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Schaltungsanordnung zur periodischen Erzeugung von Impulsen auf mehreren
Ausgangsleitungen C
mit Hilfe einer binären Zählkette In Schaltungen zur Durchführung
des Zeit-Multiplex-Verfahrens werden zur Steuerung der Ausgangskreise eine Vielzahl
von als »UND«-Stufen bezeichneten Koinzidenzgattei-n verwendet. Die Betätigung des
gewünschten Ausganges erfolgt dadurch, daß in dem die verschiedenen Gruppen durchlaufenden
Auswahlstromkreis in dem Augenblick ein Irnpuls bei der dem gewünschten Ausgang
zugeordneten »UND«-Stufe eintrifft, in dem deren zweiter Eingang ebenfalls von einem
Einzelimpuls beeinflußt wird. Die Einzelimpulse der Auswahlstromkreise und der Kennzeichnungsstromkreise
werden hierbei von einem gemeinsamen Impulsgeber erzeugt, welcher auf mehreren Ausgängen
periodisch jeweils einen Impuls liefert. Bei den bekannten Impulsgebern dieser Art
reihen sich die Impulse der verschiedenen Ausgänge unmittelbar aneinander an. Die
Leistung dieser Impulse muß bei größeren Schaltungen mit einer Vielzahl von Ausgängen,
bei denen durch jeden Impuls eine entsprechende Vielzahl von »UND«-Stufen vorbereitet
wird, verhältnisrräßig groß sein, so daß bei der Verwendung von mit Transistoren
bestückten Taktgebern in der Regel mehrere Taktgeber parallel arbeiten müssen.
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Bei der Parallelschaltung von mehreren mit Transistoren bestückten
Taktgebern bereitet die Erzeugung in ihrer Zeitdauer genau begrenzter Impulse infolge
der Toleranzen der einzelnen Transistoren Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten
können durch besondere Hilfsmittel zum genauen Abgleich der einzelnen Taktgeber
behoben werden, jedoch verteuert der verhältnis-mäßig hohe Aufwand derart
mit Transistoren bestückte, präzis arbeitende Taktgeber erheblich.
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In den Schaltungen zur Durchführung des Zeit-Multiplex-Verfahrens
treten ferner Schwierigkeiten dadurch auf, daß die »UND«-Stufen der einzelnen Ausgänge
einerseits an Leitungen angeschlossen sind, die unmittelbar von den zentralen Taktgebern
rnit periodischen Impulsen beschickt werden, andererseits den zur Auswahl koinzidierenden
Impuls über mehrere vorgeschaltete »UND«-Stufen erhalten, deren Betätigung jeweils
Zeit in Anspruch nimmt. Diese koinzidierenden Impulse besitzen daher eine gewisse
Laufzeit, so daß leicht eine Überschneidung mit dem nächstfolgenden Impuls eines
anderen Ausganges und dadurch die Betätigung zweier »UND«-Stufen erfolgen kann.
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Die nacheinander erfolgende Verteilung der einzelnen von einem Taktgeber
stammenden Impulse auf die einzelnen Ausgangsleitungen erfolgt bei bekannten Anordnungen
mit Hilfe einer binären Zählkette, die aus bistabilen Multivibratoren besteht, die
ihrerseits an den einzelnen Ausgängen zugeordnete Koinzidenzgatter angeschlossen
sind. Die Aufgabe besteht nun darin, dafür zu sorgen, daß sich in keinem Fall,
d. h. auch nicht beim Wechsel von einer Ausgangsleitung auf eine andere,
gleichzeitige Ausgangsimpulse auf mehreren dieser Leitungen einstellen. Gelöst wird
diese Aufgabe dadurch, daß zwischen den Taktgeber und den Eingang der Zählkette
ein mindestens in einer Lage stabiler Multivibrator geschaltet ist, der in dem beim
Einlaufen eines Impulses die Zählkette steuernden Zustand durch entsprechende Steuerung
einer einzigen, mit sämtlichen Ausgangsleitungen verbundenen Torschaltung mindestens
bis zur Herstellung eines stabilen Ausgangszustandes an nur einer der Ausgangsleitungen
sämtliche Ausgangsleitungen kurzschließt. Das Unwirksammachen aller Ausgänge kann
dabei sowohl von einem monostabilen als auch von einem bistabilen Multivibrator
gesteuert werden.
