DE1908422B2 - Prüfschaltung mit dreidimensionaler räumlicher Matrix aus Ringkernen mit rechteckiger Hysteresisschleife für elektrische Kreise - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfschaltung Ebenenadresse der Matrix und seine Spaltenadresse für elektrische Kreise, die feststellen kann, ob irgend- die Zeilenadresse in der betreffenden Ebene ist. Sind einer dieser Kreise von einem elektrischen Strom z. B. die Adressen der Ringkerne der Matrix durch durchlaufen wird oder nicht, und betrifft eine Prüf- die drei variablen Koordinaten x, y, ζ und die Grupschaltung mit einer dreidimensionalen räumlichen 5 penkerne durch eine konstante Koordinate Y₀ und Matrix aus Ringkernen mit rechteckiger Hysteresis- zwei variable Koordinaten X, Z bezeichnet, so kann schleife. die Korrelation zwischen den beiden Variablen X, Z Aus Ringkernen mit rechteckiger Hysteresis- eines Gruppenringkernes und den beiden eine Zeile schleife aufgebaute dreidimensionale räumliche Ma- innerhalb der Matrix definierenden Koordinaten y, ζ trizen sind bekannt. Jeder Ringkern einer solchen io z. B. lauten Y = Z und ζ = X.
Matrix trägt vier Wicklungen, nämlich eine Magneti- Die Abfrageschaltung überprüft zeilenweise die sier- oder Erregerwicklung, welche den Ringkern in Gruppenringkerne und geht, wenn sie eine Erregung einem seiner Sättigungszustände hält, wenn der zu- feststellt, schrittweise in die Tiefe bis zu den eingehörige elektrische Kreis von dem festzustellenden zelnen erregten Ringkernen der Matrix vor, deren Strom durchflossen wird, ferner zwei Steuerwick- 15 Adressen (Koordinaten) sie in ein Register einlungen, von denen die eine als Löschwicklung zum speichert.

Auf-Null-Setzen das Kippen des Ringkernes in Die Erfindung wird nun an Hand der folgenden

gleichem Sinne bewirkt wie die Erregerwicklung und Beschreibung und Zeichnung erläutert, deren Figur

die andere als Abfragewicklung das Kippen des ein Organisationsschema einer erfindungsgemäßen

Ringkernes im entgegengesetzten Sinne, wenn dieser 20 Prüfschaltung mit räumlicher Matrix für elektrische

von der Erregerwicklung nicht im Sättigungszustand Kreise zeigt.

