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Publication number: DEM0020170MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 24. September 1953 Bekanntgemacht am 2. Februar 1956Registration date: September 24, 1953 Advertised on February 2, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Das Hauptpatent betrifft eine Schaltungsanordnung für Zählketten unter Verwendung von Zweipolen mit teilweise fallender Strom-Spannungs-Charakteristik, z. B. Glimmdioden, Thermistoren, p-Typ-Transistoren, Dynatrons usw., im Hauptpatent kurz als »Dioden« bezeichnet.
• Die dabei beschriebene Schaltung ist unabhängig von der Stufenzahl.The main patent relates to a circuit arrangement for counting chains using two-pole terminals with partially falling current-voltage characteristics, e.g. B. glow diodes, thermistors, p-type transistors, dynatrons, etc., briefly referred to in the main patent as "diodes".
• The circuit described here is independent of the number of stages.

Zwischen zwei Leitungen α ( + ) und b (—), auf welche die Zählimpulse als Potentialveränderungen gegeben werden, liegen für alle Stufen in gleicher Weise je eine Diode und damit in Reihe je ein Gleichrichter und ein Arbeitswiderstand. Die Verbindung von der einen Stufe zur nachfolgenden Stufe wird durch einen Kondensator gebildet, der in der einen Stufe am Verbindungspunkt des Gleichrichters mit dem Arbeitswiderstand und in der nachfolgenden Stufe am Verbindungspunkt zwischen der Diode und dem Gleichrichter liegt.Between two lines α (+) and b (-), on which the counting pulses are given as changes in potential, there is a diode for all stages in the same way and thus a rectifier and a load resistor in series. The connection from one stage to the next stage is formed by a capacitor, which is located in one stage at the connection point of the rectifier with the load resistor and in the following stage at the connection point between the diode and the rectifier.

Die beispielsweise darin verwendeten Glimmdioden haben eine geringe Funktionsgeschwindigkeit, die durch die Aufbauzeit und die Entionisierungszeit bestimmt wird. Diese Zählketten haben deshalb den Nachteil, daß sie nur bis zu etwa ιo³ Impulsen/Sekunde brauchbar sind.The glow diodes used therein, for example, have a low operating speed, which is determined by the construction time and the deionization time. These counting chains therefore have the disadvantage that they can only be used up to about ιo ³ pulses / second.

Die Zusatzerfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, eine wesentlich verbesserte Schaltanordnung für Zählketten unter Verwendung vonThe additional invention has therefore set itself the task of creating a significantly improved switching arrangement for counting chains using

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als Zweipol geschalteten Schaltelementen mit teilweise fallender Strom-Spannungs-Kennlinie nach Patent 923 553 zu schaffen, was im wesentlichen durch die Verwendung von als Zweipol geschalteten Transistoren ermöglicht wird.as a two-pole switched switching elements with partially falling current-voltage characteristic Patent 923 553 to create what was essentially achieved by the use of two-pole switched Transistors is made possible.

Erfindungsgemäß wird die erwähnte Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen zwei Leitungen a, b, auf welche die Zählimpulse durch Potentialveränderungen gegeben werden, als Zweipol geschaltete Spitzen-Transistoren T₁, T₂ ... in allen Stufen gleichartig in der Weise angeordnet sind, daß in Reihe mit je einem Spitzen-Transistor T₁ ein Gleichrichter GZ₁ und ein Arbeitswiderstand R₁ liegen und z,wischen dem Verbindungspunkt des Gleichrichters GZ₁ und des Arbeitswiderstandes R₁ einer Stufe und dem Verbindungspunkt eines Transistors T₂ mit dem Gleichrichter Gl₂ der nächsten Stufe ein Kondensator C^₁ angeordnet ist.
Die Erfindung wird nun an Hand der Figuren näher beschrieben.According to the invention, the above-mentioned object is achieved in that between two lines a, b, to which the counting pulses are given by changes in potential, two-pole switched tip transistors T ₁ , T ₂ ... are arranged in a similar manner in all stages in such a way that a rectifier GZ ₁ and a load resistor R ₁ are in series with one peak transistor T ₁ and z, between the connection point of the rectifier GZ ₁ and the load resistor R _{1 of} a stage and the connection point of a transistor T ₂ with the rectifier Gl _{2 of} the next stage a capacitor C ^ _{1 is} arranged.
The invention will now be described in more detail with reference to the figures.

Fig. ι zeigt einen Spitzen-Transistor mit kurzgeschlossenem Emitterkreis und Basiswiderstand; Fig. 2 zeigt die Strom-Spannungs-Kennlinie eines Spitzen-Transistors für verschiedene Werte des Basiswiderstandes Rß; Fig. Ι shows a tip transistor with a short-circuited emitter circuit and base resistance; Fig. 2 shows the current-voltage characteristic of a tip transistor for different values of the base resistance Rβ;

Fig. 3 zeigt ein Oszillogramm des »Zündvorganges« eines Spitzen-Transistors;3 shows an oscillogram of the "ignition process" of a tip transistor;

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung;4 shows an embodiment of the arrangement according to the invention;

Fig. 5 zeigt ein Oszillogramm des Spannungsverlaufs über einem der Arbeitswiderstände R. Fig. 5 shows an oscillogram of the voltage curve over one of the load resistors R.

In Fig. ι ist ein Spitzen-Trarisistor mit kurzgeschlossenem Emitterkreis im Prinzip dargestellt. Die Größe .des Basiswiderstandes Rß bestimmt den Verlauf der Strom-Spannungs-Kennlinie, d. h. in Analogie zur Glimmdiode die »Zündspannung« und die »Brennspannung«, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Wächst die negative Kollektorspannung zu negativeren Werten an, dann steigt der Kollektorruhestrom /_c0 erst geringfügig an bis auf etwa —1 niA. Bei einer durch den Basiswiderstand R_B bestimmten Spannung bricht plötzlich der Sperrwiderstand zwischen Kollektor und Basis zusammen, d. h. bei fallenden Werten von —: U_c steigt der Kollektorstrom J_c stark an. Der Übergang vom »gesperrten« Zustand in den »leitenden« Zustand vollzieht sich, wie aus dem Oszillogramm der Fig. 3 zu entnehmen ist, in sehr kurzer Zeit, und zwar in Bruchteilen von Mikrosekunden. Die »Zündspannung« des Spitzen-Transistors läßt sich mit Hilfe von R_B in dieser Schaltung z\vischen — 5 und —50 Volt einstellen, während die »Brennspannung« zwischen — 2 und 1— 20 Volt einstellbar ist.In Fig. Ι a tip Trarisistor with short-circuited emitter circuit is shown in principle. The size of the base resistance Rß determines the course of the current-voltage characteristic, that is, in analogy to the glow diode, the "ignition voltage" and the "burning voltage", as shown in FIG. If the negative collector voltage increases to more negative values, then the _{quiescent collector current / c0} only increases slightly up to about −1 niA. At a voltage determined by the base resistance R _B , the blocking resistance between the collector and the base suddenly collapses, ie when the values of -: U _c fall, the collector current J _c rises sharply. As can be seen from the oscillogram in FIG. 3, the transition from the "blocked" state to the "conductive" state takes place in a very short time, namely in fractions of microseconds. The "ignition voltage" of the peak transistor can be set between -5 and -50 volts with the help of R _B in this circuit, while the "burning voltage" can be set between -2 and 1-20 volts.

Fig. 4 zeigt beispielsweise eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.4 shows, for example, a circuit arrangement according to the invention.

Zwischen den beiden Leitungen a ( + ) und b (—) liegen in Reihe je ein Spitzen-Transistor T, ein Gleichrichter Gl und ein Arbeitswiderstand R, die in den ersten beiden Stufen der Zählkette speziell mit I₁, I₂, Ge₁, Ge₂, R₁, R₂ bezeichnet sind. Der Ermitter des Transistors liegt dabei an der Leitung a, die ein positives Potential hat. Die Basis B ist über einen stetig regelbaren Basiswiderstand Rß ebenfalls mit der Leitung α verbunden,' während der Kollektor C über den Gleichrichter Gl und den Arbeitswiderstand R mit der Leitung b verbunden ist, die auf negativem Potential liegt.Between the two lines a (+) and b (-) there are in series a peak transistor T, a rectifier Gl and an operating resistor R, which in the first two stages of the counting chain are specifically designated with I ₁ , I ₂ , Ge ₁ , Ge ₂ , R ₁ , R _{2 are} designated. The emitter of the transistor is connected to line a, which has a positive potential. The base B is also connected to the line α via a continuously controllable base resistance Rß , while the collector C is connected via the rectifier Gl and the load resistor R to the line b , which is at negative potential.

Der Transistor dient dabei als Schaltelement mit teilweise fallender Strom-Spannungs-Kennlinie (Fig. 2). Die Zählkette arbeitet analog dem Hauptpatent. The transistor serves as a switching element with a partially falling current-voltage characteristic (Fig. 2). The counting chain works in the same way as the main patent.

Der erste Transistor T₁ sei gezündet, d. h. im Gebiet des Durchlaßwiderstandes. Ein Anwachsen des Kollektorstromes über alle Grenzen, das zur. Zerstörung des Kollektors führen würde, wird durch den Arbeitswiderstand unmöglich gemacht.The first transistor T ₁ is ignited, ie in the area of the forward resistance. An increase in the collector current over all limits, which for. Destruction of the collector would be made impossible by the work resistance.

