DE1255731B - Schaltstufe zur Verwendung in einer elektronischen Auswahlschaltung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H 04 m

H04q

Deutsche Kl.: 21 a3 - 30/01

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

S 75493 VIII a/21 a3
29. August 1961
7. Dezember 1967

Die im Zusatzpatent 1 215 777 beschriebene elektronische Auswahlschaltung dient zur Lösung der Aufgabe, aus einer Mehrzahl von Einrichtungen, von denen beliebige belegt sein können, die in einer definierten Reihenfolge erste freie Einrichtung durch Zuführung eines Potentials zu bezeichnen, das sich von den den übrigen Einrichtungen zugeführten Potentialen durch seine Höhe unterscheidet. Damit vermag die Auswahlschaltung an die Stelle von bekannten Wählern zu treten. Ihr wichtigster Vorteil ist darin zu sehen, daß für jeden beliebigen Wählvorgang stets die gleiche Zeit benötigt wird, unabhängig davon, welche Stelle in der Reihenfolge der Einrichtungen die durch den Wählvorgang schließlich bezeichnete Einrichtung einnimmt.

Diese elektronische Auswahlschaltung umfaßt eine der Zahl der an sie angeschlossenen Einrichtungen entsprechende Zahl von Schaltstufen. Jede Einrichtung führt der ihr zugeordneten Stufe ein Potential zu, dessen Höhe den momentanen Belegungszustand der Einrichtung anzeigt. Entsprechend den beiden möglichen Zuständen, nämlich Frei- und Belegtzustand, können diese Potentiale als Frei- und Belegtpotential auftreten. Da in den einzelnen Stufen und im Zusammenwirken der Stufen immer nur Potentialdifferenzen wirksam sind und ausgewertet werden, bestehen bezüglich der absoluten Werte dieser Potentiale keine einschränkenden Bedingungen. Diese absoluten Werte können damit für alle Stufen gemeinsam entsprechend den äußeren Bedingungen festgelegt werden, unter denen die Auswahlschaltung zu arbeiten hat. Zur Bezeichnung der durch einen Wählvorgang bestimmten Einrichtung führt die Auswahlschaltung dieser Einrichtung ein Bezeichnungspotential zu, das in seiner Höhe von dem allen übrigen Einrichtungen zugeführten, neutralen Potential abweicht.

Jede Schaltstufe besitzt einen Prüfeingang, dem die zugehörige Einrichtung das ihren momentanen Belegungszustand anzeigende Potential übermittelt, und einen Bezeichnungsausgang, über den sie gegebenenfalls ihrer zugehörigen Einrichtung das zu deren Bezeichnung dienende Potential zuführt. Im weiteren hat jede Schaltstufe einen Koppeleingang aufzuweisen, wobei über das dem Koppeleingang zugeführte Potential die eigene Schaltstufe beeinflußt werden kann, während sie mittels des über den Koppelausgang abgegebenen Potentials in der Lage ist, andere Schaltstufen zu beeinflussen. Entsprechend den jeweils zwei Werten, die das dem Prüfeingang zugeführte und das vom Bezeichnungsausgang abgegebene Potential annehmen können, nämlich Frei-Schaltstufe zur Verwendung in einer
elektronischen Auswahlschaltung

Zusatz zum Zusatzpatent: 1 215 777

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Dr. Kurt Fischer, München;

Willi Menzel, Gräfelfing

und Belegtpotential bzw. Bezeichnungspotential und neutrales Potential, können auch die Potentiale des Koppeleingangs und des Koppelausgangs jeweils zwei Werte annehmen.

Diese Schaltstufe ist gemäß Anspruch 2 des eingangs genannten Patentes durch ihre Wirkungsweise wie folgt gekennzeichnet: Das Potential des Bezeichnungsausgangs nimmt nur dann einen bestimmten (Bezeichnungspotential) der beiden Werte (Bezeichnungspotential, neutrales Potential) an, wenn die dem Prüfeingang und dem Koppeleingang zugeführten Potentiale bestimmte Werte (Freipotential, Freigabepotential) besitzen; bei Auftreten des bestimmten Potentialwertes (Bezeichnungspotential) am Bezeichnungsausgang nimmt das am Koppelausgang auftretende Potential den Komplementärwert (Sperrpotential) des dem Koppeleingang zugeführten Potentials (Freigabepotential) an; das Potential des Koppelausgangs nimmt dann etwa den Wert des Potentials des Koppeleingangs an, wenn das Potential des Koppeleingangs den ein Auftreten des bestimmten Potentialwertes (Bezeichnungspotential) am Bezeichnungsausgang verhindernden Wert (Sperrpotential) besitzt.

Auswahlschaltungen mit Schaltstufen der vorstehend gekennzeichneten Art sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen vorgeschlagen wor-

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den, bei denen jeweils zur Verwandlung der Eingangs- und Ausgangspotentiale in der genannten Weise Halbleiterelemente in Form von Richtleitern und Transistoren verwendet sind. Wenn diese Halbleiterelemente heute auch bereits in hohem Grad Betriebssicherheit erlangt haben, so läßt sich der Ausfall eines solchen Halbleiterelementes doch nicht mit absoluter Sicherheit ausschließen. Da der Ausfall eines einzigen Halbleiterelementes unter Umständen den Ausfall der ganzen Auswahlschaltung zur Folge haben kann, bestand damit der Wunsch, für bestimmte Fälle die Betriebssicherheit noch über den bereits erreichten hohen Grad hinaus zu steigern.

