DE1265782B - Schaltungsanordnung zur Unterdrueckung von Prellimpulsen, die beim Schalten einer mechanisch betaetigten Kontaktanordnung entstehen - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Unterdrueckung von Prellimpulsen, die beim Schalten einer mechanisch betaetigten Kontaktanordnung entstehenInfo
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/01—Details
- H03K3/013—Modifications of generator to prevent operation by noise or interference
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- Air Bags (AREA)
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
H03k
Deutsche Kl.: 21 al - 36/02
Nummer: 1 265 782
Aktenzeichen: J 28022 VIII a/21 al
Anmeldetag: 29. April 1965
Auslegetag: 11. April 1968
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Prellimpulsen, die beim
Schalten einer mechanisch betätigten Kontaktanordnung entstehen, mit Hilfe eines Speichergliedes, dem
das mit Prellimpulsen behaftete Signal als Eingangssignal zugeführt wird, mit einer Taktbetätigung des
Speichergliedes, dem eine Anordnung nach Art einer Torschaltung mit UND-Verhalten nachgeschaltet ist,
an der ein prellfreies Ausgangssignal abgenommen wird. ίο
Es ist bekannt, Prellimpulse mechanisch betätigter Kontakte dadurch zu unterdrücken, daß einem von
den Prellimpulsen gesteuerten Speicherglied Taktsignale zugeführt werden. Die Ausgangssignale des
Speichergliedes werden über eine UND-Schaltung abgeleitet, die ebenfalls durch die Prellimpulse und
durch Taktsignale gesteuert wird, welche gegenüber den Taktsignalen verzögert sind, die dem Speicherglied
zugeführt werden. Die Verzögerungszeit dieser Taktsignale entspricht der maximal möglichen Prellzeit,
so daß die Prellimpulse durch die Taktsteuerung der Schaltung gelöscht werden.
Anordnungen der bekannten Art haben den Nachteil, daß ihre Verwendung nur möglich ist in Verbindung
mit elektronischen Bauelementen, die eine längere Ansprechzeit aufweisen als 20 Nanosekunden.
Eine Ansprechzeit dieser Größenordnung hat zur Folge, daß ein elektronischer Schaltkreis während
einer Kontaktbewegung nur einmal ansprechen kann. Bei elektronischen Schaltkreisen, die eine wesentlich
kürzere Ansprechzeit in der Größenordnung von etwa 5 Nanosekunden aufweisen, besteht jedoch der Nachteil,
daß durch wiederholte Schließung und Öffnung eines Kontaktes während der Umschaltzeit die nachgeordnete
elektronische Schaltung zu Schwingungen angeregt wird. Diese Schwingungen verhindern die
störfreie Darstellung von Ausgangssignalen.
Die Nachteile bekannter Schaltungsanordnungen werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß
ein Taktimpulsgenerator vorgesehen ist, der gegeneinander phasenverschobene Impulsfolgen erzeugt,
die während einer ersten Taktzeit ein erstes Speicherglied einschalten, und daß durch ein Ausgangssignal
des ersten Speichergliedes während einer zweiten Taktzeit und innerhalb eines Zeitabschnittes, der
durch das Ausgangssignal eines monostabilen Multivibrators gesteuert wird, nach dem Einschalten des
ersten Speichergliedes ein zweites Speicherglied eingeschaltet wird, und daß während des durch den
Multivibrator gesteuerten Zeitabschnittes die Kontaktsignalgabe von dem ersten Speicherglied abgeschaltet
wird.
Schaltungsanordnung zur Unterdrückung
von Prellimpulsen, die beim Schalten einer
mechanisch betätigten Kontaktanordnung
entstehen
von Prellimpulsen, die beim Schalten einer
mechanisch betätigten Kontaktanordnung
entstehen
Anmelder:
International Business Machines Corporation,
Armonk, N.Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. R. Busch, Patentanwalt,
7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 49
Als Erfinder benannt:
Richard Stanton Carter,
Poughkeepsie, N.Y. (V. St. A.)
Richard Stanton Carter,
Poughkeepsie, N.Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 1. Mai 1964 (364 248) - -
Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß die elektronische Schaltung während der Umschaltzeit
eines Kontaktes nur einmal ansprechen kann, so daß eindeutige Ausgangssignale dargestellt werden. Durch
die Anwendung der Schaltsignale während der vorgegebenen Zeitabschnitte in Zusammenwirkung mit
einer Verzögerungszeit können Kontaktschließungen und Öffnungen verschiedener Umschaltzeit an eine
elektronische Baugruppe angepaßt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Der in F i g. 1 dargestellte Schaltnocken 30 bewirkt
durch seine Drehung die Umschaltung einer Kontaktfeder von dem Kontakt 44 zu dem Kontakt 26. Die
dadurch gebildeten Signale werden in störfreier Form an der Ausgangsleitung 40 abgeleitet. Die Übertragung
der Signale erfolgt mit Hilfe von Taktimpulsen eines Signalgenerators 18, an dem während einer
Taktperiode die Taktimpulse CPl bis CP 4 abgeleitet werden.
In F i g. 2 sind die Zeitdiagramme der periodisch auftretenden Taktimpulse CP1 bis CP 4 dargestellt.
Die einzelnen Taktperioden sind bezeichnet durch die Buchstaben a, b, c und d. Während dieser Taktperioden
wiederholen sich an den vier Ausgangsleitungen des in F i g. 1 dargestellten Taktgenerators die Signale.
Die F i g. 2 zeigt ferner den zeitlichen Verlauf
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der an den beiden Kontakten 26 und 44 auftretenden Signalgabe. Die übrigen in F i g. 2 dargestellten Signalformen
bezeichnen Spannungen, die innerhalb der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung auftreten.
Am Ausgang des in F i g. 1 dargestellten monostabilen Multivibrators 6 wird während der Ruhestellung
des Multivibrators ein Dauersignal abgeleitet, das über den Inverter 1 und die Leitung 24 zu der
UND-Schaltung 2 übertragen wird. Es sei angenom-
sind. Durch die Rückstellung des monostabilen Multivibrators 6 in seine Ruhelage erscheint an der Leitung
24 wieder das ursprünglich vorhandene Vorbereitungssignal für das Ansprechen der UND-Schal-5
tung 2. Dieses Signal wird gleichzeitig als Vorbereitungssignal einer Eingangsleitung der UNDHSchattung9
zugeführt. Eine weitere Eingangsleitung der UND-Schaltung 9 ist mit dem Kontakt 44 verbunden.
An diesem erfolgt eine Kontaktgabe, wenn die Kon-
men, daß durch den Schaltnocken 30 zwischen der io taktfeder durch das Weiterdrehen der Schaltnocke 30
beweglichen Kontaktfeder und dem Kontakt 26 eine mit dem Kontakt 44 verbunden wird. Die UND-Schal-Schließung
hergestellt wird. Daraus ergibt sich ein rung 9 kann daher ansprechen, wenn an ihrer dritten
Signal, das ebenfalls der UND-Schaltung 2 zugeführt Eingangsleitung während der Taktperiode c der Taktwird.
Diese erhält während der Taktperiode α ferner impuls CPIc erscheint. Das Ausgangssignal der
den Taktimpuls CPl, so daß zu der bistabilen Kipp- 15 UND-Schaltung 9 bewirkt die Umschaltung der bischaltung
3 ein Ausgangssignal übertragen wird. Die stabilen Kippschaltung 3, so daß das an deren Ausaus
dem Taktgenerator 18 abgeleitete Impulsdauer gangsleitung 34 vorhandene Signal entfällt und dafür
eines Taktimpulses ist sehr kurz im Vergleich zur an der Ausgangsleitung 42 ein Signal erscheint.
Schaltzeit des Kontaktes 26. Die Taktimpulse be- Dieses Signal bewirkt Vorbereitungssignale an den
wirken daher eine fortwährende Abtastung des an der 20 UND-Schaltungen 10 und 11. Die UND-Schaltung 10
Leitung 28 auftretenden Signalpegels, so daß die kann ansprechen, wenn an ihrer dritten Eingangs-UND-Schaltung
2 ansprechen kann, wenn bei Auf- leitung während der Taktperiode c der Taktimpuls
treten des Taktimpulses CPl α ein ausreichender Si- CP 3 c erscheint. Das Ausgangssignal der UND-gnalpegel
an der Leitung 28 vorhanden ist. Durch Schaltung 10 bewirkt über die ODER-Schaltung S
das Ausgangssignal der UND-Schaltung 2 wird die 25 wiederum die Einschaltung des monostabilen MultiKippschaltung
3 eingestellt, an deren Ausgangsleitung vibrators 6. Am Ausgang des monostabilen Multi-34
ein Signal zur UND-Schaltung 4 übertragen wird. vibrators 6 erscheint daher das bereits erwähnte Si-Die
UND-Schaltung 4 erhält ferner ein Eingangs- gnal vorgegebener Zeitdauer, durch das über die Leisignal
aus der Ruhestellung der bistabilen Kippschal- tung 24 das Ansprechen der UND-Schaltung 2 getung
8, das über die Leitung 36 übertragen wird. Die 3° sperrt und über die Leitung 38 das Ansprechen der
UND-Schaltung 4 spricht an, wenn am Ausgang des UND-Schaltung 11 vorbereitet wird. Die UND-Schal-Taktgenerators
18 der Taktimpuls CP 3 erscheint. tung 2 kann daher nicht ansprechen, wenn während
Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 4 bewirkt des darauffolgenden Taktimpulses CP Id durch den
über die ODER-Schaltung 5 die Einschaltung des prellenden Kontakt an der Leitung 28 Signalkooipomonostabilen
Multivibrators 6. Dadurch wird am 35 nenten vorhanden sind. Die vorzeitige Umstellung der
Ausgang des monostabilen Multivibrators 6 ein Si- bistabilen Kippschaltung 3 wird dadurch vermieden,
gnal bestimmter Zeitdauer eingeleitet, durch das der An der UND-Schaltung 11 wird ein Ausgangssdgnal
UND-Schaltung 7 ein Vorbereitungssignal und über abgeleitet, wenn an ihrer dritten Eingangsleitaag
den Inverter und die Leitung 24 der UND-Schal- während der Taktperiode d der Taktimpuls CPIc ertung9
ein Sperrsignal zugeführt werden. Das am 40 scheint. Dieses Signal bewirkt die Umschaltung der
monostabilen Multivibrator 6 abgeleitete Signal be- bistabilen Kippschaltung 8, so daß von deren Auswirkt
daher eine Sperrung der UND-Schaltung 9 gangsleitung 40 ein Sperrsignal zur UND-Schaltung
gegen weitere Signalkomponenten, die der UND- 10 und über die Leitung 36 ein Vorbereitungssignal
Schaltung 9 durch den prellenden Kontakt 44 züge- zur UND-Schaltung 4 übertragen wird. Das über die
führt werden. Eine Rückstellung der bistabilen Kipp- 45 Leitung 40 zur UND-Schaltung 10 übertragene Sperrschalrung3
wird dadurch vermieden. Die UND-Schal- signal verhindert das Ansprechen der UND-Schaltung
7, der über die Leitungen 34 und 38 Eingangs- rung, wenn während der Taktperiode d der Taktsignale
zugeführt werden, kann ansprechen, wenn an impuls CP3d erscheint.
der dritten Eingangsleitung der aus dem Taktgene- Wenn nach einer vorgegebenen Zeitdauer der
rator 18 während der Taktperiode b abgeleitete Takt- 50 monostabile Multivibrator 6 selbsttätig in seine A»simpuls
CPIb erscheint. gangsstellung zurückgeschaltet wird, erhalten die Ein-
Durch das Ausgangssignal der UND-Schaltung 7 gangsleitungen der beiden UND-Schaltungen 2 und 9
wird die bistabile Kippschaltung 8 eingestellt. Durch wiederum über die Leitung 24 Vorbereitungssignale,
die Einstellung der bistabilen Kippschaltung 8 er- Während der Taktperioden c und d, deren Taktscheint
an der Leitung 40 ein Ausgangssignal, das 55 impulse für die Übertragung einer am Kontakt 44 erferner
als Vorbereitungssignal einer Eingangsleitung scheinenden Signalgabe vorgesehen sind, wurden die
der UND-Schaltung 10 zugeführt wird. Durch die beiden bistabilen Kippschaltungen 3 und 8 in ihre
Umschaltung der UND-Schaltung 8 ergibt sich ferner Ausgangsstellungen zurückgeführt. Die ganze Schaldie
Abschaltung des Ausgangssignals, das über die tung befindet sich demnach in der Ausgangsstellung,
Leitung 36 zur UND-Schaltung 4 übertragen wurde. 60 so daß die beschriebene Signalgabe durch aufeän-Dieses
Signal sperrt daher die UND-Schaltung 4, die anderfolgende Anschaltung der beiden Kontakte 26
durch einen weiteren Taktimpuls CP 3 & während der und 44 wiederholt werden kann.
Taktperiode b erneut ansprechen könnte. Die an den beiden Kontakten 26 und 44 abgeleitete
Nach einem vorgegebenen Zeitabschnitt erfolgt die Signalgabe steuert die beiden hintereinander angeordselbsttätige
Rückschaltung des monostabilen Multi- 65 neten bistabilen Kippstufen 3 und 8 in zwei aufeinvibrators
6. Dieser wird erst zurückgeschaltet, wenn anderfolgenden Zeitabschnitten. Diese Aufteilung der
die Kontaktfeder am Kontakt 26 ihre Ruhelage er- Schaltung und der Schaltzeiten hat den Vorteil, daß
reicht hat, d. h., wenn alle Prellungen abgeklungen eine an den Kontakten 26 und 44 auftretende Signal-
gäbe in ein einmaliges Ausgangssignal umgesetzt wird. Es könnte nämlich der Fall sein, daß während
der Zeitdauer des Taktimpulses CPIa die Kippschaltung
3 durch ein Signal des Kontaktes 26 über die UND-Schaltung 2 eingestellt und sofort anschließend
durch Signalkomponenten des prellenden Kontaktes 44 über die UND-Schaltung 9 zurückgestellt
wird. Das Ergebnis wäre ein Doppelsignal an den Ausgangsleitungen 34 und 42 der Kippschaltung
3. Durch die Steuerung des monostabilen Multi- ίο vibrators 6 und die Anordnung einer zweiten bistabilen
Kippschaltung 8 ergibt sich jedoch der Vorteil, daß nur die erste Umschaltung der Kippschaltung
3 während der Zeitdauer des Taktimpulses CPIa für die Darstellung eines Ausgangssignals ausgewertet
wird. Ferner hat die zeitlich getrennte Steuerung der beiden bistabilen Kippschaltungen 3 und 8
und des monostabilen Multivibrators* 6 durch die Taktimpulse CPl bzw. CF 3 zur Folge, daß die Darstellung
eines Signals durch einen Schaltungsteil nur weitergeleitet werden kann, wenn der vorgeordnete
Schaltungsteil seinen Schaltzustand während einer vorgegebenen Zeitdauer nicht geändert hat. So kann
z. B. der monostabile Multivibrator 6 nur eingeschaltet werden, wenn der Schaltzustand der bistabilen
Kippschaltung 3, die zur Zeit des Taktimpulses CPIa
eingeschaltet wurde, zur Zeit des Taktimpulses CP 3 a noch vorhanden ist. Eine vorzeitige Rückschaltung
der bistabilen Kippschaltung 3 würde daher als Fehler erkannt, so daß an der Ausgangsleitung 40 kein Signal
erscheinen kann.
Die Schaltzeiten des monostabilen Multivibrators 6 können wahlweise so eingestellt werden, daß die
Schaltung an die Schaltzeiten verschiedener Kontakte und an die Taktzeiten verschiedener Taktimpulsfolgen
angepaßt werden können. Es besteht ferner die Mög- llj!B
lichkeit, einerseits durch Signale der beiden Leitungen 34 und 38 eine UND-Schaltung und andererseits
durch Signale der beiden Leitungen 42 und 38 eine UND-Schaltung zu steuern. Die beiden UND-Schaltungen
wurden einerseits den Zeitpunkt der Schließung des Kontaktes 26 und andererseits den
Zeitpunkt der Schließung des Kontaktes 44 anzeigen.
Claims (5)
1. Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Prellimpulsen, die beim Schalten einer mechanisch
betätigten Kontaktanordnung entstehen, mit Hilfe eines Speichergliedes, dem das mit Prellimpulsen
behaftete Signal als Eingangssignal zugeführt wird, mit einer Taktbetätigung des
Speichergliedes, dem eine Anordnung nach Art einer Torschaltung mit UND-Verhalten nachgeschaltet
ist, an der ein prellfreies Ausgangssignal abgenommen wird, dadurchgekennzeichdet,
daß ein Taktimpulsgenerator(18) vorgesehen ist, der gegeneinander phasenverschobene
Impulsfolgen (CPl bis CP 4) erzeugt, die während einer ersten Taktzeit (CPIa) ein erstes
Speicherglied (3) einschalten, und daß durch ein Ausgangssignal (34) des ersten Speichergliedes
während einer zweiten Taktzeit (CP 1 b) und innerhalb eines Zeitabschnittes, der durch das Ausgangssignal
eines monostabilen Multivibrators (6) gesteuert wird, nach dem Einschalten des ersten
Speichergliedes (3) ein zweites Speicherglied (8) eingeschaltet wird, und daß während des durch
den Multivibrator gesteuerten Zeitabschnittes die Kontaktsignalgabe von dem ersten Speicherglied
abgeschaltet wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Speicherglied
(3) durch das Ausgangssignal einer ersten UND-Schaltung (2) in seine erste Speicherstellung und
durch das Ausgangssignal einer zweiten UND-Schaltung (9) in seine zweite Speicherstellung geschaltet
wird, und daß die UND-Schaltungen (2, 9) durch Taktimpulse (CPIa), Signalkontakte
(26, 44) und durch Ausgangssignale des monostabilen Multivibrators (6) gesteuert werden.
3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der monostabile
Multivibrator (6) während einer dritten Taktzeit (CP 3 a) durch das Ausgangssignal einer
dritten UND-Schaltung (4) für den Zeitabschnitt, der durch den monostabilen Multivibrator (6) gesteuert
wird, und während einer vierten Taktzeit (CP3 b) durch das Ausgangssignal einer vierten
UND-Schaltung (10) eingeschaltet wird, und daß die UND-Schaltungen (4, 10) durch Taktimpulse
(CP 3 a, CP 3 b) und durch Ausgangssignale (34, 42; 46, 40) des ersten und des zweiten Speichergliedes
(3, 8) gesteuert werden.
4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
Speicherglied (8) durch das Ausgangssignal einer fünften UND-Schaltung (7) in seine erste Speicherstellung
und durch das Ausgangssignal einer sechsten UND-Schaltung (11) in seine zweite Speicherstellung geschaltet wird, und daß die
UND-Schaltungen (7, 11) durch Taktimpulse (CPIb) durch Ausgangssignale (34, 42) des
ersten Speichergliedes (3) und durch Ausgangssignale des monostabilen Multivibrators (6) gesteuert
werden.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgangsleitungen
eines Taktgenerators (18) mit den UND-Schaltungen verbunden sind und daß durch die Ausgangsleitungen
in aufeinanderfolgenden Taktperioden (a, b, c, d) eine Anzahl von Taktimpulsen
(CPl bis CP 4) übertragen werden, die einer Taktperiode zugeordnet sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1188 647.
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1188 647.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 538/468 4.68 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US364248A US3388264A (en) | 1964-05-01 | 1964-05-01 | Nanosecond circuit for eliminating cam bounce |
Publications (1)
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DE1265782B true DE1265782B (de) | 1968-04-11 |
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Family Applications (1)
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DEJ28022A Pending DE1265782B (de) | 1964-05-01 | 1965-04-29 | Schaltungsanordnung zur Unterdrueckung von Prellimpulsen, die beim Schalten einer mechanisch betaetigten Kontaktanordnung entstehen |
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