DE1068751B

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Info

Publication number: DE1068751B
Application number: DENDAT1068751D
Authority: DE
Inventors: Richard Zaubitzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-11-06
Also published as: DE1083321B

Description

DEUTSCHESGERMAN

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Umwandlung von Impulsen unterschiedlicher Länge, Höhe und/oder Energieinhaltes in solche bestimmter Mindestlänge und/oder Mindest-Energieinhaltes. The invention relates to a circuit arrangement for converting pulses of different types Length, height and / or energy content in such a certain minimum length and / or minimum energy content.

Die Aufgabe tritt in verschiedenen Gebieten der Technik auf, z.B. bei automatischen Zähl-, Sortier- und Ausscheidungseinrichtungen, die mittels irgendwie gearteter, elektronischer Impulsempfänger Steuerimpulse für die Betätigung von Relais, Zählern, Weichen od. dgl. gewinnen.The task occurs in various fields of technology, for example with automatic counting, sorting and separating devices, which gain control pulses for the actuation of relays, counters, switches or the like by means of some kind of electronic pulse receiver.

Hierbei können Impulse sehr unterschiedlicher Art auftreten, d. h., sie können sich in ihrer Dauer, Form, Größe oder nach ihrem Energieinhalt und ihrem zeitlichen Abstand wesentlich unterscheiden. Sie müssen dann derart umgeformt werden, daß sie für eine sichere Betätigung der zu steuernden Vorrichtung geeignet sind.Here, impulses of very different types can occur, i. i.e., they can vary in their duration, form, Size or differ significantly according to their energy content and their time interval. You need to are then reshaped in such a way that they are suitable for safe actuation of the device to be controlled are.

Für die Lösung dieses Problems sind verschiedene Anordnungen und Vorrichtungen bekanntgeworden. Various arrangements and devices have become known for solving this problem.

Gewöhnlich liegt dabei eine Schaltung vor, die bei Einwirkung eines Eingangsimpulses von einem nicht oder wenig leitenden Zustand in einen leitenden Zustand umspringt (schweizerische Patentschrift 250 510). Ohne zusätzliche Schaltmaßnahmen wird eine solche Anordnung nur auf den ersten Eingangsimpuls ansprechen und dann im leitenden Zustand verharren. Es muß also z. B. durch einen Trennkontakt des vom Elektronenschalter betätigten Relais der Stromkreis dieses Relais selbsttätig unterbrochen und der vor Einwirkung des Steuerimpulses herrschende Zustand wiederhergestellt werden. Das ist leicht möglich, solange die Dauer der Eingangsimpulse T_p kleiner ist als die Betätigungszeit des Relais, d. h. der ausgelösten Impulse T_s. Usually there is a circuit that changes from a non-conductive or low-conductive state to a conductive state when an input pulse acts (Swiss patent specification 250 510). Without additional switching measures, such an arrangement will only respond to the first input pulse and then remain in the conductive state. So it must z. B. by an isolating contact of the relay actuated by the electronic switch, the circuit of this relay is automatically interrupted and the state prevailing before the action of the control pulse can be restored. This is easily possible as long as the duration of the input pulses T _{p is} shorter than the actuation time of the relay, ie the triggered pulses _{T s} .

So zeigt die USA.-Patentschrift 2 761 998 - eine Gasentladungsstrecke, die in Zusammenarbeit mit" einer Serieninduktivität und einem Gleichrichter sehr kurze Eingangsimpulse derart verlängert, daß sie zur Betätigung eines nachgeschalteten Relais ausreichen. Um die Entladung der einmal gezündeten Gasentladungsstrecke zu beenden, wird durch einen Arbeitskontakt des nachgeschalteten Relais ein Widerstand parallel zur Entladungsstrecke geschaltet.For example, US Pat. No. 2,761,998 shows a gas discharge path that was developed in cooperation with " a series inductance and a rectifier very short input pulses are extended so that they are used for Actuation of a downstream relay is sufficient. About the discharge of the gas discharge path once it has been ignited to terminate, a normally open contact of the downstream relay creates a resistance connected in parallel to the discharge path.