Diese Aufgabe wird mit der im folgenden beschriebenen Erfindung gelöst, die sich auf eine Schaltstufe der vorstehend gekennzeichneten Art bezieht und gemäß der die Verknüpfungen der ihr zugeführten und von ihr abgegebenen Kriterien mittels eines Übertragers vorgenommen werden, bei dem im Fall der ungefähren Gleichheit des dem Koppeleingang zugeführten und des vom Koppelausgang abgegebenen Stromes die Wirkung des dem Koppeleingang zugeführten Stromes die Wirkung des dem Prüfeingang zugeführten Stromes aufhebt. An Stelle der im eingangs genannten Patent erwähnten zugeführten und abgegebenen Potentiale werden nun als Kriterien zweckmäßig die Ströme betrachtet, die jeder Schaltstufe zugeführt bzw. von ihr abgegeben werden.

Gemäß weiterer Ausbildung kann dieser die Verknüpfung der zugeführten und abgegebenen Ströme vornehmende Übertrager mit einem ferromagnetischen Kern ausgestattet sein, der eine annähernd rechteckförmige Hystereseschleife besitzt, deren zugeführter Strom wie die anderen Ströme im wesentlichen zwei Werte annehmen kann und wobei der Bezeichnungsausgang nur dann den Strom bestimmter Größe abgeben kann, wenn dem Abfrageeingang ein Strom bestimmter Größe zugeführt wird.

Bei der eingangs zusammenfassend beschriebenen Schaltstufe besitzt jeder Eingang und Ausgang jeweils einen von zwei Potentialwerten; als Grenzfall, der sich jedoch zwanglos diesem Normalfall unterordnet, ist dabei der Fall anzusehen, daß einer der beiden Potentialwerte verschwindet, was bedeutet, daß der betreffende Eingang oder Ausgang in diesem Fall kein definiertes Potential besitzt. Dieser Grenzfall wird bei der vorstehend gekennzeichneten Schaltstufe zum Normalfall insofern, als beim Betrieb eines Übertragers, dessen ferromagnetischer Kern eine ausgeprägte Hystereseschleife aufweist, für dessen Wicklungen praktisch nur die beiden Zustände »stromführend« und »stromlos« vorkommen.

Schaltstufen mit den vorstehend genannten Merkmalen lassen sich in verschiedenster Weise mit Hilfe der bekannten, insbesondere mit ferromagnetischen Ringkemen ausgestatteten »logischen Grundbausteine« wie Und-Schaltung, Oder-Schaltung usw. aufbauen. Gegenüber Schaltstufen, die durch schematische Verwendung solcher Grundbausteine gefunden werden, zeichnet sich das später beschriebene Ausführungsbeispiel durch besonders geringen Aufwand aus.

Auswahlschaltungen der einleitend durch die Eigenschaften ihrer Schaltstufen gekennzeichneten Art haben die Eigenschaft, daß eine Bezeichnung nur dann von einer Schaltstufe ungestört vorgenommen werden kann, wenn keiner der dieser Schaltstuie vorhergehenden Schaltstufen während des Bezeichnungsvorgangs von der ihr zugeordneten Einrichtung nachträglich noch der ihren Freizustand anzeigende Strom zugeführt wird. Es besteht also zunächst die Bedingung, daß bei den Schaltstufen, die der eben ihre Einrichtung bezeichnenden Schaltstufe vorgeordnet sind, während des Bezeichnungsvorgangs keine Zustandsänderung auftritt. Zur Aufhebung dieser Bedingung wurden bereits verschiedene Wege vorgeschlagen, die im wesentlichen darin bestehen,

ίο jeder Schaltstufe einen Speicher vorzuschalten oder sie selbst als Speicher auszubilden und in Verbindung damit die für die Auswahl maßgebliche Funktion zumindest der Schaltstufen, die vor der die Bezeichnung bewirkenden Schaltstufe liegen, entweder mit einer bestimmten Verzögerung gegenüber dem Beginn des Bezeichnungsvorgangs oder spätestens bei Beginn der Bezeichnung außer Kraft zu setzen. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein anderer Weg beschritten, der durch das Abfragen der ferromagnetischen Ringkerne ermöglicht wird und im Prinzip darin besteht, daß dieses zur Abgabe einer Bezeichnung erforderliche Abfragen nur dann, wenn durch nachträgliche Änderung der Anforderungen oder des Angebots eine Änderung der Bezeichnung eintreten würde, so lange verzögert wird, bis sich die Auswahlschaltung auf diese Änderung eingestellt hat. Dieses Vorgehen stellt sicher, daß immer nur die kleinstmögliche Verzögerung eintritt und erfordert überdies nur sehr geringen Aufwand.

