DE1029876B

DE1029876B - Arrangement for deriving pulses from the potential jumps of pulse-shaped input signals

Info

Publication number: DE1029876B
Application number: DEI12645A
Authority: DE
Inventors: Eugene Nelson Schroeder
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1955-12-29
Filing date: 1956-12-28
Publication date: 1958-05-14

Description

DEUTSCHESGERMAN

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben, die Ausgangsimpulse in stets gleichbleibender Polarität immer dann in Übereinstimmung mit einer bestimmten Tastimpulsfolge abgibt, wenn am Eingang der Schaltung positive oder negative Patentialeprunge erfolgten. Das Eingangssignal muß dabei in bezug auf ein beliebiges Bezugspotential (positiv, negativ oder Erde) positiv oder negativ sein.The invention is based on the object of specifying a circuit arrangement which produces output pulses always in the same polarity, always in accordance with a certain key pulse sequence releases when positive or negative potential protrusions occurred at the input of the circuit. That The input signal must be positive with respect to any reference potential (positive, negative or earth) or be negative.

Dies wird dadurch erreicht, daß in der Eingangskitung der Anordnung ein Schalter liegt, der mittels einer Steuerquelle periodisch in den »Ein«- und »Aus«-Zustand ,geschaltet wird, daß in Reihe mit dieser Anordnung zwei je einen Kondensator und einen Gleichrichter enthaltende Zweige einander parallel geschaltet sind, von denen der Gleichrichter des einen Zweiges entgegengesetzt zu dem im zweiten Zweige vorhandenen gepolt ist und daß zwischen den Verbindumgspunkten des Kondensators und des Gleichrichters eines Zweiges und dem entsprechenden Punkt des anderen Zweiges die Ausgangsspannung abgenommen wird. Die Amplitude des Ausgangssignals ist dabei proportional der Amplitude des Eingangssignals, nicht aber abhängig von der Flankensteilheit derselben.This is achieved in that in the entrance kit The arrangement has a switch which is periodically switched to "on" and "on" by means of a control source "Off" state, is switched that in series with this arrangement two capacitors and branches containing a rectifier are connected in parallel, one of which is the rectifier of one branch opposite to that of the second Branches existing is polarized and that between the connection points of the capacitor and the Rectifier of one branch and the corresponding point of the other branch the output voltage is removed. The amplitude of the output signal is proportional to the amplitude of the input signal, but not dependent on the slope of the same.

Iu Fig. 1 ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung gezeigt.Iu Fig. 1 shows an advantageous embodiment of the invention.

Die Fig. 2 zeigt an !«stimmten Punkten der Schaltung gemäß Fig. 1 auftretende Spannungen in Abhängigkeit von der Zeit.The Fig. 2 shows! «Correct points of the circuit according to FIG. 1 occurring voltages as a function of time.

Eine Tastimpulsquelle 21 speist über den Transformator 22 eine Schaltvorrichtung 11, bestehend aus den Dioden 17 bis 20. Das Eingangssignal verläuft über die Klemme 12, den Dioden schalter 11 (Punkt A und B) und den Detektorkreis 10 zurück zur Klemme 13. Der Detektorkreis 10 besteht aus zwei parallel geschalteten Zweigen, die je einen Kondensator 21, 23 und je eine Diode 22, 24 enthalten. Die Diode 22 ist entgegengesetzt zur Diode 24 gepolt. Zwischen die \^TeY\a»d\\\-vgspttiikte des Kondensators 21 und der Diode 22 in dem einen Zweig und dem entsprechenden Punkt des anderen Zweiges ist ein Ausgangsübertrager 25 mk der Primärwicklung 26 geschaltet. Der Sekundärwicklung 27 ist eine Diode 28 parallel gelegt. Der Kurvenzug α in Fig. 2 zeigt einen von der Tastfrequenzquelle 21 über den Transformator 22 an die Punkte C und D des Diodenschalters 11 gelegten Spannungsverlauf. Der Diodenschalter 11 wird dadurch in bezug auf die Verbindung A-B taktweise geöffnet und gesperrt, da die Dioden 17 bis 20 zwischen den Punkten C und D in zwei parallelen Zweigen in gleicher Richtung liegen. Ist z. B. Punkt D positiv in bezug auf Punkt C, so sind alle Dioden in leitendem Zustand, und zwischen den Punkten A und B ist nur der Anordnung zur AbleitungA key pulse source 21 feeds a switching device 11, consisting of the diodes 17 to 20, via the transformer 22. The input signal runs via the terminal 12, the diode switch 11 (points A and B) and the detector circuit 10 back to terminal 13. The detector circuit 10 consists of two branches connected in parallel, each containing a capacitor 21, 23 and a diode 22, 24 each. The diode 22 is polarized opposite to the diode 24. An output transformer 25 mk of the primary winding 26 is connected between the \ ^T eY \ a »d \\\ - vgspttiikte of the capacitor 21 and the diode 22 in one branch and the corresponding point of the other branch. A diode 28 is placed in parallel with the secondary winding 27. The curve α in FIG. 2 shows a voltage curve applied from the sampling frequency source 21 via the transformer 22 to the points C and D of the diode switch 11. The diode switch 11 is thereby opened and blocked cyclically with respect to the connection AB , since the diodes 17 to 20 lie between the points C and D in two parallel branches in the same direction. Is z. B. Point D positive with respect to point C, then all diodes are in the conductive state, and between points A and B there is only the arrangement for dissipation