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Es ist zwar bereits bekannt, in einem Multiplexsystem mit zeitlich
absatzweiser Übertragung dem vorbandenen einzigen Ausgang eine Torschaltung zuzuordnen,
die die Aufgabe hat, die einzelnen nacheinander an diesem Ausgang auftretenden Impulse
so zu beschneiden, daß durch Überlappung mehrerer dieser Impulse keine Störungen
in der Impulsübertragung entstehen können. Diese Anordnung, die sich lediglich mit
dem nacheinander erfolgenden Auftreten von Einzelimpulsen an einem einzigen Ausgang
befaßt, gibt aber keinen Hinweis darauf, wie eine Überlappung von Impulsen vermieden
werden kann, die an mehreren Ausgängen nacheinander in Erscheinung treten. Würde
man
diese bekannte Anordnung auf derartige mit mehreren Ausgängen versehene Impulsverteileranordnungen
anwenden, so müßte man jedem einzelnen Ausgang eine besondere Torschaltung zuordnen,
die die an diesem Ausgang auftretenden Impulse vorübergehend unwirksam macht. Durch
die Vielzahl dieser Torschaltungen würde jedoch eine solche Anordnung bedeutend
unwirtschaftlicher werden als die eriindungsgemäße Anordnung, bei welcher für alle
Ausgänge nur eine einzige Torschaltung vorgesehen ist, die ihrerseits durch einen
zwischen den Eingang der Zählkette und den Taktgeber geschalteten Multivibrator
gesteuert wird.
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Bei einer anderen bekannten Anordnung ist zwar ebenfalls die Möglichkeit
gegeben, an verschiedenen Ausgangsklemmen Ausgangspotentiale zu entnehmen, doch
erfolgt die Steuerung dieser bekannten Anordnung zur Impulsverteilung nicht mit
Hilfe eines Taktgebers, wie dies beispielsweise im Zeii-Multiplex-System notwendig
ist, sondern mit Hilfe einerWechselspannung bestimmter Frequenz. Diese Wechselspannun
g wird derart phasenverschoben, daß drei untereinander um 600 phasenverschobene
Phasenströme entstehen. Jeder dieser drei Ströme wird einem besonderen Paar -elektronischer
Schaltelemente zugeführt, deien Aktivwerden amplitudenabhängig ist, so daß beim
Erreichen einer bestimmten Spannungsamplitude nacheinander Ausgangspotentiale in
Form mehr oder weniger rechteckiger Impulse entstehen. Diese Art der Steuerung verlangt
als Taktgeber eine sinusförmige Wechselspannung, und es muß außerdem dafür gesorgt
werden, daß die einzelnen Ströme die notwendige Phasenverschiebung erhalten. Da
sich dies in den meisten Fällen nicht mit der jeweils notwendigen Genauigkeit einstellen
läßt, kommt es bei dieser Anordnung zu Ausgleichsströmen, die die zeitgenaue Funktion
dieser Einrichtung gefährden. Die erfindungsgemäße Anordnung benötigt im Gegensatz
hierzu keine phasenbeeinflussenden Mittel, da die Bildung oder Nichtbildurg eines
Ausgangsimpulses durch reinen Spannungsvergleich mit Hilfe von Koinzidenzschaltungen
vorgenommen wird. Durch zweckentsprechende Ausnutzung des ohnehin notwendigen, die
Zählkette steuernden Multivibrators wird eine zeitliche Staffelung der Ausgangsimpulse
erzielt, wobei die einleitend geschilderten Vorteile auftreten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Eifindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Diese zeigt die wesentlichen Stromläufe eines Taktgebers zur periodischen Erzeugung
von Impulsen auf mehreren Ausgängen.
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Ein monostabiler Multivibrator MSTI, der an der Klemme a mit negativem
und an der Klemme - mit positivem Potential gespeist wird, erhält über den
Eingang EI eine 1--iit)LIsiolgefrequenz von beispielsweis3 10 1,11
und liefer! dadurch an den Ausgangsleitungen b
und d Rechteck-impulse
dieser Impulsfolgefrequenz. Eine dieser Leitungen isi über die Klemmen B bzw.
D
i-.nit dem Eingang E2 einer aus den Transistoren TI bis
T8 gebildeten Zählkette verbunden. Diese Zählkette arbeitet nach dem bekann'Len
Prinzip hintereinandergeschalteter biriärer Untersetzerstufen, die über die Dioden
DI, D2. D3, D4. D6, D7. D9, DIO angesteuert werden,
wobei in ebenfalls bekannter Weise über die Dioder D5 und
D8 beim achten Zähischritt ,.ipe teilweise P *L"!cl,#-stcL'Li-.ig erfolgt.
Dadurch wird der Aus-aticsz-,is'.ard schor nach dein zehnten Schriet C
C
erreicht und nicht crst nach dem sechzehnten Schritt, wie dies an sieh bei
einer aus acht Transistoren bstehenden Zählkette der Fall ist.
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An den mit dein Kollektoren der Transistoren Tl b13
T8
verbundenen Leitungen KI bis K8 entstellen in jedem Zähltakt andere Kombinationen
von positivem und negativem Potential. Mitjeder dieser Leitungen Kl bis K8 ist einer
der Transistoren T9 bis TI6 verbund2n. Jeder dieser Transistoren arbeitet als Gleichstromverstärker
und bewirkt dabei eine Phasendrehung von 180'. Die Kollektoren der Transistoren
T9 bis TI6 sind mit einer oder mehreren der Ausgangsleitungen A 0 bis
A 9 verbunden, auf denen nacheinander periodisch-. Impulse erzeugt
werden sollen. An jede der Ausgan-rleitungen ist ein aus den Transistoren
T17 und T18 ge-
bildeter Impulsformer angeschlossen. Die Transistoren
T17 und T18 sind nach Art ein2s an sich bekannten Schmitt-Triggers
geschaltet und wiederum mit einem als Leistungsverstärker geschalteten Transistor
T19 verbunden, an dessen Ausgang V4 der Impuls in gewünschter Form und Stärke auftritt.
