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DE1064566B - Magnetic frequency divider circuit - Google Patents

Magnetic frequency divider circuit

Info

Publication number
DE1064566B
DE1064566B DEN15318A DEN0015318A DE1064566B DE 1064566 B DE1064566 B DE 1064566B DE N15318 A DEN15318 A DE N15318A DE N0015318 A DEN0015318 A DE N0015318A DE 1064566 B DE1064566 B DE 1064566B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
core
winding
windings
state
series
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEN15318A
Other languages
German (de)
Inventor
Jean Francois Marchand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE1064566B publication Critical patent/DE1064566B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K23/00—Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
    • H03K23/76—Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains using magnetic cores or ferro-electric capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B19/00—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source
    • H03B19/03—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source using non-linear inductance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Magnetic Treatment Devices (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung- bezieht sich auf eine magnetische Frequenzteilerschaltung.The invention - refers to a magnetic frequency divider circuit.

Solche Vorrichtungen können beispielsweise bei binären oder dezimalen Zählschaltungen in elektronischen Rechenmaschinen oder bei automatischen Signalsystemen Anwendung finden.Such devices can be used, for example, in binary or decimal counting circuits in electronic Calculating machines or automatic signal systems are used.

Es ist bereits eine magnetische Frequenzteilerschaltung bekannt mit einem ersten und einem zweiten Kern aus magnetischem Material mit rechteckiger Hysteresisschleife, welche Kerne mit zwei in Reihe geschalteten ersten Wicklungen und zwei gegensinnig in Reihe geschalteten zweiten Wicklungen versehen sind, wobei der erste Kern mit einer dritten Wicklung versehen ist und Impulse bestimmter Polarität den in Reihe geschalteten Wicklungen und Impulse entgegengesetzter P'olarität der erwähnten dritten Wicklung zugeführt werden, welche letzteren Impulse magnetisch, im entgegengesetzten Sinne wie die ersteren Impulse auf den ersten Kern einwirken.A magnetic frequency divider circuit having a first and a second circuit is already known Core made of magnetic material with a rectangular hysteresis loop, which cores with two in series connected first windings and two oppositely connected in series second windings provided are, the first core is provided with a third winding and pulses of a certain polarity the in Series connected windings and pulses of opposite polarity of the third winding mentioned which latter impulses are supplied magnetically, in the opposite sense as the former impulses act on the first core.

Die Erfindung hat eine Vereinfachung einer solchen Schaltung zum Gegenstand, durch die ein Gleichrichter eingespart werden kann. Bei der magnetischen Frequenzteilerschaltung gemäß der Erfindung weist die erste Wicklung auf dem ersten Kern mehr Windungen als die erste Wicklung auf dem zweiten Kern und die zweite Wicklung auf dem ersten Kern mehr Windungen als die zweite Wicklung auf dem zweiten Kern auf und werden die Impulse entgegengesetzter Polarität auch den gegensinnig in Reihe geschalteten zweiten Wicklungen zugeführt. Dabei wirken diese Impulse magnetisch in entgegengesetztem Sinne als über die dritte Wicklung auf den ersten Kern ein.The invention has a simplification of such a circuit for the subject, through which a rectifier can be saved. In the magnetic frequency divider circuit according to the invention, the first winding on the first core has more turns than the first winding on the second core and the second winding on the first core has more turns than the second winding on the second Core and the impulses of opposite polarity are also connected in series to those in opposite directions second windings fed. These impulses act magnetically in the opposite sense than over the third winding onto the first core.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand zweier in den Fig. 1 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is described below with reference to two exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 4 explained in more detail.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Magnetisierungskurve, während Fig. 2 shows an example of a magnetization curve while

Fig. 3 und 5 sich auf Tabellen beziehen, welche die Wirkungsweise der Vorrichtungen nach den Fig. 1 und 4 erläutern.FIGS. 3 and 5 relate to tables showing the mode of operation of the devices according to FIG and 4 explain.

Der binäre Frequenzteiler nach Fig. 1 enthält zwei Kernet und B aus magnetischem Material mit einer rechteckigen Hysteresisschleife, wie sie idealisiert in Fig. 2 dargestellt ist.The binary frequency divider according to FIG. 1 contains two kernets and B made of magnetic material with a rectangular hysteresis loop, as is shown idealized in FIG.

