DE977488C - Schaltungsanordnung zur Abfrage einer bestimmten, waehlbaren Zahl an einer aus bistabilen Stufen aufgebauten elektronischen Zaehlkette - Google Patents

Description

AUSGEGEBENAM 18. AUGUST 1966

M igipo Villa/21a¹

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Abfragen einer bestimmten, wählbaren Zahl an einer aus bistabilen Stufen aufgebauten elektronischen, insbesondere binären Zählkette durch Ableitung eines Impulses aus der Kette bei Erreichen ihres dieser Zahl entsprechenden Schaltzustandes.

Bei elektronischen Zählketten besteht häufig die Aufgabe, den Schaltzustand einer bestimmten Zählstufe dazu auszunutzen, um andere Schaltvorgänge einzuleiten. Zu diesem Zweck sind sogenannte Abfrageschaltungen erforderlich, durch die ein Impuls erzeugt wird, welcher z. B. dazu benutzt wird, die mit einer festen Zählfrequenz betriebene Zählkette nur bis zu einer bestimmten Zahl durchlaufen und wieder von neuem anlaufen zu lassen. Der Abfrageimpuls kann aber auch für andere Zwecke benutzt werden, ohne daß die Zählkette angehalten wird.

Es sind Schaltungen bekanntgeworden, bei denen eine solche Aufgabe gelöst ist, jedoch sind diese Schaltungen nicht genügend betriebssicher. So kann es vorkommen, daß ein bestimmter Abfrageimpuls im Verlaufe der zyklischen Fortschaltung der Zählkette mehrmals erscheint. Ferner besteht die Gefahr bei diesen Schaltungen, daß der Abfrageimpuls nicht immer einwandfrei wiedergegeben wird, da er von den Eigenschaften der Röhren, z. B. Streuungen der Röhrenwerte, abhängig ist.

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Bei einer bekannten Anordnung werden bistabile, zu einer Zählkette zusammengeschaltete Triggerstufen und nach einem bestimmten Schema einstellbare Wählschalter vorgesehen, um eine beliebig wählbare Anzahl von Impulsen abzuzählen bzw. Impulsgruppen von vorgegebener Struktur auszuwählen. Die Voreinstellung der Zählkette erfolgt hierbei durch Unterbrechung der Kathodenleitungen gewisser Triggerröhren, was jedoch bei ίο Neueinstellung jedesmal einen direkten Eingriff in die Zählkette notwendig macht, der während der Dauer eines Zählzyklus nicht ohne weiteres vorgenommen werden kann. Eine andere bekannte Anordnung betrifft einen Impulsgruppenwähler, der dem Zwecke dient, aus einem Impulszug jeden beliebigen Impuls unterdrücken zu können. Zwar kann man mit diesem Impulsgruppenwähler auch Impulse zählen, doch ist für jede mögliche Anzahl der von der Zählkette zählbaren Impulse eine eigene Koinzidenzschaltung vorgesehen, die im Bedarfsfall über einen zugeordneten Schalter an die Abfrageleitung geschaltet wird. Die Schalter liegen hierbei hinter den Koinzidenzschaltungen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung eine der Zahl der Zählstufen entsprechende Zahl von bipolaren Wählschaltern aufweist, die je nach der gewählten Zahl jeweils eine der Anoden der beiden Röhren einer jeden Zählstufe über stromrichtungsabhängige Widerstände, vorzugsweise Dioden, mit einer gemeinsamen Leitung zu verbinden gestattet, welche zu einem Netzwerk führt, das so geschaltet ist und an das verschiedene Potentiale derart angelegt sind, daß bei Stromlosigkeit der angeschalteten Anoden das Potential der gemeinsamen Leitung erkennbar verändert wird.

Eine derartige Schaltung hat den Vorteil, daß die Abfrage eindeutig ist, d. h. die Zählkette, die z. B. mit einer festen Zählfrequenz betrieben wird, kann über die abgefragte Zahl hinaus bis zum Ende weiterlaufen, ohne daß der Abfrageimpuls nochmals erscheint. Ferner ist die Abfrage von den Streuungen der Röhren in den Zählstufen unabhängig, da ein Abfrageimpuls nur dann entsteht, wenn keine der angeschlossenen Anoden Strom führt. Außerdem üben die Streuwerte der stromrichtungsabhängigen Widerstände keinen wesentlichen Einfluß auf die Schaltung aus, da sie nur qualitativ, d. h. entweder durchlässig oder gesperrt ausgewertet werden.

Die Erfindung hat weiter den Vorteil, daß zur Neueinstellung einer auszuwählenden Zahl kein Eingriff in die eigentliche Zählkette vorgenommen werden muß und daß es auch einer Berücksichtigung des Zählzyklus nicht bedarf. Die Wählschalter liegen nämlich bereits im Zugang zur Koinzidenzschaltung und bilden mit dieser eine organische Einheit. Hierdurch ist auch der Aufwand an Koinzidenzschaltungen gegenüber den bekannten An-Ordnungen auf eine einzige derartige Schaltung beschränkt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nunmehr näher beschrieben werden soll. Obwohl es sich hierbei um eine binäre Zählkette handelt, kann die Schaltung auch in ähnlicher Weise bei dekadischen Zählketten angewendet werden.

