DE1249976B

DE1249976B - Control device operating in the manner of a restartable monostable multivibrator

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Publication number: DE1249976B
Application number: DENDAT1249976D
Authority: DE
Original assignee: National Cash Register Co
Current assignee: National Cash Register Co
Priority date: 1961-06-29
Publication date: 1967-09-14
Also published as: GB941863A; US3109125A

Description

DESREPUBMK DEUTSC UTSCHESDESREPUBMK DEUTSC UTSCHES

JSLEGESCHRIFTJSLE FONT

G05fG05f

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

Deutsche KL: 21c-46/32 German KL: 21c-46/32

N21759Vinb/21c
27. Juni 1962
14. September 1967N21759Vinb / 21c
June 27, 1962
September 14, 1967

Die Erfindung betrifft eine nach Art einer erneut startbaren monostabilen Kippstufe arbeitende Steuereinrichtung mit einem ersten, im Ruhezustand gesperrten Transistor und einem zweiten, im Ruhezustand geöffneten Transistor.The invention relates to a control device operating in the manner of a restartable monostable multivibrator with a first, in the idle state, blocked transistor and a second, in the idle state open transistor.

Diese Schaltung ist insbesondere für die Erregung des Kupplungsmagneten der Farbbandtransporteinrichtung eines Schnelldruckers geeignet. Bei den als Shepard-Drucker bekannten Schnelldruckern besteht die Gefahr, daß sich das Farbband in bezug auf das Druckrad schräg vorwärts bewegt. Es ist deshalb zweckmäßig, die Steuerschaltung nur während des eigentlichen Drückens zu betätigen. Man kommt dem sehr nahe, wenn man den Transport des Farbbandes nur dann gestattet, wenn ein entsprechender Befehl zur Weiterschaltung des Papiers gegeben ist, wobei dann das Farbband nur um ein der Höhe eines Schriftzeichens des Typenrades entsprechendes Ausmaß weiterbewegt wird, wenn der Befehl »Einzelfortschaltung« lautet. Zur Erzielung einer für die Bewegung des Farbbandes um diese Höhe erforderlichen Einschaltdauer wurde bisher eine einen monostabilen Multivibrator bekannter Bauart enthaltende Schaltung verwendet. Ein Nachteil dieses monostabilen Multivibrators für die Einschaltung des Farbbandkupplungselektromagneten besteht jedoch darin, daß es nach Beginn einer Einschaltperiode dieser Schaltung nicht möglich ist, eine weitere Einschaltperiode auszulösen. Dies ist erst möglich, wenn die vorhergehende Einschaltperiode beendet ist, d. h. wenn der monostabile Multivibrator aus dem instabilen in den stabilen Zustand zurückgekehrt ist. Irgendwelche während einer Einschaltperiode auftretende Eingangssignale haben keinen Einfluß auf die monostabile Schaltung. Wenn der Drucker fortlaufend druckt und vor Beendigung des ersten Farbbandtransportes ein Signal auftritt, das besagt, daß das Farbband ein zweites Mal zu transportieren ist, würde dieses Signal demzufolge ohne Wirkung bleiben.This circuit is in particular for the excitation of the coupling magnet of the ribbon transport device suitable for a high-speed printer. The high-speed printers known as Shepard printers there is a risk that the ribbon will move forward obliquely with respect to the print wheel. It is therefore it is advisable to operate the control circuit only during the actual pressing. Man comes very close to allowing the ribbon to be transported only if the appropriate one Command to advance the paper is given, the ribbon then only to one of the Height of a character on the character wheel is moved to the corresponding extent when the command "Individual progression" is. To achieve one for moving the ribbon by this height required duty cycle has been a monostable multivibrator of known design containing circuit is used. A disadvantage of this monostable multivibrator for switching on of the ribbon clutch solenoid, however, is that after the start of a turn-on period this circuit is not possible to trigger a further switch-on period. This is just now possible when the previous switch-on period has ended, d. H. if the monostable multivibrator has returned from the unstable to the stable state. Any during a switch-on period Occurring input signals have no influence on the monostable circuit. if the printer prints continuously and a signal occurs before the first ribbon transport is finished, that means that the ribbon is to be transported a second time, this signal would be accordingly remain without effect.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diesen Nachteil zu beseitigen und eine Steuerschaltung zu schaffen, xlie bewirkt, daß sich das Band jeweils um ein der Höhe der Schriftzeichen entsprechendes Ausmaß weiterbewegt, wenn »Einzelfortschaltungsbefehle« in willkürlichen Zeitabständen auftreten, und die ferner eine Integration der Bandtransportsignale im Fall des fortlaufenden Drückens bewirkt; d. h., jedes während eines beliebigen Zeitpunktes innerhalb einer Einschaltperiode auftretende Eingangssignal verlängert die Einschaltzeit der Steuerschaltung wieder auf die volle, durch die Dimen-Nach Art einer erneut startbaren monostabilen
Kippstufe arbeitende SteuereinrichtungThe object of the invention is to eliminate this disadvantage and to provide a control circuit which causes the tape to advance by an amount corresponding to the height of the characters when "individual advance commands" occur at random time intervals, and which also integrates the Causing tape transport signals in the case of continuous pressing; that is, each input signal occurring at any point in time within a switch-on period extends the switch-on time of the control circuit again to the full, through the dimension of a restartable monostable
Control device working flip-flop

