DE1275128B - Linearer elektronischer Impulszaehler mit Thyristoren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H03k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/22

Nummer: 1275 128

Aktenzeichen: P 12 75 128.9-31 (H 56528)

Anmeldetag: 8. Juli 1965

Auslegetag: 14. August 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen linearen elektronischen Impulszähler mit Thyristoren insbesondere in Ringzähleranordnung zur Steuerung einer Vielzahl von Vorgängen in vorgegebener Folge durch die mit je einem Steuergleichrichter versehenen einzelnen Stufen des Zählers, wobei nach einer Weiterschaltung des Zählers auf die nächste Stufe lediglich der Steuergleichrichter dieser nächsten, nunmehr aktiven Stufe gesperrt ist, während die Steuergleichrichter zumindest der beiden benachbarten, nicht aktiven Stufen leitend sind.

Es sind Zähler bekannt, bei denen die Steueranschlüsse der Steuergleichrichter gemeinsam an einen einzigen Schiebeimpulseingang angeschlossen sind. Weiterhin sind auch Zähler bekannt, bei denen die Steuergleichrichter über ein entgegen der Zählrichtung leitendes Element und ein während des gesperrten Zustandes eines Steuergleichrichters aufgeladenes Speicherelement verbunden sind.

Bei allen diesen bekannten Zählerausführungen ist jeweils der Steuergleichrichter der aktiven Zählstufe leitend, während alle übrigen Steuergleichrichter gesperrt sind. Derartige Zähler sind deshalb verhältnismäßig anfällig gegenüber äußeren Störeinflüssen, durch die leicht der gesperrte Steuergleichrichter einer inaktiven Stufe in den leitenden Schaltzustand gebracht wird.

Zur Verminderung der Störanfälligkeit hat man daher weiterhin bereits einen Zähler, der pro Zählstufe einen Transistor aufweist, so ausgebildet, daß nach einer Weiterschaltung des Zählers auf die nächste Stufe lediglich der Transistor dieser nächsten Stufe stromundurchlässig ist, während alle übrigen Transistoren leitend sind. Dieser bekannte Zähler besitzt zwei Steuereingänge, die mit je der Hälfte aller Transistoren verbunden sind. Die Kollektoren der Transistoren sind jeweils mit der Basis des in Zählrichtung nachfolgenden Transistors über einen Widerstand und ein Ventil und mit den Basiselektronen aller übrigen Transistoren über je einen Widerstand gekoppelt.

Nimmt man an, daß bei diesem bekannten Zähler zunächst der Transistor der ersten Stufe gesperrt und diese erste Stufe damit aktiv ist, während alle anderen Transistoren leitend und diese anderen Stufen damit inaktiv sind, und ändert sich nun das Potential der beiden Steuereingänge, so wird zunächst der Transistor der zweiten Stufe stromundurchlässig und diese Stufe damit aktiv gemacht, ehe der Transistor der ersten Stufe leitend und diese Stufe damit inaktiv wird. Bei diesem Zähler tritt somit bei jeder Weiterschaltung auf die nächste Zählerstufe eine Zeitspanne Linearer elektronischer Impulszähler mit
Thyristoren

Anmelder:

Bobby Gene Hubbard, Florissant, Mo. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. Dr. jur. V. Tetzner, Patentanwalt,

8000 München 71, Van-Gogh-Str. 3

Als Erfinder benannt:

Bobby Gene Hubbard, Florissant, Mo. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 8. Juli 1964 (381 065) - -

auf, in der der Transistor der zuletzt aktiven Stufe noch gesperrt und der Transistor der nächsten Zählerstufe schon gesperrt ist, in der also beide Stufen aktiv sind.

Diese Überlappung bringt verschiedene Nachteile mit sich. Sie kann sich einerseits in den vom Zähler gesteuerten Lastkreisen ungünstig auswirken, da die einzelnen Stufen des Zählers häufig Vorgänge steuern, die sich zeitlich nicht überlappen dürfen. Durch diese kurzzeitige gleichzeitige Sperrung aufeinanderfolgender Transistoren können sich ferner auch in dem den Zähler steuernden Schiebeimpulsgenerator Schwierigkeiten ergeben. Häufig werden nämlich die Schiebeimpulse zur Weiterschaltung des Zählers auf die nächste Stufe mit unterschiedlichem Zeitabstand benötigt (bedingt durch die von den einzelnen Stufen gesteuerte Last). Es werden daher häufig im Schiebeimpulsgenerator für die einzelnen Zählerstufen gesonderte Zeitgeberkreise vorgesehen, die ausgelöst werden, wenn der Steuergleichrichter der betreffenden Stufe gesperrt ist. Überlappen sich nun die Sperrzustände benachbarter Stufen, so ergibt sich eine unerwünschte gegenseitige Beeinflussung der Zeitgeberkreise, die zu Ungenauigkeiten im zeitlichen Auftreten der Schiebeimpulse führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zähler der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die erläuterte Überlappung, d. h. eine gleich-