gehalten wird, und schließlich eine Lesewicklung. Die in der Figur dargestellte Matrix besitzt Die Steuerwicklungen zum Löschen und zum Ab- η Stufen Z₁ bis Z_n von Ringkernen, welche in jeder fragen sind längs einer ersten bzw. längs einer zwei- Stufe durch ihre Koordinaten X₁ bis x_k und y₀ bis y_m ten Koordinatenrichtung in Reihe verbunden und 25 bezeichnet sind. Um eine Mischung von Buchstaben die Lesewicklungen ebenso längs der dritten Koordi- und Ziffern bei der Bezeichnung der Ringkerne zu natenrichtung. Eine solche Reihenschaltung, deren vermeiden, ist jeder Ringkern durch den Wert seiner Steuerströme für Löschen und Abfragen von einem drei Koordinaten x, y, ζ in dieser Reihenfolge beeinzigen Strominjektor geliefert werden und alle zeichnet, und es wird vereinbart, daß die Ziffer 8 zur Ringkerne zweier zueinander senkrechter Ebenen der 30 Bezeichnung des höchsten Wertes jeder Koordinate Matrix durchlaufen, arbeitet nur für eine relativ benutzt wird. Bei den Ringkernen handelt es sich um kleine Kapazität völlig zufriedenstellend. Außerdem Magnetkerne mit rechteckiger Hysteresisschleife und erfolgt das Aufsuchen eines stromführenden Krei- mit vier Wicklungen, wie sie z.B. in der französischen ses, bei dem es sich um den Schleifenstrom einer Patentschrift 1470 429 angegeben sind. Die Lösch-Fernsprechleitung handeln kann, relativ langsam, da 35 wicklungen der Ringkerne sind nicht dargestellt, um sie durch aufeinanderfolgende individuelle Prüfun- die Zeichnung einfach zu halten,
gen aller von der Prüfschaltung bedienten Kreise Die Bezeichnung eines Ringkernes erfolgt durch erfolgt. einen Rechner 10 mit Hilfe dreier Koordinaten-Ziel der Erfindung ist daher eine Prüfschaltung register, nämlich eines ^-Registers 1, eines y-Remit einer dreidimensionalen räumlichen Matrix aus 4° gisters 2 und eines z-Registers 3. Das ^-Register 1 Ringkernen für elektrische Kreise, die eine große steuert über einen Dekodierer 19 /c p-n-p-Transisto-Kapazität und eine erhöhte Abfragegeschwindigkeit ren 11 bis 18, von denen jeder, wenn er durchaufweist, geschaltet ist, den allen Ringkernen der gleichen Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise Koordinate χ gemeinsamen Lesekreis 91 bis 98 an gelöst, daß die dreidimensionale Matrix zusätzlich 45 die Klemmen des zugehörigen Leseverstärkers 41 bis zu den den zu überprüfenden Kreisen zugeordneten 48 anschließt. Zum Beispiel ist der Ausgang X₁ des Ringkernen um eine Anzahl in einer Ebene ange- Dekodierers 19 über ein Oder-Tor mit der Basis des ordneter Gruppenringkerne erweitert ist, von denen Transistors 11 verbunden, dessen Kollektor mit je einer einer Gruppe von Ringkernen innerhalb der einem Eingang des Verstärkers 41 und dessen Matrix zugeordnet ist und durch seinen Magnetisie- 50 Emitter mit einem Ende des Lesekreises 91 verbunrungszustand anzeigt, wenn einer von diesen erregt den ist, welcher die Lesewicklungen der Ringkerne ist, und daß die übliche, zyklisch arbeitende Abfrage- 181, 111, 101, 188, 118, 108 mit dem zweiten Einschaltung, die die erregten Ringkerne ausliest und gang des Verstärkers 41 in Reihe verbindet. Ebenso ihre Adressen in einem Register speichert, zunächst steuert der Ausgang x_k des Dekodierers 19 über ein die Gruppenringkernebene zeilenweise abfragt und 55 Oder-Tor 180 den Transistor 18, der den für die die Adressen derjenigen Gruppenringkerne einer Ringkerne 881, 811, 801, 888, 818 und 808 gemein-Zeile, die erregt sind, in ein Register einspeichert, samen Lesekreis 98 an die Klemmen des Verstärkers und anschließend nach diesen Adressen die zugeord- 48 schließt. Außerdem ist der Dekodierer 19 mit neten Gruppen von Ringkernen innerhalb der Matrix einem Ausgang x₀ versehen, der mit den zweiten überprüft und die Adressen der erregten Ringkerne ⁶& Eingängen aller Oder-Tore 110 bis 180 verbunebenf alls in das Register einspeichert, worauf sie zur den ist.

nächsten Gruppenringkernzeile weiterschaltet. Das y-Register 2 steuert über einen Dekodierer In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin- m + 1 n-p-n-Transistoren 20 bis 28. Der gemeindung sind die Gruppenringkerne innerhalb ihrer same Punkt der Abfragekreise, welche in jeder Ebene Ebene in Zeilen geordnet, derart, daß jede Zeile einer 65 mit den Koordinaten Z₁ bis z_n die Abfragewicklungen Ebene der Matrix und jeder Gruppenringkern einer der gleichen Koordinate y in Reihe verbinden, wird Zeile der Matrix zugeordnet ist in solcher Ordnung, vom zugehörigen Transistor 20 bis 28, wenn dieser daß die Zeilenadresse eines Gruppenringkernes die durchgeschaltet ist, an eine Spannungsquelle 8 mit

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negativem Potential gelegt. Zum Beispiel ist der Aus- ringkern 801 mit seiner Erregerwicklung 9 über Entgang y₀ des Dekodierers 29 mit der Basis des Tran- kopplungsdioden mit den Erregerwicklungen der sistors 20 verbunden, dessen Emitter mit der nega- Ringkerne 118 bis 818 verbunden, welche die tiven Klemme der Spannungsquelle 8 und dessen Zeile y_t der Ebene z_n bilden. Der Gruppenringkern Kollektor mit dem gemeinsamen Punkt der Abfrage- 5 108 bedient die Ringkerne 181 bis 881, welche die kreise 901 bis 908 verbunden ist, von denen der Zeile y_m der Ebene Z₁ bilden, und der Gruppenringerste die Abfragewicklungen der Ringkerne 101 bis kern 808 die Ringkerne 188 bis 888, welche die Zeile 801 der Koordinate y₀ in der Ebene Z₁ in Reihe ver- y_m der Ebene Z_n bilden. Bei diesem Aufbau, der bindet und der letzte ebenso die Abfragewicklungen k = m = η voraussetzt, sind so die Ebenen ^₁ bis y_m der Ringkerne 108 bis 808. In gleicher Weise steuert io individueller Ringkerne den Zeilen von Gruppender Ausgang y_i des Dekodierers 29 den Transistor ringkernen der Niveaus Z₁ bis z_n zugeordnet. : 21, welcher den gemeinsamen Punkt der Abfrage- Die Verstärker 41 bis 48 liegen mit ihren Auskreise 911 bis 918 der Zeilen von Ringkernen 111 gangen einerseits über ein Oder-Tor 49 am Einsbis 811 und 118 bis 818 jeweils mit der Spannungs- Eingang eines bistabilen Flip-Flops 4 und andererquelle 8 verbindet. Schließlich steuert der Ausgang 15 seits individuell über Und-Tore 51 bis 58 an Speicher- y_m über den Transistor 28 die Abfragekreise 981 bis stellen eines Registers 5, dem ein mit dem Rechner 988 der Zeilen von Ringkernen 181 bis 881 bzw. 188 10 verbundener Kodierer 59 angeschlossen ist. Die bis 888. Und-Tore 51 bis 58 werden gleichzeitig über den Das z-Register 3 steuert über einen Dekodierer 39 Ausgang x₀ des Dekodierers 19 geöffnet, wenn dieser η p-n-p-Transistoren 31 bis 38, von denen jeder, 20 Ausgang aktiv ist.

wenn er durchgeschaltet ist, die Abfragewicklungen Der Rechner 10 bringt, um den Zustand eines aller Ringkerne der gleichen Koordinate ζ mit einem bestimmten Stromkreises festzustellen, über die In-Strominjektor 6 verbindet. Der Transistor 31 z. B., jektoren 7, 7' einen ersten Löschimpuls auf alle Ringdessen Basis mit dem Ausgang Z₁ des Dekodierers 39 kerne der Matrix auf, schreibt anschließend die Koverbunden ist, ist mit seinem Emitter mit dem Aus- 25 ordinaten X₁ bis x_k, y₁ bis y_m und Z₁ bis Z_n des mit gang des Strominjektors 6 verbunden und mit seinem diesem Stromkreis verbundenen individuellen Ring-Kollektor mit dem gemeinsamen Punkt der Abfrage- kernes in die Register 1, 2 und 3 ein und bringt ferkreise wie 901, 911 . . . 981, die in der Ebene Z₁ die ner einen Öffnungsimpuls auf die Dekodierer 19, 29, Ringkerne der gleichen Koordinate y, z. B. 181 bis 39 auf, von denen jeder folglich denjenigen Tran-881 oder 111 bis 811 oder 101 bis 801 in Reihe 30 sistor 11 bis 18, 21 bis 28 und 31 bis 38 öffnet, der verbinden. Ebenso verbindet der vom Ausgang z_n vom angeschlossenen Register bezeichnet ist. — des Dekodierers 39 gesteuerte Transistor 38 den ge- Gleichzeitig mit diesem Öffnungsimpuls schickt der meinsamen Punkt der Abfragekreise 908, 918 ... Rechner einen Steuerimpuls zum Strominjektor 6. 988 der Zeilen von Ringkernen 108 bis 808 oder Ein Lösch-Gleichstrom läuft vom Injektor 6 zur 118 bis 818 oder 188 bis 888 mit dem Strom- 35 Spannungsquelle 8 über den geöffneten Transistor 31 injektor 6. bis 38, einen Abfragekreis 911 bis 981, 918 bis 988 Das Löschen oder Zurücksetzen auf Null aller und über den bezeichneten Transistor 21 bis 28. Der Ringkerne, das vor jeder Abfrage ausgelöst wird, Abfragestrom durchläuft z. B. den Transistor 38, den erfolgt mit Hilfe eines oder mehrerer Strom- Abfragekreis 918 und hierbei die Abfragewicklungen injektoren 7, 7'. 40 der Zeile von Ringkernen 118 bis 818 und schließ-AlIe Ringkerne der Koordinaten ^₁ bis y_m sind lieh den Transistor 21. Wenn der Ringkern dieser individuell je einem elektrischen Kreis zugeordnet, Zeile, dessen Koordinate Jc₁ bis x_k bezeichnet ist, also z. B. einer Fernsprechleitung, um deren Schleifen- z. B. der Ringkern 818, nicht durch den festzustellenzustand anzuzeigen. Die Erregerwicklung 9 der den Strom im angeschlossenen Stromkreis in seiner Ringkerne steht einerseits in Verbindung mit diesem 45 Arbeits- oder Eins-Stellung gesperrt ist, dann kippt Kreis und ist andererseits über einen Widerstand er, und ein Impuls wird über den geöffneten Tranmit einem Punkt bestimmten Potentials, z. B. mit der sistor 18, den Verstärker 48 und das Tor 49 zum negativen Klemme einer Gleichstromquelle ver- Eins-Eingang des Flip-Flops 4 übertragen. Der Rechbunden, ner 10 nimmt diese Information zur Kenntnis, die Alle Ringkerne der Koordinate y₀, z. B. 101 bis 50 signifikant für die Verfügbarkeit des geprüften 801, 108 bis 808, sind Gruppenringkerne, von denen Stromkreises ist, und setzt den Flip-Flop 4 auf Null jeder einer (in x-Richtung laufenden) Zeile von zurück. Wenn der festzustellende Strom den an dem Ringkernen mit den Koordinaten y_t bis y_m und Z₁ abgefragten Ringkern angeschlossenen Stromkreis bis Z_n zugeordnet ist. Die Erregerkreise 9 der Grup- durchläuft, dann kippt dieser Ringkern nicht, und der penringkeme sind parallel mit den Erregerkreisen 9 55 Null-Zustand des Flip-Flops 4 kennzeichnet den der Ringkerne jeweils einer Zeile verbunden, wobei Besetzt-Zustand des Stromkreises, die letztgenannten Erregerkreise gegeneinander durch Aus dem bisher Gesagten ergibt sich, daß jeder Dioden 90 entkoppelt sind. Zum Beispiel ist für die Ebene der Matrix eine Zeile von Gruppenring-Ringkerne mit den Koordinaten ^₁ und Z₁, z. B. 111 kernen zugeordnet ist und jeder Matrixzeile ein einbis 811, dasjenige Ende ihrer Erregerwicklung, das 60 ziger Gruppenringkern dieser Zeile. Der Zusammendem an dem zugehörigen Stromkreis angeschlossenen hang läßt sich folgendermaßen anschreiben: Ende gegenüberliegt, über eine Diode 90 mit einem _{Der Ebene = χ entspricht die Zeile 0} j Ende der Erregerwicklung 9 des Rmgkernes 101 , „. _t .,,.„.. verbunden, wobei das andere Ende dieser Erreger- ^{der Ebene} ^=V entspricht die Zeile y = 0, ζ = ρ; wicklung (des Ringkernes 101) über einen Wider- 6₅ der Zeile y = 1 entspricht der Gruppenringkern stand mit dem gleichen Punkt festen Potentials ver- X=I, y = 0, ζ = 1; bunden ist, mit dem die individuellen Ringkerne der Zeile y — p, z — q entspricht der Gruppenverbunden sind. In gleicher Weise ist der Gruppen- ringkern χ = q, y = 0, ζ — ρ-

Allgemein ist also die Zeilenhöhe ζ der einer xs-Ebene der Matrix bzw. deren Ringkernen entsprechenden Gruppenringkernzeile gleich der Ordinate y dieser Ebene und die Abszisse des einer Matrixzeile bzw. deren Ringkernen zugeordneten Gruppenringkerns auf jener Gruppenringkernzeile gleich der Ordinate ζ jener Matrixzeile in jener Ebene.