von Impulsen aus den Potentialsprüngen impulsförmiger Eingangssignaleof pulses from the potential jumps of pulse-shaped input signals

Anmelder:Applicant:

IBM Deutschland
Internationale Büro-MaschinenIBM Germany
International office machines

Gesellschaft m. b. H.,
Sindelfingen (Württ), Böblinger Allee 49Gesellschaft mb H.,
Sindelfingen (Württ), Böblinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. Dezember 1955Claimed priority:
V. St. v. America December 29, 1955

Eugene Nelson Schroeder, Vestal, N. Y. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt wordenEugene Nelson Schroeder, Vestal, N.Y. (V. St. Α.), has been named as the inventor

Durchlaßwiderstand einer Diode wirksam. Bei umgekehrter Polung der Spannung an den Punkten C und D, entsprechend der anderen Hälfte des Tastsignals (α), werden alle Dioden in Sperrichtung beanspruoht, und zwischen den Punkten^ und B besteht praktisch keine Verbindung. Voraussetzung dieser Wirkungsweise des Diodenschalters 11 ist, daß die Amplitude des Eingangssignals (b) kleiner bleibt als die Amplitude der Tastimpulse (α).Forward resistance of a diode effective. If the polarity of the voltage at points C and D is reversed, corresponding to the other half of the key signal (α), all diodes are stressed in the reverse direction, and there is practically no connection between points ^ and B. The prerequisite for this mode of operation of the diode switch 11 is that the amplitude of the input signal (b) remains smaller than the amplitude of the probe pulses (α).

Die Tastimpulse sind mit den Taktzeiten Tl, T 2 . . . usw. nach Kurve an Fig. 2 bezeichnet. Sie öffnen und schließen dauernd den Schalter 11 durch Anlegung von positiven oder negativem Impulsen an die Punkte C und D. The pulse pulses are with the cycle times Tl, T 2. . . etc. denoted according to the curve in FIG. They continuously open and close the switch 11 by applying positive or negative pulses to points C and D.

Gemäß Fig. 2 ist zur Zeit T₁ bis zum Beginn der Taktzeit T_i das an Punkt A in Fig. 1 erscheinende Eingangssignal verhältnismäßig positiv, wie bei 15 in Linie b dargestellt. Da Punkt D gegenüber Punkt C positiv ist, leitet der Schalter 11. Daher ist das Potential des Punktes B gegenüber dem der Klemme 13 positiv. Der Kondensator 21 lädt sich über die Diode 22 auf, da diese in Durchlaßrichtung beansprucht ist. Da die Diode 24 jetzt nicht leiten kann, wird der Kondensator 23 über die Primärwicklung 26 und ebenfalls über die Diode 22 aufgeladen. Die Wirkung auf die Sekundärwicklung soll hier noch nicht betrachtet werden. Der Zustand der Kondensatoren 21 und 23 ist bei c und d in Fig. 2 dargestellt und der Zustand der Dioden 22 und 24 bei / bzw. g. DieAccording to FIG. 2, the input signal appearing at point A in FIG. 1 is relatively positive at time T ₁ up to the beginning of the cycle time T _i , as shown at 15 in line b . Since point D is positive with respect to point C , the switch 11 conducts. Therefore, the potential of point B with respect to that of terminal 13 is positive. The capacitor 21 is charged via the diode 22, since this is stressed in the forward direction. Since the diode 24 cannot conduct now, the capacitor 23 is charged via the primary winding 26 and also via the diode 22. The effect on the secondary winding is not yet to be considered here. The state of the capacitors 21 and 23 is shown at c and d in FIG. 2 and the state of the diodes 22 and 24 at / and g. the