In der Zeichnung sind Impulsformer und Leistungsverstärker nur für die Ausgangsleitung
A 4 dargestelli. An jeder der Ausgangsleitungen sitzt ein derartig2s Aggregat.
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Die Ausgangsleitungen A 0 bis A 9 liegen über
Widerstände RO bis R9 an der negativen Spannungs-C quelle. Die Kollektoren der einzelnen
Transistoren T9 bis T16 sind über Entkopplung ,'s dioden so auf das Vielfach der
Ausgangsleitungen A 0 bis A 9 geschaltet, daß alle Ausgänge
positives Potential bekommen bis auf den Ausgang, dessen Ordnungsriummer der Zahl
der in der Zählkette der Transistoren TI bis T8 ab-C-zählten Impulse entspricht.
Werden dem Eingang E2
von dem Multivibrator MST1 dauernd Impulse zugeführt,
so bekommen in periodischer Folge nacheinander die Ausgänge A 0 bis
A 9 negatives Potential.
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Zur Erzielung zeitlicher Abstände zwischen aufeinanderfolgenden negativen
Impulsen auf verschiedenen der Ausgangsleitungeti AO bis A9 ist der Kollektor
eines weiteren Transistors T20 über Entl#opplerdiodcn mit allen Ausgangsleitungen
A 0 bis A 9 verbundei. Für die Dauer unstabiler Zustände des
Multivibrators MST1 erhält die Basis des Transistors T20 über die Leitung
b negatives Potential, so daß der Transistor T20 leitend wird und alle Ausgangsleitung.-n
A 0 bis A 9 an positives Potential gelegt werden.
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Ist der Eingang E2 der aus den Transistoren Tl bis
T8 gebildeten Zählkette über die Klemmen B mit der Ausgangsleitung
b des monostabilen Multivibiators MST1 verbunden, wobei die Ausgangsleitung,
b an den Kollektor des Transistors T22 angeschlossen und i-iiit ihr auch die Basis
des Transistors T29 verbunden ist, dann wird durch den Kurzschluß aller Leitungen
A 0
bis A9 des Vielfachs das Ende jedes auf eine der LeitungenA0
bis A9 gegebenen Impulses abg2-schnitten. Ist hingegen der Eingang
E2 der aw# den Transistoren TI bis T8 gebildeten Zählkette über die
Klemmen D mit der Ausgangsleitung d verbunden, die an den Kollektor
des Transistors T21 des monastabilen Multivibrators angeschloss-,-ii ist, daan wird
durch den Kurzschluß aller L2itun-on A 0 bis A 9 d2s Vielfachs
jeweils die Stirn des Impuls#-s einer dieser Leitungen abgeschnitten. Diese Anordnung
hat züigleich die Wirkung, daß die bei d-.r Umschaltung der einzelnen Stufen der
aus den Transistoren TI bis T8 gebildeten Zählkette voriibzrgehe--id auftretenden
Zwischenkombinationen keinen Einfluß haben auf die Bele-un- der Leitun-enA0 bis
A9 mit nz---tive.n C C C, Z,
Potential. Der
Kurzschluß aller Leitungen A 0 bis A 9
seitens des Transistors T20
wird erst zu einem Zeitpunkt wieder aufgehoben, nachdem die Transistoren Tl bis
T8 der Zählkette einen stabilen Zustand eing,-nommen haben, der erst unter
dem Einfluß eines neuen an dem Eingang E2 auftretenden Impulses wiedei verändert
wird. Mit diesem Impuls erfolgt aber zugleich auch der Kurzschluß aller Leitungen
A 0 bis A 9 über den Transistor TV).
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Der aus den Transistoren T21 und T22 gebildete monostabile Multivibrator
MSTI kann durch entsprechende Bemessung seiner Widerstände und Kondensatoren für
ein beliebiges Tastverhältnis eingestellt werden. Wird ein Tastverhältnis
1 : 1 gewünscht, dann kann auch ein bistabiler Multivibrator BST verwendet
werden, wie er in der Schaltung links ob.-n darg-2st211t ist. Dieser bistabile Multivibrator
ist in bekannter Weise aus den Transistoren T23 und T24 sowie den Dioden
D23 und D24 nebst Widerständen und Kondensatoren zusammengeschaltet. Dem
Eingang E3
werden wieder Impuls.- der originären Impulsfolg2-frequenzzugeführt.
DerAnschlußderZählkettesowie des Transistors T20 für die Erzeugung der zeitlichen
Abstände zwischen den Impulsen erfolgt in der gleichen Weise wie bei dem monostabilen
Multivibrator MST.