DE834776C - Impuls-Waehlkreise - Google Patents
Impuls-WaehlkreiseInfo
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Description
(WiGBL S. 175)
AUSGEGEBEN AM 24. MÄRZ 1952
M 1130 IXb j42m
Impuls-Wählkreise
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Impuls-Wählkreise.
Die Erfindung betrifft einen Impuls-Wählkreis, der
es ermöglicht, daß ein gegebener Impuls aus einem Impulszug ausgewählt und an einem bestimmten Austrittspunkt
zur Verfügung gestellt wird.
Eine solche Anordnung findet beispielsweise in Binärzifferrechenmaschinen Anwendung, z. B. in der
in dem britischen Zusatzpatent 2680/49 beschriebenen Maschine.
Gemäß vorliegender Erfindung ist, in einer Auffassung derselben, ein Impuls-Wählkreis der Bauart
vorgesehen, die die Auswahl eines gewünschten Impulses aus einem Impulszug und die Zurverfügungstellung
desselben an einem bestimmten Austrittspunkt gestattet, wobei derselbe eine Röhre aufweist,
die mindestens die folgenden Elektroden in der nachbenannten Reihenfolge besitzt: eine Kathode, ein
Gitter G1, ein Gitter G2, ein Gitter G3 und eine
Anode; ferner sind Vorrichtungen zur Zuführung des ao Impulszuges zum Gitter G3 in positiv läufigem Sinn
sowie Vorrichtungen zur Ansetzung einer negativen Vorspannung an das Gitter G1, mit welchem die
Röhre normalerweise nichtleitend gemacht wird, vorgesehen, weiterhin Vorrichtungen zur Erteilung eines as
Anfangsimpulses an eine Elektrode genannter Röhre, der dem gewünschten Impuls zeitlich vorausläuft und
der genannte Röhre leitend machen soll, ferner ist ein Rückkopplungszweig zwischen den Gittern G2
und G1 vorgesehen, der die so angeregt werdende
Leitfähigkeit genannter Röhre für eine. Zeitdauer aufrechterhält, die den gewünschten Impuls umfaßt,
wobei ein negativer Impuls von der Anode der Röhre erhalten werden kann, der gleichzeitig auftritt mit
dem gewünschten Impuls am Gitter G3.
Gemäß vorliegender Erfindung ist, in einer weiteren Auffassung derselben, ein Impuls-Wählkreis der Bauart
vorgesehen, die die Auswahl eines gewünschten Impulses aus einem Impulszug und die Zurverfügungstellung
desselben an einem bestimmten Austrittspunkt ermöglicht, wobei derselbe eine Röhre aufweist,
die mindestens folgende Elektroden in der nachgenannten Reihenfolge besitzt: eine Kathode, ein
Gitter G1, ein Gitter G2, ein Gitter G3 und eine
»5 Anode, ferner Vorrichtungen zur Zuführung eines
Impulszuges zum Gitter G3 in positiv läufigem Sinn, Vorrichtungen zur Ansetzung einer negativen Vorspannung
an das Gitter G1, mit welcher die Röhre normalerweise nichtleitend gemacht wird, weiterhin
ao Vorrichtungen zur Erteilung eines positiven Anfangsimpulses an das Gitter G1, der dem gewünschten
Impuls zeitlich vorausläuft, um genannte Vorspannung zu überwinden und die Röhre leitend zu machen,
ferner ist ein Rückkopplungszweig vorgesehen, der
as einen Kondensator zwischen den Gittern G2 und G1
enthält und der die so angeregt werdende Leitfähigkeit der Röhre für eine Zeitdauer aufrechterhält, die
den gewünschten Impuls umfaßt, wobei ein negativer Impuls von der Anode der Röhre erhalten werden
kann, der gleichzeitig auftritt mit dem gewünschten Impuls am Gitter G3.