Ist der Eingangsimpuls T_p länger als die Betätigungszeit des RelaisT_s und also noch nach der Selbstunterbrechung des Arbeitsstromkreises wirksam, so wird der inzwischen wieder in die Ruhestellung zurückgesprungene Elektronenschalter erneut in den leitenden Zustand geschaltet und das Relais zum Anziehen gebracht. Ein Eingangsimpuls hat also mehr als einen Ausgangsimpuls zur Folge, bei größerer Länge des Eingangsimpulses wird das Arbeitsrelais Schaltungsanordnung
zur Umwandlung von ImpulsenIf the input pulse T _{p is} longer than the actuation time of the relay T _s and is therefore still effective after the self-interruption of the working circuit, the electron switch, which has now returned to the rest position, is switched to the conductive state again and the relay is pulled on. An input pulse thus results in more than one output pulse; if the input pulse is longer, the working relay becomes a circuit arrangement
for converting pulses

Anmelder:Applicant:

Dr. Oskar Vierling,
Ebermannstadt (Obfr.), Pretzfelder Str. 23Dr. Oskar Vierling,
Ebermannstadt (Obfr.), Pretzfelder Str. 23

Richard Zaubitzer, Frankfurt/M. West,
ist als Erfinder genannt wordenRichard Zaubitzer, Frankfurt / M. West,
has been named as the inventor

infolge seiner Selbstunterbrechung also nach Art eines Wagnerschen Hammers klappern.as a result of its self-interruption, rattle like a Wagnerian hammer.

Es sind weiter bistabile Transistorschaltungen bekannt, welche z. B. aus zwei Transistoren verschiedener Leitfähigkeitstypen bestehen und welche entweder in einer stabilen stromlosen Lage oder — durch Impuls voll erregt — in einer stabilen stromführenden Lage verharren. Diese Schaltungen verhalten sich also wie ein gezündetes Glimmrelais; nur kurze Steuerimpulse können eine Relaisbetätigung gleicher Impulszahl hervorrufen, wenn ein Relaiskontakt den stromleitenden Zustand der Kippanordnung aufhebt. Ein langer Eingangsimpuls würde auch wiederum eine Kette von Relaisbetätigungen auslösen (USA.-Patentschrift 2 760 088).There are also bistable transistor circuits known which, for. B. from two transistors different Conductivity types exist and which either in a stable currentless position or - by impulse fully energized - remain in a stable current-carrying position. These circuits behave like an ignited glow relay; only short control pulses can act as a relay operation Generate number of pulses when a relay contact removes the current-conducting state of the toggle arrangement. A long input pulse would in turn trigger a chain of relay actuations (USA. Patent 2 760 088).

Mit einem länger andauernden Eingangsimpuls muß aber in der Praxis der Sortier- und Zählanlagen immer gerechnet werden. Im praktischen Betrieb liegen dabei zwei Extremfälle für die Impulsbreite des Eingangsimpulses vor, die beide nur einen Ausgangsimpuls auslösen dürfen.With a longer-lasting input pulse, however, sorting and counting systems must in practice always be reckoned. In practical operation there are two extreme cases for the pulse width of the input pulse, both of which may only trigger one output pulse.

a) Ein mit höchstmöglicher Fördergeschwindigkeit bewegtes Zähl- oder Sortiergut verursacht einen Eingangsimpuls in der Größenordnung von etwa 10 μsec, a) Items to be counted or sorted at the highest possible conveying speed cause an input pulse in the order of magnitude of about 10 μsec,

b) vor der Zählschranke klemmt ein Zählgut fest und verursacht einen unendlich lang andauernden Eingangsimpuls. b) A item to be counted jams in front of the counting barrier and causes an infinitely long input pulse.