Die Zählstufen der im Ausführungsbeispiel gezeigten Zählkette sind nach bekannter Weise aufgebaut. Eine Zählstufe besteht aus den Röhren I, II. Werden Impulse an den Punkt E angelegt, so spricht über die Kondensatoren C1 bzw. C2 jeweils auf eine bestimmte Halbwelle entweder die Röhre 1 oder Röhre II an. Die Stellung »Ein« einer Zählstufe sei so definiert, daß das Röhrensystem 1 bzw. III, V Strom führt. Das Anodenpotential sinkt dann ab und die Glimmlampe Gl zündet. Das Röhrensystem II bzw. IV, VI ist dann stromlos. Die Anoden beider Röhrensysteme sind über Widerstände Wo, Wi zu einem Schalter Si geführt. Dieser Schalter verbindet eine der beiden Anoden über einen stromrichtungsabhängigen Widerstand D ι mit einer gemeinsamen Leitung. Die weiteren Zählstufen werden in gleicher Weise ebenfalls mit dieser gemeinsamen Leitung verbunden, welcher ein Netzwerk zugeordnet ist, das aus den Widerständen W2, W^, besteht. Die Widerstände W2 und Wj, werden durch einen stromrichtungsabhängigen Widerstand DA überbrückt. Die Potentiale P haben eine Gleichspannung von go P 2 ungefähr 140 V, P3 — 200 V. Die Anodenspannung AB liegt bei etwa 300 V.

Die Schalter Si, S 2, S3 werden vor dem Anlaufen der Zählkette in eine solche Stellung gebracht, daß für die gewünschte Zahl alle abzufragenden Anoden stromlos sind. Solange eine oder auch mehrere der mit den stromrichtungsabhängigen Widerständen, z. B. D1, verbundenen Anoden Strom führen und ihr Potential damit auf ungefähr 80 V abgesunken ist, fließt ein Strom von P 2 über DA, Pi, Di zur Anode des Röhrensystems 1. Dadurch sinkt das Potential am Punkt P1 auf P2 = 140 V ab. Sind jedoch alle mit den Schaltern Si ... Ss über die Widerstände Wo ...Wi" verbundenen Anoden stromlos und ihre Potentiale damit auf fast 300 V angestiegen, so sperren die stromrichtungsabhängigen Widerstände Di... D^, und das Potential am Punkt P1 wird auf P 3 = 200 λ⁷" gehoben. Es entsteht dann am Ausgang A ein Abfrageimpuls LI₁ der für andere Schaltvorgänge, z. B. Auslösen eines Löschvorganges, ausgenutzt werden kann.

In dem Schaltbild ist die Abfrage für eine Zählkette mit nur drei Zählstufen Zi . . . Z 3 gezeichnet. Bei Bedarf kann die Zählkette beliebig verlängert werden.

Es sei angenommen, daß z. B. die Zahl 5 abgefragt werden soll. Die Schalter müssen dann in folgender Weise umgelegt sein: Der Schalter S ι ist nach Stellung 1, der Schalter S2 nach Stellung ο und der Schalter 6*3 nach Stellung 1 umgelegt. Bei Einspeicherung der Zahl 5 führen die Röhrensysteme I, IV, V Strom, während die Systeme II, III, VI stromlos sind. Bei der vorher angegebenen Schalterstellung sind die stromrichtungsabhängigen Widerstände, die beispielsweise als Dioden aus-

gebildet sind, gesperrt. Das Potential am Punkt P ι wird infolgedessen gehoben und dadurch der Abfrageimpuls erzeugt.

Nachstehend sei eine Tabelle für mehrere Zahlen angegeben, von denen jedoch nur die Zahl S abgefragt werden soll.

Binäres Zählsystem	I | 2	+	—	3	Dioden	,	V	Pi
+ = ein, — = aus	_	—	+	_	ν = offen, — = gesperrt	—	V	140 V
„,, I Zählstufe	+	+	+	—		V	V	I40V
Zahl			—	—	Di I D2 I I>3	V	V	140· V
O		—	—	V	—	—	140 V
I	4 -	+	+	—	—	—	140 V
2	5	+	+	V	V	—	200 V
3	6	+	—	V	—	140 V
7		V	140 V
—
V
—

Wie daraus ersichtlich ist, wird tatsächlich nur dann das Potential am Punkt P 1 gehoben, wenn die Schalter so eingestellt werden, daß die Röhrensysteme keinen Strom führen.

Die üblichen Kopplungen zwischen den einzelnen Binärstufen sind angedeutet durch die Bezeichnungen A', A".

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Schaltungsanordnung zum Abfragen einer bestimmten, wählbaren Zahl an einer aus bistabilen Stufen aufgebauten elektronischen, insbesondere binären Zählkette durch Ableitung eines Impulses aus der Kette bei Erreichen ihres dieser Zahl entsprechenden Schaltzustandes, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine der Zahl der Zählstufen entsprechende Zahl von bipolaren Wählschaltern aufweist, die je nach der gewählten Zahl jeweils eine der Anoden der beiden Röhren (I, II... V, VI) einer jeden Zählstufe über stromrichtungsabhängige Widerstände, vorzugsweise Dioden (Di, D 2, .D 3), mit einer gemeinsamen Leitung zu verbinden gestattet, welche zu einem Netzwerk (W2, Wz, DA) führt, das so geschaltet ist und an das verschiedene Potentiale derart angelegt sind, daß bei Stromlosigkeit der angeschalteten Anoden das Potential der gemeinsamen Leitung erkennbar verändert wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 833 868, 879618;

   USA.-Patentschriften Nr. 2 539 998, 2 536035,
   2567944,2610793;

   B.Chance u.a., »Waveforms«, McGraw Hill Book Comp., New York, Toronto, London, 1949, S. 611;

   Buch, »Synthesis of Electronic Computing and Control Circuits« (By the Staff of the Computation Laboratory, Cambridge, Massachusetts, Havard University Press, 1951), Kapitel X, S. 130 bis 133, bis 144, Kapitel IX, S. 118ff.;

   Ingenieurbeilage zur Funkschau, Februar 1953, S. 11;

   Proceedings of the I.R.E., Mai 1950, S. 511 bis 514·

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 509 580/76 11.55 (609 651/3 8.66)