DE1184797B

DE1184797B - Switchable pulse transmitter

Info

Publication number: DE1184797B
Application number: DEN24444A
Authority: DE
Inventors: Johannes Hermanus Mar Scholten
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1963-02-18
Filing date: 1964-02-14
Publication date: 1965-01-07
Also published as: BE643921A; NL289153A; CH404724A; GB1006172A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: H03 kBoarding school Class: H03 k

Deutsche KL: 21 al - 36/18 German KL: 21 al - 36/18

Nummer: 1184797Number: 1184797

Aktenzeichen: N 24444 VIII a/21 alFile number: N 24444 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 14. Februar 1964Filing date: February 14, 1964

Auslegetag: 7. Januar 1965Opening day: January 7, 1965

Die Erfindung bezieht sich auf einen schaltbaren Impulsübertrager, der einen Kern aus magnetischem Material mit rechteckiger Hystereseschleife mit zwei stabilen Remanenzzuständen und auf dem Kern angeordnete Eingangs- und Ausgangswicklungen enthält, bei dem einer Eingangswicklung zugeführte Impulse derart auf den Kern wirksam sind, daß, wenn der Kern einen ersten Remanenzzustand hat, ein Imzuls zu einer Ausgangswicklung übertragen wird, und, wenn der Kern den anderen Remanenzzustand hat, kein Impuls zur Ausgangswicklung übertragen wird.The invention relates to a switchable pulse transmitter which has a core made of magnetic Material with a rectangular hysteresis loop with two stable remanence states and arranged on the core Contains input and output windings in which pulses applied to an input winding act on the nucleus in such a way that when the nucleus has a first state of remanence, an impulse is transferred to an output winding, and when the core has the other state of remanence no pulse is transmitted to the output winding.

Solche schaltbaren Impulsübertrager werden u. a. in automatischen Rechenmaschinen verwendet. Such switchable pulse transmitters are among others. used in automatic calculators.

Schaltbare Impulsübertrager, die nach Empfang eines Startimpulses fortwährend Impulse übertragen können, können durch bistabile Kippschaltungen und Torschaltungen verwirklicht werden. Auf diese Weise verwirklichte Impulsübertrager sind jedoch verhältnismäßig kompliziert und teuer.Switchable pulse transmitters that continuously transmit pulses after receiving a start pulse can be realized by bistable multivibrators and gate circuits. To this Well-implemented pulse transformers are, however, relatively complicated and expensive.

Die Erfindung bezweckt, einen schaltbaren Impulsübertrager vom erwähnten Typ zu schaffen, der die gestellte Aufgabe auf wesentlich einfachere Weise löst.The aim of the invention is to provide a switchable pulse transmitter of the type mentioned, which solves the given task in a much simpler way.

Der schaltbare Impulsübertrager gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgangswicklung des Kernes in den Emitter-Kollektorkreis eines Transistors aufgenommen ist, der als monostabiler Kippgenerator geschaltet ist und der durch einen zur Ausgangswicklung übertragenen Impuls in den stabilen Zustand versetzt wird, wobei der den Emitter-Kollektorkreis des Transistors durchfließende Strom dann den Kern in den ersten Remanenzzustand zurückversetzt.The switchable pulse transmitter according to the invention is characterized in that an output winding of the core is included in the emitter-collector circuit of a transistor, which is called monostable ripple generator is connected and transmitted by one to the output winding Pulse is put into the stable state, the emitter-collector circuit of the transistor The current flowing through it then returns the core to its first remanence state.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

In der Zeichnung ist ein Teil eines Impulsmustergenerators einer Rechenmaschine dargestellt, der die Kaskadenschaltung zweier schaltbarer Impulsübertrager gemäß der Erfindung enthält. Die Impulsübertrager sind mit 1 und 2 nummeriert, während die gleichen Elemente der Impulsübertrager mit der gleichen Bezeichnung und der Nummer des Impulsübertragers versehen sind.In the drawing, part of a pulse pattern generator of a calculating machine is shown, which Contains cascade connection of two switchable pulse transmitters according to the invention. The impulse transmitter are numbered 1 and 2, while the same elements of the pulse transmitter with the the same designation and the number of the pulse transmitter are provided.