Um die Dauer von optisch abgetasteten Codezeichen zu verlängern, ist man schließlich dazu übergegangen, das Sortiergut vor der Abtasteinrichtung für einige Zeit anzuhalten. Aber auch diese Maßnahme hat sich als unzweckmäßig erwiesen, weil eine ausreichende Sortierleistung nur dann erreicht werden kann, wenn die notwendige Verzögerung vor der Abtastung und die darauffolgende Beschleunigung so groß gemachtIn order to lengthen the duration of optically scanned code characters, one finally switched to to stop the items to be sorted in front of the scanning device for some time. But even this measure has worked proved to be inexpedient because a sufficient sorting performance can only be achieved if made the necessary deceleration before the scan and the subsequent acceleration so great

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werden, daß die Grenze, bei der die Gefahr einer Beschädigung des Sortiergutes auftritt, überschritten wird.that the limit at which the risk of damage to the items to be sorted occurs is exceeded will.

Die Erfindung geht ebenfalls von mit zwei Flächentransistoren unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps ausgerüsteten Elektronenschaltern aus, bei dem jeweils die Basis des einen mit dem Kollektor des anderen verbunden ist und die Betriebsspannungszuführung für die Paare miteinander verbundener Elektroden über je einen Widerstand erfolgt, während die Betriebsspannungen für die beiden Emitter an den Abgriffen von Spannungsteilern liegen, die die Speisespannungsquelle überbrücken. Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß die unterschiedlichen Impulse (T_p) dem einen der verbundenen Elektronenpaare zugeführt werden, während die Impulse bestimmter Form (T_s) mittels eines in die Stromzuführung zu dem zweiten Paar miteinander verbundener Elektroden geschalteten, vorzugsweise magnetisch wirksamen Schaltelements, z. B. eines Relais, erzeugt werden, in dessen Arbeitsstellung die Stromzuführung zu dem Spannungsteiler unterbrochen wird, der dem Emitter desjenigen Flächentransistors zugeordnet ist, dessen Kollektor-Emitter-Stromkreis das magnetisch wirksame Schaltmittel nicht enthält, und der Ausgangsimpuls an der Leitung abgenommen wird, die der Stromzuführung des Kollektors des gleichen Transistors dient.The invention is also based on electron switches equipped with two flat transistors of different conductivity types, in which the base of one is connected to the collector of the other and the operating voltage for the pairs of interconnected electrodes is supplied via a resistor each, while the operating voltages for the two emitters at the taps of voltage dividers that bridge the supply voltage source. The characteristic of the invention is that the different pulses (T _p ) are fed to one of the connected electron pairs, while the pulses of a certain shape (T _s ) are preferably magnetically active switching element connected to the power supply to the second pair of interconnected electrodes , e.g. B. a relay are generated, in whose working position the power supply to the voltage divider is interrupted, which is assigned to the emitter of that junction transistor whose collector-emitter circuit does not contain the magnetically effective switching means, and the output pulse is taken from the line that serves to supply power to the collector of the same transistor.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist nicht nur in der Lage, mit sehr kurzen Eingangsimpulsen eine sichere Betätigung des nachgeschalteten elektromagnetischen Relais zu erreichen, sondern sie gibt Eingangsimpulse T_p, die länger als die Betätigungszeit T_s des Relais sind, im Verhältnis 1 :1 weiter. Für Impulse, die kürzer als die Betätigungszeit des Relais sind (T_P<T_S) wirkt die Schaltung also als Impulsverlängerer; für Impulse T_p |> T_s beeinflußt die Schaltungsanordnung die Impulsbreite nicht mehr, sondern gibt sie lediglich verstärkt weiter. Es wird also zum Unterschied von allen entgegengehaltenen und dem Erfinder anderweitig bekannten Schaltungen sichergestellt, daß pro Eingangsimpuls auch für Impulszeiten von T_p ^> T_s stets nur ein einziger Ausgangsimpuls abgegeben wird. Es tritt demnach keine Doppelzählung oder gar ein Klappern des Relais ein, bei einem unbegrenzt anhaltenden Eingangsimpuls bleibt das Relais ebenso unbegrenzt angezogen, ohne daß hierzu aufwendige, durch große Zeitkonstanten wirkende Verzögerungsglieder notwendig wären.The circuit arrangement according to the invention is not only able to achieve reliable actuation of the downstream electromagnetic relay with very short input pulses, but it also transmits input pulses T _p , which are longer than the actuation time T _{s of} the relay, at a ratio of 1: 1. For pulses that are shorter than the actuation time of the relay (T _P <T _S ), the circuit acts as a pulse lengthener; for pulses T _p |> T _s , the circuit arrangement no longer influences the pulse width, but merely passes it on in an amplified manner. In contrast to all of the counterposed circuits that are otherwise known to the inventor, it is thus ensured that only a single output pulse is always emitted per input pulse, even for pulse times of T _p ^> T _s. Accordingly, there is no double counting or even a rattling of the relay, in the case of an indefinitely sustained input pulse the relay remains energized indefinitely, without the need for expensive delay elements acting through large time constants.

