-
Zweikanalige Impulswechselsperre zur bilateralen Impulsreduzierung
Bei vielen in der Technik vorkommenden Meßaufgaben werden die zu messenden physikalischen
Größen als Differenz zweier Impulsfolgen oder durch die Stellung eines Bidirektionalzählers
dargestellt. Wenn die beiden Impulsfolgen völlig unabhängig voneinander sind, können
Koinzidenzen auftreten, die ein einwandfreies Arbeiten der Einrichtung zur Differenzbildung
oder der Bidirektionalzähler verhindern. Die beiden Impulsfolgen, deren Differenz
gebildet werden soll bzw. die einen Bidirektionalzähler jeweils in entgegengesetzter
Richtung aussteuern, müssen deshalb im allgemeinen erst aufbereitet werden. Die
Aufbereitung der beiden Impulsfolgen wird meist in sogenannten Koinzidenzsperren
oder Plazierpässen vorgenommen. Koinzidierende Impulspaare sind zwei gleichzeitig
eintreffende Impulse, von denen je einer auf einem der beiden Kanäle ankommt. In
Koinzidenzsperren werden die jeweils koinzidierenden Impulspaare unterdrückt, so
daß diese beiden Impulse in den Ausgangsimpulsfolgen fehlen. Bei den Plazierpässen
handelt es sich um Einrichtungen, bei denen die Impulse der beiden Kanäle zeitlich
so verschoben werden, daß zwischen diesen Impulsen ein genügend großer Zeitabstand
vorhanden ist und der nachgeschaltete bidirektionale Impulszähler einwandfrei arbeiten
kann. Sowohl die Koinzidenzsperre als auch der Plazierpaß liefert auf beiden Ausgängen
Impulsfolgen. Um jedoch eine echte Differenzimpulsfolge zu erhalten, bedarf es der
Unterdrückung des ständigen Impulswechsels von einem Kanal zum anderen. Das gilt
sowohl für Einrichtungen zur Differenzbildung zweier Impulsfolgen als auch für Bidirektionalzähler.
Wenn z. B. innerhalb einer gewissen Zeitspanne die beiden Eingangsimpulsfolgen praktisch
die gleiche Impulsfolgefrequenz haben, aber um nahezu 180°, d. h. um eine halbe
Periodendauer in der Phase gegeneinander verschoben sind, so wird der Bidirektionalzähler
abwechselnd einen Schritt in der einen und dann wieder in der anderen Richtung ausführen.
Um dies zu vermeiden, können Einrichtungen verwendet werden, die einen Impulswechsel
unterdrücken. Bei den bekannten Einrichtungen wurde das bisher mit Hilfe von Kippschwingern
und mindestens zwei Verstärkern erreicht. Die Lösung nach der Erfindung ist demgegenüber
wesentlich einfacher. Des weiteren will die Erfindung nicht nur einen einfachen
Impulswechsel, sondern auch einen Wechsel von Impulsgruppen in beiden Eingangskanälen,
wenn die Eingangsimpulse eine störende Phasen- oder Zeitmodulation aufweisen, unterdrücken.
Diese vorteilhafte, oft gewünschte Wirkungsweise wird dadurch erzielt, daß die erfindungsgemäße
Anordnung in einer Reihenschaltung wirksam angeordnet ist.
-
Die Erfindung betrifft eine zweikanalige Impulswechselsperre zur bilateralen
Impulsreduzierung und besteht darin, daß die Impulse der Eingangsimpulsfolge e1
bzw. e2 eines jeden Kanals jeweils über ein Zeitverzögerungsglied 3 bzw. 4 verzögert
eine der beiden Zellen 51 bzw. 52 eines bistabilen Speichergliedes 5 belegen und
daß die jeweilige Zelle des Speichergliedes am zweiten Eingang eines entsprechenden
Konjunktionsgliedes 1 bzw. 2 liegt und dasselbe für Impulsdurchgang vorbereitet,
so daß jeder weitere auf dem ersten -Eingang des Konjunktionsgliedes 1 bzw. 2 ankommende
Impuls als Ausgangsimpuls der Ausgangsimpulsfolge a 1 bzw. a 2
auftritt.
-
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, in F i g. 2 das
dazugehörige Impulsdiagramm dargestellt.
-
In F i g. 1 sind die beiden Eingänge mit e 1 und e 2 und die zugehörigen
Ausgänge mit a 1 und a 2 bezeichnet. Die Zeitverzögerungsglieder
3 und 4 können in beliebiger Weise durch passive Bauelemente, wie
RC- oder RL-Glieder, sowie durch Kombinationen dieser Bauelemente realisiert sein.
Wenn die aktiven Bauelemente der Zeitglieder in Form eines Univibrators, auch monostabiler
Multivibrator genannt, aufgebaut sind, dann wirkt das Zeitglied für die ankomme:
idcn
Iir_pulse als Verstärker und zugleich als Impulsformer. Die Eingangsimpulsfölgen
werden den Eingängen der beiden Zeitglieder 3 und 4 zugeleitet. Jeweils derjenige
Ausgang der beiden Zeitglieder 3 und 4, der ein Ausgangssignal unverzögert abgibt,
ist an den Eingang des entsprechenden der beiden Konjunktionsglieder 1 und 2 geschaltet,
an deren Ausgängen a1 und a2 die Ausgangsimpulse auftreten können. Die Ausgänge
der beiden Zeitverzögerungsglieder 3 und 4, an denen die Signale verzögert auftreten,
sind an die beiden Speicherzellen 51 bzw. 52 eines bistabilen Speicherelementes
5 geführt. Jeder der beiden Ausgänge 51 bzw. 52 des bistabilen Speicherelementes
5 steuert über den zweiten Eingang das Konjunktionsglied 1 bzw. 2. Die Wirkungsweise
ist derart, daß ein Impuls der Folge e1 über das Zeitverzögerungsglied 3 sowohl
die Speicher= zelle 51 des bistabilen Elementes 5 belegt, als auch unverzögert den
ersten Eingang des Konjunktionsgliedes 1 erreicht. über den zweiten Eingang
des Konjunktionsgliedes 1 wird dasselbe vom Ausgang der Speicherzelle 51 für weitere
Impulse der Impulsfolge e1 vorbereitet. Kommt nun ein weiterer Impuls der Eingangsimpulsfolge
e1 über das Zeitglied 3 unverzögert zum Konjunktionsglied 1, so tritt auch
am Ausgang a 1 ein Signal auf. Die Wirkungsweise der Wechselsperre ist aus dem Impulsdiagramm
nach F i g. 2 zu ersehen. In den oberen beiden Zeilen sind die mit el und e2 bezeichneten
Eingangsimpulse der beiden Kanäle bzw. der beiden Eingangsimpulsfolgen aufgezeichnet.
Die folgende Zeile ist mit U3 bezeichnet und stellt das Ansprechen des Zeitverzögerungsgliedes
3 aus F i g. 1 schematisch dar.
-
In den nächsten beiden Zeilen, die mit e51 und e52 bezeichnet
sind, handelt es sich um die beiden Impulsfolgen, die von den beiden Zeitverzögerungsgliedern
3 bzw. 4 nach F i g. 1 z. B. durch Differentiation abgeleitet werden. Die Impulse
der beiden Folgen e51 und e52 entsprechen den Impulsen der beiden Eingangsimpulsfolgen
e 1 und e 2 und sind von diesen lediglich um die Dauer der Zeitverzögerung der beiden
Zeitverzögerungsglieder 3 und 4 verschoben. In den nächsten beiden Zeilen mit den
Bezeichnungen U51 und U., ist schematisch angedeutet, wann die entsprechende Speicherzelle
51 bzw. 52 des bistabilen Speicherelementes nach F i g. 1 durch ein Signal belegt
ist. Die letzten beiden Zeilen mit den Bezeichnungen al bzw. a2 steilen schließlich
die Impulse der beiden Ausgangsimpulsfolgen dar. An den Stellen der Zeitachse, an
denen sich ursprünglich ein Eingangsimpuls der entsprechenden Folge befand, sind
Kreuze eingezeichnet.
-
Trifft nun unter Voraussetzung, daß schon vorher ein Impuls auf dem
gleichen Eingangskanal eingetroffen war, als erster Eingangsimpuls beispielsweise
ein Impuls der Folge e 1 ein, dann ist das Speicherelement 51 noch belegt,
so daß infolgedessen das Konjunktionsglied 1 für Impulsdurchgang geöffnet ist und
dieser erste Impuls der Folge e 1 ungehindert passieren kann und zum gleichen Zeitpunkt
einen entsprechenden Ausgangsimpuls der Folge a 1 auftritt. Das gleiche gilt für
den zweiten Impuls der Eingangsimpulsfolge e l. Dieser ruft ebenfalls einen Ausgangsimpuls
der Folge a1 hervor. In dem schematisch dargestellten Beispiel der F i g. 2 ist
als folgender Impuls ein solcher der Folge e 2 aufgetragen. Dieser kann aber nicht
das Konjunktionsglied 2 passieren und an den Ausgang a2 gelangen, weil die Speicherzelle
52 nicht belegt und somit das Konjunktionsglied 2 nicht vorbereitet war und infolgedessen
der Impulsdurchgang gesperrt ist. Bei dem Wechsel der eintreffenden Impulse vom
ersten auf den zweiten Kanal wird also der entsprechende Eingangsimpuls unterdrückt.
Dies ist durch ein Kreuz auf der Zeitachse der Impulsfolge a2 angedeutet. Danach
trifft der dritte Impuls der Impulsfolge e 1 ein. Inzwischen ist durch den verzögert
vom Zeitverzögerungsglied 4 abgegebenen Impuls, der in der Folge e52 dargestellt
ist, die Speicherzelle 52 belegt und das Konjunktionsglied vorbereitet worden. Die
Folge davon ist, daß das Konjunktionsglied 2 für Impulsdurchgang geöffnet und gleichzeitig
das Konjunktionsglied 1 für Impulsdurchgang gesperrt ist. Daher kann auch
der dritte Impuls der Folge e 1 das Konjunktionsglied 1 nicht passieren und somit
auch nicht an den Ausgang gelangen, da es sich um einen erneuten Wechsel vom Kanal
2 auf den Kanal 1 handelt. Auf der Zeitachse der Impulsfolge a1 ist daher wiederum
ein Kreuz eingezeichnet. In der gleichen Weise erfolgt die Aussperrung weiterer
Impulspaare, und zwar werden in dem Beispiel der F i g. 2 noch dreimal Impulspaare
ausgeperrt. Ursprünglich waren in der Impulsfolge e 2 des zweiten Kanals innerhalb
der betrachteten Zeitspanne acht Impulse vorhanden. Nach dem Passieren der Wechselsperre
sind es nur noch vier Impulse: Wenn die beiden Ausgänge a 1 und
a 2 der in F i g. 1 dargestellten Wechselsperre an die Eingänge eine
weiteren Wechselsperre gelegt werden, so treten an den Ausgängen der zweiten Wechselsperre
wiederum weniger Ausgangsimpulse auf. Am Ausgang des zweiten Kanals werden dann
nur noch zwei Impulse vorhanden sein, und zwar die zwei Impulse der letzten Dreiergruppe
der dargestellten Folge a 2. Um zu einer echten Differenzbildung der beiden Impulsfolgen
zu
gelangen, wäre es erforderlich, noch zwei weitere Wechselsperren nachzuschalten.
Dann würden nur noch Ausgangsimpulse am ersten Ausgang auftreten. Wenn mit noch
größeren Gruppen in der zweiten Eingangsimpulsfolge e 2 gerechnet werden müßte,
so wären noch weitere in Reihe geschaltete Impulswechselsperren erforderlich, und
zwar so viele, wie Impulse in einer Gruppe des zweiten Kanals noch unmittelbar nacheinander
auftreten. Die Anzahl der in Reihe geschalteten Impulswechselsperren zur Erzielung
einer echten Differenzbildung wird durch die Anzahl der in einer Gruppe auftretenden
Impulse bestimmt.