DE1042440B

DE1042440B - Signal generator for automatically working signal devices

Info

Publication number: DE1042440B
Application number: DES48934A
Authority: DE
Inventors: Carl-Erik Granqvist
Original assignee: Svenska AB Gasaccumulator
Current assignee: Svenska AB Gasaccumulator
Priority date: 1955-06-01
Filing date: 1956-06-01
Publication date: 1958-10-30

Description

DEUTSCHESGERMAN

Zur Steuerung automatischer Signaleinrichtungen mit komplizierten Signalen werden gewöhnlich Signal-Generatoren vorgesehen, die eine durch einen Motor angetriebene Nockenwelle aufweisen, durch die Kontakte betätigt werden, die das Signal erzeugen. Es sind auch andere Konstruktionen vorgeschlagen worden, beispielsweise mit Relaisketten, die mit Verzögerungseinrichtungen arbeiten, die gewöhnlich als Relais ausgebildet sind, denen ein Kondensator parallel liegt.Signal generators are usually used to control automatic signaling devices with complex signals provided having a camshaft driven by a motor through the contacts which generate the signal. Other designs have also been proposed, for example with relay chains that work with delay devices that are usually designed as relays with a capacitor in parallel.

Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung ohne bewegliche Teile, die so eingerichtet ist, daß sie mit geringstem Stromverbrauch auskommt, wodurch die Einrichtung besonders für elektrische Bojen geeignet ist, bei denen durch mechanische Schwingungen leicht Betriebsstörungen auftreten können, falls zu einer solchen Anordnung bewegliche Teile gehören. Durch die Erfindung soll dieser Nachteil beseitigt werden, wobei noch ein hoher Grad von Funktionssicherheit erreicht wird.The invention is an arrangement without moving parts, which is arranged so that they with minimal power consumption, making the device particularly suitable for electric buoys in which mechanical vibrations can easily cause malfunctions, if one such an arrangement includes moving parts. The invention is intended to eliminate this disadvantage, whereby a high degree of functional reliability is still achieved.

Der nach der Erfindung aufgebaute Signal-Generator umfaßt einen Steueroszillator, der Steuerimpulse an Signalstromkreise abgibt, die derart eingerichtet sind, daß sie als Folge jedes eingegangenen Steuerimpulses ein vorbestimmtes Signal erzeugen, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Signalstromkreise Schaltmittel enthalten, die nur dann aus einer Energiequelle Strom entnehmen, wenn die durch die Steuerimpulse eingeleiteten Schaltfolgen oder Einschaltzeiten ablaufen bzw. ausgeführt werden.The built according to the invention signal generator comprises a control oscillator, the control pulses Outputs signal circuits that are set up so that they as a result of each received control pulse generate a predetermined signal, and is characterized in that the signal circuits switch means that only draw power from an energy source when the control pulses initiated Switching sequences or switch-on times run or are executed.

Es ist an sich bekannt, eine Übertragungsstufe höheren Energiebedarfs durch eine vorangehende Stufe niedrigeren Energiebedarfs zu steuern. Bei diesen bekannten Schaltungen nehmen jedoch dieStufen höheren Energiebedarfs auch dann einen Strom aus der Energiequelle heraus, wenn sie nicht im Arbeitszustand sind. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird die Stufe höheren Energiebedarfs so ausgebildet, daß sie auf zugeführte Steuerimpulse selbsttätig anspricht, wobei sie Schaltmittel enthält, die nur während dieser Ansprechzeit einen Strom nehmen.It is known per se, a transfer stage of higher energy requirements through a preceding stage to control lower energy requirements. In these known circuits, however, the steps take higher Energy demand also draws a current from the energy source when it is not in the working state are. In order to avoid this disadvantage, the higher energy requirement stage is designed so that it responds automatically to supplied control pulses, it contains switching means that only during this Response time take a current.

Dabei können die genannten Schaltmittel bekannter Art sein. Ein Beispiel für eine mögliche Konstruktion solcher Schaltmittel wird in Verbindung mit den Ausführungen zu Fig. 3 gegeben.The switching means mentioned can be of a known type. An example of a possible construction such switching means is given in connection with the explanations relating to FIG. 3.