Die Wicklungen WA1 und WB1 sind miteinander gleichsinnig in Reihe geschaltet und an eine Quelle ArG negativer Impulse η angeschlossen. Die Wicklungen WA2 und WB2 sind gegensinnig in Reihe geschaltet und mit der Quelle PG positiver Impulse p verbunden, die auch über den Widerstand Rl der Wicklung WA 3 auf dem Kern A Impulse zuführt. Diese Impulse fallen zeitlich zwischen die negativen Impulse n. Die Impulse η können gegebenenfalls mittels eines Verzögerungsnetzwerkes von den Impul-Magnetische FrequenzteilerschaltungThe windings WA 1 and WB1 are connected in series with one another in the same direction and are connected to a source A r G of negative pulses η . The Wick lungs WA2 and WB2 are oppositely connected in series with the source and positive pulses p PG connected to the winding WA 3 supplies pulses via the resistance Rl on the core A. These pulses fall temporally between the negative pulses n. The pulses η can optionally be obtained from the pulse-magnetic frequency divider circuit by means of a delay network

Anmelder:
N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)Applicant:
NV Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Netherlands)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Representative: Dr. rer. nat. P. Roßbach, patent attorney,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Beanspruchte Priorität: Niederlande vom 12. Juli 1957Claimed priority: Netherlands 12 July 1957

Jean Francois Marchand, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt wordenJean Francois Marchand, Eindhoven (Netherlands),
has been named as the inventor

sen der Quelle PG abgeleitet werden, oder umgekehrt. Die Wicklungen WAl und WB2 weisen mehr Windungen auf als die Wicklungen WBl und WA2. Die Kerne A und B können sich beide in zwei verschiedenen remanenten Zuständen 1 und 0 befinden, wie dies in Fig. 2 angegeben ist. Die bei den Wicklungen gezeichneten Punkte geben auf bekannte Weise die Enden der Wicklungen an, denen der positive Strom zugeführt werden muß, um die Kerne in den Zustand 1 zu versetzen. Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung ist weiter folgende:sen of the source PG , or vice versa. The windings WAl and WB2 have more turns than the windings WB1 and WA2. The cores A and B can both be in two different remanent states 1 and 0 , as indicated in FIG. The points drawn for the windings indicate, in a known manner, the ends of the windings to which the positive current must be supplied in order to put the cores in state 1 . The mode of operation of this circuit arrangement is further as follows:

Es wird angenommen, daß die Kerne in einem bestimmten Augenblick sich beide im ZustandO befinden. Durch den nächsten positiven Impuls p geht der Kern B infolge des die Wicklungen WB2 und WA2 durchfließenden Stromes in den Zustand 1 über. Weil sich hierbei die magnetische Induktion im Kern B verhältnismäßig stark ändert, weist die Wicklung WB2 eine verhältnismäßig hohe Selbstinduktion auf, wodurch der Strom in diesem Kreis auf einen niedrigen Wert begrenzt wird. Dabei geht der Kern A auch in den Zustand 1 über, weil der Strom durch die Wicklung WA2 dem den Widerstand Rl und die Wicklung WA3 durchfließenden Strom nur in geringem Maße entgegenwirkt. Der nächste negative Impuls 11 bringt den Kern A durch den die Wicklungen WA1 und WB1 durchfließenden Strom in den Zustand 0 zurück. Hierbei ergibt sich eine verhältnismäßig starke Änderung der magnetischen Induktion im Kern A, so daß die Wicklung WA 1 eine hohe Selbstinduktion aufweist und der die Wicklung WB1 It is assumed that the cores are both in the O state at a given moment. With the next positive pulse p , core B changes to state 1 as a result of the current flowing through windings WB2 and WA2. Because the magnetic induction in the core B changes relatively strongly here, the winding WB2 has a relatively high self-induction, as a result of which the current in this circuit is limited to a low value. The core A also changes to state 1 because the current through the winding WA2 counteracts the current flowing through the resistor R1 and the winding WA3 only to a small extent. The next negative pulse 11 brings the core A back to the state 0 by the current flowing through the windings WA1 and WB1. This results in a relatively strong change in the magnetic induction in the core A, so that the winding WA 1 has a high level of self-induction and the winding WB 1