Die folgende Beschreibung eines die Erfindung verwirklichenden Ausführungsbeispiels dient zur weiteren Veranschaulichung der Wirkungsweise der vorstehend gekennzeichneten Schaltstufe und der für die gegebenenfalls verzögerte Abfragung erforderlichen Steuerorgane. Diese Beschreibung erfolgt an Hand der Figur.

Die Figur zeigt eine Auswahlschaltung, von der aus Gründen der Übersichtlichkeit nur vier Schaltstufen wiedergegeben sind. Die Zahl der Schaltstufen ist weder durch das Prinzip noch durch die Anordnung beschränkt. Sämtliche Schaltstufen sind untereinander gleich aufgebaut, womit es als ausreichend angesehen wird, aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine der Schaltstufen mit Bezugszeichen zu versehen. Gleiche Bezugszeichen verschiedener Schaltstufen unterscheiden sich durch die die Zugehörigkeit zu einer bestimmten Schaltstufe anzeigenden Indizes. Jede dieser Schaltstufen A ... N enthält einen Übertrager T, dessen ferromagnetischer Kern eine ausgeprägte, annähernd rechteckförmige Hystereseschleife aufweist. Dieser Übertrager, z. B. der Übertrager T der Schaltstufe B, trägt eine zwischen den Prüf eingang ρ und den Koppelausgang kl geschaltete Eingabewicklung e, eine zwischen den Koppeleingang kl und den Koppelausgang kl geschaltete Sperrwicklung s und eine zwischen ein festes Potential, z. B. Erde, und den Bezeichnungsausgang ζ geschaltete erste Ausgabewicklung gl. Im weiteren trägt der Übertrager T eine zweite Ausgabewicklung gl und eine Abfragewicklung /. Die Polungen und Windungszahlen der Wicklungen e, s und / sind unter Berücksichtigung der Polarität der sie durchfließenden Ströme nach folgender Regel gewählt: die von der Eingabewicklung e erzeugte Durchflutung ist ausreichend, den ferromagnetischen Kern aus einem, z. B. dem negativen, Remanenzzustand in den anderen, also den positiven Remanenzzustand zu kippen; die von der Sperrwicklung s erzeugte Durchflutung

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ist ausreichend, dieses durch den Stromfluß in der Einrichtung kommt dabei durch den geschlossenen

Eingabewicklung e sonst bewirkte Kippen zu verhin- Kontakt m zum Ausdruck, während bei belegter Ein-

dern, und die von der Abfragespule / erzeugte Durch- richtung dieser Kontakt m geöffnet ist.

flutung ist ausreichend, den ferromagnetischen Kern, Die Wirkungsweise dieser Auswahlschaltung wird

der durch Stromfluß in der Eingabewicklung e in den 5 im folgenden an Hand eines typischen Betriebsfalles

positiven Remanenzzustand gekippt wurde, wieder erläutert. Es wird angenommen, daß die erste und

in den negativen Remanenzzustand zu kippen. Die dritte Einrichtung belegt, die zweite und letzte Ein-

Polungen und Windungszahlen der beiden Ausgabe- richtung frei und die übrigen Einrichtungen beliebig

wicklungen gl und gl sind entsprechend den Anfor- frei oder belegt sind. Dementsprechend sind die Kon-

derungen der an sie angeschalteten Mittel gewählt. io takte ma und mc offen und die Kontakte mb und mn

Schaltstufen der vorstehend beschriebenen Art sind geschlossen, während die übrigen (in der Figur nicht

in der Weise zur Auswahlschaltung zusammengefaßt, gezeigten) Kontakte eine beliebige, jeweils dem Zu-

daß der Koppeleingang kl jeder Schaltstufe mit Aus- stand der zugehörigen Einrichtung entsprechende

nähme der ersten an den Koppelausgang k 2 der je- Lage einnehmen.