Anmelder:Applicant:

The National Cash Register Company,
Dayton, Ohio (V. St. A.)The National Cash Register Company,
Dayton, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr. A. Stappert, Rechtsanwalt,Dr. A. Stappert, lawyer,

Düsseldorf-Nord, Feldstr. 80Düsseldorf-North, Feldstr. 80

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 29. Juni 1961 (120 704)V. St. v. America June 29, 1961 (120 704)

sionierung der Schaltung vorgegebene Einschaltperiode. sioning the circuit predetermined switch-on period.

Diese Aufgabe wird bei der Steuereinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Transistor vom Typ pnp und der zweite Transistor vom Typ npn ist oder umgekehrt und daß der erste Transistor als Emitterfolger geschaltet ist, dessen Emitterimpedanz ein Kondensator ist, und daß ferner zwischen dem Emitter des ersten Transistors und der Speisespannungsquelle des zweiten Transistors ein die Dauer des Ausgangssignals bestimmender Widerstand eingeschaltet ist.This object is achieved according to the invention in the control device of the type mentioned at the beginning solved that the first transistor of the pnp type and the second transistor of the npn type or vice versa and that the first transistor is connected as an emitter follower, the emitter impedance of which is a capacitor is, and that further between the emitter of the first transistor and the supply voltage source of the second transistor, a resistor determining the duration of the output signal is switched on.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert, die ein Schaltschema eines Ausfuhrungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuerschaltung darstellt.
Die als Beispiel gewählte Steuerschaltung enthält fünf Verstärkerelemente 10, 14, 18, 22 und 26. Die Verstärkerelemente 10, 14, 22 und 26 sind pnp-Flächentransistoren, während das Verstärkerelement 18 ein npn-Flächentransistor ist. Selbstverständlich können bei entsprechender Änderung der Betriebs-Spannungen auch andere Arten von Verstärkerelementen als aktive Elemente der Steuerschaltung verwendet werden.The invention is explained below with reference to the drawing, which shows a circuit diagram of an exemplary embodiment of the control circuit according to the invention.
The control circuit chosen as an example contains five amplifier elements 10, 14, 18, 22 and 26. The amplifier elements 10, 14, 22 and 26 are pnp junction transistors, while the amplifier element 18 is an npn junction transistor. Of course, with a corresponding change in the operating voltages, other types of amplifier elements can also be used as active elements of the control circuit.