909 610/270909 610/270

Claims (2)

durchfließende Strom auf einen derart niedrigen Wert beschränkt wird, daß die Feldstärke H im Kern B unterhalb des kritischen Wertes Hc bleibt. Beim nächstfolgenden positiven Impuls p verbleiben die Kernet und B im ZustandO bzw. 1, denn der Impuls p ist derart gerichtet, daß der Kern B weiter in den Sättigungszustand 1 getrieben wird, so daß die Wicklung WB2 eine niedrige Selbstinduktion aufweist und der die Wicklung WA 2 durchfließende Strom dem Impuls in der Wicklung WA1 derart entgegenwirkt, daß dieser den Zustand des Kernes A nicht ändern kann. Der nächste negative Impuls η versetzt den Kern B in den Zustand 0 zurück. Durch diesen Impuls wird der Kern A weiter in den Sättigungszustand 0 ausgesteuert, so daß die Wicklung WAX eine niedrige Impedanz aufweist und der die Wicklung WBl durchfließende Strom einen derartigen Wert annimmt, daß der kritische Wert Hc der Feldstärke H im Kern B überschritten wird. Hierdurch ist der Anfangszustand wiederum erreicht und wiederholt sich der Zyklus. Hierbei können Ausgangsimpulse nicht dargestellter Hilfswicklungen auf den Kernen A oder B oder einem mit den Wicklungen WAl oder WA2 in Reihe geschalteten Widerstand, z. B. dem Widerstand R2, oder der Klemme UA oder UB entnommen werden. Der Frequenzteiler nach Fig. 4 enthält drei Kernet, B und C, wobei die Kerne A und B mit ihren Wicklungen ähnlich wie bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ausgebildet sind. In Reihe mit den Wicklungen WBl und WB2 sind jetzt jedoch die weiteren Wicklungen WCl und WC 2 des Kernes C geschaltet, wobei die Windungszahl dieser Wicklungen gleich derjenigen der Wicklungen WB1 bzw. WB 2 ist. Wicklungen etwaiger weiterer Kerne können auf ähnliche Weise in Reihe geschaltet werden. Die positiven und negativen Impulse werden in diesem Falle über die Gleichrichter Gl und G2 vom Wechselspannungsgenerator GR geliefert. Der Verbindungspunkt der Wicklungen WC2 und WB2 ist über einen Widerstand R3 mit einer Klemme des Generators GR verbunden. Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung ist folgende: Wenn die Kerne A, B und C sich in einem bestimmten Atigenblick im Zustand 0 befinden, gehen die Kerne A und C unter der Einwirkung des nächstfolgenden positiven Impulses, der über den Gleichrichter G2 der Reihenschaltung der Wicklungen WC2, WB2 und WA2 und auch über den Widerstand i? 1 der Wicklung WA3 zugeführt wird, in den Zustand 1 über. Der Kern C wechselt seinen Zustand infolge des die Wicklung WC2 durchfließenden Stromes. Hierbei hat die Wicklung WC 2 eine hohe Impedanz, die den Strom begrenzt, so daß infolge der zwischen der Wicklung WC2 und dem Widerstand R 3 auftretenden Spannungsteilung sich über dem Widerstand R 3 nur eine verhältnismäßig niedrige Spannung ergibt, so daß der die Wicklung WB2 durchfließende Strom zu gering ist, um den Kern B wechseln zu lassen. Der Kern A geht infolge des Impulses in der Wicklung WA 3 in den Zustand 1 über. Beim folgenden negativen Impuls über den Gleichrichter Gl kehrt der Kern A in den Zustand 0 zurück. Der Kern C verbleibt im Zustand 1, weil die verhältnismäßig hohe Impedanz der Wicklung WA1 den die Wicklung WC 1 durchfließenden Strom auf einen niedrigen Wert begrenzt. Der nächste positive Impuls versetzt die Kernet und B in den Zustand 1, und zwar den Kern A wiederum über die Wicklung WA3. Weil der Kern C sich bereits im Zustand 1 befindet, wird dieser Kern vom positiven Impuls weiter in Sättigung getrieben, so daß die Wicklung WC2 eine niedrige Impedanz hat. Infolgedessen ergibt sich über dem Widerstand R 3 eine hohe Spannung und nimmt der Strom durch die Wicklung WB2 auf einen derartigen Wert zu, daß die Feldstärke Hc im Kern B überschritten wird. Da beim Zustandswechsel des Kernes B die Wicklung WB2 wiederum eine hohe Selbstinduktion aufweist, wird der die Wicklung WA2 durchfließende Strom begrenzt, so daß dieser Strom dem die Wicklung WA3 durchfließenden Strom nur in geringem Maße entgegenwirkt. Infolge des nächsten negativen Impulses kehrt der Kern^i erneut in den ZustandO zurück, wobei die hohe Impedanz der Wicklung WA1 den Strom durch die Wicklungen WBl und WCl derart begrenzt, daß die Kerne B und C im Zustand 1 verbleiben. Bei dem jetzt erfolgenden positiven Impuls bleiben die Kerne im bestehenden Zustand. DieKernef? und C werden von diesem Impuls weiter in Sättigung getrieben, so daß die Wicklungen WC2 und WB2 eine niedrige Impedanz aufweisen und der die Wicklung WA. 2 durchfließende Strom dem die Wicklung WA3 durchfließenden Strom effektiv entgegenwirkt. Vom folgenden negativen Impuls wird der Kern A weiter in den Sättigungszustand 0 getrieben, wobei die Wicklung WA 1 eine niedrige Impedanz aufweist und der die Wicklungen WC 1 und WB1 durchfließende Strom auf einen derartigen Wert zunimmt, daß die Kerne B und C in den Zustand 0 zurückkehren. Hiermit ist der Anfangszustand wieder erreicht und wiederholt sich der Zyklus. Ausgangsimpulse können gegebenenfalls nicht dargestellten Hilfswicklungen auf den Kernen B und C oder in Reihe mit den Wicklungen WA1 oder WA 2 geschalteten Widerständen entnommen werden. Die Ausgangsimpulse können einer folgenden Frequenzteilerstufe zugeführt werden. Die Anzahl der Kerne kann nach Bedarf erweitert werden, wobei im allgemeinen mit η Kernen ein Teilverhältnis gleich η erhalten wird. Patentansprüche:The current flowing through is limited to such a low value that the field strength H in the core B remains below the critical value Hc. With the next positive pulse p, the core and B remain in state 0 and 1, respectively, because the pulse p is directed in such a way that the core B is driven further into the saturation state 1, so that the winding WB2 has a low self-induction and the winding WA 2 current flowing through counteracts the pulse in winding WA1 in such a way that it cannot change the state of core A. The next negative pulse η puts core B back into state 0. This pulse drives core A further into saturation state 0, so that winding WAX has a low impedance and the current flowing through winding WB1 assumes such a value that the critical value Hc of field strength H in core B is exceeded. As a result, the initial state is reached again and the cycle repeats itself. Here, output pulses from auxiliary windings (not shown) on the cores A or B or a resistor connected in series with the windings WAl or WA2, e.g. B. the resistor R2, or the terminal UA or UB can be taken. The frequency divider according to FIG. 4 contains three kernets, B and C, the cores A and B with their windings being designed similarly to the circuit arrangement according to FIG. In series with the windings WB1 and WB2, however, the further windings WC1 and WC 2 of the core C are now connected, the number of turns of these windings being the same as that of the windings WB1 or WB 2. Windings of any further cores can be connected in series in a similar manner. In this case, the positive and negative pulses are supplied by the alternating voltage generator GR via the rectifiers Gl and G2. The connection point of the windings WC2 and WB2 is connected to a terminal of the generator GR via a resistor R3. The mode of operation of this circuit arrangement is as follows: If the cores A, B and C are in state 0 at a certain point of view, the cores A and C go under the action of the next positive pulse, which via the rectifier G2 of the series connection of the windings WC2, WB2 and WA2 and also across the resistor i? 1 of the winding WA3 is supplied to state 1 via. The core C changes its state as a result of the current flowing through the winding WC2. The winding WC 2 has a high impedance, which limits the current, so that due to the voltage division occurring between the winding WC2 and the resistor R 3, only a relatively low voltage results across the resistor R 3, so that the voltage flowing through the winding WB2 Current is too low to allow core B to be changed. The core A changes to state 1 as a result of the pulse in the winding WA 3. With the following negative pulse via the rectifier Gl, the core A returns to the 0 state. The core C remains in state 1 because the relatively high impedance of the winding WA1 limits the current flowing through the winding WC 1 to a low value. The next positive pulse sets the core and B to state 1, namely core A again via winding WA3. Because core C is already in state 1, this core is driven further into saturation by the positive pulse, so that winding WC2 has a low impedance. As a result, there is a high voltage across the resistor R 3 and the current through the winding WB2 increases to such a value that the field strength Hc in the core B is exceeded. Since the winding WB2 again has a high self-induction when the state of the core B changes, the current flowing through the winding WA2 is limited so that this current counteracts the current flowing through the winding WA3 only to a small extent. As a result of the next negative pulse, the core ^ i again returns to the state O, the high impedance of the winding WA1 limiting the current through the windings WBl and WCl in such a way that the cores B and C remain in state 1. In the case of the positive impulse that now takes place, the nuclei remain in their existing state. DieKernef? and C are driven further into saturation by this pulse, so that the windings WC2 and WB2 have a low impedance and that the winding WA. 2 current flowing through effectively counteracts the current flowing through winding WA3. The following negative pulse drives the core A further into the saturation state 0, the winding WA 1 having a low impedance and the current flowing through the windings WC 1 and WB1 increasing to such a value that the cores B and C are in the state 0 to return. With this the initial state is reached again and the cycle repeats itself. Output pulses can optionally be taken from auxiliary windings (not shown) on cores B and C or resistors connected in series with windings WA1 or WA2. The output pulses can be fed to a following frequency divider stage. The number of cores can be expanded as required, with η cores generally giving a partial ratio equal to η. Patent claims: 1. Magnetische Frequenzteilerschaltung mit einem ersten und zweiten Kern aus magnetischem Material mit rechteckiger Hysteresisschleife, welche Kerne mit zwei in Reihe geschalteten ersten Wicklungen und zwei gegensinnig in Reihe geschalteten zweiten Wicklungen versehen sind, während der erste Kern mit einer dritten Wicklung versehen ist, wobei Impulse bestimmter Polarität den in Reihe geschalteten ersten Wicklungen und Impulse entgegengesetzter Polarität der erwähnten dritten Wicklung zugeführt werden, welch letztere Impulse auf den ersten Kern magnetisch in entgegengesetztem Sinne einwirken wie die ersteren Impulse, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wicklung auf dem zweiten Kern und die zweite Wicklung auf dem ersten Kern mehr Windungen als die zweite Wicklung auf dem zweiten Kern und die erste auf dem ersten Kern aufweisen und daß die Impulse entgegengesetzter Polarität außerdem den gegensinnig in Reihe geschalteten zweiten Wicklungen zugeführt werden und dabei im ersten Kern magnetisch in entgegengesetztem Sinne wie in der erwähnten dritten Wicklung wirksam sind.1. A magnetic frequency divider circuit having a first and second core made of magnetic Material with a rectangular hysteresis loop, which cores with two in series first windings and two oppositely connected in series second windings are provided, while the first core is provided with a third winding, with pulses more definite Polarity of the first windings connected in series and pulses of opposite polarity the mentioned third winding, which latter pulses magnetically to the first core act in the opposite sense as the former impulses, characterized in that the first winding on the second core and the second winding on the first core have more turns than the second winding on the second core and the first on the first core and that the pulses of opposite polarity are also connected in series with those in opposite directions second windings are fed and thereby in the first core magnetically in opposite directions Senses as are effective in the aforementioned third winding. 2. Magnetische Frequenzteilerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe2. Magnetic frequency divider circuit according to claim 1, characterized in that in series mit den Wicklungen auf dem zweiten Kern Wicklungen auf mindestens einem weiteren Kern geschaltet sind mit einer gleichen Windungszahl wie die mit ihnen in Reihe geschalteten Wicklungen des zweiten Kernes und daß die Verbindungs-with the windings on the second core, windings are connected to at least one further core are with the same number of turns as the windings connected in series with them of the second core and that the connecting punkte der in Reihe geschalteten zweiten Wicklungen durch eine Impedanz belastet sind und die Impulse den Reihenschaltungen an der Seite der Wicklungen auf den weiteren Kernen zugeführt werden.points of the series-connected second windings are loaded by an impedance and the Pulses are fed to the series connections on the side of the windings on the other cores will. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 80S 610/270 8.59© 80S 610/270 8.59
DEN15318A 1957-07-12 1958-07-09 Magnetic frequency divider circuit Pending DE1064566B (en)

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