DE2427798B2

DE2427798B2 - Steuerschaltung für das Eingangssignal bei binären elektronischen Zählstufen

Info

Publication number: DE2427798B2
Application number: DE2427798A
Authority: DE
Inventors: Alberto Varese Anzani (Italien)
Original assignee: Bassani S.P.A., Mailand (Italien)
Priority date: 1973-07-24
Filing date: 1974-06-08
Publication date: 1978-04-20
Also published as: CA1013438A; BR7405347A; FR2239062A1; NL7409968A; IT991355B; DE2427798C3; FR2239062B1; ES426656A1; DE2427798A1; US3916225A; BE817068A; CH566678A5; GB1462720A

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Steuerschaltung für das Eingangssignal bei binären elektronischen Zählstufen.

Im allgemeinen enthalten die binären Zählstufen eine bistabile Kippstufe sowie einige Hilfsvorrichtungen, die grundsätzlich dazu dienen, den vor dem Steuerimpuls bestehenden, logischen Zustand zu speichern und den Steuerimpuls weiterzuleben, so daß die Änderung des vorher bestehenden logischen Zustandes bewirkt wird. Die bisher bekannten Lösungen verwenden für die Speicherfunktion Kondensatoren oder aktive bistabile Schaltungen und für die Steuerschaltungsfunktion aktive (Dioden, Gatter), passive oder gemischte Logiken.

Diese Vorrichtungen, sofern aus guten und zuverlässigen Bauteilen zusammengesetzt, bestehen aus Bauteilen, die wegen ihrer Anzahl und Größe nicht innerhalb eines elektronischen Schaltkreises untergebracht werden können, wenn nicht ein ausreichend groß bemessener Raum dazu zur Verfügung steht Außerdem sind Kosten und Ausfälle dieser Bauteile ziemlich hoch.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine

60 Steuerschaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach ausgebildet ist und eine geringe Anzahl von Bauteilen enthält, also kostengünstiger, zuverlässiger und in ihrem Platzbedarf erheblich kleiner ist. Außerdem ermöglicht diese Schaltung den Bau einer binären Zählstufe mit lediglich zwei elementaren logischen Schaltkreisen, die Steuerung der zeitweiligen Abtrennung des Schaltkreises (Sperrung der Ansteuerung) und eine Vielzahl spezieller Verwendungen, beispielsweise bei bistabilen Stromkreisen für Annäherungsschalter, bei denen außer der einwandfeien Arbeitsweise des binären Schaltkreises auch ein begrenzter Raumbedarf desselben gefordert wird.

Die erfindungsgemäße Schaltung zur Lösung der gestellten Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer jeweils an jedem Eingang der Binärzählstufe angebrachten RC- Kombination besteht, deren Zeitkonstante sich von der der anderen unterscheidet, wobei mindestens eine dieser Zeitkonstanten in Abhängigkeit des von ihr gesteuerten Zustandes des Gatters veränderlich ist, um dadurch alternativ einen größeren oder kleineren Wert als der der anderen Zeitkonstanten anzunehmen, damit das Signal auf jedem Gattereingang den Vorrang hat, der im betreffenden Moment den größten Zeitkonstantenwert aufweist, aufgrund dessen der Zustand der Zählerschaltung kommutiert wird, der vor erfolgtem Auftreten des Eingangssignals bestanden hat.

Die Elemente, die es der variablen Zeitkonstante gestatten, alternativ größere oder kleinere Werte als die der anderen anzunehmen, können passive oder aktive Speicherelemente sein, die die Information über den Stand der binären Zählstufe vor erfolgter Ankunft des Signals beibehalten.

Vorzugsweise wird eine Hilfs-ÄC-Kombinalion verwendet, bei der der Kondensator mittels des zugehörigen Widerstandes auf die Ausgangsspannung des von der variablen Zeitkonstante gesteuerten Gatters aufgeladen wird, wodurch dieser Hilfs-ÄC-Kombination die Funktion obliegt, die Information über den gesamten Zeitraum der Anwesenheit des Signals festzuhalten, womit die Steuerung der zeitweiligen Abtrennung der binären Zählstufe gewährleistet ist, sowie mittels einer Diode auf die /?C-Kombination mit variabler Zeitkonstante einzuwirken, um diese Gruppe die zwei oben erwähnten Werte annehmen zu lassen.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird im weiteren anhand eines Ausführungsbeispiels und anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Sie zeigt

die erfindungsgemäße Steuerschaltung in Verbindung mit einer bistabilen Speicherschaltung vom Typ »Flip-Flop«.

In der Zeichnung setzt sich die binäre Zählstufe aus zwei »UND«-Gattern Gi und GZ mit doppeltem Eingang zusammen. Jedes »UND«-Gatter Gi und Gl hat einen Eingang der mit dem Ausgang Ul bzw. Ui des anderen Gatters verbunden ist. Die anderen Gatter-Eingänge sind jeweils über eine zugehörige /?C-Kombination, Ri Ci bzw. RlCZ, mit dem Anschluß 5 für das Einggangssignal verbunden.

Das Eingangssignal wird also gleichzeitig beiden »UND«-Gattern, Gi und Gl, zugeführt. Wenn unter diesen Bedingungen die Zeitkonstanten 7] und Ti der RC-Kombinationen RXCX bzw. R2C2 gleich wären und die Gatter perfekt symmetrisch wären, so wäre der Stand der binären Zählstufe unbestimmt

Wenn nun dagegen die Zeitkonstanten verschieden sind, so hat die Einwirkung des Eingangssignals auf das

Gatter mit größerer Zeitkonstante den Vorrang, wodurch also die endgültige Kommutierung der binären Zählstufe bewirkt wird.