Die Emitter, Kollektoren und Basen der Transistoren 10, 14, 18, 22 und 26 sind mit 11, 12, 13; 15, 16, 17; 19, 20, 21; 23, 24, 25 bzw. 27, 28, 19 bezeichnet.The emitters, collectors and bases of the transistors 10, 14, 18, 22 and 26 are labeled 11, 12, 13; 15, 16, 17; 19, 20, 21; 23, 24, 25 and 27, 28, 19 respectively.

Liegen die Ausgangsklemmen 31 und 36 der Eingangssignalquellen 30 und 35 auf negativem Potential von etwa —8 V, dann wird die Schaltung nicht in Tätigkeit gesetzt. Vor dem Auftreten eines Eingangssignals (etwa —0,3 V) an einer der beiden Ausgangsklemmen 31 und 36 fließt bei einer PolungIf the output terminals 31 and 36 of the input signal sources 30 and 35 are at a negative potential of approximately −8 V, then the circuit is not activated. Before an input signal (approximately -0.3 V) occurs at one of the two output terminals 31 and 36, polarity flows

709 647/412709 647/412

der Dioden 33 und 38 in der dargestellten Weise ein Strom von der positiven Klemme der Batterie 44 über die Widerstände 42, 34 und 40 zu der negativen Klemme der Batterie 41. Die Spannung an dem Verbindungspunkt 39 ist immer positiver als — 8 V. Die Spannung an dem Verbindungspunkt 43 ist gegenüber dem Emitter 11 des Transistors 10 negativ, so daß dieser leitet (Sättigungsbereich). Da die Anoden der Dioden 33 und 38 negativer als ihre Kathoden sind, leiten diese Dioden nicht.of diodes 33 and 38 receive a current from the positive terminal of battery 44 as shown across resistors 42, 34 and 40 to the negative terminal of battery 41. The voltage at the connection point 39 is always more positive than -8 V. The voltage at connection point 43 is opposite the emitter 11 of the transistor 10 is negative, so that it conducts (saturation region). As the anodes of diodes 33 and 38 are more negative than their cathodes, these diodes will not conduct.

Der Spannungsabfall an der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 10 ist sehr gering, so daß der Kollektor annähernd auf Erdpotential liegt (etwa -0,1 V).The voltage drop across the emitter-collector path of the transistor 10 is very low, so that the Collector is approximately at ground potential (approx. -0.1 V).

Ein Strom fließt von der positiven Klemme der Batterie 52 über den Widerstand 51, die Dioden 48 und 47 und den Widerstand 45 zu der negativen Klemme der Batterie 46. Die Dioden 47 und 48 leiten, da ihre Anoden positiver sind als ihre Kathoden. Der Spannungsabfall an den Dioden 47 und 48 reicht aus, um zu bewirken, daß die Spannung an der Basis 17 des Transistors 14 positiver als der Emitter 15 ist, so daß der Transistor 14 nicht leitet.A current flows from the positive terminal of the battery 52 through the resistor 51, the diodes 48 and 47 and resistor 45 to the negative terminal of battery 46. Diodes 47 and 48 conduct as their anodes are more positive than their cathodes. The voltage drop across diodes 47 and 48 is sufficient to cause the voltage on base 17 of transistor 14 to be more positive than that Emitter 15 is so that transistor 14 does not conduct.

Die Batterie 57 spannt die Basis-Emitter-Strecke des npn-Transistors 18 derart vor, daß dieser Transistor leitet. Ein Strom fließt von der positiven Klemme der Batterie 57 über den Widerstand 56 und den leitenden Transistor 18 nach Erde. Dieser Strom reicht aus, um den Transistor 18 in den Sättigungsbereich zu bringen. Der Emitter 15 des Transistors 14 und die mit diesem verbundene Basis 21 des Transistors 18 liegt annähernd auf Erdpotential (je nach dem Spannungsabfall an der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 18 etwa +0,1 bis +0,4V). Diese leicht positive Spannung liegt auch an dem Kondensator 55, und dieser ist somit auf die Spannung aufgeladen.The battery 57 biases the base-emitter path of the npn transistor 18 so that this transistor directs. A current flows from the positive terminal of the battery 57 through the resistor 56 and conductive transistor 18 to ground. This current is sufficient to bring transistor 18 into saturation bring to. The emitter 15 of the transistor 14 and the base 21 connected to it of transistor 18 is approximately at ground potential (depending on the voltage drop across the base-emitter path of transistor 18 about +0.1 to + 0.4V). This slightly positive tension is also due to the Capacitor 55, and this is thus charged to the voltage.