Ein Impulsübertrager enthält einen Kern K aus magnetischem Material mit recheckiger Hystereseschleife, auf dem 4 Wicklungen Wl-W 4 angeordnet sind. In der Zeichnung ist bei A die Hystereseschleife eines Kernes K schematisch dargestellt, wobei auf die senkrechte Achse die Induktivität und auf die waagerechte Achse die magnetische Feld-Schaltbarer ImpulsübertragerA pulse transmitter contains a core K made of magnetic material with a rectangular hysteresis loop on which 4 windings Wl-W 4 are arranged. In the drawing, the hysteresis loop of a core K is shown schematically at A , with the inductance on the vertical axis and the magnetic field-switchable pulse transmitter on the horizontal axis

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)NV Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Netherlands)

Vertreter:Representative:

Dr. H. Scholz, Patentanwalt,Dr. H. Scholz, patent attorney,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Johannes Hermanus Maria Schölten,Johannes Hermanus Maria Schölten,

Eindhoven (Niederlande)Eindhoven (Netherlands)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Niederlande vom 18. Februar 1963 (289 153)Netherlands of February 18, 1963 (289 153)

stärke// aufgetragen ist. Die zwei stabilen Remanenzzustände werden mit P und TV bezeichnet.starch // is applied. The two stable remanence states are denoted by P and TV.

Die Wicklungen W 2 der Kerne Kl und K 2 sind an eine gemeinsame Impulsleitung PL angeschlossen, die mit einer nicht dargestellten Impulsquelle verbunden ist. Die der Impulsleitung PL zugeführten Impulse sind über die Wicklungen W 2 derart auf die Kerne K wirksam, daß ein Kern, der den Remanenzzustand P hat, in den Remanenzzustand N versetzt wird. Während des Überganges vom Remanenzzustand P zum Remanenzzustand N ändert sich der Kraftfluß des Kernes, wodurch eine Spannung in allen auf dem Kern angeordneten Wicklungen induziert wird. Wenn ein Kern zu dem Zeitpunkt, zu dem der Impulsleitung PL ein Impuls zugeführt wird, den Remanenzzustand A^ hat, so folgt die Induktivität B dem Sättigungszweig der Hystereseschleife bis zu einem Punkt C und nimmt dann wieder bis zum Remanenzpunkt -V ab. Die dabei auftretenden Kraftflußänderungen sind sehr klein, so daß in den auf dem Kern angeordneten Wicklungen nur eine kleine Störspannung induziert wird. Auf diese Weise wird ein der Impulsleitung PL zugeführter Impuls nur dann zur Ausgangswicklung W 3 übertragen, wenn der Kern den Remanenzzustand P hat. Nach jedem übertragenen Impuls hat der Kern den Remanenzzustand//, so daß es zur Verwirk-The windings W 2 of the cores Kl and K 2 are connected to a common pulse line PL , which is connected to a pulse source, not shown. The pulses fed to the pulse line PL are effective on the cores K via the windings W 2 in such a way that a core which has the remanence state P is put into the remanence state N. During the transition from the remanence state P to the remanence state N , the power flow of the core changes, whereby a voltage is induced in all windings arranged on the core. If a core has the remanence state A ^ at the point in time at which a pulse is fed to the pulse line PL , the inductance B follows the saturation branch of the hysteresis loop to a point C and then decreases again to the remanence point -V. The changes in the force flux that occur are very small, so that only a small interference voltage is induced in the windings arranged on the core. In this way, a pulse fed to the pulse line PL is only transmitted to the output winding W 3 when the core has the P remanence state. After each transmitted pulse, the core has the state of remanence //, so that it can be realized

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lichung einer fortwährenden Impulsübertragung erforderlich ist, den Kern immer aufs neue in den Remanenzzustand P zu versetzen.In order to ensure a continuous transmission of impulses, it is necessary to put the core into the remanence state P over and over again.

Ein Impulsübertrager enthält weiter einen Transistor T, der als monostabiler Kippgenerator vom Typ »Sperrschwinger« geschaltet ist. Die Kippwirkung wird durch eine positive Rückkopplung über einen Impulstransformator Ti? verwirklicht, dessen eine Wicklung in Reihe mit einem strombestimmenden Widerstand R1 in den Kollektorkreis des Transistors zwischen den Kollektor und einer negativen Speiseleitung liegt und dessen zweite Wicklung im Basiskreis liegt. Der Widerstand R 2 zwischen einer positiven Speiseleitung und der Basis des Transistors T und dem Widerstand R 3 zwischen der Basis und Erde sorgen für eine positive Vorspannung der Basis gegenüber dem Emitter, wodurch der Transistor normalerweise keinen Strom führt. Ein Vormagnetisierungsstrom durchfließt die zweite Wicklung des Impulstransformators TR, wodurch der Transformatorkern, der vorzugsweise aus einem Material mit rechteckiger Hystereseschleife hergestellt ist, nach Beendigung jedes vom Transistor erzeugten Impulses in den Anfangszustand zurückkehrt. A pulse transmitter also contains a transistor T, which is connected as a monostable ripple generator of the "blocking oscillator" type. The tilting effect is achieved by positive feedback via a pulse transformer Ti? realized, whose one winding is in series with a current-determining resistor R 1 in the collector circuit of the transistor between the collector and a negative feed line and whose second winding is in the base circuit. The resistor R 2 between a positive feed line and the base of the transistor T and the resistor R 3 between the base and ground ensure a positive bias of the base with respect to the emitter, whereby the transistor normally does not carry any current. A bias current flows through the second winding of the pulse transformer TR, as a result of which the transformer core, which is preferably made of a material with a rectangular hysteresis loop, returns to its initial state after each pulse generated by the transistor has ended.

Die Ausgangswicklung W 3 des Kernes K ist in den Emitterkreis des Transistors zwischen dem Emitter und einer Seite eines für die beiden Transistoren T1 und T 2 gemeinsamen Emitterwiderstandes Z aufgenommen, dessen andere Seite geerdet ist. Die Ausgangswicklung W 3 ist derart gepolt, daß ein der Impulsleitung PL zugeführter Impuls, der über den Kern K zur Ausgangswicklung W 3 übertragen wird, auf der Emitterseite dieser Wicklung positive Polarität hat, während die Stärke des negativen Impulses größer ist als die Basisvorspannung, wodurch der Transistor Strom führen kann.The output winding W 3 of the core K is included in the emitter circuit of the transistor between the emitter and one side of an emitter resistor Z common to the two transistors T 1 and T 2 , the other side of which is grounded. The output winding W 3 is polarized such that a pulse fed to the pulse line PL, which is transmitted via the core K to the output winding W 3 , has positive polarity on the emitter side of this winding, while the strength of the negative pulse is greater than the base bias voltage, whereby the transistor can carry current.

Die Wirkungsweise eines Impulsübertragers ist folgende. Es wird dabei angenommen, daß zu einem beliebigen Zeitpunkt der Kern Kl den Remanenzzustand P und der Kern K 2 den Remanenzzustand N hat. Ein der Impulsleitung PL zugeführter Impuls wird über die Wicklungen W12 und W13 des Kernes K1 zum Emitterkreis des Transistors T1 übertragen, während der Kern K 2 keinen Impuls zum Transistor T 2 überträgt. Der Transistor Tl führt jetzt einen Strom, wobei der Emitterstrom infolge der Kippwirkung von Wert 0 sehr schnell zum Sättigungswert zunimmt. Die vom Impulstransformator TR1 zum Basiskreis übertragene Rückkopplungsspannung nimmt bis auf den Wert 0 ab und kehrt dann ihr Vorzeichen um, wodurch infolge der Kippwirkung der Emitterstrom wieder sehr schnell bis auf den Wert 0 abnimmt. Die vom Emitterstrom auf den Kern .O ausgeübte magnetische Wirkung ist infolge der Transformatorwirkung des Kernes K1 und der Wicklungen W12 und W13, der magnetischen Wirkung des der Impulsleitung PL zugeführten Impulses entgegengesetzt. Die Amplitude und die Impulsdauer des Emitterstromimpulses sind jedoch unabhängig von der Amplitude und der Impulsdauer des der Wicklung W12 zugeführten Impulses, so daß der Kern .Kl durch den Emitterstromimpuls in den Remanenzzustand P versetzt wird. Der folgende der Impulsleitung PL zugeführte Impuls findet den Kernel wieder im RemanenzzustandP und magnetisiert den Kern in Richtung des Remanenzzustandes N, während der übertragene Impuls einen Emitterstromimpuls verursacht, der den Kern in den Remanenzzustand P zurückversetzt. Auf diese Weise ist verwirklicht worden, daß der KernKl nach Beendigung des Emitterstromimpulses den Remanenzzustand hat, der zur Übertragung des folgenden Impulses der Impulsleitung PL erforderlich ist.The mode of operation of a pulse transmitter is as follows. It is assumed here that at any time the core Kl the remanence P and the core K 2 has the remanent N. A pulse fed to the pulse line PL is transmitted via the windings W 12 and W 13 of the core K 1 to the emitter circuit of the transistor T 1, while the core K 2 does not transmit any pulse to the transistor T 2. The transistor T1 now carries a current, the emitter current increasing very quickly from the value 0 to the saturation value as a result of the tilting effect. The feedback voltage transmitted from the pulse transformer TR1 to the base circuit decreases to the value 0 and then reverses its sign, whereby the emitter current decreases again very quickly to the value 0 as a result of the breakover effect. The magnetic effect exerted by the emitter current on the core .O is opposed to the magnetic effect of the pulse supplied to the pulse line PL due to the transformer effect of the core K 1 and the windings W 12 and W 13. The amplitude and the pulse duration of the emitter current pulse are independent of the amplitude and the pulse duration of the pulse fed to the winding W 12, so that the core .Kl is put into the remanence state P by the emitter current pulse. The following pulse fed to the pulse line PL finds the kernel again in the remanence state P and magnetizes the core in the direction of the remanence state N, while the transmitted pulse causes an emitter current pulse that returns the core to the remanence state P. In this way it has been realized that the core Kl after the termination of the emitter current pulse has the remanence state which is required for the transmission of the following pulse of the pulse line PL.

Durch Einstellung des Kernes K in den Remanenzzustand P wird der Impulsübertrager in den Zustand versetzt, in dem der Impulsübertrager fortwährend Impulse der Impulsleitung PL übertragen kann. Diese Einstellung kann dadurch verwirklicht werden, daß ein Strom durch die Wicklung W1 geführt wird, z. B., wie beim ersten Impulsübertrager angegeben ist, durch Bedienen eines Druckknopfkontaktes S, das in Reihe mit einem strombestimmenden Widerstand RS und der Wicklung W11 zwischen der positiven Speiseleitung und Erde geschaltet ist. Weiter kann diese Einstellung dadurch realisiert werden, daß ein negativer Startimpuls der Basis des Transistors T über eine Gleichrichterdiode G1 zugeführt wird, welcher Startimpuls einen Emitterstromimpuls verursacht, der den Kern in den Remanenzzustand P versetzt.By setting the core K in the remanence state P , the pulse transmitter is put into the state in which the pulse transmitter can continuously transmit pulses of the pulse line PL. This setting can be realized in that a current is passed through the winding W1 , e.g. B., as indicated for the first pulse transmitter, by operating a push button contact S, which is connected in series with a current-determining resistor RS and the winding W 11 between the positive feed line and ground. This setting can also be implemented in that a negative start pulse is fed to the base of the transistor T via a rectifier diode G 1, which start pulse causes an emitter current pulse which puts the core in the remanence state P.