weils vorhergehenden Schaltstufe und der Koppel- 15 Im Ruhezustand der Auswahlschaltung befinden ausgang kl der letzten Schaltstufe an ein festes sich sämtliche Kippschaltungen in Ruhelage, womit Potential geschaltet sind. Die zweiten Ausgabewick- sämtliche Eingabewicklungen e auch bei geschlosselungen gl und die Abfragewicklungen / sämtlicher nen Kontakten m und sämtliche Abfragewicklungen / Schaltstufen sind jeweils in Reihe geschaltet. stromlos sind. Infolge der Ruhelage der Kippschal-An den Bezeichnungsausgang ζ jeder Schaltstufe 20 tungen Kl führen sämtliche Bezeichnungsausgänge z' ist der eine Eingang einer bistabilen Kippschaltung der Gesamtanordnung neutrales Potential. Die ferro- Kl angeschaltet; die zweiten Eingänge dieser Kipp- magnetischen Kerne der Übertrager T sämtlicher schaltungen Kl sind an einem gemeinsamen Rück- Schaltstufen befinden sich im gleichen, hier als negastelleingang r zusammengefaßt. Die Ausgänge z' die- tiv angenommenen Remanenzzustand, ser Kippschaltungen Kl bilden die Bezeichnungs- 25 Wird nun zur Einleitung eines Bezeichnungsausgänge der Gesamtanordnung, an denen neutrales Vorgangs dem Anlaßeingang w ein Impuls z. B. von Potential oder gegebenenfalls Bezeichnungspotential einem Markierer zugeführt, so wird die Kippschaltung auftritt. An die Prüfeingänge ρ sind die von der Aus- A3 in die Arbeitslage gekippt. Damit fließt wegen wahlschaltung bedienten Einrichtungen angeschaltet, der geschlossenen Kontakte mb und mn in den Einvon denen jede, in Abhängigkeit von der Verwendung 30 gabewicklungen eb und en der Übertrager Tb und Tn der Auswahlschaltung, bei Rufzustand oder Frei- ein Strom bestimmter Stärke, der, wie früher erwähnt, zustand der ihr zugeordneten Schaltstufe einen be- seiner Stärke und Polarität nach geeignet ist, die stimmten Strom zuführt. Die diese Stromzuführung Kerne dieser beiden Übertrager in den positiven steuernden Mittel in den Einrichtungen können be- Sättigungsbereich zu steuern. Gleiches gilt natürlich liebiger Art sein und sind in der Figur durch die Kon- 35 auch für alle sonstigen (nicht dargestellten) Übertakte m dargestellt. In Reihe mit jedem dieser Kon- trager T, deren zugehörige Kontakte m geschlossen takte m ist ein Widerstand R angeordnet, der gege- sind. Unterschiedlich ist jedoch das Verhalten der benenfalls auch durch den Innenwiderstand des durch Kerne der einzelnen Übertrager, wie die folgende den Kontakt symbolisierten Mittels gebildet werden Betrachtung der bei den einzelnen Übertragern vorkann. Die Reihenschaltung der zweiten Ausgabewick- 40 liegenden Verhältnisse zeigt.

lungen gl sämtlicher Schaltstufen ist zwischen ein Bei dem Übertrager Tb der zweiten Schaltstufe B festes Potential, z. B. Erde, und den Eingang eines fließt, wie gesagt, der von der in Arbeitslage befind-Impulsformers F geschaltet, dessen Ausgang an den liehen Kippschaltung K 3 gelieferte Strom über den steuernden Eingang eines Sperrgatters S führt. Der geschlossenen Kontakt mb, über deren Eingabewick-Ausgang dieses Sperrgatters S ist an den Eingang 45 lungefe und die an den Koppelausgang k 2 b dieser einer monostabilen Kippschaltung K 2 geschaltet, an Schaltstufe geschalteten untereinander in Reihe liederen Ausgang einerseits die mit ihrem anderen Ende genden Sperrwicklungen se ... sn der Übertrager Tc an festes Potential, z. B. Erde, geschaltete Reihen- ... Tn aller folgenden Schaltstufen. Ein Stromfluß schaltung der Abfragewicklungen / sämtlicher Schalt- in der am Koppelausgang klb mit der Eingabewickstufen und andererseits der eine Eingang einer mono- 50 lung eb zusammengeschalteten Sperrwicklung sb diestabilen Kippschaltung K 3 gelegt ist. Der andere Ein- ses Übertragers Rb ist nicht möglich, da ein solcher gang w dieser Kippschaltung dient als Anreizeingang. nur über die Eingabewicklung ea des Übertragers Ta Der Ausgang dieser Kippschaltung K 3 ist an den der vorhergehenden Schaltstufe stattfinden könnte, steuernden Eingang des Sperrgatters S geführt. Im deren Kontakt ma jedoch geöffnet ist. Damit wird der weiteren sind gemäß der in dieser Hinsicht verein- 55 Kern des Übertragers Tb durch den in seiner Einfachenden Darstellung in der Figur die in den ein- gabewicklung eb fließenden Strom in den positiven zelnen, von der Auswahlschaltung bedienten Einrich- Sättigungsbereich gekippt.

tungen vorgesehenen Kontakte m, die den Stromfluß Bei dem Übertrager Tn der letzten Stufe N fließt zu den Prüfeingängen ρ steuern, an den Ausgang der in dessen Eingabewicklung en, wie bereits erwähnt, Kippschaltung K 3 angeschaltet. Damit wird zum 60 der von der in Arbeitslage befindlichen Kippschal-Ausdruck gebracht, daß eine Stromabgabe seitens tungüC3 über den geschlossenen Kontakt mn gelieder Einrichtungen auch bei geschlossenen Kontak- ferte Strom und in der Sperrwicklung sn der die ten m durch die Kippschaltung K3 gesteuert wird. Sperrwicklungen aller auf den Übertrager Tb folgen-Die vorstehend hinsichtlich ihrer Anordnung be- den Übertrager Tc.. .Tn durchfließende Strom. Da schriebene Auswahlschaltung ist als Suchwähler aus- 65 die in der Eingabewicklung en und in der Sperrwickgebildet, der auf einen Anreiz hin die in einer defl- lung sn fließenden Ströme einander entgegengesetzte nierten Bezeichnungsreihenfolge erste freie Einrich- Durchflutungen erzeugen, vermag der in der Eingabetung sucht und bezeichnet. Der Freizustand einer wicklung en fließende Strom den Kern nicht aus dem

negativen Sättigungsbereich zu steuern, womit dieser Kern also nicht kippt.

Der Kern des Übertragers Ta der ersten Stufe A bleibt im negativen Remanenzzustand, da keine seiner Wicklungen stromdurchflossen ist.

Bei dem Übertrager Tc der dritten Schaltstufe C ist die Sperrwicklung se von dem in der Eingabewicklung eb des Übertragers Tb der vorhergehenden Schaltstufe fließenden Strom durchflossen, während seine Eingabewicklung ec wegen des geöffneten Kontaktes mc stromlos ist. Damit wird der Kern des Übertragers Tc über den negativen Remanenzzustand hinaus weiter in den negativen Sättigungsbereich gesteuert.

Weitere zwischen den Übertragern Tc und Tn angeordnete (nicht dargestellte) Übertrager verhalten sich in Abhängigkeit von der Lage des ihnen jeweils zugeordneten Kontaktes m entweder wie der Übertrager Tc oder der Übertrager Tn, deren Verhalten vorstehend beschrieben ist.

Aus dieser Erläuterung des Verhaltens der einzelnen Übertrager der Auswahlschaltung ist ersichtlich, daß bei Arbeitslage der Kippschaltung K 3 nur bei einem einzigen Übertrager T dessen ferromagnetischer Ringkern in den positiven Remanenzzustand gekippt wird. Es ist dies der Übertrager T derjenigen Schaltstufe, die der in der Bezeichnungsreihenfolge ersten freien Einrichtung, also der Einrichtung mit geschlossenem Kontakt m, zugeordnet ist, unabhängig davon, wie viele Einrichtungen tatsächlich frei sind.

Während des Kippens des Kerns dieses einzigen Übertragers Tb wird in dessen zweiter Ausgabewicklung g2 ein Impuls induziert, der durch den Impulsformer F verstärkt und in eine geeignete Form gebracht und dem steuernden Eingang des Sperrgatters S zugeführt wird. Während der Dauer dieses Impulses ist das Sperrgatter S nicht übertragungsfähig, wodurch das von der in Arbeitslage befindlichen Kippschaltung K 3 dem gesteuerten Eingang des Sperrgatters S zugeführte Signal zunächst nicht an dessen Ausgang auftritt. Erst nach Abklingen dieses Impulses wird das Sperrgatter S übertragungsfähig, womit das am gesteuerten Eingang noch anstehende Signal zur Kippschaltung K 2 gelangt und diese in die Arbeitslage kippt. Dadurch wird zunächst die noch in Arbeitslage befindliche Kippschaltung K 3 wieder in die Ruhelage zurückgestellt und damit der Stromfluß in den Eingabewicklungen eb und en der Übertrager Tb und Tn unterbrochen. Der Kern des Übertragers Tb, der als einziger in den positiven Sättigungsbereich gesteuert worden war, befindet sich nun im positiven Remanenzzustand.

Ebenso wie in der zweiten Ausgabewicklung gib des Übertragers Tb wird beim Kippen seines Kernes auch in seiner ersten Ausgabewicklung gib ein Impuls induziert und der an den Bezeichnungsausgang ζ dieser Stufe geschalteten Kippschaltung Kl zugeführt, die er jedoch auf Grund seiner Polarität nicht zu kippen vermag.

Gleichzeitig mit der Rückstellung der Kippschaltung K 3 fließt infolge der Arbeitslage der Kippschaltung Kl Strom in den Abfragewicklungen / sämtlicher Übertrager T. Damit wird der einzige sich im positiven Remanenzzustand befindende Kern eines Übertragers T, nämlich der Kern des Übertragers Tb, wieder in den negativen Sättigungsbereich gekippt. Durch den dabei in seiner ersten Ausgabewicklung gib induzierten Impuls wird die zugehörige bistabile Kippschaltung KIb in die Arbeitslage gekippt, in der sie auch nach Abklingen dieses Impulses bleibt. Durch diesen Übergang der Kippschaltung Klb von der Ruhelage in die Arbeitslage wechselt das Potential ihres Ausgangs z'b vom neutralen Potential zum Bezeichnungspotential, das der zugehörigen Einrichtung zugeführt wird und diese als Ergebnis des Auswahlvorganges bezeichnet.

Durch das Zurückkippen des Kerns des Übertragers Tb wird auch in dessen zweiter Ausgabewicklung gl b ein Impuls erzeugt, der zum Impulsformer F gelangt, aber am Sperrgatter S wirkungslos bleibt, da dessen gesteuertem Eingang bereits kein Signal mehr zugeführt wird. Die monostabile Kippschaltung K 2 kehrt nach einer Zeit, die durch die erforderliche Dauer des den Abfragewicklungen / sämtlicher Übertrager T zugeführten Impulses bestimmt ist, von selbst wieder in die Ruhelage zurück.
Zur Beendigung der Bezeichnungspotentialabgabe

ao wird dem Rückstelleingang r z. B. vom Markierer ein Impuls zugeführt, der zu allen Kippschaltungen Kl gelangt und die jeweils in Arbeitslage befindliche Kippschaltung wieder in die Ruhelage zurückstellt, womit auch diese wie alle übrigen an ihrem Ausgang z' wieder neutrales Potential abgibt.

