DE1487182C - Schaltung zur Erzeugung von Impulsen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Impulsgenerator, der In der F i g. 1 ist ein erfindungsgemäßer Impulsmit einer Impulsquelle verbindbar ist und beim Aus- generator dargestellt, der im wesentlichen aus einem fall der Impulsquelle so lange Impulse liefert, bis die monostabilen Schaltelement MS besteht, dessen Aus-Impulsquelle wieder mit der Sendung beginnt. gang A mit dem Eingang eines Verzögerungselemen-

Es ist bekannt, eine monostabile oder astabile 5 tes V verbunden ist, wobei der Ausgang des Verzöge-Kippschaltung durch einen digitalen Regelkreis zu rungselementes V mit dem Eingang des monostabilen realisieren, der aus einer bistabilen Kippschaltung Schaltelementes verbunden ist, so daß der Impulsbesteht, deren Ausgänge mit den Eingängen über ein generator die Form eines digitalen Regelkreises auf- bzw. zwei Verzögerungselemente verbunden sind. weist. Das monostabile Schaltelement MS hat folgende Dabei können die Verzögerungselemente als Laufzeit- io Eigenschaften: Ein Eingangsimpuls erregt das Schaltkabel, i?C-GIieder oder als kompliziertere Einrichtun- element derart, daß nach einer vorgebbaren Zeit t_v am gen ausgebildet sein. - . Ausgang des Schaltelementes ein Impuls abgegeben

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 059 029 ist es wird, falls in dieser vorgebbaren Zeitspanne t_v kein bereits bekannt, daß der Ausfall von Impulsen mittels weiterer Eingangsimpuls am Eingang des Schalteiner monostabilen Kippschaltung festgestellt werden 15 elementes erscheint. Andernfalls gibt das Schaltkann, die durch die ihr zugeführten Impulse in der element erst dann einen Impuls am Ausgang ab, bedingt stabilen Lage gehalten wird und erst dann in wenn am Eingang mindestens während der vorgebdie stabile zurückkippt, wenn der Abstand zwischen baren Zeitspanne t_v kein weiterer Eingangsimpuls zwei Impulsen ein vorbestimmtes Maß überschreitet; aufgetreten ist. Wenn nun von einer Impulsquelle beim Zurückkippen in die stabile Ruhelage ändert 20 über den Eingang E₂ Impulse an das Verzögerungssich bei dieser Schaltung der Ausgangspegel. element V, im speziellen Fall an das Datenverarbei-

In automatischen Datenverarbeitungs- und Daten- tungs- oder Datenübertragungssystem, abgegeben Übertragungssystemen ergibt sich oftmals folgende werden, deren zeitliche Abstände kleiner als die vorAufgabenstellung: Von einer Impulsquelle werden gebbare Zeitspanne t_v sind, so gibt das monostabile fortlaufend Impulse geliefert; sobald diese Impulsquelle 25 Schaltelement MS so lange keinen Ausgangsimpuls ab, mit der Sendung aussetzt, soll ein weiterer Impuls- bis die Impulsquelle keine Impulse mehr an den generator so lange Impulse liefern, bis die erste Impuls- Eingang E₂ liefert. Der sodann abgegebene Ausgangsquelle wieder mit der Sendung beginnt oder ein impuls des monostabilen Schaltelementes gelangt Stoppbefehl für den weiteren Impulsgenerator gegeben über das Verzögerungselement V wieder an den wird. 30 Eingang des Schaltelementes, so daß die Anordnung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen als Impulsgenerator arbeitet. Der erfindungsgemäße aus einem digitalen Regelkreis bestehenden Impuls- Impulsgenerator kann auch durch einen Triggergenerator zu schaffen, der mit möglichst geringem impuls am Eingang E₁ des monostabilen Schalt-Aufwand die oben angegebene Forderung erfüllt. elementes eingeschaltet werden. Weiterhin ist es

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 35 möglich, die Abgabe von Impulsen am Ausgang A löst, daß als Kippstufe ein Schaltelement vorgesehen des monostabilen Schaltelementes MS durch am Einist, das sich durch einen ersten Triggerimpuls aus der gang E₁ des monostabilen Schaltelementes auftretende

stabilen Ruhelage in eine bedingt stabile Lage kippen _T , . , .. . _ ^l

... Z. -r · 1 -j- Γ Impulsfo gen mit einer Frequenz > — zu ver-

und durch weitere Triggerimpulse in dieser Lage ^{F 5 M} t,

halten läßt und aus dieser erst dann unter Abgabe 40 hindern.

eines Ausgangsimpulses in die Ruhelage zurückkippt, In der F i g. 2 ist ein entsprechender digitaler Regelwenn die Zeit zwischen zwei Triggerimpulsen einen kreis dargestellt, bei dem das monostabile Schaltvorgegebenen Wert überschreitet, und daß der Ausgang element MS durch eine Schmitt-Trigger-Schaltung Sr des Schaltelementes über das Verzögerungselement und eine nachfolgende Impulsformerstufe / ersetzt ist. mit dem Eingang in an sich bekannter Weise verbunden 45 Zusätzlich ist in dem Regelkreis ein durch Triggerist, impulse T bzw. T steuerbarer Schalter S vorgesehen, Das monostabile Schaltelement kann in günstiger mit dem der Regelkreis zu vorgebbaren Zeiten geöffnet Weise durch eine Impulsformerstufe und eine voran- oder geschlossen werden kann. Die Schmitt-Triggergehende Schmitt-Trigger-Schaltung mit einem im Schaltung ST kann dabei durch eine in der F i g. 3 Eingangskreis liegenden Kondensator realisiert wer- 50 dargestellte Anordnung realisiert werden. Diese beden, von dessen Ladezustand der Kippzustand der steht aus einem an sich bekannten Schmitt-Trigger Stufe abhängt und dem die Eingangsimpulse nieder- mit zwei pnp-Transistoren T₁ und T₂, deren Emitterohmig zugeführt werden, so daß dieser während der elektroden miteinander verbunden und über einen Dauer der Eingangsimpulse schnell so weit aufgeladen gemeinsamen Widerstand R₁ und einen dazu parallelwird, daß die Kippstufe sicher in den astabilen Zu- 55 liegenden Kondensator C₁ geerdet sind. Die Kollektorstand kippt, wobei die Entladezeitkonstante des elektroden der Transistoren T₁ und T₂ sind über je Kondensators die Breite der Ausgangsimpulse be- einen Arbeitswiderstand R₃ und A₄ mit der negativen stimmt. Dabei kann die Aufladung des Kondensators Betriebsspannung t/s verbunden. In für einen Schmittder Schmitt-Trigger-Schaltung durch einen nieder- Trigger charakteristischer Weise erfolgt die einseitige ohmigen, von den Eingangsimpulsen gesteuerten, 60 Kopplung zwischen der Kollektorelektrode des Tranvorzugsweise von einem Transistor gebildeten Schalter sistors T₁ und der Basiselektrode des Transistors T₂ schnell erfolgen, während der Entladestrom des Kon- durch einen Widerstand R₂, der zur Impulsversteiledensators dem Schmitt-Trigger-Eingang zur Steuerung rung mit einem Kondensator C₂ kleiner Kapazität der Kippstufe in den astabilen Zustand zugeführt überbrückt wird. Ein einseitig geerdeter Basiswiderwird. 65 stand R_& sorgt im Zusammenhang mit den Wider-Die Erfindung soll im folgenden an Hand der in den ständen R₂ und A₄ dafür, daß der Transistor T₂ im F i g. 1 bis 3 dargestellten Schaltungsanordnungen Ruhezustand leitend ist. Die Basiselektrode des Trannoch etwas näher erläutert werden. sistors T₁ bildet den Steuereingang des Schmitt-Trig-

gers, der über einen vorzugsweise einstellbaren Widerstand P mit dem erdfernen Anschluß eines Kondensators C₄ verbunden ist, dessen Lade- und Entladezeitkonstanten die Ansprechdauer des Schmitt-Triggers bestimmen. Der Kollektor des Transistors T₂ ist über einen weiteren Kondensator C₃ ebenfalls mit dem erdfernen Anschluß des Kondensators C₄ verbunden. Die Aufladung des Kondensators C₄ erfolgt aus der negativen Betriebsspannungsquelle Ub über einen niederohmigen Ladewiderstand R₆ und einen Schalter, der den erdfernen Anschluß des Kondensators C₄ mit dem Widerstand R₆ verbindet. In dem gewählten Ausführungsbeispiel wird dieser Schalter mittels eines Transistors T₃ verwirklicht, in dessen Emitterzuleitung eine Siliziumdiode D zur Verringerung des im Sperrzustand durch den Transistor fließenden Reststroms liegt. An der Basis des Transistors T₃ auftretende Eingangsimpulse bewirken, daß der Kondensator C₄ schnell aufgeladen und der Schmitt-Trigger in den astabilen Zustand gekippt wird. Der Schmitt-Trigger kippt erst wieder in seinen stabilen Zustand zurück, falls der in den Transistor T₁ hineinfließende Entladestrom des Kondensators C₄ eine gegebene Schwelle unterschreitet. Erscheinen jedoch während der Entladung des Kondensators C₄ am Eingang des Transistors T₃ weitere Eingangsimpulse, so bleibt der Schmitt-Trigger so lange in dem astabilen Zustand, bis während einer durch die Entladezeitkonstante des Kondensators C₄ vorgegebenen Zeitspanne keine weiteren Eingangsimpulse an der Basis des Transistors T₃ auftreten.