Der Steueroszillator erzeugt vorzugsweise kurze Impulse, besonders Impulse, die kürzer als die kürzeste innerhalb des Mustersignals auftretenden Pause sind, und er ist für den Betrieb mit nur geringen Energien konstruiert, so daß er sich leicht durch Geräte steuern läßt, die nur eine geringe Ausgangsleistung haben, wie dies beispielsweise bei einer Fotozelle oder einem Thermoelement der Fall ist. Es erscheint wünschenswert, den Steueroszillator derart auszubilden, daß dessen Wiederholungsfrequenz gleich der niedrigsten Signal-Generator für automatisch
arbeitende SignaleinrichtungenThe control oscillator preferably produces short pulses, particularly pulses shorter than the shortest pause occurring within the pattern signal, and is designed to operate at low energies so that it can be easily controlled by devices with low output power as is the case, for example, with a photocell or a thermocouple. It appears desirable to design the control oscillator in such a way that its repetition frequency is equal to the lowest signal generator for automatic
working signaling devices

Anmelder:Applicant:

Svenska Aktiebolaget Gasaccumulator,
Lidingö (Schweden)Svenska Aktiebolaget gas accumulator,
Lidingö (Sweden)

Vertreter: DipL-Ing. W. Mouths, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Börsenstr. 17Representative: DipL-Ing. W. Mouths, patent attorney,
Frankfurt / M., Börsenstr. 17th

Beanspruchte Priorität:
Schweden, vom 1. Juni 1955Claimed priority:
Sweden, June 1, 1955

Carl-Erik Granqvist, Lidingö (Schweden),
ist als Erfinder genannt wordenCarl-Erik Granqvist, Lidingö (Sweden),
has been named as the inventor

Frequenz ist, die die Grundfrequenz darstellt und die das gewünschte Signal haben soll, jedoch kann er auch in Fällen, bei denen dies eine zu tiefe Frequenz ergeben würde, auf einer Harmonischen der Grundfrequenz arbeiten, wobei die Harmonische einem Teilkreis zugeführt wird, in dessen Ausgangskreis die gewünschte Grundfrequenz erhältlich ist.Frequency is that represents the fundamental frequency and that the desired signal should have, but it can also in cases where this would result in too low a frequency, on a harmonic of the fundamental frequency work, the harmonic being fed to a partial circle, in whose output circle the desired Base frequency is available.

Das Prinzip der Erfindung ist in Fig. 1 veranschaulicht, wo ein Steueroszillator 1 dargestellt ist, dessen Ausgangsspannung dem Frequenzteiler 2 zugeführt wird. Die Ausgangsspannung des letzteren wird hierauf über einen Gleichrichter 6 einem Impulsgenerator 5 aufgedrückt, dessen Ausgangsspannung der Lampe 9 zugeführt wird. Die Ausgangsspannung des Frequenzteilers 2 gelangt auch noch an ein Verzögerungsnetzwerk 3, dessen Ausgang über den Gleichrichter 7 dem Impulsgenerator 5 zugeführt wird. Um auch noch einen dritten Impuls zu erhalten, wird die Ausgangsspannung des Netzwerkes 3 noch einem weiteren Verzögerungsnetzwerk 4 zugeführt, dessen Ausgangsspannung ebenfalls über einen Gleichrichter 8 dem Impulsgenerator 5 zugeführt wird.The principle of the invention is illustrated in Fig. 1, where a control oscillator 1 is shown, its Output voltage is fed to the frequency divider 2. The output voltage of the latter is based on this A pulse generator 5 is pressed via a rectifier 6, the output voltage of which is the Lamp 9 is supplied. The output voltage of the frequency divider 2 also arrives at a delay network 3, the output of which is fed to the pulse generator 5 via the rectifier 7. Around To receive a third pulse as well, the output voltage of network 3 becomes yet another Delay network 4 is supplied, the output voltage of which is also supplied via a rectifier 8 the pulse generator 5 is supplied.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Anordnung ist in Fig. 2 veranschaulicht, in der die Kurve 21 die vom Oszillator 1 herrührenden Impulse zeigt, die Kurve 22 die Impulse im Ausgang des Frequenzteilers, die Kurve 23 die Impulse, die man eingangsseitig des Impulsgenerators 5 erhalten würde, falls nur Spannungen aus dem Teilkreis 2 und dem Verzögerungsnetzwerk 3 auftreffen würden. Die Kurve 24 zeigt die Charakteristiken der Eingangsspannung zum Generator 5, wenn das Verzögerungsnetzwerk 4 auch noch in dem KreisThe operation of the arrangement described is illustrated in Fig. 2, in which the curve 21 is from Oscillator 1 shows the pulses originating from the curve 22, the pulses in the output of the frequency divider, the curve 23 the pulses that would be received on the input side of the pulse generator 5 if only voltages were off the pitch circle 2 and the delay network 3 would impinge. The curve 24 shows the characteristics the input voltage to generator 5 when the delay network 4 is also still in the circle

SOS 661/44SOS 661/44

eingeschaltet ist, und die Kurve 25 zeigt den Signalcharakter, der in der Annahme erzeugt wird, daß der Impulsgenerator 5 rechteckige Impulse von vorbestimmter Dauer erzeugt, von denen einzelne durch die Auslöseimpulse nach Kurve 24 ausgelöst werden.is on, and curve 25 shows the signal character generated assuming that the Pulse generator 5 generates rectangular pulses of a predetermined duration, some of which by the trigger pulses are triggered according to curve 24.

