpotential ein Minimum erreicht, worauf die rückkbppelnde Wirkung umgekehrt verläuft und das Fanggitterpotential negativ gestaltet wird, bis der Anodenstrom wieder gesperrt wird. Während des Zeitraums, indem das Fänggitter 5 positiv ist, wird der Kondensator 14 durch den Fanggitterstrom entladen, so daß der Kreis nach erneutem Negativwerden des Fanggitters wieder bereit ist, mit einem folgenden Zyklus anzufangen.

Es zeigt sich, daß, wenn der Kreis derart eingerichtet ist, daß dem Kondensator 14 zehn Spannungsstufen zugeführt werden müssen, bevor der Anodenstrom zu fließen anfängt, für zehn dem Steuergitter 3 zugeführte Eingangsimpulse nur ein einziger Impuls von der Anode geliefert wird. Es ergibt sich also eine Teilung durch einen Faktor Zehn.

Die mit dieser Schaltung erreichte Frequenzteilung ist im wesentlichen durch das Kapazitätsverhältnis der Kondensatoren 13 und 14 bedingt, aber die Teilung kann in gewissen Grenzen durch den Spannungsteiler 17 für die an das Fanggitter 5 angelegte Vorspannung geregelt werden.

Da die Pentode 1 als Amplitudenbegrenzungsverstärker für die Eingangsimpulse wirkt, ist es erforderlich, daß die Impulse über den Minimumwert hinausgehen, bei dem Amplitudenbegrenzung stattfindet.

Der Sperrwiderstand der Diode 16 ist besonders hoch, so daß der Kondensator 14 seine Ladung während eines verhältnismäßig langen Zeitraums behalten kann. Dies gibt die Möglichkeit, die Teilung der Impulswiederhotlunigsfrequenz innerhalb eines ziemlich weiten Frequenzbereiches durchzuführen sowie auch eine Teilung durchzuführen, wenn die Impulse mit unregelmäßigen zeitlichen Abständen aufeinanderfolgen.

Der Impuls an der Anode ist negativ und kann einem zweiten ähnlichen Kreis zugeführt werden; auf diese Weise können mehrere dieser Kreise in Kaskade geschaltet werden. Die Diode 15 kann durch einen Kristallgleichrichter ersetzt werden, wodurch, wenn noch eine geeignete Diode-Pentode zwecks Anordnung der Systeme der Röhren 1 und 16 in einem gemeinsamen Kolben zur Verfugung steht, eine kostensparende Vereinfachung der Schaltung erzielt wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltungsanordnung zum Zählen von Impulsen, die zuerst in Impulse konstanter Amplitude umgeformt und dann der Reihenschaltung eines ersten Kondensators und eines ersten Gleichrichters zugeführt werden, welchem ersten Gleichrichter die Reihenschaltung eines zweiten Gleichrichters mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung und eines zweiten Kondensators parallel geschaltet ist (Speicherzähler), wobei die über dem zweiten Kondensator auftretende Spannung in Reihe mit einer negativen Vorspannung einer Steuerelektrode einer, rückgekoppelten Röhre zugeführt wird, derart, daß nach dem Eintreffen einer bestimmten Anzahl von Impulsen die Rückkopplung kurzzeitig wirksam wird und der zweite Kondensator entladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zu zählenden Impulse mit negativer Polarität und einer den Aussteuerbeireich überschreitenden Amplitude dem ersten Gitter (3) einer Röhre (1) mit wenigstens drei Gittern zugeführt werden, daß einem zweiten Gitter (4) dieser Röhre verstärkte Impulse mit begrenzter Amplitude .entnommen und dem Speicherzähler (13, 14, 15·, 16) zugeführt werden, daß die Röhre (1) zwischen einem dritten Gitter (5) und der Anode (6) rückgekoppelt ist, und daß ferner das dritte Gitter (5) mit dem Ausgangskondensator (14) des Speicherzählers verbunden ist, der andererseits an der negativen Vorspannungsquelle (17, 21) liegt.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gleichrichter (15) der Speicherschaltung ein Kristallgleichrichter und der zweite Gleichrichter (16) eine Diode mit hohem Sperrwiderstand ist, die vorzugsweise im Kolben der Röhre (1) angeordnet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2561 172;
   britische Patentschrift Nr. 630 374.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   } 6TO 578/184 T. (609 797 2.57)