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zeitige Sperrung benachbarter Steuergleichrichter und damit ein gleichzeitiges Aktivsein benachbarter Stufen, vermieden ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuergleichrichter, deren Steueranschlüsse in an sich bekannter Weise gemeinsam an einen einzigen Schiebeünpulseingang angeschlossen sind, mit ihrer Anode in gleichfalls an sich bekannter Weise über ein entgegen der Zählrichtung leitendes Element und ein während des gesperrten Zustandes des betrachteten Steuergleichrichters auf die Anodenspannung aufgeladenes Speicherelement mit der Anode des Steuergleichrichters der nächsten Stufe verbunden sind, so daß beim Eintreffen eines Schiebeimpulses zunächst der gesperrte Steuergleichrichter der bis dahin aktiven Stufe leitend, diese Stufe damit inaktiv wird und sich das Speicherelement über diesen Steuergleichrichter entlädt, ehe der nächste Steuergleichrichter gesperrt und diese nächste Stufe damit aktiv wird.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 ein schematisches Schaltbild eines dreistufigen erfindungsgemäßen Ringzählers,

F i g. 2 ein schematisches Schaltbild eines zehnstufigen Ringzählers,

F i g. 3 ein Schaltbild eines Ringzählers, bei dem mehrere Stufen gleichzeitig betätigt werden.

F i g. 1 zeigt die Schaltung eines dreistufigen Ringzählers 10, der in einer ersten Stufe 12 einen siliziumgesteuerten Gleichrichter SCR 1 enthält, in einer zweiten Stufe 14 einen entsprechenden Gleichrichter SCR 2 und in einer dritten Stufe 16 einen Gleichrichter SCR 3. Weiterhin enthält die Schaltung eine Stufe 18 mit einem Gleichrichter SCR 4, der zur Rückstellung dient. Wie noch näher dargelegt wird, kann die Schaltung entsprechend den jeweiligen Erfordernissen mit einer beliebigen Zahl gleicher Stufen versehen werden.

Der Gleichrichter SCR 1 der ersten Stufe besitzt eine Anode 12 a, die über eine Leitung 20 mit einer Anzeigelampe 22 verbunden ist. Der andere Anschluß dieser Lampe ist mit einer Speiseleitung 24 verbunden, die beispielsweise eine Spannung von + 30 V aufweist. Die an die Anode 12 a angeschlossene Leitung 20 steht über eine Leitung 28 mit einem Diodengleichrichter 26 in Verbindung, dessen anderer Anschluß über eine Leitung 30 mit einem Widerstand 32 und einem Kondensator 34 verbunden ist. Der Widerstand 32 liegt mit seinem anderen Anschluß an der Speiseleitung 24, während der Kondensator 34 über Leitungen 36 und 38 mit der Anode 14 α des Gleichrichters SCR 2 der zweiten Stufe 14 verbunden ist. Die Anode 14 α ist an eine weitere Anzeigelampe 40 sowie über eine Leitung 44 an einen weiteren Diodengleichrichter 42 angeschlossen. Der andere Pol des Gleichrichters 42 ist mit einem Widerstand 46 und einem Kondensator 48 verbunden. Der Kondensator 48 ist mit seinem anderen Pol an die Anode 16 a des Gleichrichters SCR 3 der dritten Stufe 16 angeschlossen.

Dieser dritten Stufe ist wiederum eine Anzeigelampe 50 zugeordnet, die zwischen der Anode 16 a und der Speiseleitung 24 liegt. Die Anode 16 α ist ferner mit dem einen Pol eines Diodengleichrichters 52 verbunden, dessen anderer Anschluß mit einem weiteren, zur Vorspannung dienenden Widerstand 54 sowie einem Kondensator 56 verbunden ist. Der Kondensator 56 ist mit seinem anderen Pol über eine Leitung 58 an die Anode 12 α des Gleichrichters SCR 1 der ersten Stufe 12 angeschlossen. Die Leitung 58 schließt die Schleife, die den Ringkreis der Schaltung bildet und eine automatische Wiederholung einer Schaltfolge beim Eintreffen zusätzlicher Eingangssignale ermöglicht. Der Kondensator 56 ist ferner mit einem weiteren Kondensator 60 verbunden, dessen anderer Pol an einen weiteren Lastwiderstand 62 und an die Anode 18 α des Gleichrichters SCR 4 der Rückstellstufe 18 angeschlossen ist.

Die Basis der einzelnen Gleichrichter ist mit der gleichen Zahl wie die betreffende Stufe unter Hinzufügung des Buchstabens b bezeichnet; die Basis des zur ersten Stufe 12 gehörenden Gleichrichters SCR 1 somit durch das Bezugszeichen 12 b. Die Basen aller Gleichrichter sind über eine Leitung 64 an Masse angeschlossen. Mit der Basis ist ferner eine weitere Leitung 12 c, 14 c, 16 c bzw. 18 c verbunden, die den Steuereingang des Gleichrichters bildet und über einen zur Vorspannung dienenden Widerstand 66, 68, 70 bzw. 72 mit Masse verbunden ist.

Die Leitung 12 c des Gleichrichters SCR 1 der ersten Stufe 12 ist über einen Eingangskoppelkondensator 74 mit einer Leitung 76 verbunden, die an den Verbindungspunkt zwischen zwei Eingangsdiodengleichrichtern 78 und 80 angeschlossen ist. Die Leitung 76 ist ferner mit einem dritten Diodengleichrichter 82 verbunden, der mit seinem anderen Pol an den Ausgang eines weiteren Diodengleichrichters 84 und eine Leitung 86 angeschlossen ist, die über einen Eingangskoppelkondensator 88 mit der Eingangsleitung 14 c des Gleichrichters SCR 2 der zweiten Stufe 14 verbunden ist.

Die Ausgänge der Diodengleichrichter 82 und 84 sind über Leitungen 90 und 92 und einen Eingangskoppelkondensator 94 mit der Leitung 16 c der dritten Stufe verbunden.

An die Leitungen 90 und 92 ist ein weiterer Diodengleichrichter 96 angeschlossen, der über eine Leitung 97 mit der Leitung 18 c der Stufe 18 und mit dem Ausgang eines weiteren Diodengleichrichters 98 verbunden ist. Der andere Pol dieses Gleichrichters 98 ist an einen Rückstellimpulserzeuger angeschlossen.

Der Eingang des Diodengleichrichters 78 ist mit einem Sperrimpulserzeuger und der Eingang des DiodengleichrichtersSOmiteinemSchiebeimpulserzeuget verbunden, der zur Stufen- oder Folgeschaltung des Ringzählers dient. Der Eingang des Diodengleichrichters 84 ist mit einem Einstellimpulsgeber verbunden. Die über die Gleichrichter 78, 80, 84 und 98 zugeführten Impulse steuern die Arbeitsweise des Ringzählers 10.

In der Schaltung gemäß F i g. 1 bilden die drei Stufen 12, 14 und 16 einen dreistufigen Ringzähler, während die Stufe 18 zur Rückstellung vorgesehen ist. Diese Stufe 18 ist jedoch für die Wirkungsweise nicht wesentlich und wird nicht in allen Anwendungsfällen des erfindungsgemäßen Ringzählers benötigt. Wird die Schaltung an Spannung gelegt, so ist zunächst keiner der gesteuerten Gleichrichter leitend. Zur Inbetriebnahme muß ein positiver Einstellimpuls über den Gleichrichter 84 zugeführt werden. Dieser positive Impuls gelangt an die Steueranschlüsse aller Ringzählerstufen mit einer Ausnahme und macht daher alle Stufen mit einer Ausnahme leitend: Gemäß F i g. 1 gelangt der Einstellimpuls an die Leitungen 14 c und 16 c der Stufen 14 und 16, nicht jedoch an

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die Leitung 12 c der ersten Stufe 12. Der Gleichrich- die gleiche. Zu jedem Zeitpunkt befinden sich alle ter 5Ci? 1 der ersten Stufe 12 bleibt daher gesperrt Gleichrichter mit Ausnahme eines einzigen im lei- und stellt den aktiven Gleichrichter dar, während die tenden Zustand. Die über den Gleichrichter 80 zuleitenden Gleichrichter SCR 2 und 5CjR 3 die inakti- geführten positiven Schiebeimpulse gelangen zwar ven Gleichrichter bilden. Die zugehörigen Anzeige- 5 gleichzeitig an die Eingangsleitungen 12 c, 14 c und lampen 40 und 50 der Gleichrichter SCR 2 und 16 c aller Stufen. Da jedoch zu jedem Zeitpunkt nur SCR 3 sind stromdurchflossen und liefern damit eine eine Gleichrichterstufe gesperrt ist, wird von jedem visuelle Anzeige des Zustandes der Schaltung. An Schiebeimpuls nur dieser eine nichtleitende Gleichdie Leitung 12 c der ersten Stufe 12 kann der Ein- richter berührt.

Stellimpuls im Hinblick auf die Polarität des Dioden- io Die Kondensatoren 74, 88 und 94 stellen Koppelgleichrichters 82 nicht gelangen. kondensatoren dar, über die die Eingangsimpulse

Bei dem dargestellten Ringzähler ist der aktive den gesteuerten Gleichrichtern zugeführt werden. Gleichrichter der einzige, der sich im nichtleitenden Die genannten Kondensatoren haben darüber hinaus Zustand befindet, während alle anderen Gleichrichter einen erwünschten Einfluß im Sinne einer Verleiten. Infolgedessen können Streu- und Störsignale 15 gleichmäßigung der Belastung der einzelnen Gleichnur einen geringen oder überhaupt keinen Einfluß richterstufen, indem sie Einflüsse verringern, die auf auf die Schaltung ausüben. Im ungünstigsten Fall unterschiedliche Impedanzen der Belastungen der können Störeinflüsse nur eine Stufe, nämlich die einzelnen Stufen zurückzuführen sind,
aktive Stufe, berühren, da alle anderen Stufen bereits Wenn als einziger Gleichrichter der Gleichrichter leitend sind. In einem solchen Fall würde daher der 20 SCR 3 der dritten Stufe 16 gesperrt ist, so hat der von der aktiven Stufe gesteuerte Lastkreis lediglich nächste an die Leitung 16 c gelangende positive abgeschaltet. Schiebeimpuls zur Folge, daß der Gleichrichter SCR 3

Befindet sich der Ringzähler somit im Betriebs- leitend wird. Der Kondensator 56 wird dann über

zustand, so werden über den Gleichrichter 80 positive den Diodengleichrichter 52 entladen. Infolgedessen

Schiebeimpulse zugeführt. Der erste dieser Impulse 25 gelangt über die Leitung 58 eine negative Spannung

gelangt an die Leitung 12 c des Gleichrichters 5CJR1 an die Anode 12 a des Gleichrichters 5CiR 1, so daß

der ersten Stufe 12 und führt diesen Gleichrichter in dieser Gleichrichter gesperrt wird. Gleichzeitig ver-

den leitenden Zustand. Die zugehörige Lampe 22 hindert der Diodengleichrichter 42 eine Entladung