Für den Fall, daß eine größere Impulslänge als diejenige, die vom Generator 5 erhältlich ist, gewünscht wird, ist es möglich, den Generator eine größere Anzahl von Impulsen erzeugen zu lassen, die voneinander sehr kleine zeitliche Abstände haben und die, wenn sie durch die Lampe 9 in Lichtimpulse umgesetzt werden, dem Auge als ein einziger langer, ineinander verschmolzener Impuls erscheinen.In the event that a larger pulse length than that available from generator 5 is desired it is possible to let the generator generate a greater number of pulses separate from each other have very small time intervals and when they are converted into light pulses by the lamp 9 appear to the eye as a single long, fused impulse.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 war angenommen, daß die Verzögerungsnetzwerke in Kaskade geschaltet sind. Es ist aber auch möglich, diese eingangsseitig alle parallel zu schalten, jedoch ist es dann erforderlich, darauf zu achten, daß der durch das Netzwerk 3 verzögerte Impuls nicht mit dem vom Netzwerk 4 kommenden Impuls in Kollision gerät. Es ist vorteilhaft, die einzelnen Netzwerke in Kaskade zu schalten, besonders, wenn zwischen den Impulsen sehr kurze Pausen liegen, da in der Zeitgebung der Impulse infolge von Alterungserscheinungen der Transistoren und der Temperatureinflüsse eine gewisse Schwankung auftreten kann.In the arrangement of FIG. 1 it was assumed that the delay networks are connected in cascade are. However, it is also possible to connect all of them in parallel on the input side, but it is then necessary to make sure that the impulse delayed by network 3 does not match the impulse coming from network 4 Impulse gets into collision. It is advantageous to cascade the individual networks, especially when if there are very short pauses between the impulses, as a result of the timing of the impulses there is a certain fluctuation due to the aging of the transistors and the effects of temperature can occur.

