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Anordnung zur Erzeugung von zwei Taktimpulsfolgen, deren Taktimpulse
zeitlich gegeneinander versetzt sind Bei datenverarbeitenden Anlagen werden unter
anderem auch Signale benötigt, die zeitlich mit Ab-
stand aufeinanderfolgen
(gegeneinander lückende Signale). Hierfür können Rechteckgeneratoren verwendet werden,
die zwei um 90' phasenverschobene Rechteckspannungen erzeugen, aus denen
zwei Taktsignale abgeleitet werden, die mit Abstand voneinander auftreten.
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Bei einem bekannten Taktsignalgenerator ist ein Sinusgenerator verwendet,
mit dem zwei um 90'
phasenverschobe,ne Sinusspannungen erzeugt werden. Diese
Spannungen werden in Rechteckspannungen umgeformt, und über logische Schaltungen
werden gegeneinander lückende Taktsig ale erzeugt. Ein .n Nachteil dieses bekannten
Taktsignalgenerators besteht darin, daß an die phasendrehenden Netzwerke des Sinusspannungen
erzeugenden Generators hohe Forderungen gestellt werden (Genauigkeit der verwendeten
Kondensatoren)-Die Erfindune, hat sich zur Aufgabe gestellt, einen Taktsignalgener
ator zu erstellen, bei welchem an die verwendeten Zeitglieder (integrierende RC-Glieder)
keine hohen Genauigkeitsforderungen gestellt werden.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung von zwei
Taktimpulsfolgen, deren Taktimpulse zeitlich gegeneinander versetzt sind. Die Erfindun
' a besteht darin, daß eine Ringschaltung zweier Schmitt-Trigger vorgesehen
ist, denen je ein Zeitglied und gegebenenfalls eine Umkehrstufe vorgeschaltet
ist, und daß die beiden Taktimpulsfolgen an den Ausgängen der Schmitt-Trigger abnehmbar
sind. Einer weiteren Ausbildung entsprechend stimmt die Lade- und Entladezeit der
Zeitglieder eine Dioden-und Widerstandskombination, die so geschaltet ist, daß während
der Ladezeit des als RC-Glied aus-,ebildeten Zeitgliedes die Diode leitend und damit
der zugeordnete Widerstand kurzgeschlossen ist, und während der Entladezeit die
Diode gesperrt und damit der zugeordnete Widerstand durch Einschaltung in das RC-Glied
dessen Zeitkonstante vergrößert ist. Einer weiteren Ausbildung entsprechend ist
die Hysterese der Schmitt-Trigger durch eine wählbare Rückkopplung von der Aus 'gangsstufe
zur Eingangsstufe jedes Triggers einstellbar.
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Durch die deutsche Patentschrift 1039 565 ist ein fremdgesteuerter
Impulsgeber bekanntgeworden, der von einer Kette von monostabilen Impulserzeugem
Gebrauch macht. Die Anordnung soll aus Steuerimpulsen variabler Folgefrequenz Impulszüge
gleicher Frequenz und fester Phasenlage zu den Steuerimpulsen ableiten. Der deutschen
Patentschrift 1115 292
ist eine Anordnung zur prellfreien Schließung und öffnun-
eines Stromkreises entnehmbar, der durch einen mechanischen Kontakt gesteuert wird.
Die bekannte Anordnung ist nicht in der Lage, Taktimpulsfolgen zu erzeugen. Die
deutsche Patentschrift 1124 087 offenbart eine Schaltungsanordnung
zur Erzeu-ung einer annähernd dreieckförmigen Spannung mit einem Kondensator, der
abwechselnd periodisch über einen Ladewiderstand auf einen ersten Spannungswert
geladen und mittels eines Schalttransistors auf einen zweiten Spannungswert umaeladen
wird. Um die Entladezeitkonstante des RC-Gliedes beeinflussen zu können, ist im
Lade- und Umladestrompfad in Reihe mit dem Kondensator ein Hilfswiderstand angeordnet,
der für den über den Widerstand fließenden Ladestrom mittels eines Ventils überbrückt
ist.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Wie aus der F i g. 1 ersichtlich, besteht der Taktsignalgenerator
aus einer Ringschaltung zweier Schmitt-Tria er Tr Tr., mit einer Umkehrstufe
U
C,9 l' -
und zwei Zeitgliedern T, und T.- die den Triggern vorgeschaltet
sind. Die Umkehrst#Üfe U kann gegebenenfalls entfallen, wenn der antivalente
Ausgang des Schmitt-Triggers Tr., direkt an das Zeitglied T, geführt wird. Am Ausgang
der Umkehrstufe steht stets das antivalente Signal 71., des Ausganges
A, an.
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In der F i g. 2 ist d7as Zeitdiagramm des Taktsignalgenerators
nach der F i g. 1 dargestellt. Nachstehend wird die Wirkungsweise an Hand
der F i 1
und 2 näher erläutert.
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In der Ausgangsstellung seien die Signale an den Ausgängen
A" A., entsprechend 0. Am Ausgang 51..
der Phasenumkehrstufe
liegt dann das Signal L, das damit am Zeitglied T, ansteht.