809 510/171809 510/171

I 029I 029

Schraffur in den Wellenformen bei / und g- zeigt die Durchlaßrichtung an. Wenn die Tastfrequenz von der Quelle 21 ihre Polarität zur Zeit T₂ umkehrt, wird die Verbindung A-B praktisch unterbrochen. Daher bleibt die Ladung der Kondensatoren, abgesehen von einer geringfügigen, hier vernachlässigbaren Verringerung, erhalten.Hatching in the waveforms at / and g- indicates the forward direction. If the sampling frequency from the source 21 _{reverses its polarity at time T 2} , the connection AB is practically interrupted. The charge of the capacitors is therefore retained, apart from a slight, here negligible reduction.

Zur Zeit T₃ wird der Punkt D wieder positiv gegenüber dem Punkt C, und dasselbe Eingangspo-tential wird erneut an die Kondensatoren gelegt, da nach Kurve b (Fig. 2) in der Zwischenzeit keine Änderung desselben erfolgt ist. Die Kondensatoren 21 und 23 bleiben daher geladen.At time T ₃ , point D becomes positive again with respect to point C, and the same input potential is again applied to the capacitors, since according to curve b (FIG. 2) there has been no change in the same in the meantime. The capacitors 21 and 23 therefore remain charged.

Zum Beginn der Taktzeit T_i sei das Potential der Eingangsklemme 12 gegenüber der Klemme 13 auf den. Wert 16 abgesunken. Der"^ewährend der Taktzeit T₄ leitend werdende Schalter 11 läßt diese Potentialänderung plötzlich am Punkt B wirksam werden. Damit ist nun dde Diode 24 (g) in Durchlaßrichtung beansprucht, der Kondensator 23 wird gemäß Kurve d spontan auf die entgegengesetzte Polarität umgeladen. Der Kondensator 21 kann sich nicht über die Diode 22 umladen, da diese in Sperrichtung beansprucht wird. Er wird daher über die Diode 24 und die Primärwicklung 26 des Ausgangsübertragers 25 umgeladen (Kurve c). Dies hat einen Ausgangsimpuls (e) an den Ausgangsklemmen der Sekundärwicklung 27 zur Folge. Bei einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 1 ist die Größe des Ausgangsimpulses nahezu gleich der Potentialveränderung an den Eingangsklemmen. Sie hängt also insbesondere nicht von der Flankensteilheit der Eingangssignale ab.At the beginning of the cycle time T _i , the potential of the input terminal 12 with respect to the terminal 13 is on the. Value 16 dropped. The ^"e during the cycle time T ₄ conductive expectant switch 11 allows this potential change suddenly at point B will be effective. This is now dde diode 24 (g) claimed in the forward direction, the capacitor 23 is shown by the curve d transferred spontaneously to the opposite polarity. The Capacitor 21 cannot charge reversal via diode 22 because it is loaded in reverse direction. It is therefore charged via diode 24 and primary winding 26 of output transformer 25 (curve c). This has an output pulse (e) at the output terminals of the secondary winding 27. With a transmission ratio of 1: 1, the size of the output pulse is almost the same as the change in potential at the input terminals, so it does not depend on the steepness of the edge of the input signals.

Gerät kurz vor der Zeit T₅ das Eingangssignal ψ) wieder auf den Wert 15 zurück, so werden ähnlich dem bereits beschriebenen Verlauf beide Kondensatoren umgeladen, indem über die Diode 22 und die Wicklung 26 der Kondensator 23 umgeladen wird. Der Strom fließt also bei jeder Schwankung des Eingangspotentials zum Beginn des sich schließenden Schalters 11 stets in gleicher Richtung durch die Primärwicklung 26 und erzeugt einen Ausgangsimpuls, dessen Amplitude ein Maß für die Schwankung des Eingangssignalpotentials ist. Die Diode 28 verhindert ein Überschwingen des Ausgangssignals.If the input signal ψ) returns to the value 15 shortly before time T ₅ , both capacitors are recharged in a manner similar to the curve already described, in that the capacitor 23 is recharged via the diode 22 and the winding 26. The current therefore always flows in the same direction through the primary winding 26 with every fluctuation in the input potential at the beginning of the closing switch 11 and generates an output pulse, the amplitude of which is a measure of the fluctuation in the input signal potential. The diode 28 prevents the output signal from overshooting.

Es können auch andere Schaltvorrichtungen an Stelle des Diodenschalters 11 mit dem Kreis 10 zusammenarbeiten, es muß für die erfindungsgemäße Wirkung lediglich gewährleistet sein, daß dem Kreis 10 für die Zeit, während der kein Eingangssignal abgetastet werden soll, ein genügend hoher Widerstand in Richtung zur Eingangssignalquelle vorgeschaltet ist. Zum Beispiel könnte ein einfacher Schalter aus einem beweglichen und einem stationären Kontakt bestehen, dessen beweglicher Kontakt periodisch unter der Steuerung eines elektromagnetischen Unterbrechers oder Zerhackers den feststehenden Kontakt erfaßt. Other switching devices can also work together with the circuit 10 instead of the diode switch 11, it must only be ensured for the effect according to the invention that the circle 10 a sufficiently high resistance for the time during which no input signal is to be sampled is connected upstream in the direction of the input signal source. For example, a simple switch could be off a moving and a stationary contact exist, whose moving contact periodically under the control of an electromagnetic breaker or chopper detects the fixed contact.

Andererseits könnte das Eingangssignal dem bei α in Fig. 2 gezeigten entsprechen, und der oben beschriebene einfache Schalter könnte so eingerichtet werden, daß er sich entweder während der positiven oder während der negativen Halbwelten wahlweise schließt. Damit würde also der Schalter z. B. nur während der positiven Halbwellen geschlossen werden, und danach könnte er während der negativen Halbwellen geschlossen werden. Es würde also ein Ausgangssignal zu der Zeit erzeugt, bei der die Schließung des Schalters nur während der negativen Halbwellen einge- \ leitet wurde. Ein weiteres Ausgangssignal würde erzeugt bei Einleitung des Schließens des Schalters nur während der positiven Halbwellen.On the other hand, the input signal could correspond to that shown at α in Figure 2 and the simple switch described above could be arranged to selectively close during either the positive or negative half-worlds. So that the switch would z. B. be closed only during the positive half-waves, and then it could be closed during the negative half-waves. It would therefore generates an output signal to the time at which the closure of the switch conducts only during the negative half-cycles einge- \ was. A further output signal would only be generated during the positive half-waves when the switch was initiated to close.

Ebenfalls dürfte es klar sein, daß es bei denTEei b in Fig. 2 gezeigten Eingangssignal möglich ist, die Schaltvorrichtung 11 ganz wegzulassen und durch das Eingangssignal direkt die Aufladungsrichtung der Kondensatoren 21 und 23 steuern zu lassen. Eine andere Möglichkeit ist die Auswahl der Schaltzeit in bestimmten Zeitabschnitten, die entweder gleich oder verschieden sein können.Also, it should be understood that it is possible denTEei b in Fig. 2 shown input signal, the switching device 11 omitted entirely and to be controlled by the input signal directly towards the charging of the capacitors 21 and 23. Another possibility is the selection of the switching time in certain time segments, which can either be the same or different.

Claims

Claims'

1. Arrangement for deriving pulses from the potential jumps of pulse-shaped input signals, which are opposite to a reference potential are positive or negative, characterized in that a Switch (11) is located, which is periodically switched to the "on" and "off" state by means of a control source is that in series with this arrangement two each one capacitor (21, 23) and one Rectifier (22, 24) containing branches are connected in parallel, of which the Rectifier of one branch polarized opposite to that in the second branch is, and that between the connection points of the capacitor and the rectifier one Branch and the corresponding point of the other branch the output voltage is taken.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the switch (11) is controlled by a pulse sequence to the input signal periodically to be applied to the parallel branches.

3. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the switching device consists of a bridge circuit with diodes.

4. Arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that the output voltage is removed via a transformer (25).

1 sheet of drawings