Fig. 3 zeigt einen Impulsgenerator, der die Transistoren 31 und 32 umfaßt und einen Stromkreis zur Spannungsrückfuhr aufweist, der aus den beiden Widerständen 33 und 34 und einem mit dem Widerstand 34 in Serie liegenden Kondensator 35 besteht, wobei die Serienanordnungen zwischen der Kollektorelektrode des Transistors 32 und der Grundelektrode des Transistors 31 liegen. Wenn man dem Widerstand 34 und dem Kondensator 35 niedrige Werte erteilt, erhält man eine kurze Impulsdauer. Die Wiederholungsfrequenz wird hauptsächlich durch den Kondensator 35 und den Widerstand 33 bestimmt. An dem Widerstand 37 lassen sich positive Ausgangsimpulse abnehmen, wobei der Widerstand 37 in Serie mit dem Widerstand 36 liegt und mit der Kollektorelektrode des Transistors 32 in Verbindung steht. Der Impulsgenerator 5 kann nach diesem Schema aufgebaut sein, wobei in diesem Fall die Lampe 9 an Stelle der Widerstände 36,37 tritt. Eine praktische Ausführung der Verzögerungsnetzwerke 3 und 4 wird nachstehend beschrieben. Wenn man ein Signal haben möchte, das sowohl aus kurzen als auch aus langen Lichtimpulsen besteht, ist es vorteilhaft, einen Hochleistungstransistor direkt auf die Lampe zu schalten und den Transistor von Impulsgeneratoren aus zu speisen, um sowohl kurze als auch lange Impulse zu erzeugen. Eine solche Anordnung zeigt Fig. 4. Mit 41 ist ein Steueroszillator bezeichnet, dessen Ausgangsimpulse über einen Gleichrichter 50 einem Impulsgenerator 44 zugeführt werden. Die Ausgangsimpulse des Steueroszillators werden gleichzeitig dem Verzögerungsnetzwerk 42 zugeführt und von dort über einen zusätzlich vorgesehenen Gleichrichter 51 in ihrer verzögerten Form dem Generator 44 zugeführt. Die Ausgangsspannung des letzteren ergibt über den Gleichrichter 48 für jeden Impuls des Oszillators 41 zwei Impulse, die einem Hochleistungstransistor 46 zugeführt werden, dessen Ausgangsspannung die Lampe 47 betreibt. Der Ausgangsimpuls aus dem Netzwerk 42 wird einem zusätzlichen Verzögerungsnetzwerk 43 zugeführt, dessen Ausgangsimpuls einen zusätzlichen Impulsgenerator 45 betätigt. Die Ausgangsspannung des letzteren steuert ebenfalls den Hochleistungstransistor 46 über einen Gleichrichter 49. Von dem Generator 45 wird angenommen, daß er Impulse längerer Dauer als die des Generators 44 erzeugt, wodurch man ein Signal nach Fig. 5 erhält, das aus zwei kurzen Lichtimpulsen besteht, denen ein langer Impuls folgt. Es ist ersichtlich, daß man auf diese Weise praktisch jedes gewünschte Signal erhalten kann.Fig. 3 shows a pulse generator comprising the transistors 31 and 32 and a circuit for Has voltage return, which consists of the two resistors 33 and 34 and one with the resistor 34 in series capacitor 35 consists, the series arrangements between the collector electrode of transistor 32 and the base electrode of transistor 31 are located. If you face the resistance 34 and the capacitor 35 given low values, a short pulse duration is obtained. The repetition frequency is mainly determined by the capacitor 35 and the resistance 33 is determined. Positive output pulses can be picked up at resistor 37, resistor 37 being in series with resistor 36 and the collector electrode of the transistor 32 is in communication. The pulse generator 5 can be constructed according to this scheme, in this If the lamp 9 takes the place of the resistors 36,37. A practical implementation of the delay networks 3 and 4 will be described below. If you want a signal that consists of both short and also consists of long light pulses, it is advantageous to use a high-power transistor directly on the To switch the lamp and to feed the transistor from pulse generators to both short and short to generate long pulses. Such an arrangement is shown in FIG. 4. With 41 a control oscillator is designated, the output pulses of which are fed to a pulse generator 44 via a rectifier 50. The output pulses of the control oscillator are simultaneously fed to the delay network 42 and from there The delayed form is supplied to the generator 44 via an additionally provided rectifier 51. The output voltage of the latter results via the rectifier 48 for each pulse of the oscillator 41 two pulses fed to a high power transistor 46, the output voltage of which is the lamp 47 operates. The output pulse from network 42 is fed to an additional delay network 43, whose output pulse actuates an additional pulse generator 45. The output voltage the latter also controls the high power transistor 46 via a rectifier 49. From the generator 45 is assumed to generate pulses of longer duration than those of the generator 44, whereby one receives a signal according to Fig. 5, which consists of two short pulses of light followed by a long pulse. It can be seen that virtually any desired signal can be obtained in this manner.

Fig. 6 zeigt eine Schaltung mit einem Hochleistungstransistor 46, bei der sich in dem Kreis der Kollektorelektrode eines Transistors 61 die Lampe 47 befindet, wobei die Emitterelektrode geerdet ist und die Grundelektrode ebenfalls über einen Widerstand 62 geerdet ist. Für den Fall, daß die Grundelektrode eine positive Spannung erhält, fließt durch die Lampe 47 ein Strom, während im betriebslosen Zustand wegen der Verbindung über den Widerstand 62 die Grundelektrode das Potential der Emitterelektrode annehmen wird. In diesem Fall fließt in dem Kollektorstromkreis kein Strom.Fig. 6 shows a circuit with a high-power transistor 46, in which in the circle of the collector electrode of a transistor 61, the lamp 47 is located, the emitter electrode being grounded and the base electrode is also grounded via a resistor 62. In the event that the base electrode is positive Receives voltage, a current flows through the lamp 47, while in the inoperative state because of the connection Via the resistor 62 the base electrode will assume the potential of the emitter electrode. In this Case no current flows in the collector circuit.

Die Impulsgeneratoren 44 und 45 können in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise aufgebaut sein.The pulse generators 44 and 45 can be constructed in the manner shown in FIG.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Verzögerungsnetzwerke 42 und 43. Diese bestehen aus drei Transistoren 71, 72 und 73, von denen die ersten beiden im wesentlichen auf die gleiche Weise wie in Fig. 3 veranschaulicht geschaltet sind, jedoch ist die Grundelektrode des Transistors 71 über einen Widerstand 74 an die negative Batterieklemme gelegt, so daß die Anordnung auf jeden angelegten Auslöseimpuls einen Impuls abgibt. Für Auslösezwecke werden kurzzeitig aufeinanderfolgende Impulse benutzt, und die Anordnung ist so eingerichtet, daß jeder Kurzimpuls einen breiten Impuls abzugeben vermag, wobei die rückwärtige Führungflanke des breiten Impulses, der gegenüber dem Auslöseimpuls mit einer Verzögerung auftritt, die gleich der Länge des breiten Impulses ist, den Auslöseimpuls in Gang setzt. Der Transistor 73 bewirkt eine Phasenumkehr des aus dem Transistor 72 herauskommenden Impulses, wie dies durch die Wellenformen an den Kollektorelektroden dieser beiden Transistoren angedeutet ist. Wie dargestellt, erscheint der breite Impuls, dessen Länge der Verzögerungszeit entspricht, auf dem Kollektor des Transistors 73 mit negativer Polarität. Nach einer durch den Kondensator 76 bewirkten Ableitung erhält man die Ausgangsspannung mit der angedeuteten Wellenform an den Ausgangsklemmen. Auf diese Weise wird ersichtlich, daß man einen positiven Impuls erhält, der der Führungsflanke des breiten Impulses entspricht. Dieser positive Impuls wird demzufolge hinsichtlich der Vorderflanke verzögert und auf diese Weise auch hinsichtlich des kurzzeitigen Auslöseimpulses, wobei der Betrag der Verzögerung gleich der Dauer des breiten Impulses ist.Fig. 7 shows an embodiment of the delay networks 42 and 43. These consist of three Transistors 71, 72 and 73, the first two of which work in substantially the same manner as in FIG illustrated, however, the base electrode of the transistor 71 is connected via a resistor 74 placed on the negative battery terminal, so that the arrangement receives a pulse for each applied trigger pulse gives away. Briefly successive pulses are used for triggering purposes, and the arrangement is set up so that each short pulse can emit a broad pulse, with the rear leading edge of the wide pulse, which occurs with a delay compared to the trigger pulse, the is equal to the length of the broad pulse that sets the trigger pulse in motion. The transistor 73 causes a Reverse the phase of the pulse emerging from transistor 72, as indicated by the waveforms the collector electrodes of these two transistors is indicated. As shown, the broad one appears Pulse, the length of which corresponds to the delay time, on the collector of transistor 73 with negative Polarity. The output voltage is obtained after a derivation brought about by the capacitor 76 with the indicated waveform at the output terminals. In this way it can be seen that one receives a positive pulse that corresponds to the leading edge of the wide pulse. This positive impulse is consequently delayed with regard to the leading edge and in this way also with regard to the short-term Trigger pulse, where the amount of delay is equal to the duration of the wide pulse.

Die Generatoren 44 und 45 sollen so angeordnet sein, daß sie auf jeden hinzugeführten Auslöseimpuls einen Impuls abzugeben in der Lage sind. Eine Schaltung dieser Art wird leicht durch eine Modifikation der in Fig. 3 gezeigten Anordnung erhalten, die darin besteht, daß man den Widerstand 33 anstatt an die positive an die negative Klemme legt.The generators 44 and 45 should be arranged so that they one on each added trigger pulse Are able to deliver impulse. A circuit of this type is easily made by modifying the circuit diagram in Fig. 3 obtained arrangement, which consists in that one the resistor 33 instead of the positive to the negative terminal.

Für die gezeigte Anordnung ist es kennzeichnend, daß nach Beendigung der durch den Steueroszillator 1 eingeleiteten Schaltfolge kein Strom mehr entnommen wird. Die Kaskadenschaltung des Verzögerungsnetzwerkes und die Tatsache, daß keinerlei bewegliche Teile erforderlich sind, tragen ferner zu einer Herabsetzung des Energieverbrauches bei.For the arrangement shown, it is characteristic that after completion of the control oscillator 1 initiated switching sequence no more current is drawn. The cascade connection of the delay network and the fact that no moving parts are required also contribute to a degradation of energy consumption.

Claims

Patent claims:

1. Signal generator for automatically operating signal devices, consisting of a control oscillator, which emits control pulses to signal circuits which are set up in such a way that they as a result

generate a predetermined signal for each received control pulse, characterized in that, that the signal circuits contain switching means (5, 31 ... 37) that only consist of one Take power source current when the switching sequences or initiated by the control pulses Switch-on times expire or are executed.

2. Signal generator according to claim 1, characterized characterized in that the control oscillator (1) is set up such that it in a known manner with requires a much lower energy level than the signal circuits themselves.

Documents considered: German Patent No. 893 513; U.S. Patent Bulletin No. 2,403,561; "Philips' Technische Rundschau", 1951, H.

3, p. 49 to 54, and H.

4, pp. 82 to 89;

"Radio-Mentor", 1953, no. 8, pp. 383 to 385; "Telefunken-Zeitung", 1953, p. 23.

1 sheet of drawings