Durch Einstellung des Kernest in den Remanenzzustand N wird der Impulsübertrager in den Zustand versetzt, in dem er keine Impulse übertragen kann. Die Einstellung dieses Remanenzzustandes muß derart erfolgen, daß kein Emitterstromimpuls auftritt, der die anfängliche Einstellung in den Remanenzzustand N wieder aufhebt. Diese Einstellung kann dadurch verwirklicht werden, daß der Basis des Transistors T ein positiver Sperrimpuls zugeführt wird über eine Gleichrichterdiode G 2 zum gleichen Zeitpunkt, zu dem der Impulsleitung PL ein Impuls zugeführt wird. Der Sperrimpuls verhütet, daß der Transistor Γ Strom führt, wodurch der Kern K durch die magnetische Wirkung des der Impulsleitung zugeführten Impulses in den Remanenzzustand ./V versetzt wird. Es wird bemerkt, daß der Transistor auch durch Unterbrechen des Emitter-Kollektorkreises gesperrt werden kann.By setting the core nest to the remanence state N , the pulse transmitter is put into the state in which it cannot transmit any pulses. This remanence state must be set in such a way that no emitter current pulse occurs which cancels the initial setting in the remanence state N. This setting can be achieved in that the base of the transistor T is supplied with a positive blocking pulse via a rectifier diode G 2 at the same time as a pulse is supplied to the pulse line PL. The blocking pulse prevents the transistor Γ from carrying current, as a result of which the core K is put into the remanence state ./V by the magnetic effect of the pulse fed to the pulse line. It is noted that the transistor can also be blocked by breaking the emitter-collector circuit.

In der Zeichnung ist ein Verfahren dargestellt, bei dem durch Starten des zweiten Impulsübertragers der erste Impulsübertrager gestoppt wird. Die Wicklung W14 des Kernes K1 des ersten Impulsübertragers ist in den Kollektorkreis des Transistors T 2 des zweiten Impulsübertragers aufgenommen und ist derart gepolt, daß ein Kollektorstromimpuls den Kern K1 in den Remanenzzustand N versetzt. Wenn der zweite Impulsträger mittels eines Startimpulses gestartet wird, so wird über den gemeinsamen Emitterwiderstand Z eine negative Spannung erzeugt, während der Kollektorstromimpuls den Kern K1 in den Remanenzzustand N versetzt. Über der Ausgangswicklung W13 wird jetzt zwar eine Ausgangsspannung erzeugt, aber dieser wird durch die Spannung über dem Widerstand Z entgegengewirkt, wodurch die Emitter-Basisspannung des Transistors T1 nicht den Wert überschreitet, bei dem der Transistor Strom führt. Der Emitterstromimpuls versetzt den Kern K 2 in den Remanenzzustand P, wodurch der zweite Impulsübertrager die folgenden der Impulsleitung PL zugeführten Impulse übertragen kann.The drawing shows a method in which the first pulse transmitter is stopped by starting the second pulse transmitter. The winding W 14 of the core K 1 of the first pulse transformer is received in the collector circuit of the transistor T 2 of the second pulse transformer and is polarized such that a collector current pulse puts the core K 1 in the remanence state N. If the second pulse carrier is started by means of a start pulse, a negative voltage is generated across the common emitter resistor Z, while the collector current pulse puts the core K 1 into the remanence state N. An output voltage is now generated across the output winding W 13, but this is counteracted by the voltage across the resistor Z, so that the emitter base voltage of the transistor T 1 does not exceed the value at which the transistor conducts current. The emitter current pulse puts the core K 2 in the remanence state P, whereby the second pulse transmitter can transmit the following pulses supplied to the pulse line PL.

Die Ausgangsimpulse eines Impulsübertragers können einer zusätzlichen Ausgangswicklung des Impulstransformators Ti? oder dem Kern K entnom-The output pulses of a pulse transformer can be fed to an additional output winding of the pulse transformer Ti? or taken from the nucleus K

men werden, während die Belastung auch in Reihe in den Emitter- oder Kollektorkreis des Transistors aufgenommen werden kann.men, while the load is also in series in the emitter or collector circuit of the transistor can be included.

Claims

Claim:

Switchable pulse transmitter, which has a core made of magnetic material with rectangular Hysteresis loop with two stable remanence states and input signals arranged on the core and output windings in which pulses supplied to an input winding are so are effective on the core that when the core has a first state of remanence, a

Pulse is transferred to an output winding, and when the core has the other state of remanence has, no impulse is transmitted to the output winding, characterized in that that an output winding of the core is included in the emitter-collector circuit of a transistor which is connected as a monostable relaxation generator and which is connected to the output winding by one transmitted pulse is placed in the astable state, the emitter-collector circuit of the transistor flowing through the core then into the first remanence state set back.

1 sheet of drawings

409 767/319 12.64

ι Bundesdruckerei Berlin