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Am Ausgang des Zeitgliedes T, tritt ein nach einer Exponentialfunktion
verlaufender Spannungsanstieg
auf, wie auch im Signaldiagramm nach
der F i g. 2 angedeutet ist. Bei Erreichen des Punktes a wechselt das Ausgangssignal
A, des Triggers Tr, von 0 auf L. Dieses Signal wirkt auf den Eingang
des zweiten Zeitgliedes T2, dessen Ausgangsspannung ebenfalls nach einer Exponentialfunktion
ansteigt und am Eint' Clano, el des Triggers Tr. auftritt. Entsprechend wechselt
das Ausgangssignal A, dieses Triggers im Punkt b
von 0 auf L.
Am Ausgang;T, der Phasenumkehrstufe U tritt damit gleichzeitig das Signal
0 auf, wodurch das Zeitglied T, entladen wird und die Spannung entsprechend
absinkt (Punkt c). Wird der Punkt d im Signaldiagramm erreicht, so wechselt
das bisher am Ausgang A, anstehende Signal von L auf 0.
Zum gleichen
Zeitpunkt d' beginnt auch die Entladung des Zeitgliedes T 21 und dessen Spannung
sinkt ab. Wird der Punkt e erreicht, so wechselt das bisher am Ausgang
A, anstehende Signal von L auf 0. Am Ausgang Ä., stiht damit wieder
das Signal L an, und die Spannung am Zeitglied T, steigt wieder an (Punkt f). Im
Punkt g wird das Signal A, entsprechend L, wodurch die Aufladung auch
des zweiten Zeitglie-des T2 beginnt (Punkt g). Der Vorgang setzt sich, wie
oben beschrieben, weiter fort.
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In der F i g. 3 ist ein mit Transistoren und RC-Gliedern ausgerüstetes
Ausführungsbeispiel eines Taktsignalgenerators dargestellt. Die Kondensatoren der
Zeitglieder Tj, T2 sind mit Cl, C2 bezeichnet. Um eine Phasenverschiebung
von 90' zwischen den Signalen an den Ausgängen A, und A, zu
erreichen, ist es zweckmäßig, die Lade- und die Entladezeitkonstante der Zeitalieder
T bzw. T" etwa gleich groß zu machen. Hierdurch wird ein symmetrischer sägezahnförmiger
Spannungsverlauf nach F i g. 2 erhalten. Die Symmetrie der Auflade- und Entladespannung
der Zeitglieder Tj. T, ist beim Ausführungsbeispiel nach der F i
g. 3 dadurch erreicht, daß jeweils ein mit einer Diode Di bzw. D, überbrückter
Widerstand Rl, R2 vorgesehen ist. Beim Zeitglied Ti erfolgt die Aufladung des Kondensators
C, unter anderem über den Kollektorwiderstand R 4 des Transistors Tr", Die Entladung
des Kondensators C, erfolgt jedoch nicht über den Widerstand R 4, sondern
über den wesentlich niederohmi,c,en Transistor Trio* Während beim Aufladen des Kondensators
Ci der Widerstand R, durch die leitende Diode Di kurzgeschlossen ist, ist der Widerstand
Ri beim Entladen des Kondensators Ci zusätzlich in den Entladekreis eingeschlossen,
da die Diode Di dann gesperrt ist. Entsprechend wirkt die Kombination von D2, R2
im Zeitglied T2.
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Die Amplitude der Sägezahnspannung ist von der Linearität im Spannungsverlauf
abhängig. Im Hinblick auf eine geringe Temperatur und Spannungsabhängigkeit der
Schaltung ist es zweckmäßig, die Amplitude der Eingangsspannung der Schmitt-Trigger
nicht zu klein zu wählen. Da mit einfachen Zeitgliedern (RC-Gliedern) der Spannungsverlauf
gekrümmt ist, läßt sich die Amplitude durch Vergrößern der Hysterese im Schaltverhalten
der Trigger erhöhen (Schaltpunkte a, d bzw. b, e,
Diagramm F i g. 2). Eine Vergrößerung der Hysterese im Schaltverhalten der
Schmitt-Trigger läßt sich beispielsweise durch eine Rückkopplung vom Kollektor des
Ausgangstransistors des Schmitt-Triggers auf die Basis des Eingangstransistors erreichen.
In F i g. 3 ist hierzu der Widerstand R, bzw. R , vorgesehen.
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Wie aus der F i g. 2 ersichtlich, treten an den Ausgängen Al,
A2 zwei in der Phase um 901 verschobene Rechtecksignale auf.
Für das astabile Funktionieren der Schaltung sind die Werte der Kondensatoren Cl.
C, nicht kritisch.
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Mit den der Anordnung nach der F i g. 1 nachgeschalteten Und-Stufen
&1 und &3 bzw. &, und 4 werden aus den Signalen
A., A2 Taktsignaleu, und M, ausgeblendet, die gegeneinander lückend
auftreten. Die Taktsignale P2 und IU4 treten ebenfalls gegeneinander lückend auf.