Bei zyklischem Betrieb der Prüfschaltung löst der Rechner 10 zu Beginn jedes Zyklus ein allgemeines Löschen aller Ringkerne der Matrix aus und anschließend eine Abfrage der individuellen Ringkerne in aufeinanderfolgenden Ebenen der Matrix, indem er die Adressen X₀ in das Register 1, y₀ in das Register 2 und nacheinander Z₁ bis Z_n in das Register 3 einspeichert. Die Gruppenringkerne der EbCHeHZ₁ bis Z_n, z. B. 101 bis 801 der Ebene Z₁ und 108 bis 808 der Ebene Z_n, werden so zeilenweise abgefragt, und da die Transistoren 11 bis 18 alle geöffnet sind, wird die Koordinate X₁ bis x_h jedes abgefragten Gruppenringkemes, der sich im Eins-Zustand befindet, über die ebenfalls geöffneten Tore 51 bis 58 in das Register 5 eingespeichert. Nach jeder Abfrage einer Zeile von Gruppentoren bringt der Rechner 10 auf den Kodierer 59 einen Impuls auf, der diesen veranlaßt, die erste Koordinate X₁ bis x_k, auf der ein Gruppenringkern in der abgefragten Zeile auf Eins gestanden hat, zum Rechner zu übertragen. Hat kein Gruppenringkern der Zeile auf Eins gestanden, dann wird die Koordinaten um Eins erhöht, und eine neue Zeile von Gruppenringkernen wird abgefragt.

Wenn mindestens einer der Gruppenringkerne der abgefragten Zeile auf Eins steht, dann wird die Koordinate X₁ bis x_k dieses Ringkernes vom Rechner 10 in das y-Register übertragen, während gleichzeitig das Register 5 auf Null zurückgesetzt wird, und es erfolgt eine Abfrage der aufeinanderfolgenden Zeilen der Koordinate Z₁ bis Z_n der bezeichneten Ebene V₁ bis y„, wobei das Register 1 in der Position X₀ verbleibt. Die Koordinate X₁ bis x_k des individuellen Ringkernes, dessen Eins-Zustand den Gruppenringkern auf Eins gesetzt hatte, wird in das Register 5 eingespeichert und in Antwort auf einen Impuls des Rechners 10 vom Kodierer 59 zum Rechner übertragen.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere können an Stelle von Ringkernen mit rechteckiger Hysteresisschleife andere bistabile Schaltelemente der Elektronik, wie z. B. Flip-Flops verwendet werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Prüfschaltung mit einer dreidimensionalen Matrix aus in Ebenen und innerhalb dieser in Zeilen und Spalten geordneten Ringkernen mit rechteckiger Hysteresisschleife, die bezüglich ihrer Stellung (Koordinaten) in der Matrix durch drei Adressen bezeichnet sind und von denen je einer einem elektrischen Kreis zugeordnet ist, der zwei unterschiedliche Betriebszustände haben kann, und durch seinen Magnetisierungszustand (Erregung) den Betriebszustand des angeschlossenen elektrischen Kreises anzeigt, und mit einer zyklisch arbeitenden Abfrageschaltung, die die erregten Ringkerne ausliest und ihre Adressen in einem Register speichert, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix außerdem eine Anzahl in einer Ebene geordneter Gruppenringkerne (101 bis 808) besitzt, von denen je einer einer Gruppe von Ringkernen (111 bis 888) innerhalb der Matrix zugeordnet ist und durch seinen Magnetisierungszustand anzeigt, wenn einer von diesen erregt ist, und daß die Abfrageschaltung (901 bis 988) zunächst die Gruppenringkemebene zeilenweise abfragt und die Adressen derjenigen Gruppenringkerne einer Zeile, die erregt sind, in ein Register (5) einspeichert, und anschließend nach diesen Adressen die zugeordneten Gruppen von Ringkernen innerhalb der Matrix überprüft und die Adressen der erregten Ringkerne ebenfalls in das Register einspeichert, worauf sie zur nächsten Gruppenringkernzeile weiterschaltet.

2. Prüfschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppenringkerne (101 bis 808) innerhalb ihrer Ebene in Zeilen geordnet sind, derart, daß jede Zeile einer Ebene (p) der Matrix und jeder Gruppenringkern einer Zeile (q) der Matrix zugeordnet ist in solcher Ordnung, daß die Zeilenadresse eines Gruppenringkemes die Ebenenadresse (p) der Matrix und seine Spaltenadresse die Zeilenadresse (q) in der betreffenden Ebene ist.

3. Prüfschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (9) eines Gruppenringkemes (101 bis 808) mit den über Dioden (90) parallelgeschalteten Erregerwicklungen (9) einer Zeile von Matrix-Ringkernen (111 bis 888) in Reihe geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen