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Schaltungsanordnung zum Zurück- und Voreinstellen von Zählstufen Die
Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung, die mittels Impulse Zählstufen zurück-
und voreinstellt.
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Bei bekannten Schaltungen dieser Art weisen die Röhrensysteme miteinander
verbundene Katoden auf. Diese werden getrennt, indem nur noch ein System am Katodenwiderstand
angeschlossen ist und das zweite durch diese Trennung in den stromlosen Zustand
versetzt wird. In einer bekannten Zählstufen-Rückstellanordnung wird dabei in dem
Fußpunkt des Gitterspannungsteilers eine mit einem mechanischen Kontakt überbrückte
Induktivität eingeschaltet. Durch Öffnen des Schalters wird ein Induktionsspannungsstoß
erzeugt, der den Fußpunkt so weit anhebt, daß die Zählstufe in ihre Ruhelage zurückgestellt
wird, sofern sie sich in ihrer Arbeitslage befand. Dabei wird das System leitend,
in dessen Gitterspannungsteiler die Induktivität eingeschaltet war. Dieses Verfahren
weist Nachteile auf, da nur der Zeitpunkt des öffnens zeitlich definiert ist, aber
der Zeitpunkt, bei dem die Schaltung wieder arbeitsbereit ist, nie genau festliegt,
was bei schnellrechnenden Maschinen unbedingt notwendig ist.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung ergibt sich aus der
Tatsache, daß nicht zu jedem vorherbestimmten Augenblick eine Löschung oder Voreinstellu;ng
vorgenommen werden kann, was durch die mechanische Betätigung des Kontaktes bedingt
ist, da bei diesem mechanische Massen beschleunigt werden müssen. Außerdem muß die
Zeitkonstante der Induktivität so gewählt sein, daß tatsächlich sämtliche Zählstufen
auch sicher gelöscht sind, was unnötige Zeitverzögerungen nach sich zieht.
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Ferner ist eine Zählstufen-Rückstellano:rdnung bekannt, bei der im
Fußpunkt des Gitterspannungsteilers eine Diode vorgesehen ist, die, in Durchlaßrichtung
gepolt, dafür sorgt, daß bei normalem Betrieb der Gitterspannungsteiler mit seinem
Fußpunkt am Bezugspotential liegt. Durch kapazitive Einkopplung eines negativen
Impulses besteht die Möglichkeit, die Zählstufen auf den vorbezeichneten Seiten,
die die Dioden enthalten, in den nichtleitenden Zustand zu überführen. Diese Schaltungsanordnung
besitzt den Nachteil, daß der Treiberimpuls. für diesen negativen Impuls außer dem
Strom, der durch den ersatzweise zu denkenden Widerstand zu treiben ist, noch denjenigen
des Spannungsteilers. zu überwinden hat, und da bei schnellschaltenden Zählstufen
diese Spannungsteilerwiderstände recht niederohmig sind, ist demzufolge auch der
Querstrom durch diesen Teiler relativ hoch. Daraus ergibt sich, daß eine hohe Leistung
aufzuwenden ist, die den Spannungsteilerstrom überwindet. Es ist weiterhin eine
Schaltungsanordnung zur Abgabe von Löschimpulsen bekannt, die eine Gasentladungsröhre
enthält. Sie setzt sich aus vier Kreisen, dem Eingangs-, dem Lade-, dem Entlade-
und dem Ausgangskreis zusammen. Dem Eingangskreis werden positive Impulse beliebiger
Länge zugeführt, die die Röhre zünden. Sie werden kapazitiv angekoppelt. Dadurch
entlädt sich der Kondensator, der im Ruhezustand der Röhre auf Anodenpotential gehoben
wurde und ruft so einen negativen Löschimpuls hervor, der den Zählstufen zugeleitet
wird. Eine Diode im Ausgangskreis ist so gepolt, daß sie für den negativen Löschstrom
eine große Impedanz darstellt, während sie für den positiven Strom von den Zählstufen
eine niedrige Impedanz aufweist. Dieses Ausführungsbeispiel einer Rückstellanordnun,g
benötigt demnach einen verhältnismäßig hohen Aufwand. Außerdem wird bei Röhren mit
Gasfüllung ein Teil der Ionen durch die Metallteile und das Glas gebunden und das
Gas aufgezehrt. Darüber hinaus werden bei der Verwendung von negativen Impulsen
hohe Ausgangsleitungen benötigt, die die Zählstufen steuern. Da in der Schaltung
Zeitkonstantenglieder vorkommen, sind diese nachträglich noch zu entladen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die angeführten Mängel zu beseitigen
und eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die mit elektronisch zu betätigenden Mitteln
Zählstufen mittels Impulse konstanter Dauer und Richtung zurück- und voreinstellen
kann, wobei die Impulse einer im Vorstell-Rückstell-Kreis liegenden RC-Kombination
am Eingang einer Röhre zugeführt werden.
Erfindungsgemäß wird dies
dadurch erreicht, daß in dem Katodenkreis der Röhre des Vorstell-Rückstell-Kreises
eine Induktivität angeordnet ist, die mit der einen Seite am Fußpunkt des Gitterspannungsteilers
einer Zählstufe und mit der andern am Bezugspotential liegt. Dadurch werden mechanische
Kontakte vermieden, ebenso fällt die Unzuverlässigkeit beim Zusammenschalten mehrerer
Fußpunkte der Zählstufen weg, wie sie bei der kontaktüberbrückten Induktivität auftreten
kann, da die Energie nicht durch den Spannungsteilerstrom, sondern durch eine getrennte
Röhre geliefert wird. Der Mehraufwand einer Röhre ist gerechtfertigt, da mit dieser
eine recht beträchtliche Anzahl von Zählstufen in die Ausgangslage zurückgeführt
werden kann und weil der Impuls dem Spannungsteilerstrom nicht entgegenzuwirken
braucht. Er verläuft vielmehr umgekehrt und reduziert praktisch den Spannungsteilerstrom,
so daß als Arbeitswiderstand nur der Ersatzwiderstand der im Katodenkreis befindlichen
Induktivität auftritt. Somit ist auch der erwähnte Nachteil der bekannten Schaltung,
der bei 'crem Betrieb mit negativen Innpulsen auftritt, beseitigt.
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Sind an die Schaltung nach der Erfindung nur wenige Zählstufen angeschlossen,
so ist die ohmsche Belastung der Induktivität relativ gering, und es besteht die
Gefahr, daß hierbei Schwingungen auftreten. Diesen kann wirkungsvoll dadurch entgegengetreten
werden, daß die Induktivität mit einer Diode überbrückt wird, die das Absinken der
Induktionsspannung an der Drossel auf negative Werte verhindert. Damit wird erreicht,
daß die Anzahl der anzuschließenden Zählstufen z. B. 50 überschreiten kann. Weitere
Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung enthalten.
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Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel dar, in denen Fig.
1 eine Löschstufe mit angeschlossener Zählstufe, Fig. 2 die an der Röhre der Löschstufe
auftretenden Impulse, Fig. 3 den Arbeitspunkt A der Anodenbasisstufe, Fig.4 eine
Variante zu Fig. 1, jedoch mit Transistoren, bedeuten.
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Das Ausführungsbeispiel weist eine bekannte, als Löschstufe dienende
Anodenbasisstufe 1 auf und eine bekannte Zählstufe 2. Die Löschstufe 1 besteht aus
einem Kopplungskondensator Cl. der zusammen mit dem negativen Gittervorspannungswiderstand
R1 ein bekanntes. Differenzierglied bildet. Die Schaltröhre Rö 1 ist gittergesteuert.
Ihre Katode K, stellt den Impulsausgang dar. Sie arbeitet bekanntermaßen als Katodenfolgestufe.
Ihr Ausgangskreis enthält eine Induktivität L, den Arbeitswiderstand des Kreises,
dessen kaltes Ende geerdet ist. Parallel zu ihr ist eine Diode D angeordnet, deren
eines Ende am Katodenausgang liegt und deren anderes Ende ebenfalls geerdet ist.
Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Am Eingang E liegt ein Impuls, dessen
Dauer die des differenzierten Impulses nicht unterschreiten darf und den die Fig.
2 a zeigt. Dieser wird durch den Koppelkondensator C1 angekoppelt und durch das
Differenzierglied R1 C1 zu angenäherten Dreieckirnpulsen (Fig. 2b) geformt, deren
Vorderflanken das Potential des Gitters G1 anheben. Im Ruhezustand liegt es unter
dem Katodenpotential, d. h. die Röhre Rö 1 ist gesperrt. Durch die steile Vorderflanke
wird also die Röhre Rö 1 »ein«-geschaltet, während die negative Rückflanke des differenzierten
Impulses diese »aus«-schaltet. Der dabei an der Katode K1 entstehende negative Impuls
wird über die Diode D abgeleitet. Der durch die Vorderflanke an der Katode K1 entstehende
positive Impuls gelangt an den Eingang der Röhre Rö 2, wo er seinerseits ein »Ein«-schalten
der Zählstufe bewirkt. Die Fig. 2 c zeigt den Spannungsverlauf an der Katode Ki,
wie er ohne Diode D zu verzeichnen wäre. Dieses Durchschwingen erklärt sich aus
der Eigenkapazität der Induk:tivität L. Die Diode D sorgt weiterhin
dafür, daß durch die in der Induktivität L gespeicherte Energie, die beim Zurückgehen
des Stromes frei wird, keim negatives Durchschwingen der Spannung auftritt, da dies
ein Rückstellen der Zählstufe 2 und. weiterer, die bei Leitung Lt 1 in den
Fig. 1 und 4 angedeutet sind, verursachen kann. Im übrigen kann die Diode ganz entfallen,
wenn die Belastung genügend niederahmig ist. Die Fig. 2 d zeigt einen angenäherten
Dreieckimpuls, wie er zum Fortschalten der Zählstufen benötigt wird. Mit diesem
ist am besten gewährleistet, daß keime steile Rückflanke auftritt, die die in einer
Richtung .umgeschalteten. Zählstufen wieder unnsteuert, wie dies bei exakten Rechteckiwpulsen
möglich ist. Außerdem wird durch diesen Impuls erreicht, daß der mit der Zeitkonstante
der Induktivität L und der ahmschen Last ansteigende Strom dusch die .abfallende
Spannung praktisch kompensiert wird, so daß die Annodenbasässtufe 1 in ihrem Strom
nicht überlastet wird. Die Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung mit NPN-Transistoren.
Bei Verwendung vom PNP-Transistoren ist die Polarität der verwende Impulse umzukehren,
ebenso die Polurig der Diode D. Besitzt der Transistor T2 einen genügend hohen Verstärkungsfaktor
a, dann kann Transistor T1 entfallen.