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Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Zählkapazität eines elektronischen
Impulszählers Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Beeinflussung
der Zählkapazität eines elektronischen Impulszählers.
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Bei aus Binärstufen aufgebauten Zählern besteht die Besonderheit,
daß sich nur ganzzahlige Potenzen des Verhältnisses 1:2 erreichen lassen.
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Es ist bekannt, die Zählkapazität eines elektronischen Zählers durch
Verwendung von Erhaltungen mit Dioden und Diodengatern, Hochvakuumröhren oder Transistoren
so zu beeinflussen, daß sich die gewünschte Kapazität einstellt. Dabei ist es nötig,
daß die Binärstufen ein Dauersignal abgeben. Nun gibt es aber Binärstufen, die ihr
Signal impulsförmig abgeben und deren Informationen nicht zerstörungsfrei abgefragt
werden kann. Solche Stufen sind z. B. aus Magnetkernen mit rechteckiger Hystereseschleife
aufgebaut. Es müssen als Schaltmittel, die als Gatter in derart aufgebauten Binärstufen
Verwendung finden, die Fähigkeit haben, zu speichern.
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Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, eine Schaltungsanordnung
anzugeben, die die obengenannten Bedingungen erfüllt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Transfluxor mit einem über
eine Ansteuer- und eine Blockierwicklung in Rückkopplungsschaltung verbundenen Transistor
vorgesehen ist und daß dieser Transfluxor darüber hinaus mit einer Anzahl Wicklungen
versehen ist, wobei auf dem Einstelljoch eine oder mehrere Wicklungen angeordnet
sind, die mit den »1.«- oder »0«-Ausgängen bestimmter Kippstufen verbunden sind,
so daß beim Kippen der einen oder anderen oder aller mit diesen Wicklungen verbundener
Stufen in die »1«- oder »0«-Lage der Transfluxor eingestellt wird, daß außerdem
diese Wicklungen mit je einer auf dein übertragsjoch angeordneten Wicklung so verbunden
sind, daß beim Einstellen der magnetische Fluß um -das übertragsloch keine Spannung
in der Ansteuerwicklung des Transistors induzieren kann und daß auf dem Übertragsjoch
eine oder mehrere Wicklungen W 2 vorhanden sind, die mit einem oder mehreren »1«-
oder »0«-Ausgängen der bistabilen Stufen verbunden sind, so daß beim Kippen dieser
Stufen in die »1«- oder »0«-Lage der Richtungssinn des magnetischen Feldes umgekehrt
werden kann und der Transfluxor zur Abgabe eines Ausgangssignals und zum Blockieren
vorbereitet wird und daß eine oder mehrere weitere Wicklungen W 1 auf dem übertragsjoch
vorhanden sind, die mit den »1«- oder »0«-Ausgängen anderer Stufen so gekoppelt
sind, daß beim Auftreten einer »1« oder »0« an deren Ausgang der Transfluxor ein
Ausgangssignal abgibt und damit blockiert wird, und daß auf dem Blockierjoch weitere
Wicklungen aufgebracht sind, die entweder mit den »1«- oder den »0«-Eingängen bestimmter
Stufen verbunden sind, so daß beim Blockieren des Transfluxors diese Stufen in die
»1«- oder »0«-Lage gebracht werden und so die Endstellung des Zählers vorzeitig
erreicht wird.
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Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Transfluxor in Verbindung
mit einer Zählkette universell verwendbar ist, weil auf seinem Kern sehr viele Wicklungen
untergebracht werden können, so daß eine sehr große Anzahl voneinander verschiedenartiger,
gegebenenfalls umschaltbarer Zähler mit Hilfe eines Bauteiles hergestellt werden
kann.
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Im folgenden soll an Hand der F i g. 1 und 2 die Funktion eines Ausführungsbeispieles
erläutert werden.
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F i g. 1. zeigt den Aufbau eines Dreiexzeßzählers, der aus vier bistabilen
Stufen besteht, die in Kette geschaltet sind. Die Stufen bestehen aus je einem Magnetkern
M 1 bis M 4 und je zwei Transistoren T 1
bis T B. Jeder Kern
besitzt fünf Wicklungen, von denen die Wicklungen W 1 c und W 2 c
mit den Kollektoren und die Wicklungen W 1 b und W 2 b mit den Basisanschlüssen
der Transistoren verbunden sind. Die Wicklung Ws dient zum Ansteuern des
Magnetkerns und liegt zwischen dem Kondensator C und dem Widerstand R. Der Aufbau
aller vier Stufen ist gleich, die Eingänge der Stufen zwei bis vier liegen jeweils
an den Ausgängen der Stufen eins bis drei. Eine zusätzliche Wicklung Wo,
die auf jedem Kern angebracht ist, dient zur Nullstellung des Zählers, die durch
einen Impuls Ir, der auf den Rückstelleingang gegeben wird, bewerkstelligt
wird. Der Transfluxor Tr ist mit sechs Windungen W 1 bis W 4,
We, Wb versehen.
Die Wicklung W 1 liegt in Reihe mit der Kollektorwicklung W l c des Transistors
T 1,
die Wicklung W 3 ist mit der Einstellwicklung We und
der Kollektorwicklung des Transistors T7 in Serie geschaltet. Die Wicklung W 4 dient
als Ansteuerwicklung für den Transistor T9, dessen Kollektor mit der Blockierwicklung
W6 und den Wicklungen W 5 auf dem Kern M3 sowie der Wicklung W 6
auf
dem Magnetkern M2 verbunden ist. Die Wicklung W2 ist mit der Kollektorwicklung des
Transistors T5 in Serie geschaltet.
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Die F i g. 2 zeigt den Impulsplan des in F i g. 1 dargestellten Dreiexzeßzählers.
In der oberen Reihe ist der Zähltakt dargestellt und zwar von 0 bis 16. Die Zeilen
1 bis 4 zeigen den Zählvorgang in einem normalen Binärzähler, ein senkrechter Strich
über der Waagerechten bedeutet, daß die Binärstufe den Inhalt » 1 « hat, ein senkrechter
Strich unter der Waagerechten den Inhalt »0«. Da der Dreiexzeß-Code so aufgebaut
ist, daß nur die Binärtetraden von 0011 bis 1.100 zur Anwendung gelangen,
muß dafür gesorgt werden, daß die drei ersten und die drei letzten Tetraden übersprungen
werden. Ein einmaliger Impuls Ir bringt den Zähler in Dreiexzeßnullstellung.
Die Zählung beginnt mit dem ersten Impuls lt am Eingang E. An der RC-Kombination
wird der eintreffende Rechteckimpuls differenziert, d. h., es wird zuerst aus der
Vorderflanke ein positiver Impuls gewonnen, der den Magnetkern M 1 in die »1«-Lage
bringen möchte. Da sich aber gemäß der Dreiexzeßnullstellung die erste Stufe schon
in »1«-Stellung befindet, bleibt der positive Impuls ohne Wirkung. Erst der aus
der Rückflanke des Rechteckimpulses gewonnene negative Impuls ruft in der Wicklung
Ws einen magnetischen Fluß hervor, der so gerichtet ist, daß der Transistor T2 durch
eine in der Wicklung W 2 b induzierte Spannung geöffnet wird. Der Kollektorstrom
vom Transistor T2 fließt dabei durch die Wicklung W 2 c und unterstützt den Vorgang
des Ummagnetisierens, bis der Magnetkern völlig in die »0«-Lage magnetisiert ist.
Im folgenden sollen die beiden möglichen Remanenzlagen durch »0«- bzw. »1«-Lage
gekennzeichnet werden, wenn die Transistoren T 2 bis T
8 bzw. T 1 bis T 7 durchlässig gesteuert
werden. Der Kern Ml wird also durch den ersten Impuls in die »0«-Lage gebracht.
Dabei wird von dem Transistor T2 ein Impuls abgegeben und der KernM2 angesteuert.
Die weiteren Vorgänge im Dreiexzeßzähler spielen sich ganz in der Art eines normalen
Binärzählers ab. Der Transfluxor wird vorerst nicht beeinflußt. Aus dem Impulszeitdiagramm
läßt sich entnehmen, daß zum Zeitpunkt t 1 die Rückstellung ausgelöst werden muß,
damit der Zähler wieder in den Zustand kommt, den er zur Zeit to, d. h. bei
Zählbeginn, innehatte. Bei der Zählerstellung 1000 fließt der Kollektorstrom des
Transistors T 7 über die Einstellwicklung We des Transfluxors und die Wicklung
W 3 auf dem übertragsjoch zum negativen Potential. Der Transfluxor wird dadurch
eingestellt, und zwar so, daß der magnetische Fluß rings um das übertragsloch im
Uhrzeigersinn fließt. Die drei nächsten Impulse, die an den Eingang gelangen, ändern
am Zustand des Transfluxors nichts. Beim Zählerstand 1100 fließt der Kollektorstrom
des Transistors T5 über die Wicklung W 2 auf dem rtlbertragsjoch und kehrt den magnetischen
Fluß um das übertragsloch in Gegenuhrzeigersinn um. Dadurch wird der Transfluxor
zum Blockieren vorbereitet. Der nächste Impuls muß den Zähler in seine Anfangsstellung
zurückschalten. Da die nächste Binärtetrade 1101 ist. läßt sich die neu auftretende
»1« in der ersten Stufe als Kriterium für die Rückstellung in den Dreiexzeßnullzustand
verwenden. Zu diesem Zweck ist am Cbertragsjoch eine Wicklung W 1 aufgebracht,
die vom Kollektorstrom des Transistors T1 durchflossen wird, wobei der magnetische
Fluß um das übertragsloch abermals umgekehrt wird in Richtung des Uhrzeigersinns.
Durch die in der Wicklung W 4 induzierte Spannung öffnet der Transistor T9. Der
Kollektorstrom blokkiert über die Wicklung Wb den Transfluxor, fließt über die Wicklung
W 5 der dritten Stufe und stellt den Kern M3 auf »0« zurück, fließt weiter über
die Wicklung W 6 und stellt die zweite Stufe auf » l «. Die dritte Stufe gibt beim
Kippen in die »0«-Lage einen Impuls ab, der die vierte Stufe in die »0«-Lage bringt.
Damit wird über den Ausgang A ein Fortschalteimpuls gegeben, und der Dreiexzeßzähler
hat seine Nullstellung wieder eingenommen. Die Anwendung des Transfluxors bleibt
natürlich nicht darauf beschränkt, einen speziellen Dreiexzeßzähler herzustellen.
Ebensogut läßt sich der Transfluxor sinngemäß mit mehr oder weniger als vier Binärstufen
kombinieren. Es ist auch möglich, einen Transfluxor in Verbindung mit Binärstufen
zu verwenden, die anders aufgebaut sind als die aus Magnetkernen und Transistoren
bestehenden Stufen.