Die verschiedenen möglichen Arbeitsweisen eines Impulsgenerators nach der Erfindung werden nachstehend an Hand eines Impulsplanes näher erläutert.

Die F i g. I bis IV des Impulsplanes zeigen den Verlauf der Spannungen an den Eingängen E₁ und E₂ des Impulsgenerators und an seinem Ausgang A sowie den Verlauf der Spannung am Ausgang des Verzögerungselementes V, die »Stellgröße«.

Sind die Frequenz f_x der Impulsfolge am Eingang E₁ und die Frequenz /₂ der Impulsfolge am Eingang E₂, wie in F i g. I dargestellt, beide höher als die untere vorgebbare Grenzfrequenz /«, bei der noch kein Zurückkippen der monostabilen Kippschaltung in den stabilen Zustand erfolgt, so ist der Spannungsverlauf am Ausgang A des Impulsgenerators eine Gleichspannung. Ist eine der beiden Frequenzen J₁ oder f₂ Null, die andere jedoch kleiner als die Grenzfrequenz f_u, so ergibt sich, wie in F i g. II dargestellt, am Ausgang A des Impulsgenerators eine unregelmäßige Impulsfolge, wobei die Vorderflanken der Impulse teilweise durch die am Eingang E₁ bzw. E₂ anliegende Impulsfolge bestimmt werden und teilweise durch die Stellgröße am Ausgang des Verzögerungselementes V. Sind beide Frequenzen Z₁ und f₂ Null, so ergibt sich, wie in F i g. III dargestellt, eine Impulsfolge am Ausgang A, die allein durch die Stellgröße bestimmt wird. Diese Impulsfolge hat eine Frequenz /, die sich aus der unteren Grenzfrequenz /« und der Verzögerungszeit /„ des Verzögerungselementes ergibt. In F i g. IV ist der Fall dargestellt, daß zwar an beiden Eingängen E₁ und E₂ Impulsfolgen anstehen, daß deren Frequenz jedoch in beiden Fällen unterhalb der Grenzfrequenz f_u liegt. In diesem Fall wird die Impulsfolge am Ausgang A sowohl durch die Impulse an den Eingängen E₁ und E₂ als auch durch die Stellgröße am Ausgang des Verzögerungselementes V bestimmt, und es ergibt sich eine unregelmäßige Impulsfolge ähnlich wie bei dem in F i g. II dargestellten Beispiel.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Impulsgenerator, der mit einer Impulsquelle verbindbar ist und beim Ausfall der Impulsquelle so lange Impulse liefert, bis die Impulsquelle wieder mit der Sendung beginnt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kippschaltung vorgesehen ist, die durch einen ersten Triggerimpuls aus der stabilen Ruhelage in eine bedingt stabile Lage kippt, durch weitere Triggerimpulse in dieser Lage gehalten wird und aus dieser erst dann unter Abgabe eines Ausgangsimpulses in die Ruhelage zurückkippt, wenn die Zeit zwischen zwei Triggerimpulsen einen vorgegebenen Wert überschreitet, und daß der Ausgang der Kippschaltung über ein Verzögerungselement in an sich bekannter Weise mit dem Eingang der Kippschaltung verbunden ist.

2. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungselement (V) aus homogen verteilten oder konzentrierten passiven Schaltelementen besteht.

3. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungselement (V) aus mindestens einer Kippstufe besteht.

4. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungselement (V) aus einem Datenverarbeitungs- oder Datenübertragungssystem besteht.

5. Impulsgeneratoren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das monostabile Schaltelement (MS) aus einer Impulsformerstufe (/) und einer vorangehenden Schmitt-Trigger-Schaltung (ST) mit einem im Eingangskreis liegenden Kondensator (C₄) besteht, von dessen Ladezustand der Kippzustand der Stufe abhängt und dem die Eingangsimpulse niederohmig zugeführt werden, so daß dieser während der Dauer der Eingangsimpulse schnell so weit aufgeladen wird, daß die Kippstufe sicher in den astabilen Zustand kippt, wobei die Entladezeitkonstante des Kondensators die Breite der Ausgangsimpulse bestimmt.

6. Impulsgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladung des Kondensators (C₄) der Schmitt-Trigger-Schaltung (ST) durch einen niederohmigen von den Eingangsimpulsen gesteuerten, vorzugsweise von einem Transistor (T₃) gebildeten Schalter schnell erfolgt, während der Entladestrom des Kondensators (C₄) dem Schmitt-Trigger-Eingang zur Steuerung der Kippstufe in den astabilen Zustand zugeführt wird.

7. Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Regelkreis ein steuerbarer Schalter (S) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen