DE1094311B

DE1094311B - Schaltungsanordnung zur Erregung eines Relais mit kurzen Impulsen

Info

Publication number: DE1094311B
Application number: DEI14336A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Theodor Einsele
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1958-01-30
Filing date: 1958-01-30
Publication date: 1960-12-08
Also published as: FR1214680A; GB883715A; US3254269A

Description

DEUTSCHES

Bisher sind Schaltungen bekanntgeworden, bei denen ein Relais über einen Transistor durch kurzzeitige Impulse angeschaltet werden kann. Insbesondere gestatten solche Schaltungen, auch ein Relais mit Impulsen zum Einschalten zu bringen, die wesentlich kürzer als die Anzugszeit des Relais sind. Derartige Schaltungen arbeiten meist mit bistabilen Multivibratoren, die mit einem Punktkontakttransistor oder mit zwei Schichttransistoren aufgebaut sind, indem die Relaiswicklung in einer Kollektorleitung angeordnet wird. Die Punktkontakttransistoren weisen relativ instabile Kennlinien auf, so daß derartige Schaltungen wegen ihrer geringen Betriebssicherheit keine große Anwendung in elektronischen Rechenanlagen gefunden haben. Die Multivibratoranordnungen mit Schichttransistoren bedingen zur Erreichung des gleichen Zweckes einen zusätzlichen Aufwand von einem Transistor pro Schaltung, der bei der großen Zahl solcher Schaltungen in einer elektronischen Rechenanlage als erheblicher Nachteil zu werten ist. Außerdem fließt in derartigen Schaltungen stets Strom in einem der beiden Transistoren.

Es ist weiterhin schon vorgeschlagen worden, bei einem Transistorsperrschwinger den Impulstransformator durch ein Relais mit zwei Wicklungen zu ersetzen. Bei diesen Schaltungen kann bislang nur durch Relais spezieller Bauart erreicht werden, daß die Rückkopplung so lange anhält, bis das Relais angezogen hat und sich selbst über einen Haltekontakt weiter hält.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile an einer Schaltungsanordnung zur Erregung eines Relais mit kurzen Impulsen, bestehend aus einem Sperrschwinger mit einem Transistor und einem Relais, bei dem eine erste Relaiswicklung in Reihe mit dem Kollektor und eine zweite Relaiswicklung in positiv rückkoppelnder Polung mit der Steuerelektrode des Transistors verbunden ist, dadurch beseitigt, daß ein Ruhekontakt des Relais die Basis an eine den Transistor sperrende Vorspannung legt, die beim Beginn des Ankerhubes sofort durch den sich öffnenden Ruhekontakt abgeschaltet wird, so daß eine zweite, den Transistor in leitendem Zustand haltende Vorspannung wirksam wird.

Eine derartige Anordnung wird somit von der Forderung nach Verwendung spezieller Relais frei, da der Transistor-Sperrschwinger auf diese Weise schon beim Beginn der Ankerbewegung in einen stabilen, dauernd leitenden Zustand gebracht wird.

In Verbindung mit der Serieneingangsschaltung einer Magnetkernsignalwicklung, die als Teil eines derartigen Rückkopplungskreises angeordnet ist, erhält man weiter vorteilhaft eine Schaltung, bei der in dem Magnetkern nach dem Auslesen einer gespeicher-Schaltungsanordnung

zur Erregung eines Relais

mit kurzen Impulsen

Anmelder:

IBM Deutschland Internationale

Büro-Maschinen Gesellschaft m.b.H.,

Sindelfingen (Württ.), Tübinger Allee 49

Dr.-Ing. Theodor Einsele, Sindelfingen (Württ.),
ist als Erfinder genannt worden

ten Information durch dieRückkopplungsleitung diese sofort wieder in den Kern eingeschrieben wird. Man kann also mit einer derartigen Vorrichtung direkt den Speicherzustand der in Speichermatrixanordnungen vorhandenen Magnetkerne auf ein Relais übertragen und durch die Relaiskontakte auf weitere Elemente,

z. B. zur Steuerung eines Streifenlochers, einwirken. Eine Paralleleingangsschaltung einer Magnetkernsignalwicklung an dem Rückkopplungskreis bringt den Vorteil einer besonders niedrigen zur Umsteuerung benötigten Signalimpulsamplitude bei gleichzeitiger sicherer Verhinderung der erneuten Einspeicherung der soeben aus dem Magnetkern ausgelesenen Information.

Die Erfindung ist überall dort anwendbar, wo man in der Technik einen Übergang schaffen muß von elekironischen Anordnungen mit kurzen Signalen kleiner Leistung auf Anordnungen, z. B. mechanischen Anordnungen, mit längeren Signalen größerer Leistung. Derartige Verhältnisse finden sich nicht nur in der Rechenmaschinen- und Büromaschinentechnik, sondem auch z. B. bei der Fernwahl in der Fernsprechtechnik oder in der Regelungs- und Steuerungstechnik, ζ. Β. bei digitalen Regelungen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung J

009 677/114 J

einiger Ausführungsbeispiele, der Zeichnungen und der Patentansprüche. Es zeigt

Fig. 1 einen Relais-Transistorsperrschwinger zur Anzeige des Speicherzustandes eines Magnetkernes mit Serieneingang,

Fig. 2 eine Schaltung nach Fig. 1 mit Paralleleingang.

Das in der Fig. 1 in der Kollektorleitung des Flächentransistors 2 angeordnete Relais 1 besitzt außer seiner Hauptwicklung noch eine Hilfswicklung, die im Sinne positiver Rückkopplung zwischen der Kollektorbatterie und der Basis des Transistors 2 eingeschaltet ist. In diesem Kreis liegt ferner eine Signalwicklung 5 eines Magnetkernes 3. Über einen zwischen der zweiten Relaiswicklung und der Kollektorbatterie eingefügten Widerstand 6 wird eine solche Spannung an die Basis des Transistors 2 mit dem Beginn des öffnens des Ruhekontaktes 8 gelegt, daß der Transistor 2 dauernd in stromleitendem Zustand gehalten werden kann.

Der Magnetkern 3 enthält eine gespeicherte »1«, er befindet sich also in dem oberen Remanenzpunkt seiner rechteckförmigen Hystereseschleife. Durch einen Leseimpuls in der Wicklung 4 wird dieser Kern in den anderen Ast der Hysteresekurve ummagnetisiert. Dabei wird in der Wicklung 5 ein an der Basis des Transistors 2 negativer Impuls von etwa 1 //sek Dauer induziert. Dieser Impuls besitzt eine genügende Amplitude, um die durch den aus der positiven Spannungsquelle, dem Widerstand 9 und dem Widerstand der Rückkopplungswicklung gebildeten Spannungsteiler erzeugte, den Transistor 2 sperrende Vorspannung zu überwinden. Diese Vorspannung wird zweckmäßig so hoch bemessen, daß Störimpulse, die z. B. beim Auslesen von Magnetkernen entstehen, die eine »0« gespeichert haben, unwirksam bleiben. Durch den Signalimpuls wird der Transistor 2 von der Basis her in den leitenden Zustand gebracht. Dadurch setzt sofort über die Wicklungen des Relais eine induktive Rückkopplung ein, die so lange anhält, bis das Feld der Hauptwicklung seinen vollen Wert erreicht hat. Bei den meisten Relais fängt der Anker verzögert seine Bewegung an. Über den Relaiskontakt 8, der sich sofort beim Beginn der Ankerbewegung öffnet, wird nun die Erde von der Hilfswicklung abgeschaltet. Dadurch kann über den Widerstand 6 die negative Spannung der Kollektorbatterie an die Basis gelangen und den Transistor weiterhin im leitenden Zustand halten. Der Umschaltteil des Kontaktes 8 kann dabei gleichzeitig zur Abgabe eines dem Speicherzustand des Magnetkernes entsprechenden Signals benutzt werden.

Durch eine entsprechende Bemessung der Rückkopplungswicklung des Relais oder des Widerstandes 6 und der Windungszahl der Wicklung 5 ist es möglich zu machen, daß der soeben über die Wicklung 4 ausgelesene Kern sich durch die Abgabe eines Signals sofort wieder eine »1« einspeichert. Die Information geht daher nicht beim Auslesen verloren. Damit läßt sich mit der gezeigten Anordnung auch ein innerhalb einer Speichermatrix angeordneter Magnetkern direkt zur Angabe eines beliebig starken Steuerimpulses heranziehen, ohne daß durch das Abfragen der Informationsinhalt des Kernes gelöscht wird. Eine weitere Verbesserung dieser Schaltung wird durch die 'überbrückung der Rückkopplungswicklung durch eine "Hode 10 erreicht. Einmal wird im gesperrten Zustand ibei die an der Basis-Emitterstrecke des Trantors 2 liegende Spannung durch die Schleusenspang der in Durchlaßrichtung gepolten Diode 10 mitbestimmt. Zum anderen findet ein in der Wicklung 5 induzierter Signalimpuls über die Diode 10 einen von der Induktivität der Rückkopplungswicklung freien, d. h. niederohmigen Weg zur Masse. Damit genügt eine kleinere Signal spannung aus der Wicklung 5, da ohne die Diode 10 der Signalimpuls nur über die Rückkopplungswicklung des Relais 1 und die ihr parallel liegende Wicklungskapazität zur Masse gelangt. Die in der Rückkopplungswicklung während des An-Sprechvorganges induzierte Spannung beansprucht die Diode 10 jedoch in Sperrichtung.

Die Schaltung nach Fig. 2, deren mit der Fig. 1 übereinstimmende Teile das gleiche Bezugszeichen tragen, bedarf infolge der Parallelschaltung des Eingangskreises einer ähnlichen niedrigen Signalamplitude wie im eben beschriebenen Fall zur Auslösung der Umschaltung. Der Rückkopplungsstrom wird durch die Diode 12 von der Signalwicklung 5 des Magnetkernes 3 ferngehalten. Eine vorteilhafte Art der

ao Sperrung erhält man, indem an Stelle des Widerstandes 9 (Fig. 1) die Batterie positiver Spannung gegen Masse in die Zuleitung zum Umschaltkontakt 8 gelegt wird (Batterie 11). Dann fließt im Ruhezustand ein Strom über die Diode 12 in Durchlaßrichtung, so daß auch hier die Schleusenspannung die Sperrspannung der Basis-Emitterstrecke des Transistors 2 mitbestimmt.

Die Anordnungen nach den Fig. 1 und 2 können z. B. durch das kurzzeitige öffnen des Schalters 7 wieder in den Ruhezustand gebracht werden. Für besonders schnelle Umschaltungen ist es auch möglich, das Relais 1 als magnetostriktives Relais auszubilden.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erregung eines Relais mit kurzen Impulsen, bestehend aus einem Sperrschwinger mit einem Transistor und einem Relais, bei dem eine erste Relaiswicklung in Reihe mit dem Kollektor und eine zweite Relaiswicklung in positiv rückkoppelnder Polung mit der Steuerelektrode des Transistors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ruhekontakt (8) des Relais die Basis an eine den Transistor sperrende Vorspannung legt, die beim Beginn des Ankerhubes sofort durch den sich öffnenden Ruhekontakt abgeschaltet wird, so daß eine zweite, den Transistor in leitendem Zustand haltende Vorspannung wirksam wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (5) eines Magnetkernes (3) in die Rückkopplungsleitung zwischen die zweite Wicklung des Relais (1) und die Basis des Transistors (2) eingefügt ist.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl der Magnetkernwicklung (5) so hoch bemessen wird, daß der Magnetkern durch den im Rückkopplungskreis fließenden Strom nach dem Auslesen wieder auf eine gespeicherte »1« aufgesetzt wird.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diode (10) parallel zur zweiten Wicklung des Relais (1) geschaltet ist, deren Schleusenspannung die sperrende Vorspannung der Basis mitbestimmt.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (5, Fig. 2) eines Magnetkernes (3) parallel an die Rückkopplungsleitung unter Einfügung einer Diode (12) an die Basis des Transistors (2) angeschlossen wird und

daß die Schleusenspannung der Diode (12) die sperrende Vorspannung an der Basis mitbestimmt. 6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Batterie (H) positiver Spannung gegen Masse in Reihe mit dem Ruhekontakt (8) des Relais geschaltet ist.

7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Relais ein magnetostriktives Relais verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 021 902.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen