DE1057177B - Elektronischer Impulsgeber fuer die Ziffernwahl in der Nachrichtentechnik - Google Patents
Elektronischer Impulsgeber fuer die Ziffernwahl in der NachrichtentechnikInfo
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Description
DEUTSCHES
Mechanische Impulsgeber werden in der Nachrichtentechnik bei der Ziffernwahl, z. B. beim TeIefonieverkehr,
an vielen Stellen verwendet. Diese genügen den heutigen Anforderungen an Schnelligkeit
und Präzision nicht mehr. Es ist bereits eine Reihe von elektronischen Impulsgebern, die z. B. mit Transistoren
oder Röhren arbeiten, bekannt. Diesen haftet der Nachteil eines großen Aufwandes an. Es ist auch
bereits bekannt, von der Teilnehmerseite mit Hilfe von Zener-Dioden ausschließlich Spannungen oder
Kombinationen von Spannungen an das Vermittlungsamt weiterzuleiten. Dieser Aufwand ist auf der Teilnehmerseite
verhältnismäßig gering, erfordert aber amtsseitig eine beträchtliche Bereitstellung von
Schaltmitteln, die die ankommenden Spannungen zuerst analysieren und dann in Impulse umwandeln.
Die Erfindung betrifft demgegenüber einen elektronischen Impulsgeber für die Ziffernwahl mit Halbleiterelementen
mit negativer Widerstandskennlinie. Dieser Impulsgeber ist infolge seines geringen Aufwandes
an Schaltelementen geeignet, als Zahlengeber für Anwendungsgebiete in der Wähltechnik auch auf
der Teilnehmerseite eingesetzt zu werden.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch das Zusammenwirken zweier Halbleiterelemente mit negativer
Widerstandskennlinie, von denen das erste in der monostabilen, das zweite in der astabilen Kipplage
arbeitet, wobei das erste durch das wahlweise Einschalten von den monostabilen Kippvorgang auslösenden
und seine Zeitdauer bestimmenden Schaltelementen in seinen Steuerkreis während dieses Kippvorganges
das zweite Halbleiterelement durch Verschiebung der Potentialverhältnisse an dessen Elektroden
auftastet, derart, daß für dieses die astabile Kippbedingung erfüllt ist und von ihm eine durch die jeweils
ausgewählten Schaltelemente bestimmte Anzahl von Impulsen abgegeben wird.
Transistor-Kippschaltungen, die in der monostabilen oder astabilen Kipplage arbeiten, sind an sich
bekannt.
Es sind weiter Röhrenschaltungen bekanntgeworden, bei denen durch eine von einer zugeführten Impulszahl
abhängige Kondensatorumladung der Arbeitspunkt einer Röhre verschoben und ein astabiler Multivibrator
aufgetastet wird. Derartige Schaltungen dienen jedoch zur Umwandlung von einem elektrischen
Speicher in unregelmäßiger Folge zugeführten Impulsen in eine der gespeicherten Impulszahl proportionale
Anzahl elektrischer Impulse und nicht zur willkürlichen Aussendung einer wählbaren Anzahl von
Impulsen für die Ziffernwahl.
Vorteilhaft können bei der Erfindung Schalttransistoren Verwendung finden, d. h. Flächentransistoren,
bei denen über eine sperrfrei kontaktierte, am Kollek-Elektronischer Impulsgeber
für die Ziffernwahl in der
Nachrichtentechnik
Anmelder:
Süddeutsche Telefon -Apparate - Kabel -
und Drahtwerke Aktiengesellschaft,
Nürnberg, Allersberger Str. 185
Dr. phil. Helmut Salow und Otto Schulz, Darmstadt,
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
torpotential liegende Hilfselektrode ein geringer Strom von Mehrheitsladungsträgern in Richtung auf
den Basiskontakt zu fließt.
Es ist aber auch möglich, im Rahmen des erfindungsgemäßen Grundgedankens andere Halbleiterelemente,
wie Spitzentransistoren, npn-pnp-Kombinationen usw., einzusetzen, sofern sie eine negative
Widerstandskennlinie aufweisen.
Im folgenden soll die Erfindung an Hand von fünf schematischen Darstellungen näher erläutert werden.
Abb. 1 zeigt das Prinzip-Schaltbild des elektronischen Impulsgebers nach der Erfindung, wobei auf
die mechanische Ausführung der Zifferntasten nicht näher eingegangen werden soll, da sie nicht Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist;
Abb. 2 zeigt die Stromspannungskennlinie der zur Verwendung gelangenden Schalttransistoren;
Abb. 3 zeigt den Spannungsverlauf an den Ausgangswiderständen der beiden Transistorstufen der
Schaltung nach Abb. 1;
Abb. 4 zeigt eine Variante der Schaltung nach Abb. 1, bei der an Stelle der Basis der Emitter gesteuert
wird;
Abb. 5 zeigt den Spannungsverlauf an den Ausgangswiderständen der beiden Transistorstufen der
Schaltung nach Abb. 4.
In Abb. 1 sind zur Vereinfachung des Schaltbildes nur drei Wahlebenen und drei Ziffern bezeichnet
worden. Nach dem Einstellen der Rufnummer in dem mechanischen Ziffernspeicher wird eine zusätzliche
Abfrageeinrichtung (in Abb. 1 nicht angedeutet) ausgelöst, die die gedrückten Kontakte in bestimmten Abständen
und in der gewünschten Reihenfolge an die
909 510/95
Basis schaltet. Dadurch werden die entsprechenden Impulse im elektrischen Teil des Gebers ausgelöst
und über die Leitung gegeben. Ist die Verbindung zustande gekommen, so wird nach Gesprächsschluß die
mechanische Blockierung aufgehoben, und die Tasten springen in ihre Ruhelage zurück. Kommt keine Verbindung
zustande, so bleiben die Tasten eingeschaltet. Nach beliebiger Zeit kann dann ein neuer Abfragevorgang
ausgelöst werden.
Der elektrische Teil des Impulsgebers besteht aus zwei Schalttransistoren T1 und T2. Von diesen hat T2
die Aufgabe, die eigentlichen Impulse nach Höhe und Zeitdauer abgestimmt zu liefern, während T1 die Zeitdauer
bestimmt, in der T2 Impulse abgibt. Die Impulse werden also von T2 erzeugt, ihre Zahl wird von
T1 bestimmt. Um diese Funktionen erfüllen zu können,
arbeitet der Schalttransistor T2 als astabiler Kippgenerator, d. h., sein Arbeitswiderstand R5 ist so
ausgelegt, daß er den negativen Teil seiner Stromspannungscharakteristik
(JejUe) schneidet. T2 besitzt
also keinen festen Arbeitspunkt. Er durchläuft die Punkte 1, 2, 3, 4 seiner Charakteristik (Abb. 2) unaufhörlich,
sobald seine Vorspannungen an Emitter und Kollektor dazu eingestellt sind. Der zeitliche Ablauf
dieses Kippvorganges wird im wesentlichen durch das Glied R5, C4 geregelt. Die Höhe der Impulsspannungen
hängt von der Kollektorspannung, von der Schaltcharakteristik und von R7 ab. Die Impulse
werden über R7 kapazitiv abgenommen und auf eine
Leitung gegeben.
Der Schalttransistor T1 hat die Aufgabe, die von T2
ausgehende kontinuierliche Impulsfolge zu begrenzen und damit die Ziffern einzustellen. Das geschieht in
folgender Weise: T1 arbeitet als monostabiler Kippgenerator,
d. h., T1 hat auf der Schaltcharakteristik einen festen Arbeitspunkt, in dem er in seiner Ruhestellung
wartet. Dazu können prinzipiell nur Schnittpunkte der Arbeitsgeraden des Transistors mit den
stabilen Teilen seiner Charakteristik gewählt werden. Im vorliegenden Fall sind das die Punkte 1 und 5.
Ruhelage bei 1 bedeutet, daß der Schalttransistor T1 seine
Wartestellung im leitenden Zustand besitzt. Ruhelage bei 5 heißt, daß seine Wartestellung im gesperrten
oder nichtleitenden Zustand.liegt. Beide Ruhestellungen können den gewünschten Schalteffekt liefern.
In Abb. 1 befindet sich der Schalttransistor T1 in
der Wartestellung 1, also im leitenden Zustand. Dies
wird durch eine negative Vorspannung an seinem Emitter bewirkt. Durch Betätigung des Schalters 5*
und eines Ziffernschalters in einer Wahlebene wird ein negativer Schaltimpuls ausgelöst, der den Transistor
aus der Stellung 1 heraushebt und den monostabilen Kippvorgang in der Reihenfolge von 1 nach
2, 3, 4 und wieder nach 1 ablaufen läßt. Der Spannungsverlauf, der sich dabei am Widerstand R1 einstellt,
ist in Abb. 3 a wiedergegeben. Der zeitliche Ablauf vom Arbeitspunkt 2 und 3 wird durch die jeweils
eingetasteten Widerstände R2' oder R2" oder R2" geregelt.
Bei einer bestimmten Arbeitsspannung an .R1 wird nun der Impulsgeber T2 geöffnet. Er gibt seine
Impulse an die Leitung ab, bis der Spannungsabfall an R1 (zwischen den Arbeitspunkten 4 und 1) wieder
über die Öffnungsspannung für T2 angehoben ist. Der Taktgeber T2 ist dann ausgeschaltet.
In der beschriebenen Art können die Widerstände R2
den Spannungsverlauf an R1 beeinflussen und somit die
Zahl der von T2 abgegebenen Impulse bestimmen. Die am Widerstand R7 dabei auftretenden Impulse zeigt
Abb. 3 b. Die Schaltung nach Abb. 1 hat also bezüglich T1 folgende charakteristische Merkmale: In T1
fließt in der Ruhestellung ein Strom (negativer Emitter). Es wird der Arbeitspunkt nach Abb. 2 als
Ruhepunkt gewählt. Die die Impulszahl bestimmenden Schaltglieder liegen in der Basiszuleitung und
werden durch einfache Widerstände gebildet. Die impulsauslösende Spannung für T2 wird zwischen
Emitter und Basisspeisepunkt von T1 abgenommen.
Abb. 4 zeigt eine andere Schaltanordnung, die in gleicher Weise als Impulsgeber geeignet ist. Das
Arbeitsprinzip dieser Anordnung ist dem nach Abb. 1 verwandt. Wiederum stellt der Schalttransistor T11 in
der astabilen Kipplage den Taktgeber der Schaltung dar. Der Schalttransistor T1 bestimmt wiederum die
Arbeitszeit von T2 und definiert damit die Impulszahl.
Der Emitter von T1 erhält aber eine positive Vorspannung; in der Ruhestellung liegt der Arbeitspunkt dieses Transistors an der Stelle 5 der Abb. 2.
Transistor T1 ist also zunächst gesperrt. Sein Arbeitswiderstand R2 ist so gewählt, daß er in der
monostabilen Kipplage arbeitet. Die Dauer des monostabilen Kippablaufes wird durch die Zeitkonstanten
R1 C1 und R1 C2 usf. geregelt, die über den
Schalter S in den Emitterkreis von T1 eingeschaltet
werden. Durch Betätigung von Schalter 5" wird der Kippvorgang an T1 ausgelöst. Die jeweils eingetastete
Kapazität C1, C2, C3 definiert die Dauer der Kippschwingung.
An Ri entsteht der in Abb. 5 a wiedergegebene Spannungsverlauf. Nunmehr erhält auch
der an der Kollektorzuleitung von T1 liegende Emitter von T2 ein negatives Spannungssignal. Der Impulsgeber
T2 beginnt zu arbeiten, bis T1 wieder volle Kollektorspannung
besitzt. Die an die Leitung abzugebenden Impulse werden wieder an Widerstand R7
abgenommen, an dem der aus Abb. 5 b ersichtliche zeitliche Spannungsverlauf auftritt. Die charakteristischen
Merkmale dieser Schaltung bestehen darin, daß T1 aus dem gesperrten Zustand heraus arbeitet
und der Emitter von T1 eine positive Vorspannung erhält. Die die Impulszahl bestimmenden Schaltelemente
sind Kapazitäten, die in dem Emitterkreis von T1 eingeschaltet werden. Die impulsauslösenden
Spannungen für T2 werden auf der Kollektorseite von T1 abgenommen.
Es ist selbstverständlich möglich, für T1 einen anderen
Ruhepunkt, z. B. den Punkt 1 der Abb. 2, zu wählen. Es müssen dann einige Schaltglieder umgebaut
werden. Am Prinzip der Schaltanordnung wird dadurch nichts geändert. Außerdem können die in den
beiden Schaltarten angegebenen verschiedenen Merkmale in beliebiger Weise miteinander vertauscht und
kombiniert werden, ohne das erfindungsgemäße Prinzip zu verlassen. Die hier möglichen Kombinationen
sollen nicht im einzelnen aufgeführt werden.
Claims (12)
1. Elektronischer Impulsgeber für die Ziffernwahl in der Nachrichtentechnik, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Halbleiterelemente mit negativer Widerstandskennlinie, von denen das erste
als monostabiler und das zweite als astabiler Kippkreis arbeitet, derart zusammenwirken, daß
das erste Halbleiterelement (T1) durch das wahlweise Einschalten von den monostabilen Kippvorgang
auslösenden und seine Zeitdauer bestimmenden Schaltelementen (R2', R2", R2") in seinen
Steuerkreis während dieses Kippvorganges das zweite Halbleiterelement (T2) durch Verschiebung
der Potentialverhältnisse an dessen Elektroden so auftastet, daß für dieses die astabile Kippbedingung
erfüllt ist und von ihm eine durch die
1 UÖ7 17/
jeweils ausgewählten Schaltelemente bestimmte Anzahl von Impulsen abgegeben wird.
2. Elektronischer Impulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiterelement
mit negativer Widerstandskennlinie ein Schalttransistor mit flächenhaften pn-Übergängen Verwendung
findet, bei dem über eine sperrfrei kontaktierte, am Kollektorpotential liegende Hilfselektrode
ein Strom von Mehrheitsladungsträgern in Richtung auf den Basiskontakt zu fließt.
3. Elektronischer Impulsgeber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzuführung
des in der astabilen Kipplage arbeitenden Schalttransistors (T2) mit dem Emitter des in
der monostabilen Kipplage arbeitenden Schalttransistors (T1) verbunden ist.
4. Elektronischer Impulsgeber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzuführung
des in der astabilen Kipplage arbeitenden Schalttransistors (T2) mit dem Kollektor des
in der monostabilen Kipplage arbeitenden Schalttransistors (T1) verbunden ist.
5. Elektronischer Impulsgeber nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auslösung des monostabilen Kippvorganges durch die Parallelschaltung von Widerständen (R2', R2",
R2'") im Basis- oder Emitterkreis des in der monostabilen Kipplage arbeitenden Schalttransistors
(T1) hervorgerufen wird.
6. Elektronischer Impulsgeber nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auslösung des monostabilen Kippvorganges durch die Auftrennung einer Parallelschaltung von
Widerständen im Basis- oder Emitterkreis des in der monostabilen Kipplage arbeitenden Schalttransistors
(T1) hervorgerufen wird.
7. Elektronischer Impulsgeber nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auslösung des monostabilen Kippvorganges durch den Spannungsstoß einer Induktivität auf einen
Steuerkreis des in der monostabilen Kipplage arbeitenden Schalttransistors (T1) hervorgerufen
wird.
8. Elektronischer Impulsgeber nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auslösung des monostabilen Kippvorganges durch die Anschaltung eines Kondensators an eine
Steuerelektrode des in der monostabilen Kipplage arbeitenden Schalttransistors (T1) hervorgerufen
wird.
9. Elektronischer Impulsgeber nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dauer des monostabilen Kippvorganges durch einen Widerstand im Steuerkreis des in der monostabilen
Kipplage arbeitenden Schalttransistors festgelegt ist.
10. Elektronischer Impulsgeber nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dauer des monostabilen Kippvorganges durch einen Kondensator im Steuerkreis des in der
monostabilen Kipplage arbeitenden Schalttransistors (T1) festgelegt ist.
11. Elektronischer Impulsgeber nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auslösung des monostabilen Kippvorganges durch die gleichzeitige Einfügung oder Veränderung
eines Schaltelementes im Emitter- und im Basiskreis des in der monostabilen Kipplage arbeitenden
Schalttransistors (T1) erfolgt.
12. Elektronischer Impulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung des
monostabilen Kippvorganges durch von außen dem Steuerkreis zugeführte Impulse bewirkt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 962 442;
»Proceedings of the IRE«, November 1952, S. 1534 bis 1537.
Deutsche Patentschrift Nr. 962 442;
»Proceedings of the IRE«, November 1952, S. 1534 bis 1537.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 90Ϊ 510/95 5.59
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED25622A DE1057177B (de) | 1957-05-17 | 1957-05-17 | Elektronischer Impulsgeber fuer die Ziffernwahl in der Nachrichtentechnik |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED25622A DE1057177B (de) | 1957-05-17 | 1957-05-17 | Elektronischer Impulsgeber fuer die Ziffernwahl in der Nachrichtentechnik |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1057177B true DE1057177B (de) | 1959-05-14 |
Family
ID=7038595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED25622A Pending DE1057177B (de) | 1957-05-17 | 1957-05-17 | Elektronischer Impulsgeber fuer die Ziffernwahl in der Nachrichtentechnik |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1057177B (de) |
Cited By (4)
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DE1134113B (de) * | 1960-09-03 | 1962-08-02 | Philips Nv | Vorrichtung zur elektronischen Erzeugung eines Waehlsignals fuer Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen |
DE1139887B (de) * | 1960-03-22 | 1962-11-22 | Autophon Ag | Einrichtung zur Erzeugung von aus Folgen von Impulsen und Impulspausen gebildeten, insbesondere fuer die UEbertragung der Wahl in Telephonanlagen geeigneten Steuerkriterien |
DE1260556B (de) * | 1959-08-05 | 1968-02-08 | Ibm | Schaltung zur Realisierung logischer Funktionen und Verfahren zur Abstimmung der Oszillatorfrequenz dieser Schaltung |
US3407271A (en) * | 1964-12-17 | 1968-10-22 | Western Electric Co | Automatic telephone dialer utilizing a variable controlled multivibrator |
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DE962442C (de) * | 1953-04-01 | 1957-04-25 | Ebauches Sa | Anordnung zur Umwandlung von einem elektrischen Speicher in vorzugsweise unregelmaessiger Folge zugefuehrten, rasch aufeinanderfolgenden Impulsen in eine der gespeicherten Impulszahl oder einer dieser entsprechenden elektrischen Groesse proportionale Anzahl elektrischer Impulse |
-
1957
- 1957-05-17 DE DED25622A patent/DE1057177B/de active Pending
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DE962442C (de) * | 1953-04-01 | 1957-04-25 | Ebauches Sa | Anordnung zur Umwandlung von einem elektrischen Speicher in vorzugsweise unregelmaessiger Folge zugefuehrten, rasch aufeinanderfolgenden Impulsen in eine der gespeicherten Impulszahl oder einer dieser entsprechenden elektrischen Groesse proportionale Anzahl elektrischer Impulse |
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