Möglich wird diese Wirkung durch die Tatsache, daß die Transistorkombination bei Veränderung der Vorspannung durch Unterbrechung des Kontaktes 10 von einer bistabilen Kippschaltung in einen einfachen Verstärker übergeht, der gesperrt ist, wenn kein Ein-' gangsimpuls mehr steht, der aber einen Strom für das Relais trotz Unterbrechung der Vorspannung zustande kommen läßt, wenn ein Eingangsimpuls vorhanden ist.This effect is made possible by the fact that the transistor combination changes when the Bias voltage by breaking the contact 10 from a bistable trigger circuit to a simple one The amplifier passes over, which is blocked when there is no more input pulse, but which supplies a current for allows the relay to come about despite the interruption of the bias voltage if an input pulse is present is.

In Abb. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dargestellt. Sie enthält den P-N-P-Transistorl und den N-P-N-Transistor2, bei denen jeweils die Basis des einen mit dem Kollektor des anderen verbunden ist und die zusammen mit den Widerständen 3 und 4 sowie den Potentiometern 5 und 6 einen an sich bekannten Elektronenschalter ergeben. Dieser Schalter wird durch das lichtempfindliche Element 7, welches aus einer lichtelektrischen Zelle, einer Photodiode od. dgl. bestehen kann, ausgelöst. Im Ruhezustand sind dieIn Fig. 1 an embodiment of the circuit arrangement according to the invention is shown. she contains the P-N-P-Transistorl and the N-P-N-Transistor2, in each of which the base of the one with is connected to the collector of the other and together with the resistors 3 and 4 as well as the Potentiometers 5 and 6 result in an electron switch known per se. This switch will through the photosensitive element 7, which consists of a photoelectric cell, a photodiode or the like. may exist, triggered. They are in the idle state

Zuführungen an den miteinander verbundenen Elektrodenpaaren praktisch stromlos, und somit ist auch die mit dem Kondensator 8 überbrückte Wicklung des Relais 9 stromlos. Trifft nun ein kurzer Lichtimpuls das lichtempfindliche Element 7, so wird der Elektronenschalter stromführend, d. h., die Schaltungsanordnung kippt von einem stabilen stromlosen Zustand in einen zweiten, ebenfalls stabilen Zustand mit stromführenden Zuleitungen an den Elektrodenpaaren um. Da er stabil ist, muß nach einer bestimmten Zeit für das Zurückkippen in die Ausgangslage gesorgt werden. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß das elektromagnetisch betätigte Organ, im Ausführungsbeispiel das Relais 9, nachdem es die durch den Auslöseimpuls zu erreichende Stellung angenommen hat, die Zuführung des Potentiometers 6 zu dem Minuspol der Speisespannungsquelle mittels des Kontaktes 10 unterbricht. Ist der auslösende Impuls, wie vorausgesetzt wurde, kurz, so erhält der ausgelöste Impuls eine Dauer, die genau der Betätigungsdauer für das elektromagnetische Organ entspricht, denn durch die Unterbrechung des Kontaktes 10 geht der Elektronenschalter mit zwei stabilen Lagen kurzzeitig in einen einfachen, gesperrten Verstärker über. Dadurch wird das Relais 9 stromlos und fällt ab, infolgedessen wird der Kontakt 10 wieder geschlossen, d. h., der Ausgangszustand ist wieder hergestellt und die Schaltungsanordnung für die Aufnahme eines neuen Impulses bereit.Leads to the electrode pairs connected to one another are practically currentless, and therefore also the winding of the relay 9 bridged with the capacitor 8 is de-energized. Now hits a short pulse of light the photosensitive element 7, the electron switch is energized, i. i.e., the circuitry tilts from a stable currentless state into a second, likewise stable state current-carrying leads to the electrode pairs. Since it is stable, it must after a certain period of time ensure that it tilts back into the starting position. According to the invention, this is done by that the electromagnetically operated member, in the embodiment, the relay 9 after it has been through the position to be reached has assumed the trigger pulse, the supply of the potentiometer 6 to the negative pole of the supply voltage source by means of the contact 10 interrupts. Is the triggering impulse As was assumed, briefly, the triggered impulse has a duration that exactly corresponds to the duration of the actuation for the electromagnetic organ, because by breaking the contact 10, the electron switch with two stable positions briefly changes to a simple, locked position Amplifier over. As a result, the relay 9 is de-energized and drops out, as a result of which the Contact 10 closed again, d. That is, the initial state is restored and the circuit arrangement is restored ready to receive a new impulse.

Da der Elektronenschalter mit den Flächentransistoren 1 und 2 sehr kurze Schaltzeiten aufweist, gelingt es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung bei sehr geringem technischem Aufwand, selbst wenn nur sehr kurze Impulse vorliegen, eine vollkommen sichere Betätigung des magnetisch wirksamen Schaltmittels zu erreichen. Voraussetzung ist nur, daß die Höhe der Auslöseimpulse einen bestimmten Wert überschreitet.Since the electron switch with the flat transistors 1 and 2 has very short switching times, it succeeds with the help of the arrangement according to the invention with very little technical effort, even if only very short pulses are present, a completely safe actuation of the magnetically effective To achieve switching means. The only requirement is that the level of the trigger impulses has a certain value Value exceeds.

In der Abb. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, das grundsätzlich mit dem der Abb. 1 übereinstimmt, das jedoch einige zusätzliche Schaltelemente aufweist.In Fig. 2, a second embodiment is shown, which is basically the same as that of Fig. 1 agrees, but has some additional switching elements.

Sie haben keinen Einfluß auf die prinzipielle Wirkungsweise. Ihre Anwendung ergibt jedoch wesentliche Erleichterungen beim Aufbau der Schaltung und für die Einstellung der Potentiometer 5 und 6. Ferner schließen sie eine Selbsterregung der gesamten Schaltungsanordnung aus.They have no influence on the principle of operation. However, their application reveals Significant relief when setting up the circuit and setting the potentiometer 5 and 6. Furthermore, they exclude self-excitation of the entire circuit arrangement.

Die in die Verbindungsleitungen zwischen der Basis des einen mit dem Kollektor des anderen Flächentransistors geschalteten Widerstände 11 und 12 bewirken, daß die Einstellung der Potentiometers und 6 unkritisch wird. Die Gleichrichter 13 und 14 schließen die Möglichkeit aus, daß der aus der Induktivität der Wicklung des Relais 9 und der Kapazität 8 bestehende Schwingkreis eine Selbsterregung der Schaltungsanordnung in der durch seine Eigenresonanz bestimmten Frequenz hervorruft. In entsprechender Weise wirken sich die Gleichrichter 15 und 16 aus, indem sie verhindern, daß eine Selbsterregung auf einer durch die Zeitkonstante der Serienschaltung des Widerstandes 17 und des Kondensators 18, die der Funkenlöschung am Kontakt 10 dient, auftreten kann. Der Kondensator 19 in Verbindung mit den Widerständen 20 und 21 vermeidet schädliche Einflüsse des Innenwiderstandes der Betriebsspannungsquelle. Those in the connecting lines between the base of one and the collector of the other Resistors 11 and 12 connected to the junction transistor cause the setting of the potentiometer and 6 becomes uncritical. The rectifiers 13 and 14 eliminate the possibility that the inductance the winding of the relay 9 and the capacitor 8 existing resonant circuit self-excitation the circuit arrangement in the frequency determined by its natural resonance. In appropriate The rectifiers 15 and 16 act by preventing self-excitation on one by the time constant of the series connection of the resistor 17 and the capacitor 18, which serves to quench the spark at contact 10, can occur. The capacitor 19 in connection with the resistors 20 and 21 avoids harmful influences of the internal resistance of the operating voltage source.

