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Elektronische Schaltungsanordnung zur Speicherung von dekadischen
Impulsen Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Schaltungsanordnung zum
Speichern von dekadischen Impulsreihen in binär verschlüsselter Form zu einer bestimmten
Klasse [z. B. (2) oder (3)]. Es sind bereits elektronische Schaltungsanordnungen
zur Aufnahme von dekadischen Stromstoßreihen bekanntgeworden, bei welchen als Speicherelemente
stabile Kippschaltungen verwendet werden. Bei einem Speichervorgang ist jedem Stromstoß
eine bestimmte Kombination von Speicherelementen, d. h. betätigten Kippschaltungen,
zugeordnet. Um während der Aufnahme einer Stromstoßreihe die entsprechenden Kombinationen
zu ändern, sind die Speicherelemente miteinander in der Weise gekoppelt, daß mit
jedem einlaufenden Impuls die entsprechende Kombination gebildet werden kann. Diese
Kopplungen können kapazitiv, galvanisch oder elektronisch ausgebildet sein. Diese
starren Kopplungen zwischen den Speicherelementen lassen nur bestimmte Möglichkeiten
für die Kombinationsbildung zu. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Kombinationselemente
nur in einer bestimmten Reihenfolge vorwärts oder rückwärts gerichtet miteinander
verbunden werden können. Hierdurch ergibt sich für die verschlüsselt aufgenommenen
Stromstoßreihen eine unregelmäßige Kombinationsbildung;: d. h., es können beispielsweise
ein, zwei oder drei Kombinationselemente wirksam sein. Eine solche unregelmäßige
Kombinationsbildung bedeutet für die Auswertung gespeicherter Stromstoßreihen insofern
einen Nachteil, als die Abgreifelemente nicht einheitlich ausgebildet sein können.
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Es ist bereits bekannt, die Funktion von als Speicherelemente wirkenden
umschaltbaren Schaltelementen, beispielsweise elektronischer Kippschaltungen zur
Vorbereitung des Schaltzustandes von Torschaltungen zu verwenden: Auch beim Erfindungsgegenstand
ist von dieser Maßnahme Gebrauch gemacht. Dieser sieht eine Anordnung vor, welche
für die Speicherung dekadischer Stromstoßreihen eine Kodierung zu einer bestimmten
Klasse gestattet [z. B. (2), (3) usw.]. Die Tatsache, daß für jeden Impuls einer
Stromstoßreihe die gleiche Zahl von Kombinationselementen betätigt ist, hat auch
im Hinblick auf die Überwachung derartiger Speichereinrichtungen den bemerkenswerten
Vorteil, daß bei Unter- oder überschreiten jeweils betätigter Kombinationselemente
eine Störung bei dem Speichervorgang sofort offenbar wird. Die erfindungsgemäße
Anordnung ist daher so ausgebildet, daß die umschaltbaren Schaltelemente mit ihnen
jeweils zugeozdneten Torschaltungen derart in -Kettenschaltung angeordnet sind,
daß beim Anlegen von Impulsen, die gleichzeitig alle Torschaltungen erreichen, nur
jene Torschaltungen geöffnet werden, die durch die ihnen zugeordneten umschaltbaren
Schaltelemente in den Vorbereitungszustand versetzt sind, und daß die geöffneten
Torschaltungen auf die ihnen zugeordneten umschaltbarenSchaltelemente jeweils einenUmschaltimpuls
geben.
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Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme
der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt Fig. 1 eine schematische Kippschaltung
mit zwei stabilen Zeitlagen, Fig. 2 die Kippschaltung in den Einzelheiten, wie sie
für diese Erfindung benötigt wird, Fig. 3 die schematische Darstellung eines elektronischen
Koinzidenztores, Fig. 4 die Einzelheiten eines Koinzidenztores, Fig. 5 eine Schaltungsanordnung
zur Impulsspeicherung, Fig. 6 ein Prinzipschaltbild für die Zusammenfassung mehrerer
Speichereinrichtungen, wie einzeln in Fig. 5 dargestellt.
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In der Impulsspeicherschaltung der Fig. 5 werden Kippschaltungen und
elektronische Tore mit Koinzidenzimpulsen nach den bekannten Ausführungen benutzt.
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In Fig. 1 ist schematisch eine Kippschaltung gezeigt, welche die beiden
Elemente 0 und 1 enthält. Jedes der beiden Elemente 0 und 1, kann
zwei stabile Lagen einnehmen, welche als »gezündet« und »gelöscht« festgelegt sind.
Die Elemente 0 und 1 bilden die Kippschaltung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Diese
Elemente sind miteinander derart verbunden, daß,
wenn eines der
Elemente sich in einer der beiden möglichen Lagen befindet, das andere Element die
jeweils andere Lage einnimmt. Auf diese Weise kann die Kippschaltung zwei stabile
Lagen einnehmen. Die Umschaltung von einer in die andere Lage erfolgt unter Einfluß
eines Steuerimpulses, der an einem geeigneten Punkt der Schaltung angelegt wird.
Derartige Kippschaltungen können mehrere Ausgänge besitzen, wie es aus dem Stand
der Technik bekannt ist. In der hier betrachteten Schaltung enthält jedes der Elemente
einen Eingang und einen Ausgang. Somit hat das Element 0 einen Eingang E0
und einen Ausgang SO und analog das Element l einen Eingang E 1 und einen
Ausgang S 1. Weiterhin ist mit einer gestrichelten Linie ein Ausgang S'
l des Elementes 1 gezeigt, jedoch ist in dem betrachteten Beispiel dieser
Ausgang mit demselben Punkt der Schaltung verbunden wie der Ausgang S1.
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Wie aus Fig.2 hervorgeht, ist hier ein Ausführungsbeispiel bekannter
Art gezeigt. Die Kippschaltung benutzt die beiden gasgefüllten Röhren GO und
G l. Die Eingangs- und Ausgangsklemmen sind genauso bezeichnet wie
in Fig. 1. Die Kathode der Röhre G0 ist mit Erdpotential über die Widerstände R10
und R20 parallel mit dem Kondensator C 10
verbunden. Der Punkt zwischen den
Widerständen RIO und R20 ist mit der Zündelektrode der Röhre G 1 über den Widerstand
R 1 zusammengeschaltet. Die Anoden der gasgefüllten Röhren G 0 und G 1 werden über
den gemeinsamen Widerstand R 31 mit einer Anodenbatterie HT mit hoher positiver
Spannung verbunden. Die Steuerimpulse werden an die Zündelektrode der Gasröhre G
0 an der Klemme E 0 über den Kondensator C 20 angelegt. Die Schaltelemente R 11,
R 21, R 2, C 11, C 21 führen über die Klemmen E 1 und S 1 für die Röhre G 1 dieselben
Schaltfunktionen aus, wie bereits für die Röhre GO beschrieben.
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Die Funktionen der Schaltung in Fig.2 wickeln sich in der Weise ab,
daß bei Beginn die Röhre G 0
gezündet und die Röhre G1 demgemäß gelöscht ist.
Wenn nun ein positiver Steuerimpuls an die Klemme E 1 gelegt wird, erfolgt ein Zünden
der Röhre G l,
welche die Röhre GO durch den gemeinsamen Widerstand R31 und
den Kondensator C 10 löscht. Dadurch erhält man dann eine Spannungserhöhung an der
Ausgangsklemme S1 und einen Spannungsabfall an der Ausgangsklemme SO. Wird ein positiver
Steuerimpuls an die Klemme E0 gelegt, so wird die Kippschaltung wieder in ihre Ausgangsstellung
zurückgeführt.
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Die Fig.3 stellt schematisch ein elektronisches Stromtor dar, welches
bei Koinzidenzimpulsen wirksam wird. Es enthält drei Eingangsklemmen C 1, C 2, C
3 und eine Ausgangsklemme O 1. Der Index 3 im Kreis zeigt an, daß eine Koinzidenz
von drei vorbestimmten Potentialen notwendig ist, welche an den Klemmen C 1, C 2
und C 3 angelegt werden müssen, um ein Ausgangssignal an der Klemme O 1 zu erzeugen.
Die Richtung der Pfeile zeigt den Unterschied zwischen den Eingangs- und Ausgangsklemmen.
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In Fig. 4 ist eine Ausführung von Koinzidenztoren gezeigt, welche
stromrichtungsabhängige Schaltmittel wie Selen- oder Germaniumgleichrichter Re 1,
Re 2, Re3 benutzen. Die Gleichrichter sind in der Weise angeordnet, daß immer eine
gleiche Elektrode mit dem gemeinsamen Punkt 2 verbunden wird. Dieser gemeinsame
Punkt wird mit der Ausgangsklemme O 1 und außerdem mit der positiven Klemme der
Batterie über einen Widerstand R 4 verbunden. Man kann leicht einsehen, daß, wenn
eine der Klemmen C 1, C 2 oder C 3 ein negatives Potential in Hinblick auf
das Batteriepotential besitzt, das Potential des Punktes 2 und dasjenige der Ausgangsklemme
O 1 negativer als die Batteriespannung wird. Der vorgesehene Widerstand R 4 besitzt
einen geeigneten Wert in bezug auf die Gleichrichter. Die Ausgangsklemme O 1 wird
nur dann auf ein Potential nahe der Batteriespannung gebracht, wenn die Klemmen
C 1, C 2 und C 3 positive Potentiale führen, welche gleich der Spannung der Batterieklemme
sind.