Die erfindungsgemäße Schaltung entspricht dieser Notwendigkeit, indem eine der Zeitkonstanten alterna- s tiv variabel zwischen einem größeren und einem kleineren Wert als der der anderen Zeitkonstante gehalten wird, und zwar in Abhängigkeit des von ihr gesteuerten Gatter-Zustandes.

Im Falle daß T\ die varialble Zeitkonstante ist, erfolgt die Steuerung mittels der Diode D in Abhänigkeit von der Ausgangsspannung des »UND«-Gatters Gi, die mittels des Widerstandes Λ3 dem Kondensator C3 zugeführt wird. wird.

Die Zeitkonstante Γι von RiCi ist im absoluten Wert größer als die Zeitkonstante Ti von /?2C2.Wenn das Potential am Ausgang des Gatters Cl »hoch« ist, so ist die Diode D gesperrt. Da die Zeitkonstante Γι größer ist als die Zeitkonstante Ti, hat die an das Gatter CX angelegte Eingangsspannung Vorrang, wodurch das Potential am Ausgang des Gatters Gi zum kleineren Wert kommutiert, und das Potential am Ausgang des Gatters Gl wieder zum großen Wert geführt wird.

Beim darauffolgenden Eingangssignal hat die Einwirkung auf das Gatter GTL den Vorrang (wodurch das Potential am Ausgang des Gatters Gl zum kleineren Wert kommutiert und das Ausgangspotential des Gatters Gi wieder zum großen Wert geführt wird), da ja das Potential am Kondensator d klein und die Zeitkonstante des Gatters Gl kleiner als die des Gatters Gl ist, nachdem die Diode D leitend geworden ist. Die Information über den dem Kommutationsbefehl vorangehenden Stand der binären Zählstufe wird demnach also vom Kondensator C3 geliefert, der über Λ3 auf das Potential des Gatters Gi aufgeladen wird. Die Zeitkonstante R3C3 ist zumindest größer als die Zeitkonstante RiCi, d.h. die größere unter den ÄC-Kombinationen RiCi und R2C2, damit die erwähnte Information über den gesamten Zeitraum der Anwesenheit des Eingangssignals beibehalten werden kann. Die zeitweilige Sperrung des beschriebenen Schaltkreises wird lediglich durch die Zeitkonstante R3C3 beschränkt; man hat damit die weitere Möglichkeit, mit der erfindungsgemäßen Schallung eine Sperrung der zu sehr einander angenäherten Befehle durchzuführen, indem der Wert der Zeitkonstante Rid dementsprechend geeignet gewählt wird.

Diese Eigenschaft der erfindungsgemäßen Schaltung wird bei einigen Anwendungsgebieten vorgezogen, insbesondere im Falle der Anwendung bei Näherungsschaltern, beispielsweise für Lichtanlagen, um falsches Ansprechen zu vermeiden und einen sichereren Betrieb des Schalters zu gewährleisten.

Natürlich kann die Erfindung auch mit anders gestalteten Bauteilen ausgeführt werden, ohne daß dadurch über den Rahmen des Erfindungsgegenstandes hinausgegangen würde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuerschaltung für das Eingangssignal bei binären Zählstufen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer jeweils an jedem Eingang der Binärzählstufe angebrachten 7? C-Kombination (RiCi, R2C2) besteht, deren Zeitkonstante (T\ bzw. 7J) sich von der der anderen unterscheidet, wobei mindestens eine dieser Zeitkonstanten (T\, Ti) in Abhängigkeit des von ihr gesteuerten Zustandes des Gatters (Gi, Gl) veränderlich ist, um dadurch alternativ einen größeren oder kleineren Wert als der der anderen Zeitkonstanten anzunehmen, damit das Signal auf jedem Gattereingang den Vorrang hat, der im betreffenden Moment den größten '5 Zeitkonstantenwert aufweist, aufgrund dessen der Zustand der Zählerschaltung komrnutiert wird, der vor erfolgtem Auftreten des Eingangssignals (S) bestanden hat.

2. Steuerschaltung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente, die es der Zeitkonstante (Ti) ermöglichen, jeweils alternativ einen größeren oder kleineren Wert als die andere Zeitkonstante (Ti) anzunehmen, aus passiven oder aktiven Speicherelementen (GX, G2) bestehen, die eine Information über den Stand der Binärzählstufe liefern, der vor dem erfolgten Auftreten des Eingangssignals (S^bestanden hat.

3. Steuerschaltung gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element, das es der variablen Zeitkonstante (T\) ermöglicht, alternativ den größeren oder kleineren Wert als der der anderen Zeitkonstante (Ti) anzunehmen, vorzugsweise aus einer Hilfs-ÄC-Kombination (R 3, C3) besteht, deren Kondensator (CX) über den Widerstand (R3) mit der Ausgangsspannung des von der variablen Zeitkonstante (Ti) gesteuerten Gatters (Gi) aufgeladen wird, wodurch auf diese Konstante (Ti) mittels einer Diode (D) eingewirkt wird, welche den Potentialunterschied zwischen der gesteuerten RC-Kombination (Ri, Ci) und der Hilfs-/?C-Kombination (Ri, C3) erfaßt.