Der vorstehend betrachtete typische Betriebsfall ist so gewählt, daß während des ganzen Bezeichnungsvorgangs keine Zustandsänderung bei den von der Auswahlschaltung bedienten Einrichtungen eintritt, insbesondere nicht bei der ersten Einrichtung, die als dauernd belegt angenommen ist. Es ist nun noch der eingangs bereits erwähnte wichtige Fall zu betrachten, daß sich während eines bereits eingeleiteten Bezeichnungsvorgangs noch eine Einrichtung als frei meldet, die in der Bezeichnungsreihenfolge vor der zu Beginn des Bezeichnungsvorgangs ersten freien Einrichtung liegt. Unter der vorstehend getroffenen Annahme, daß zu Beginn des Bezeichnungsvorgangs die zweite und die letzte Einrichtung ihre Kontakte mb und mn zur Anzeige ihres Freizustandes geschlossen hatten, bedeutet dies, daß während des Bezeichnungsvorgangs noch die erste Einrichtung ihren Kontakt ma schließt. Es ergeben sich dabei folgende Verhältnisse.

Bei Beginn der zur Einleitung eines Bezeichnungsvorgangs herbeigeführten Arbeitslage der Kippschaltung K 3 fließt wegen der als zu diesem Zeitpunkt bereits geschlossen vorausgesetzten Kontakte mb und mn in den Eingangswicklungen eb und en der Übertrager Tb und Tn Strom, wodurch, wie bereits beschrieben, nur der Kern des Übertragers Tb in den positiven Sättigungsbereich gekippt und in dessen zweiter Ausgabewicklung gib ein Impuls erzeugt wird. Dieser Impuls verhindert während seiner Dauer über das Sperrgatter S ein Kippen der Kippschaltung K2 und damit das Zurückkippen der Kippschaltung K3. Wird nun, solange die Kippschaltung K3 noch in Arbeitslage ist, nachträglich noch der Kontakt ma geschlossen, so setzt ein Stromfluß über diesen Kontakt ma, die Eingabewicklung ea des Übertragers Ta und die Sperrwicklung sb des Übertragers Tb ein, durch den der Kern des Übertragers Ta in den positiven Sättigungsbereich und der Kern des Übertragers Tb in den negativen Sättigungsbereich gekippt werden müssen, damit beim folgenden Abfragen die Magnetisierungsverhältnisse der Kerne der tatsächlichen Kontaktlage entsprechend und eindeutig sind. Dafür ist entscheidend, daß, wie schon erwähnt, die von der

Sperrwicklung s erzeugte Durchflutung in der Lage ist, trotz der entgegenwirkenden, von der Eingabewicklung c erzeugten Durchflutung den Kern des betreffenden Übertragers zu kippen. Da beide Wicklungen von Strömen gleicher Größe durchflossen werden, bedeutet das, daß die Sperrwicklung s eine größere Windungszahl haben muß als die Eingabewicklung e. Schließt nun im hier betrachteten Fall nachträglich der Kontakt ma, so setzt der Stromfluß in den in Reihe liegenden Wicklungen ea und sb mit endlicher Flankensteilheit ein, wodurch auf Grund der größeren Windungszahl zuerst die von der Sperrwicklung sb des Übertragers Tb erzeugte Durchflutung den zum Kippen des Kerns dieses Übertragers erforderlichen Wert erreicht und damit den Kern kippt. Während dieses Kippens nimmt nun die Sperrwicklung sb die für die Ummagnetisierung ihres Kerns erforderliche Leistung auf, wodurch der Strom in Verbindung mit dem dem Kontakt «7a vorgeschalteten Widerstand Ra auf einen Wert begrenzt wird, ao der für das Kippen des Kerns des Übertragers Ta mittels der Eingabewicklung ea nicht ausreicht. Erst nach dem Kippen des Kerns des Übertragers Tb ist diese Leistungsaufnahme durch dessen Sperrwicklung sb beendet, wodurch der in ihr und in der Eingabewicklung ea des Übertragers Ta fließende Strom auf einen wesentlich höheren Wert ansteigt. Damit erreicht nun die von der Eingabewicklung ea erzeugte Durchflutung die für das Kippen erforderliche Stärke, und der Kern des Übertragers Ta wird in den positiven Sättigungsbereich gekippt. Damit sind die für das Abfragen erforderlichen eindeutigen Magnetisierungsverhältnisse geschaffen. Von Bedeutung ist dabei, daß während des ganzen Vorgangs die Kippschaltung K 3 in Arbeitslage bleibt und den Übertragern den für die Ummagnetisierung erforderlichen Strom zuführt und daß erst nach Abschluß des ganzen Vorgangs die Abfrage stattfindet. Die Erfüllung dieser beiden Bedingungen gewährleistet der Impulsformer F in Verbindung mit dem Sperrgatter 5. Während des Zurückkippens des Kerns des Übertragers Tb in den positiven Sättigungsbereich wird in deren zweiten Ausgabewicklungen gib und gla je ein Impuls erzeugt, die sich aneinanderschließen und über den Impulsformer F das Sperrgatter S im nicht übertragungsfähigen Zustand halten. Erst wenn der von der zweiten Ausgabewicklung gla des Übertragers Ta gelieferte Impuls hinreichend abgeklungen ist, wird das Sperrgatter S übertragungsfähig, wodurch die Kippschaltung Kl in die Arbeitslage kippt und dadurch, wie schon beschrieben, die Stromzufuhr zu den Kontakten m unterbindet und den Abfragevorgang durchführt. Da die von den zweiten Ausgabewicklungen gib und gla gelieferten Impulse entgegengesetzte Polarität aufweisen, muß der Impulsformer F oder das Sperrgatter S auf Impulse beider Polarität ansprechen, was mit bekannten Mitteln ohne weiteres zu erreichen ist. Der beim Abfragen in der zweiten Ausgabewicklung gl des in den negativen Remanenzzustand gelangenden Übertragers induzierte Impuls gelangt zwar über den Impulsformer F zum steuernden Eingang des Sperrgatters S, bleibt dort aber wirkungslos, da dessen gesteuertem Eingang kein Signal mehr zugeführt wird.