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Es ist ein spezielles Ausführungsbeispiel einer Kippschaltung und
ebenfalls eine Ausführungsform für eine Koinzidenzschaltung mit elektronischen Toren
beschrieben worden. Es können natürlich auch Anordnungen für elektronische Koinzidenzschaltungen
mit Vakuumröhren oder Kippschaltungen mit Vakuumröhren oder Transistoren verwendet
werden.
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Fig. 5 stellt ein Prinzipschema einer Zählkette in Ringform dar, welche
die Einspeicherung von zehn Impulsen mit jeweils 2 von 5 Speicherelementen gestattet.
Aus diesem Grunde werden fünf Kippschaltungen A, B, C, D und E benutzt, welche
gemäß der in Fig.l bzw. 2 gezeigten Schaltungsanordnungen ausgeführt sind. Jeder
Kippschaltung ist ein elektronisches Tor A 3, B 3. . . E 3 zugeordnet, wobei jede
Torschaltung der in Fig. 3 bzw. 4 gezeigten Anordnungen entspricht. Die Eingangs-
und Ausgangsklemmen der einzelnen Schaltelemente sind mit Pfeilen bezeichnet. Die
Impulse werden an die Klemme F1 angelegt, und zwar als positive Impulse. Letztere
werden unter Zuhilfenahme des Kondensators C 4 und des Widerstandes R 5 gleichzeitig
an alle elektronischen Tore angelegt. Jedes elektronische Tor (z. B. C3)
empfängt ein Steuerpotential von dem unteren Element der vorhergehenden Kippschaltung
(in diesem Fall B 1) und zusätzlich ein Steuerpotenial von dem oberen Element der
übernächsten Kippschaltung (in diesem Fall von E0). Außerdem steuert jedes Element
der Kippschaltung (C1 für das gezeigte Beispiel) das Zünden des oberen Elementes
der vorhergehenden Kippschaltung (B0). Das Zünden der unteren Elemente der Kippschaltungen
wird von den diesen zugeordneten elektronischen Toren veranlaßt. Es ist weiterhin
in gestrichelten Linien eine Schaltung für die Rückstellung in die Nullage gezeigt,
welche im einzelnen später erklärt wird.
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Es wird nunmehr die Betriebsweise der Schaltung in Fig.5 beschrieben.
Die hierbei benutzte Kodierung ist folgende:
| Zu speichernde Art ihrer Kodierung in der |
| Ziffer Speicherschaltung |
| 0 1 1 0 0 0 |
| 1 1 0 1 0 0 |
| 2 0 1 1 0 0 |
| 3 0 1 0 1 0 |
| 4 0 0 1 1 0 |
| 5 0 0 1 0 1 |
| 6 0 0 0 1 1 |
| 7 1 0 0 1 0 |
| 8 1 0 0 0 1 |
| 9 0 1 0 0 1 |
Bei dem benutzten Speichersystem bedeutet eine 0 eine Schaltstellung,
bei welcher in den Kippschaltungen das jeweilige Element 0 gezündet und das Element
1 gelöscht ist. Die Ziffer 1 dagegen bedeutet für die Kippschaltung die umgekehrte
stabile Lage. Es wird angenommen, daß sich bei Beginn die Schaltung in der Lage
0 befindet, d. h. daß die Elemente A 1, B 1, C 0, D 0 und E 0 leitend und die anderen
Elemente gelöscht sind.
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Aus dem angenommenen Schaltzustand ergibt sich, daß das elektronische
Tor B 3 an seinen Steuerklemmen b 3.1 und 2 b 3.2 positive Steuerpotentiale empfängt,
welche von den gezündeten Elementen A 1 und D 0 angelegt werden. In gleicher Weise
empfängt das elektronische Tor C 3 an seinen Eingangsklemmen c3.1 und 2c3.2 Steuerpotentiale
von den Elementen B1 und E0, wobei letztere ebenfalls gezündet sind. Wenn ein Steuerimpuls
an die Klemme F 1 angelegt wird, wird dieser gleichzeitig allen elektronischen Toren
A 3, B 3, C 3, D 3 und E 3 zugeführt. Es erzeugen jedoch dabei nur die elektronischen
Tore B 3 und C 3 je einen Ausgangsimpuls. Der Ausgangsimpuls des Tores B 3 wird
als Zündimpuls an das Element B 1 geführt, welches aber bereits gezündet ist, so
daß hiermit keine Schaltänderung erzielt wird. Der Ausgangsimpuls an der Klemme
C 3 wird an das Element C 1 gelegt und veranlaßt damit eine Umschaltung der Kippschaltung
C. Das Element C 1 wird leitend und legt ein positives Steuerpotential an die Klemme
d3.1 des elektronischen Tores D 3 und ebenso an das Element
B 0 der Kippschaltung B, wodurch eine Umschaltung dieser Kippschaltung
verursacht wird. Nach Beendigung dieser Schaltvor-,gänge sind die Elemente A 1,
B 0, C 1, D 0 und E 0 gezündet. Dadurch empfängt nur das elektronische Tor
B 3 an seinen Eingangsklemmen b 3.1 und 2 b 3.2 positive Steuerpotentiale
von den gezündeten Elementen A 1 und D 0. Wenn nun ein zweiter Steuerimpuls
an die Klemme F 1 gelegt wird, veranlaßt der Ausgangsimpuls des elektronischen Tores
B 3 eine Umschaltung des Elementes B, wodurch wiederum eine Umschaltung des Elementes
A erfolgt. Die Arbeitsweise der Schaltung bei Anlegen von weiteren Steuerimpulsen
an die Klemme F 1 kann aus den Erklärungen abgeleitet werden, welche für die ersten
beiden Impulse gegeben wurden. Man kann feststellen, daß, wenn neun Impulse an die
Eingangsklemmen F 1 angelegt werden, die Elemente A 0; B
1,
CO, D 0 und E 1 gezündet sind. Das elektronische Tor
A 3 empfängt dann an seinen Steuerklemmen a3.1 und a3.2 positive Steuerpotentiale
von den Elementen E 1 und CO. Bei Anlegen eines zehnten Steuerimpulses an
die Klemme F1 wird mit Hilfe des elektronischen Tores A 3 eine Umschaltung der stabilen
Lagen des Elementes A veranlaßt, was wiederum das Zünden des Elementes E 0 zur Folge
hat. Die Zählschaltung ist dann in ihre Ruhelage zurückgekehrt und kennzeichnet
damit die Ziffer 0. Mit der Leitung CA wird die Nullschaltung vorgenommen, und mit
der Leitung CR wird eine hohe Spannung angelegt, um die Kippschaltung zu speisen.
Wenn die Taste RS betätigt ist, wird die hohe Spannung HT abgeschaltet, was ein
Löschen aller gezündeten Elemente und eine Entladung des Kondensators C 5 zur Folge
hat. Sobald die Taste RS in ihre Ruhelage gebracht ist, wird die erhöhte Spannung
an die Kippschaltungen wieder angelegt und ein positiver Steuerimpuls über den Kondensator
C 5 und die Entkopplungsgleichrichter Ra, Rb, Rc, Rd, und Re an die Schaltelemente
A 1, B l, CO, D O, E 0 gelegt, welche daraufhin zünden. Die Schaltungsanordnung
wird damit in ihre Ruhelage gebracht.
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Fig. 6 stellt eine Einrichtung dar, welche Addition von Ziffern gestattet.
Wenn die in Fig. 5 gezeigte Schaltungsanordnung zehn Impulse gezählt hat, kehrt
sie in die Nullage zurück und ein Impuls muß dann auf die folgende Zähleinrichtung
übertragen werden, z. B. die Zähleinrichtung für Zehnerziffern. Es wird daher für
diesen Zweck ein elektronisches Tor P 1 benutzt, -welches einen Ausgangsimpuls entsprechend
der Zuführung von vorbestimmten Potentialen an die beispielsweise vier Eingangsklemmen
G1, G2, G3
und G 4 gibt. Ein solches elektronisches Tor kann so ausgebildet
sein, wie die in Fig. 4 gezeigte Schaltung. Die vier Eingangsklemmen des elektronischen
Tores P 1 können z. B. mit den Ausgangsklemmen der Schaltelemente A 1, B
1, C 0, D 0 verbunden werden, so daß, wenn alle diese Schaltelemente
gezündet sind, d. h. nach Empfang von zehn Impulsen, ein Impuls an der Ausgangsklemme
41 des Tores P 1 erscheint, welcher über die Verstärkereinrichtung AM geführt
wird. Dieser Impuls kann an die Klemme F 1 der Zähleinrichtung für Zehnerziffern
gelegt werden, und zwar in der Weise, wie für die Schaltung in Fig. 5 beschrieben.
Es ist klar, daß in. derselben Weise jede Anzahl von Zählstromkreisen hinzugefügt
werden kann. In gleicher Weise ist es möglich, Ringzählschal-Lungen in Kettenanordnung
anzuordnen, welche jede beliebige Anzahl von Schaltelementen enthalten, um Impulse
mit 2 von m Speicherelementen aufzunehmen, wobei m jede beliebige Zahl sein kann.