leuchtet demgemäß auf. des Kondensators 48 über den Gleichrichter SCR 2

Ehe der Gleichrichter SCR 1 leitend wird und wäh- 30 der zweiten Stufe 14. Beim Eintreffen des folgenden rend der Gleichrichter SCR 2 noch leitend ist, wird positiven Schiebeimpulses wiederholt sich dann die der zwischen beiden Stufen vorgesehene Kondensator beschriebene Arbeitsfolge. Durch Steuerung der Zeit 34 über den Widerstand 32 und den Gleichrichter zwischen aufeinanderfolgenden Schiebeimpulsen läßt 5CiR 2 mit der in F i g. 1 eingetragenen Polarität auf- sich die Zeitdauer verändern, während deren die eingeladen. Wird dann der Gleichrichter SCR 1 leitend, 35 zelnen Stufen jeweils gesperrt sind. Zur Erzeugung so entlädt sich der Kondensator 34 über einen Kreis, der in bestimmter zeitlicher Folge zugeführten der den Gleichrichter SCR 1 und den Diodengleich- Schiebeimpulse stehen dabei verschiedene bekannte richter 26 enthält. Dadurch ergibt sich an der Anode Einrichtungen zur Verfügung.
14 a des Gleichrichters SCR 2 eine negative Span- Wie bereits erwähnt, kann der Ringzähler je nach nung, so daß dieser Gleichrichter in den Sperrzustand 40 den Steuererfordernissen eine beliebige Zahl von übergeht. Die Lampe 40 erlischt und bleibt so lange Stufen aufweisen. F i g. 2 zeigt beispielsweise einen erloschen, wie der Gleichrichter SCR 2 gesperrt ist. zehnstufigen Ringzähler 100, der zehn zählende Tritt dann der nächste positive Schiebeimpuls auf, Gleichrichter 5CiR 1 bis SCR 10 und einen zur Rückso gelangt er über die Gleichrichter 80 und 82 sowie Stellung dienenden Gleichrichter 5CiR 11 enthält. Ein den Kondensator 88 an die Leitung 14 c und führt 45 derartiger Zähler kann für die verschiedensten damit den Gleichrichter SCR 2 der zweiten Stufe 14 Zwecke, beispielsweise als Dekadenzähler, Verwenwieder in den leitenden Zustand. Ist der Gleich- dung finden. Er kann ferner mit und ohne Anzeigerichter SCR 2 leitend, so wird in diesem Fall dann lampen ausgerüstet sein. Er kann beispielsweise auch der Kondensator 48 entladen. Der Entladekreis die- als Zeitgeber oder als Folge-Zeit-Steuerung benutzt ses Kondensators 48 läuft über den Diodengleich- 5° werden. Da siliziumgesteuerte Gleichrichter ganz richter 42 und den jetzt leitenden Gleichrichter 5CiR 2. unterschiedlicher Leistung im Handel erhältlich sind, Infolgedessen ergibt sich an der Anode der dritten läßt sich der erfindungsgemäße Ringzähler bei entStufe eine negative Spannung, so daß der Gleich- sprechender Dimensionierung sowohl zur Steuerung richter SCR 3 sperrt und die Lampe 50 erlischt. sehr großer als auch kleiner Ströme verwenden.

Ehe jedoch der Gleichrichter SCR2 leitend wird, 55 Wenn der in Fig. 1 dargestellte Zähler zu einem

lädt sich der Kondensator 34 auf die gegenüber beliebigen Zeitpunkt zurückgestellt, d. h. gelöscht

F i g. 1 entgegengesetzte Polarität auf. Die Aufla- werden soll, so wird über den Diodengleichrichter

dung erfolgt über die Anzeigelampe 40, den Dioden- 98 von Hand oder selbsttätig ein Rückstellimpuls zu-

gleichrichter 26 und den leitenden Gleichrichter geführt. Dieser Rückstellimpuls gelangt gleichzeitig

SCRl. Wird dann Gleichrichter SCR 2 leitend, so 60 an die Leitungen 14 c, 16 c und 18 c, nicht dagegen

verhindert der Diodengleichrichter 26 eine Entla- an die Leitung 12 c des Gleichrichters SCR 1 der

dung des Kondensators 34 über den Gleichrichter ersten Stufe 12, da er von dieser Leitung durch den

5CiRl. Wenn daher Gleichrichter 5CiR 2 leitend wird, Diodengleichrichter 82 abgesperrt ist. Der Rückstell-

so hat dies zur Folge, daß zwar Gleichrichter SCR 3, impuls macht die Gleichrichter 5CiR 2, 5CiR 3 und

nicht jedoch auch Gleichrichter 5CiR 1 in den Sperr- 65 5CiR 4 leitend (soweit einer der beiden Gleichrichter

zustand geführt wird. SCR 2 und SCR 3 es noch nicht ist). Der Konden-

Wird die Zahl der Stufen des Ringzählers ver- sator60 läßt demgemäß an der Anode 12 a des

größert, so bleibt die Betriebsweise grundsätzlich Gleichrichters SCR 1 eine negative oder wesentlich

verringerte Spannung auftreten, so daß dieser Gleichrichter SCR 1 gesperrt wird. Dieser Vorgang spielt sich ab, wenn in dem Zeitpunkt, in dem der Rückstellimpuls zugeführt wird, der Gleichrichter SCRl leitend ist, da dann der Kondensator 60 mit der in F i g. 1 eingetragenen Polarität aufgeladen ist, so daß sich beim Leitendwerden des Gleichrichters SCR 4 ein negativer Potentialsprung an der Anode 12 a ergibt. Ist der Gleichrichter SCR 1 in dem Zeitpunkt, in dem der Rückstellimpuls zugeführt wird, dagegen gesperrt, so ist der Kondensator 60 nicht aufgeladen. In diesem Fall ist jedoch die Bedingung, die durch den Rückstellimpuls herbeigeführt werden soll, nämlich die Sperrung des Gleichrichters SCR 1, ohnehin bereits erfüllt.

Ist der Gleichrichter SCR 4 während eines Rückstellvorganges leitend und der Gleichrichter SCR 1 gesperrt, so lädt sich der Kondensator 60 mit der gegenüber der Zeichnung umgekehrten Polarität auf. Macht dann der nächstfolgende Schiebeimpuls den Gleichrichter SCR 1 in üblicher Weise leitend, so entlädt sich der Kondensator 60 über diesen leitenden Gleichrichter SCR 1. Dies hat zur Folge, daß der Gleichrichter SCR 4 gesperrt wird und damit erneut für einen späteren Rückstellvorgang bereit ist. Der Diodengleichrichter 96 ist vorgesehen, um den Schiebeimpulserzeuger vom Rückstellimpulserzeuger zu trennen und falsche Rückstellungen zu verhindern.

Um die Schaltung zu sperren und das Aufleuchten aller Anzeigelampen zu bewirken, wird über den Diodengleichrichter 78 ein positiver Sperrimpuls zugeführt. Dieser Sperrimpuls sperrt den Ringzähler, bis erneut ein Rückstellimpuls zugeführt wird, woraufhin der Ringzähler wieder zu arbeiten beginnt, wenn in der erläuterten Weise Schiebeimpulse eintreffen. Der über den Diodengleichrichter 78 zugeführte Sperrimpuls gelangt gleichzeitig an die Anschlüsse 12c, 14c und 16c der Gleichrichter SCRl, SCR2 und SCR3 und besitzt eine verhältnismäßig lange Zeitdauer, so daß er die genannten Gleichrichter auch dann noch im leitenden Zustand hält, nachdem sich die Kondensatoren 34, 48 und 56 entladen haben. Die Zeitdauer der Sperrimpulse und der Rückstellimpulse hängt von den Kondensatoren 34, 48 und 56 ab, die ihrerseits von der Frequenz und den Eigenschaften der angeschlossenen Kreise und Lampen bestimmt werden. Die Kondensatoren 34, 48 und 56 müssen beispielsweise groß genug sein, um die Vorspannung der gesteuerten Gleichrichter so lange umzukehren, daß diese Gleichrichter in den Sperrzustand übergehen, wobei die Sperrzeiten von den Eigenschaften der Steuergleichrichter abhängen. Die Schaltung gemäß F i g. 1 ist insbesondere zum Betrieb bei verhältnismäßig niedriger Frequenz (von 50 oder 60 Hz) geeignet. Sie läßt sich jedoch auch für ganz andere Frequenzen dimensionieren.

Da beim Betrieb der erfindungsgemäßen Schaltung alle gesteuerten Gleichrichter mit Ausnahme eines einzigen sich jeweils im leitenden Zustand befinden, ist es im allgemeinen erwünscht, daß nach Einschaltung des Kreises alle leitenden Gleichrichter so schnell wie möglich ihren leitenden Zustand erreichen, damit sich unter Betriebsverhältnissen möglichst geringe Stromänderungen für die Spannungsquelle ergeben. Ist der Betriebszustand einmal erreicht, so kann der Strom nur um den für eine Anzeigelampe erforderlichen Stromanteil schwanken, da zu jedem Zeitpunkt — ausgenommen dann, wenn während eines Sperrvorganges alle Lampen eingeschaltet sind — alle Lampen mit einer Ausnahme eingeschaltet sind.
Da der gesamte Strom im allgemeinen klein ist, stelt es im allgemeinen keinen Nachteil dar, daß beim erfindungsgemäßen Ringzähler die meisten Gleichrichter jeweils leitend sind. Wenn der Zähler beispielsweise in Verbindung mit einer logischen Schaltung Verwendung rindet, so liegt der Haltestrom der

ίο einzelnen Steuergleichrichter in der Größenordnung von einem Milliampere oder darunter. Selbst ein zehnstufiger Zähler zieht daher nur einen Gesamtstrom von etwa 10 mA oder weniger. Die durch die gleichzeitige Leitfähigkeit aller Gleichrichter außer einem erzielten Vorteile sind demgegenüber erheblich, da durch äußere Störeinflüsse keine Fehler hervorgerufen werden können und selbst ein unerwünschtes Signal nur die nichtleitende, d. h. aktive Stufe berührt und diese inaktiv macht, was aus

ao Sicherheitsgründen vorteilhaft ist. Der durch Leitendwerden eines zusätzlichen Gleichrichters verursachte Strom stellt nur einen kleinen Anteil des Gesamtstromes dar, so daß der erfindungsgemäße Zähler keinen starken Stromschwankungen unterliegt.

Man kann die Schaltung so abwandeln, daß gleichzeitig zwei oder mehr gesteuerte Gleichrichter gesperrt sind. Dies vergrößert die Anpassungsfähigkeit und den Anwendungsbereich der Schaltung und verringert die Zeit, die zur Ausführung gewisser Steuervorgänge erforderlich ist. F i g. 3 zeigt einen zehnstufigen Zähler 110, der im wesentlichen dem Zähler 100 gemäß F i g. 2 entspricht, bei dem jedoch gleichzeitig drei Stufen gesperrt sind. Anfänglich sind die Stufen 1, 3 und 7 gesperrt, die über die Diodengleichrichter 112, 114 und 116 gespeist werden. Bei jedem Eintreffen eines Schiebeimpulses verschieben sich die leitenden und nichtleitenden Stufen um eine Stufe nach rechts. Für den Betrieb dieser modifizierten Schaltung ist es jedoch im allgemeinen erforderlieh, daß die gesperrten Stufen durch wenigstens eine leitende Stufe voneinander getrennt sind. Ausgehend von dem Prinzip gemäß F i g. 3 lassen sich zahlreiche Kombinationen von leitenden und nichtleitenden Stufen entwickeln, wobei Schaltungen dieser Art einen großen Anwendungsbereich besitzen, beispielsweise als Schieberegister oder für sonstige Steuerzwecke.

Der erfindungsgemäße Ringzähler kann ferner beispielsweise in Steuervorrichtungen für Schweißgeräte Verwendung finden, etwa in Nahtschweißmaschinen, bei denen eine Vielzahl unterschiedlicher Arbeitsgänge in bestimmter zeitlicher Folge gesteuert werden müssen. Der erfindungsgemäße Ringzähler kann weiterhin zur Steuerung von Digitalzeitmessern, von Analogfunktionsgeneratoren, Impulsreihengeneratoren, Schaltkreisen mit Parallel-Serien-Auswertung, Datenumformungseinrichtungen und Schieberegistern Verwendung finden, ferner für Schaltkreise, die positive Ausgangssignale zur Triggersteuerung und

zur Betätigung von Torschaltungen benötigen, ferner für Schaltungen, bei denen keine Signalumkehrung erforderlich ist, für Schaltungen, bei denen gewisse Schaltvorgänge gleichzeitig durchgeführt werden müssen, weiterhin zur Wiederholung von Schaltfolgen usw. Der erfindungsgemäße Ringzähler läßt sich dabei mit Vorteil vor allem in Schaltungen einsetzen, bei denen es auf eine genaue Zeitsteuerung und die Wiederholung von Schaltvorgängen ankommt.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Ringzählers besteht in seinem verhältnismäßig einfachen Aufbau und seiner hohen Betriebssicherheit. Die Schaltung erfordert keine Spulen und verursacht an nicht geschalteten Lasten keine Stromänderungsimpulse. Eine Beeinträchtigung der Betriebsweise durch äußere Störeinflüsse ist — wie bereits dargelegt wurde — nur in sehr begrenztem Maße möglich. Der Zähler kann ferner in beiden Richtungen zählen, ohne daß hierfür zusätzliche Stufen erforderlich sind.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Linearer elektronischer Impulszähler mit Thyristoren insbesondere in Ringzähleranordnung zur Steuerung einer Vielzahl von Vorgängen in vorgegebener Folge durch die mit je einem Steuergleichrichter versehenen einzelnen Stufen des Zählers, wobei nach einer Weiterschaltung des Zählers auf die nächste Stufe lediglich der Steuergleichrichter dieser nächsten, nunmehr aktiven Stufe gesperrt ist, während die Steuergleichrichter zumindest der beiden benachbarten, nicht aktiven Stufen leitend sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergleichrichter (z. B. SCRl, SCR2), deren Steueranschlüsse (z.B. 12c, 14c) in an sich bekannter Weise gemeinsam an einen einzigen Schiebeimpulseingang (80) angeschlossen sind, mit ihrer Anode (z. B. 12 a, 14 a) in gleichfalls an sich bekannter Weise über ein entgegen der Zählrichtung leitendes Element (z. B. 26) und ein während des gesperrten Zustandes des betrachteten Steuergleichrichters (z. B. SCR 1) auf die Anodenspannung aufgeladenes Speicherelement (34) mit der Anode des Steuergleichrichters (z.B. SCR2) der nächsten Stufe verbunden sind, so daß beim Eintreffen eines Schiebeimpulses zunächst der gesperrte Steuergleichrichter (z. B. SCR 1) der bis dahin aktiven Stufe leitend, diese Stufe damit inaktiv wird und sich das Speicherelement (z. B. 34) über diesen Steuergleichrichter (SCR 1) entlädt, ehe der nächste Steuergleichrichter (z. B. SCR 2) gesperrt und diese nächste Stufe damit aktiv wird.

2. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergleichrichter (z. B. SCR 1, SCR2, SCR 3) zu einem Ringzähler zusammengeschaltet sind, so daß das Leitendwerden des Gleichrichters (z. B. SCR 3) der letzten Stufe (z. B. 16) die erneute Sperrung des Gleichrichters (SCR 1) der ersten Stufe (12) bewirkt.

3. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Anode (z. B. 12 a) eines Steuergleichrichters (z. B. SCR 1) und die Anode (14a) des Steuergleichrichters (SCR2) der nächsten Stufe ein Diodengleichrichter (26) und ein Kondensator (34) geschaltet sind, wobei der Verbindungspunkt beider Schaltelemente über einen Widerstand (32) mit einem Pol (24) der Speisespannung verbunden ist, während die Basis (z.B. 12b, 14 b) der Steuergleichrichter an den anderen Pol (64) angeschlossen ist.

4. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückstellung des Zählers in seinen Ausgangszustand ein weiterer Steuergleichrichter (SCR4 gemäß Fig. 1) vorgesehen ist, dessen Steueranschluß (18 c) mit einem Schaltungseingang (98) für Rückstellimpulse verbunden ist und dessen über einen Widerstand (62) mit dem einen Pol (24) der Speisespannung verbundene Anode (18 α) zugleich über einen Kondensator (60) mit der Anode (12 a) desjenigen Steuergleichrichters (z. B. SCR 1) verbunden ist, der durch einen Rückstellimpuls in den Sperrzustand geführt werden soll.

5. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Schiebeimpulseingang (80) ein weiterer Schaltungseingang (78) für Sperrimpulse vorgesehen ist, deren Zeitdauer so groß ist, daß alle Steuergleichrichter (z. B. SCR 1, SCR2, SCR3) gleichzeitig leitend werden.

6. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Inbetriebnahme des Zählers dienender Einstellimpulseingang (84) mit den Steueranschlüssen (z.B. 14c, 16c) aller Gleichrichter (SCR2, SCR3) mit Ausnahme des zunächst gesperrten Gleichrichters (SCR 1) verbunden ist.

7. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Schaltungseingang (z. B. 84) mit einer ersten Gruppe von Stufen (z. B. 14, 16 oder SCR2, SCR4, SCR5, SCR6, SCR8, SCR9 und SCR 10) und ein zweiter Schaltungseingang (z. B. 80) mit einer zweiten Gruppe der übrigen Stufen (z.B. 12 oder SCRl, SCR3 und SCR7) verbunden ist und daß zwischen dem zweiten Schaltungseingang und dem ersten Schaltungseingang ein in dieser Richtung stromleitendes Element (82) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschrift Nr. 1101 826;

»Zählschaltungen mit Vierschichtdioden«, Sonderdruck 15/1962 der Firma Intermetall, 78 Freiburg i. Br., Hans-Bunte-Str. 19;

»Valvo, Technische Informationen für die Indu-, strie«, TI 60, 1964, S. 1 bis 9, insbesondere Bild 8 auf S. 4;

»Radio und Fernsehen«, 1964, H. 2, S. 59 und 60.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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