Wie in der Figur gezeigt, können die zweiten Ausgabewicklungen gl sämtlicher Übertrager T mit wechselnder Polarität in Reihe geschaltet werden, wodurch sich die bekannte Störspannungskompensation erzielen läßt. Diese Maßnahme bedingt keinen Mehraufwand, da, wie vorstehend ausgeführt, der Impulsformer F auf Impulse beider Polaritäten ansprechen muß.

Die zur Einleitung eines Bezeichnungsvorgangs in die Arbeitslage gekippte Kippschaltung K3> ist zweckmäßig als monostabile Kippschaltung mit entsprechender Rückstellzeitkonstante auszubilden, obwohl sie bei ordnungsgemäß ablaufenden Bezeichnungsvorgängen zwangsweise durch die Kippschaltung Kl in die Ruhelage zurückgekippt wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß im Störungsfail die Auswahlschaltung auf jeden Fall in die Ruhelage zurückgeführt wird.

Je nach Verwendung der Auswahlschaltung können gegebenenfalls die den ersten Ausgabewicklungen gl der Übertrager Γ nachgeschalteten, als Speicher wirkenden Kippschaltungen Kl wegfallen, wenn die dann an die Ausgänge ζ anzuschaltenden Einrichtungen in der Lage sind, die von den ersten Ausgabewicklungen g 1 gelieferten Impulse zu verarbeiten und erforderlichenfalls selbst Speichereigenschaft haben.

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Schaltstufe zur Verwendung in einer elektronischen Auswahlschaltung, die zur Zuführung von Strömen einen Prüfeingang und einen Koppeleingang und zur Abgabe von Strömen einen Koppelausgang und einen Bezeichnungsausgang besitzt, deren zugeführte und abgegebene Ströme im wesentlichen zwei Werte annehmen können, und bei der die Ströme derart miteinander verknüpft sind, daß der Bezeichnungsausgang nur dann einen Strom bestimmter Größe abgibt, wenn die dem Prüfeingang und dem Koppeleingang zugeführten Ströme bestimmte Werte besitzen, daß in diesem Fall der vom Koppelausgang abgegebene Strom den Komplementärwert des dem Koppeleingang zugeführten Stroms bildet und daß der dem Koppeleingang zugeführte und der vom Koppelausgang abgegebene Strom dann etwa den gleichen Wert besitzen, wenn der dem Koppeleingang zugeführte Strom den ein Auftreten des Stroms am Bezeichnungsausgang verhindernden Wert besitzt, gemäß Anspruch 2 des Zusatzpatentes 1 215777, dadurchgekennzeichnet, daß die Verknüpfungen der zugeführten und abgegebenen Ströme mittels eines Übertragers (T) vorgenommen werden, bei dem im Fall der ungefähren Gleichheit des dem Koppeleingang (kl) zugeführten und des vom Koppelausgang (kl) abgegebenen Stromes die Wirkung des dem Koppeleingang (k 1) zugeführten Stromes die Wirkung des dem Prüfeingang (p) zugeführten Stromes aufhebt.

2. Schaltstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager (T) einen ferromagnetischen Kern mit annähernd rechteckförmiger Hysteresisschleife besitzt und mit einer Abfragewicklung (/) ausgestattet ist und daß der Bezeichnungsausgang (z) nur dann den Strom bestimmter Größe abgibt, wenn der Abfragewicklung (/) ein Strom bestimmter Größe zugeführt wird.

3. Schaltstufe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager (T) mit einer zwischen den Prüfeingang (p) und den Koppelausgang (kl) geschalteten Eingabewicklung (e),

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einer zwischen den Koppeleingang (k 1) und den Koppelausgang (kl) geschalteten Sperrwicklung (s) und einer zwischen ein festes Potential und den Bezeichnungsausgang (z) geschalteten ersten Ausgabewicklung (gl) ausgestattet ist und daß unter Berücksichtigung der in den Wicklungen fließenden Ströme die Windungszahlen und Polungen der Eingabe- und der Sperrwicklung so gewählt sind, daß die von der Eingabewicklung (e) erzeugte Durchflutung den Kern des Übertragers (T) vom negativen in den positiven Sättigungsbereich und die von der Sperrwicklung (s) erzeugte Durchflutung den Kern trotz der von der Eingabewicklung (e) erzeugten Durchflutung vom positiven in den negativen Sättigungsbereich kippt.