Die Batterie 57 spannt die Dioden 59 und-60 in Durchlaßrichtung vor, so daß diese leitend sind. Ein Strom fließt von der positiven Klemme der Batterie 57 über den Widerstand 58, die Dioden 59 und 60 und den Widerstand 61 zu der negativen Klemme der Batterie 62. Die letztere spannt die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 22 so vor, daß dieser Transistor leitet. Der ebenfalls über den Widerstand 61 fließende Emitter-Basis-Strom des Transistors 22 ist größer, als für die Sättigung dieses Transistors erforderlich, so daß sich dieser Transistor im Sättigungsbereich befindet. The battery 57 biases the diodes 59 and -60 in Forward direction before, so that these are conductive. A current flows from the positive terminal of the battery 57 through resistor 58, diodes 59 and 60 and resistor 61 to the negative terminal of the Battery 62. The latter biases the base-emitter path of transistor 22 so that this transistor directs. The emitter-base current of the transistor 22, which likewise flows via the resistor 61, is larger than necessary for the saturation of this transistor, so that this transistor is in the saturation range.

Die Batterie 67 spannt die Basis-Emitter-Strecke 5© des Transistors 26 so vor, daß dieser Transistor nicht leitet und somit der Stromfluß durch die Wicklung 69 annähernd gleich Null ist. Die Spannung am Kollektor 24 des Transistors 22 ist geringfügig negativ (einige Zehnte] Volt). Der infolge des durch den Widerstand <55 fließenden Stromes auftretende Spannungsabfall an der leitenden Diode 64 reicht aus, daß durch ein positives Potential an der Basis 29 des Transistors 26 dieser in nichtleitendem Zustand gehalten wird.The battery 67 biases the base-emitter path 5 © of the transistor 26 so that this transistor does not conducts and thus the current flow through the winding 69 is approximately zero. The voltage on the collector 24 of transistor 22 is slightly negative (tens of volts). The result of the resistance <55 current flowing, voltage drop that occurs at the conductive diode 64 is sufficient that by a positive potential at the base 29 of the Transistor 26 this is held in the non-conductive state.

Steigt die Spannung an einer der Ausgangsklemmen 31 oder 36 auf — 0,3 V an, dann wird die Schaltung in Tätigkeit gesetzt. Diese leicht negative Spannung spannt eine der Dioden 33 oder 38 in Durchlaßrichtung vor. Ein Strom fließt von einer der Eingangssignalquellen 30 oder 35 über die entsprechende der Dioden 33 oder 38 und den Widerstand 40 zu der negativen Klemme der Batterie 41. Die Spannung an Punkt 43 wird in bezug auf den Emitter 11 positiv, so daß der Transistor 10 in den nichtleitenden Zustand schaltet.If the voltage at one of the output terminals 31 or 36 increases to -0.3 V, the Circuit started. This slightly negative voltage biases one of the diodes 33 or 38 in Forward direction. A current flows from one of the Input signal sources 30 or 35 via the corresponding one of the diodes 33 or 38 and the resistor 40 to the negative terminal of battery 41. The voltage at point 43 is with respect to the emitter 11 positive, so that the transistor 10 switches to the non-conductive state.

Ist dies der Fall, dann wird das Potential am Kollektor 12 des Transistors 10 negativer. Der von der positiven Klemme der Batterie 52 über den Widerstand 51, die Dioden 48 und 47 und den Widerstand 45 zu der negativen Klemme der Batterie 46 fließende Strom bewirkt, daß die Spannung an der Basis 17 des Transistors 14 in bezug auf den Emitter 15 negativ wird, so daß der Transistor 14 in den leitenden Zustand (Sättigungsbereich) schaltet.If this is the case, then the potential at the collector 12 of the transistor 10 becomes more negative. The one from the positive terminal of the battery 52 through the resistor 51, the diodes 48 and 47 and the resistor 45 current flowing to the negative terminal of battery 46 causes the voltage at base 17 of the Transistor 14 with respect to the emitter 15 is negative, so that the transistor 14 in the conductive state (Saturation range) switches.

Der Kondensator 55 wird nun von der Batterie 54 über den Widerstand 53 und die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 14 derart aufgeladen, daß die bisher auf einer positiven Spannung von einigen Zehnteln Volt liegende Platte des Kondensators in Richtung auf eine Spannung von etwa — 20 V (Spannung der Batterie 54) gebracht wird. Somit wird die Basis 21 des Transistors 18 gegenüber dessen Emitter 19 negativ, was zur Folge hat, daß der Transistor 18 sperrt. Der Stromfluß von der positiven Klemme der Batterie 57 über den Widerstand 58, die Dioden 59 und 60 und den Widerstand 61 zu der negativen Klemme der Batterie 62 bewirkt, daß eine positive Spannung an der Basis 25 des Transistors 22 auftritt, wodurch dieser Transistor nichtleitend wird.The capacitor 55 is now from the battery 54 via the resistor 53 and the collector-emitter path of the transistor 14 charged so that the previously on a positive voltage of some Tenth of a volt plate of the capacitor in the direction of a voltage of about - 20 V (voltage the battery 54) is brought. Thus, the base 21 of the transistor 18 is opposite its emitter 19 negative, with the result that transistor 18 blocks. The current flow from the positive terminal of the Battery 57 through resistor 58, diodes 59 and 60 and resistor 61 to the negative Terminal of battery 62 causes a positive voltage to appear at base 25 of transistor 22, making this transistor non-conductive.

Ist dies der Fall, dann bewirkt der durch die Diode 64 und den Widerstand 63 fließende Strom, daß das Potential des Punktes 66 negativ wird und der Transistor 26 somit in den Sättigungsbereich gelangt. Ein Strom fließt von der positiven Klemme der Batterie 70 über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 26, den Widerstand 68 und die Steuerwicklung 69 zu der negativen Klemme der Batterie 70. Die Folge davon ist, daß die Steuerwicklung 69 (Farbbandkupplungselektromagnet) erregt wird.If this is the case, then the current flowing through diode 64 and resistor 63 causes the The potential of the point 66 becomes negative and the transistor 26 thus reaches the saturation region. A Current flows from the positive terminal of battery 70 via the emitter-collector path of the transistor 26, resistor 68 and control winding 69 to the negative terminal of battery 70. The consequence of this is that the control winding 69 (ribbon clutch solenoid) is energized.

Wenn der Kondensator 55 über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 14 in Richtung auf die negative Spannung der Batterie 54 aufgeladen wird, dann wird der Verbindungspunkt SO der Dioden 47, 48 und 49 immer negativer. Die Spannung am Verbindungspunkt 50 ist um etwa 1V negativer als die Spannung am Kondensator 55, was auf den Spannungsabfall an der in Durchlaßrichtung vorgespannten Emitter-Basis-Strecke des Transistors 14 und an der Diode 48 zurückzuführen ist. Bei einem negativen Potential des Verbindungspunktes 50 von etwa 8 V ist die Zenerspannung der Zenerdiode 49 erreicht. Demzufolge ist die Ladespannung des Kondensators 55 effektiv auf die Zenerspannung der Zenerdiode 49 plus den Spannungsabfällen an der Emitter-Basis-Strecke des Transistors 14 und an der Diode 48 begrenzt. In der als Beispiel gewählten Schaltung beträgt diese Spannung etwa — 7 V. Das Eingangssignal (die Spannung an einer der Ausgangsklemmen 31 oder 36) liegt für eine Dauer von etwa 10 Millisekunden auf dem hohen Potential von — 0,3 V. Innerhalb dieser 10 Millisekunden wird der Kondensator 55 vollständig auf einen Spannungspegel von — 7 V aufgeladen.When the capacitor 55 across the emitter-collector path of the transistor 14 in the direction of the negative voltage of the battery 54 is charged, then the connection point SO of the diodes 47, 48 and 49 always more negative. The voltage at junction 50 is about 1V more negative than that Voltage across capacitor 55, reflecting the voltage drop across the forward biased Emitter-base path of the transistor 14 and the diode 48 is due. In the case of a negative The zener voltage of the zener diode 49 has been reached at the potential of the connection point 50 of approximately 8 V. As a result, the charging voltage of the capacitor 55 is effectively related to the Zener voltage of the Zener diode 49 plus the voltage drops across the emitter-base path of transistor 14 and across diode 48. In the circuit chosen as an example, this voltage is approximately - 7 V. The input signal (the voltage at one of the output terminals 31 or 36) is for a duration of about 10 milliseconds at the high potential of - 0.3 V. Within these 10 milliseconds the capacitor 55 fully charged to a voltage level of - 7 V.

Nach der Zeitspanne von 10 Millisekunden nehmen die Ausgangsklemmen 31 bzw. 36 wieder ihr normales negatives Potential von — 8 V an. Die Dioden 33 und 38 sperren dann wieder. Infolge des Stromflusses durch die Widerstände 34 und 40 wird die Basis 13 des Transistors 10 wieder negativ. Dadurch schaltet der Transistor 10 in den Sättigungs-After the period of 10 milliseconds, the output terminals 31 and 36 take it again normal negative potential of - 8 V. The diodes 33 and 38 then block again. As a result of the When the current flows through the resistors 34 and 40, the base 13 of the transistor 10 becomes negative again. Through this the transistor 10 switches to saturation

Claims

area. The transistor 14 blocks again, as a result of which the current path from the capacitor 55 to the resistor 53 is opened. The capacitor 55 begins to recharge from the negative voltage (approximately −7 V) via the resistor 56 in the direction of a positive potential 5. The resistor 56 is much larger than the resistor 53, so that the capacitor only needs 10 milliseconds (duration of the input signal) for full negative charging (-7 V), but about 1 second to recharge from about -7 V to a low positive voltage . If the capacitor 55 is charged to a positive voltage of a few tenths of a volt, the transistor 18 becomes conductive. This then makes the transistor 22 conductive, which in turn causes the transistor 26 to become non-conductive. Accordingly, the control winding 69 is energized for a period of one second after the occurrence of an input signal of 10 milliseconds duration. If a further input signal occurs at one of the output terminals 31 or 36 before the capacitor 55 has reached a positive potential that is sufficient to make the transistor 18 conductive, then the capacitor 55 is charged again to about -7 V, and the excitation time of a second starts again. When the transistor 26 is blocked, the inductance of the control winding 69 generates a back EMF which, under certain circumstances, is greater than the maximum permissible emitter-collector voltage, so that the transistor can be destroyed as a result. In order to prevent this, the back EMF occurring when the control winding 69 is de-energized is short-circuited by a diode connected in parallel with the control winding 69. Patent claims:

1. Control device in the manner of a restartable monostable multivibrator with a first, in the idle state, blocked transistor and a second, in idle state, open transistor, characterized in that the first transistor (14) is of the pnp type and the second Transistor (18) is of the npn type or vice versa and that the first transistor is connected as an emitter follower whose emitter impedance is a capacitor (55) and that further between the emitter of the first transistor and the supply voltage source (57) of the second transistor a die Resistance (56) determining the duration of the output signal is switched on.

2. Control device according to claim 1, characterized in that a Zener diode (49) between the base of the first transistor and that electrode of the capacitor switched on facing away from the emitter of the first transistor.

Considered publications:
Magazine »electrical engineering and mechanical engineering«,

1959, p. 150;

"Elektronik" magazine, 1957, p. 216;
Journal "Electronic Rundschau", born in 1961,

Pp. 523/524.

1 sheet of drawings