Während das in Abb. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel sich auf eine Anordnung bezieht,While the embodiment shown in Fig. 1 and 2 relates to an arrangement

Claims

in which the trigger pulse from a brief exposure of the photosensitive element 7 or a There is a reduction in resistance, the embodiment shown in Fig. 3 represents an arrangement represents that by darkening a light-sensitive element 22 or a corresponding Resistance increase is controlled. Those not required for explaining the mode of operation Switching elements are omitted in Fig. 3 in the same way as in Fig. 1. The differences between the two embodiments are that in Fig. 3 in place of the photosensitive Element 7 has entered a resistance 24 corresponding to its dark resistance, and that the Control by the photosensitive element 22 takes place indirectly via the transistor 23, whose Emitter, collector S track is parallel to resistor 4. The resistance of this stretch is thereby over the base of the transistor 23 controlled by the photosensitive element 22 and in this way the Electron switch activated.

If the duration T _{s of} the triggered pulses is plotted against the duration T _{p of} the triggering pulses (Fig. 4), it follows that, apart from very small values for T _p (<C 10 μβεΰ), the duration T _s of the triggered pulses corresponding to the horizontally extending curve piece 25 a is independent of the duration T _{p of} the triggering pulses if their duration is less than T ₀ , ie less than the duration of actuation of the electromagnetic organ 9.

This case was previously assumed. If this requirement does not apply, then according to the curve piece 25 b T _s = T _p , if the collector current of the transistor 1, which is caused by the trigger pulse, is equal to or greater than the holding current of the relay 9. This condition is of particular importance if trigger pulses that exceed the duration T _{0 are to be expected.} If this condition is not met, two or more pulses of duration T _{0 are} triggered instead of a single one, corresponding to the duration T _p.

If it is necessary that the duration of the triggered impulses, also in the case of triggering impulses long duration, does not exceed a specified value, such pulses as in Fig. 5 is shown, removed in any manner in the supply line for the second pair of electrodes will.

In Fig. 5 this is done by means of the switching element 27, which in the simplest case consists of a ohmic resistance exists. The desired impulse can be picked up on it and by means of the conductor pair 30 are led to the outside.

Of course, it is also possible to use a current pulse instead of a voltage pulse Lead pair 30 lead out. About interference from any inductance connected to it can be switched off in the same way as in the supply line to the first pair of electrodes the rectifiers 13 and 14 are also located in the supply line to the second pair of electrodes Rectifiers 28 and 29 are placed.

The circuit arrangement shown in Fig. 5 can, for example, be used by the light-sensitive Element 7 received pulses for controlling the electromagnetic organ 9 To make effective and, if it is a counter that counts the pulses received, the current in the conductor pair 30 serve to continuously display the number of times in the unit of time with the aid of an averaging display device to display the recorded impulses.

Patentanspruch:Claim:

Circuit arrangement for converting pulses of different length, height and / or Energy content in such a certain minimum length and / or minimum energy content means an electron switch equipped with two flat transistors of different conductivity types, in which the base of one is connected to the collector of the other and the Operating voltage supply for the pairs of electrodes connected to one another via one each Resistance occurs while the operating voltages for the two emitters are at the taps of voltage dividers that bridge the supply voltage source, characterized in that that the different pulses are supplied to one of the connected pairs of electrodes be while the pulses of a certain shape by means of a in the power supply to the second pair of interconnected electrodes connected, preferably magnetically effective Switching element, e.g. a relay, are generated, in whose working position the power supply is closed the voltage divider is interrupted, which is connected to the emitter of that flat transistor (2) is assigned whose collector-emitter circuit does not contain the magnetic switching means, and the output pulse is picked up on the line that carries the power supply to the Collector of the same transistor (2) is used.

Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2,760,088, 2,761,998;
Swiss patent specification No. 250 510.

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