4. Auswahlschaltung, enthaltend Schaltstufen nach Anspruch 3, mit von einem festen Nullpunkt ausgehender Verzögerungsreihenfolge, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppeleingang (kl) jeder Schaltstufe (B .. .JV) mit Ausnahme der ersten an den Koppelausgang (k 2) der jeweils vorhergehenden Schaltstufe (A ... M) und der Koppelausgang (kl) der letzten Schaltstufe (JV) an ein festes Potential geschaltet ist und daß die Abfragewicklung (/) sämtlicher Schaltstufen (A ... N) in Reihe geschaltet sind.

5. Auswahlschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Eingabewicklungen (e) der Übertrager (Γ) sämtlicher Schaltstufen (A ... Λ^?) gegebenenfalls zugeführten Ströme einer gemeinsamen steuerbaren Quelle (K3) entnommen werden, die auf einen Anreiz hin Strom abgibt.

6. Auswahlschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Abfragewicklungen (/) erst dann der Strom bestimmter Größe zugeführt wird, wenn die Ummagnetisierungsvorgänge in den Kernen der Übertrager (T) sämtlicher Schaltstufen (A ... N) abgeschlossen sind.

7. Auswahlschaltung nach Anspruch 5 oder ö, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzufuhr zu den Eingabewicklungen (e) der Übertrager (T) sämtlicher Schaltstufen (A ... N) aufrechterhalten wird, bis die Ummagnetisierungsvorgänge in den Kernen sämtlicher Übertrager (T) abgeschlossen sind.

8. Auswahlschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrager (Γ) sämtlicher Schaltstufen (A ... N) mit zweiten Ausgabewicklungen (gl) ausgestattet sind, daß diese zweiten Ausgabewicklungen (gl) der Übertrager (T) sämtlicher Schaltstufen (A ... N) in Reihe geschaltet sind und daß diese Reihenschaltung zwischen ein festes Potential und den Eingang einer Steuerschaltung (F, S, Kl, K3) geschaltet ist, die die Stromzufuhr zu den Eingabewicklungen (e) und Abfragewicklungen (/) der Übertrager (T) sämtlicher Schaltstufen (Jl ... JV) steuert.

9. Auswahlschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (F, 5, Kl, K3) erst dann die Stromzufuhr zu den Eingabewicklungen (e) und den Abfragewicklungen (/) der Übertrager (T) sämtlicher Schaltstufen (A ... N) beendet bzw. einleitet, wenn die durch die Ummagnetisierungsvorgänge in den zweiten Ausgabewicklungen (gl) der Übertrager (T) sämtlicher Schaltstufen (A ... JV) induzierten Impulse hinreichend abgeklungen sind.

10. Auswahlschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Schaltstufe (A ... N) in Reihe mit der Eingabewicklung (e) ihres Übertragers (T) ein Widerstand (R) eingefügt ist, der während des Übergangs des Kerns des Übertragers (T) einer folgenden Schaltstufe von dem durch Stromfluß in der Eingabewicklung (e) erreichten Magnetisierungszustand in den durch Stromfluß in der Sperrwicklung (s) erreichten Magnetisierungszustand den Strom in der Eingabewicklung (e) auf einen Wert begrenzt, der zu einer Ummagnetisierung nicht ausreicht.

11. Auswahlschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerstufe ein Impulsformer (F) eingangsseitig an den Eingang der Steuerstufe und ausgangsseitig an den steuernden Eingang eines Sperrgatters (S), eine erste monostabile Kippschaltung (Kl) eingangsseitig an den Ausgang des Sperrgatters (S) und mit einem ersten Ausgang an die in Reihe geschalteten Abfragewicklungen (/) der Übertrager (T) sämtlicher Schaltstufen (A ... N) und eine zweite Kippschaltung (K 3) mit einem Eingang an einen zur Zuführung eines Anreizes dienenden Eingang (w), mit einem weiteren Eingang an einen weiteren Ausgang der monostabilen Kippschaltung (Kl), mit einem Ausgang an den gesteuerten Eingang des Sperrgatters (S) und mit einem weiteren Ausgang an die die Stromzufuhr zu den Eingabewicklungen (e) der Übertrager (T) steuernden Mittel (m) geschaltet ist.

12. Auswahlschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Ausgabewicklungen (gl) der Übertrager (T) sämtlicher Schaltstufen (A ... JV) mit wechselnder Polarität in Reihe geschaltet sind.

13. Auswahlschaltung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kippschaltung (K 3) monostabil ist.

14. Auswahlschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Bezeichnungsausgängen (z) sämtlicher Schaltstufen (A ... JV) als Speicher wirkende bistabile Kippschaltungen (Kl) mit einem gemeinsamen Rückstelleingang (r) nachgeschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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