In diesem Zustand leiten der Transistor T₁ und ebenfalls der Gleichrichter Gl₁, es fließt daher auch durch R₁ ein Strom, und der Spannungsabfall über R₁ lädt den Kondensator C^₁ auf beispielsweise 10 Volt auf. Ein negativer Zählimpuls auf der Leitung α bringt den leitenden Transistor T₁ in den Sperrzustand, weil die Brennspannung unterschritten wird, die Spannung über R₁ wird o, und an der zweiten Belegung des Kondensators C_Kl liegt das Potential —10 Volt. Dieses Potential sperrt den Gleichrichter GZ₂; das Potential kann sich nicht ausgleichen. Diese Potentialdifferenz zwischen Kollektor und Emitter ist erst dann zur Zündung des zweiten Transistors T₂ ausreichend, wenn der negative Impuls auf der Leitung α endet. Da die normale Potentialdifferenz zwischen Emit-, ter und Kollektor unter der einstellbaren »Zündspannung« der Transistoren liegt, kann nur der Transistor zünden, an dessen Kollektor ein zusätzliches negatives Potential liegt, bei dem also die gesamte Potentialdifferenz . die Zündspannung übersteigt.In this state, the transistor T ₁ and also the rectifier Gl ₁ conduct, a current therefore also flows through R ₁ , and the voltage drop across R ₁ charges the capacitor C ^ ₁ to, for example, 10 volts. A negative counting pulse on the line α brings the conductive transistor T ₁ into the blocking state, because the burning voltage is undershot, the voltage across R ₁ is o, and the second occupancy of the capacitor C _Kl has a potential of -10 volts. This potential blocks the rectifier GZ ₂ ; the potential cannot even out. This potential difference between the collector and emitter is only sufficient to ignite the second transistor T ₂ when the negative pulse on the line α ends. Since the normal potential difference between the emitter, the collector and the collector is below the adjustable »ignition voltage« of the transistors, only the transistor can ignite if its collector has an additional negative potential, i.e. the entire potential difference. the ignition voltage exceeds.

Bei einem weiteren negativen Zählimpuls auf der Leitung α wiederholt sich der Vorgang, d. h. der jetzt leitende Transistor T₂ wird gesperrt, und mit dem Ende des Zählimpulses wird der dritte Transistor T₃ leitend usf. Die Kondensatoren C^ — für die zweite Stufe mit C^₂ und für eine der ersten etwa vorhergehenden Stufe mit C^₀ bezeich- , net — üben hierbei die gleiche Funktion aus, wie oben für den Kondensator C^₁ geschildert.With a further negative counting pulse on the line α the process is repeated, ie the now conductive transistor T ₂ is blocked, and at the end of the counting pulse the third transistor T _{3 is} conductive and so on. The capacitors C ^ - for the second stage with C ^ ₂ and for one of the first approximately preceding stage with C ^ ₀ -, net - exercise the same function here as described above for the capacitor C ^ ₁ .

Mit Zählketten dieser Art lassen sich hohe Zählgeschwindigkeiten erzielen, z. B. io⁵ Impulse/Sekünde und mehr.With counting chains of this type, high counting speeds can be achieved, e.g. B. io ⁵ pulses / second and more.

Die Erfindung wurde an Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Dies bedeutet jedoch keinerlei Einschränkung des Wesens und der Anwendbarkeif der Erfindung.The invention has been described using an exemplary embodiment. However, this means in no way restricts the nature and applicability of the invention.

Claims

PATENT KITCHEN:

. i. Circuit arrangement for counting chains using switching elements connected as two-pole with partially falling current-voltage characteristic according to patent 923 553, characterized in that between two lines (a, b) on which the counting pulses are given by a change in potential, two-pole switched peak Transistors (T ₁ , T _2... ) In

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all stages are arranged in the same way, .that in series with a peak transistor (T ₁ ) a rectifier (GZ ₁ ) and a load resistor (R ₁ ) and between the connection point of the rectifier (GZ ₁ ) and the load resistor (R ₁ ) of a stage and the connection point of a transistor (T ₂ ) with the rectifier (Gl ₂ ) of the next stage, a capacitor (C ^ ₁ ) is arranged.

2. Circuit arrangement according to claim i, characterized in that the tip transistors are arranged such that their emitter circuit is short-circuited by one line (a) , while the collector is connected to one electrode of the corresponding rectifier.

3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that a continuously controllable resistor (R _B ) for setting the ignition voltage of the tip transistors is arranged between the base and the one line (a).

1 sheet of drawings

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