.Nach einem Erfindungsmerkmal wird der Anfangsimpuls (Erregerimpuls) durch Umwandlung der Wellenform
des innerhalb der Impulsfolge vorher auftretenden Impulses erhalten und über ein nur in
einer Richtung leitendes Diodenglied, welches dazu dient, den positiven Teil des Impulses zur Zuführung
zum Gitter G1 auszusieben, diesem zugeführt.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht im Gebrauch einer Kette von Stromkreisen gemäß Erfindung
zur nunmehrigen Aussonderung jedes Impulses des Impulszuges, wobei der Anfangsimpuls für jeden
Stromkreis von dem negativ läufigen Ausgangsimpuls des davorliegenden Stromkreises abgeleitet wird, in
welchem Fall weiterhin ein negativ läufiger Impuls, der von dem nachfolgenden Stromkreis erhalten wird,
zur Beendigung der Leitfähigkeit der Röhre verwendet wird.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 3 erläutert, in welchen
Fig. ι ein Schaltbild eines Impuls-Wählkreises
gemäß der Erfindung zeigt,
Fig. 2 Wellenformen zeigt, welche die Wirkungsweise der in den Fig. 1 und 3 dargestellten Stromkreise
verständlich machen, und
Fig. 3 in schematischer Blockform η Impuls-Wählkreise
der in Fig. 1 gezeigten Bauart zu einer Kette verbunden zeigt, welch letztere Anordnung es ermöglicht,
jeden einzelnen eines Zuges von η Impulsen an einen anderen Austrittspunkt zur Verfügung zu
stellen.
In Fig. 2, A ist ein Zug von η regelmäßig abgesetzten
Impulsen A1-An einer besonderen Ausbildung
gezeigt, die bei einer Wiederholungsfrequenz von ungefähr 118 kHz auftritt. Aus dem Impulszug
soll der zweite Impuls A2 ausgewählt werden. Dieser
Impulszug wird über eine Klemme 2 des Stromkreises der Fig. 1 dem Bremsgitter einer Pentodenröhre 1
zugeführt, wird jedoch normalerweise an der Anode der Röhre keinerlei Wirkung hervorrufen, weil das
Steuergitter der Röhre über einen Hochohmableitungswiderstand, der aus den Widerständen 6,- und 6b
besteht, mit einer negativen Vorspannung von — 15 Volt verbunden ist.
Es wird nun gezeigt, wie der Impuls A2 aus dem in
Fig. 2, A dargestellten und an der Anode der Röhre 1 durch Zuführung eines negativen in Fig. 2, B dargestellten
Impulses zur Klemme 5 des Stromkreises der Fig. 1 erzeugten Impulszug ausgewählt werden
kann. Dieser negative Impuls wird über die Klemme 5 einem Impulswandlerglied zugeführt, das aus einem
Kondensator 6a und einem Widerstand 6j besteht,
und den in Fig. 2, B dargestellten Rechteckimpuls so wandelt, daß bei dessen Einsatz ein scharfer negativer
und bei dessen Abklingen ein scharfer positiver Impuls (Fig. 2, C) entstehen. Das Impulswandlerglied 6a, 6b
ist mit der Anode einer Diode 6^ verbunden, deren Kathode mit dem Steuergitter der Röhre 1 verbunden
ist, so daß nur der scharfe positive Impuls (Fig.2,C)
dem Steuergitter der Röhre 1 zugeführt wird. Dieser scharfe positive Impuls wirkt als Anfangsimpuls, der
den Röhrenstrom der Röhre 1 einschaltet. Der Röhrenstrom fließt dann zum Schirmgitter, wobei der verbleibende
Spiegel der dem Steuergitter zugeführten Impulse ausreicht, um den Röhrenstrom daran zu
hindern, die Anode zu erreichen. Das Potential am Schirmgitter fällt. Ein Kondensator 7, der kleine
Kapazität besitzt (beispielsweise 39 Mikromikrofarad), ist zwischen dem Schirmgitter und dem Steuergitter
der Röhre 1 eingeschaltet, und der Potentialabfall am Schirmgitter wird infolgedessen dem Steuergitter zugeführt,
welches seinerseits wiederum versucht, das Potential auf dem Schirmgitter zu erhöhen. Infolgedessen
wird das Potential des Steuergitters auf einem Gleichgewichtswert gehalten, der ungefähr demjenigen
an der Kathode gleich ist, welcher genügt, um den Röhrenstrom aufrechtzuerhalten.
Das Potential auf dem Steuergitter ist in Fig. 2, D gezeigt und das Potential auf dem Schirmgitter in
Fig. 2, E. Während des Auftretens des zweiten Impulses A2 des dem Bremsgitter zugeführten Impulszuges
wird Strom zur Anode der Röhre 1 fließen, und ein gleichzeitig mit dem Impuls A2 auftretender Impuls
wird dort entwickelt werden, welch letzterer Impuls in Fig. 2, F dargestellt ist. Gleichzeitig mit dem Abklingen
dieses Impulses (Fig. 2, F) wird der Röhrenstrom durch Einleitung eines negativen Impulses
zum Steuergitter der Röhre 1 unterbrochen. Auf diese Weise werden die anderen Impulse A3 bis An des dem
Bremsgitter zugeführten Impulszuges (Fig.2,/1) keine
Wirkung an der Röhrenanode hervorrufen. Eine Ausgangsklemme 10 ist mit der Anode der Röhre verbunden.
Der negative Impuls, der den Röhrenstrom ausschaltet, kann bequemerweise aus Gründen, die
später erläutert werden, dadurch abgeleitet werden, daß ein in Fig. 2,/dargestelltes Potential derKlemmeo,
zugeführt wird. Die Klemme 9 ist über ein Impulswandlerglied, das aus einem Kondensator 80 und
Widerständen 8Ä und 8C besteht, mit der Kathode
einer Diode 8^ verbunden, deren Anode mit dem Steuergitter der Röhre 1 verbunden ist. Das in
Fig. 2, / gezeigte Potential wird mittels des Impulswandlergliedes
8a, 8t, 8C umgewandelt, um einen in
Fig. 2, / gezeigten Potentialverlauf zu erzeugen, welcher, wie wir später sehen werden, einen negativen,
gleichzeitig mit dem Abklingen des Impulses A 2 auftretenden
Impuls Y besitzt. Der negative Impuls Y geht durch die Diode 8j und unterbricht den Röhrenstrom.
Wenn der Strom der Röhre 1 zur Röhrenanode fließt, wird der Schirmgitterstrom vermindert, und
es wird in dem Potential des Schirmgitters eine positiv läufige Stufe erzeugt, die bei X in Fig. 2, B
dargestellt ist. Durch Wirkung der Rückkopplung zwischen dem Schirmgitter und dem Steuergitter,
welche durch den Kondensator 7 vorgesehen wird, erzeugt diese positiv läufige Stufe im Schirmgitterpotential
eine positiv läufige Stufe im Steuergitterpotential, wie dies bei XI in Fig. 2, D dargestellt
ist. Die Wirkung der positiv läufigen Stufe auf das Steuergitter ist ein Stromfluß im Steuergitterkreis
der Röhre 1, und die Vergrößerung des Anodenstroms der Röhre 1 auf einen größeren Wert, als derselbe
sonst hätte, wenn er innerhalb seines normalen Arbeitskreises der Gitterspannung (d. h. innerhalb
seiner Gittervorspannung) arbeiten würde. Das ermöglicht die Verwendung einer niedrigen Ausgangsdrosselung
am Röhrenausgangskreis, während man einen Ausgangsimpuls (Fig. 2, F) von ausreichender
Amplitude erhält. Die niedrige Ausgangsdrosselung gestattet die Zuführung des abgetrennten Ausgangsimpulses
in einen Nutzstrpmkreis ohne die Notwendigkeit, eine kathodengesteuerte Zwischenstufe
vorzusehen. In einem praktischen Beispiel eines oben beschriebenen Stromkreises wurde eine EF 50-Typ-Röhre
(hergestellt von der Mullard Radio Valve Company) verwendet, und die Anodenspannung
wurde von einem Impulstransformator geliefert, welcher den abgetrennten Impuls mit einer Amplitude
von 15 Volt über eine Drossel von 100 Ohm lieferte. Das Steuergitter der Röhre wurde auf ein Potential
von 50 Volt gebracht, welches höher als das normalerweise für die Röhre benutzte Schirmgitterpotential
war, was jedoch wegen der kurzen Periodendauer innerhalb eines vollständigen Arbeitsspieles, innerhalb
dessen die Röhre leitend gemacht wurde, möglich war. An Hand des Wellenbildes der Fig. 2 ist zu ersehen,
daß der an der Anode der Röhre 1 (Fig. 2, F) und deshalb an der mit dieser Anode verbundenen
Klemme 11 erzeugte Impuls in seiner Gestalt identisch
mit dem der Klemme 5 (Fig. 2, B) zugeführten ist und sich nur dadurch von ihm unterscheidet, daß
er nach einem Zeitintervall auftritt, welches demjenigen zwischen zwei Impulsen innerhalb des in
Fig. 2, A dargestellten Impulszuges gleich ist. Daraus folgt, daß η in Fig. 1 dargestellte Impuls-Wählkreise
in Kettenform miteinander verbunden und so an- | geordnet werden können, daß sie an ihren jeweiligen ;
Ausgangsstromkreisen verschiedene Impulse aus einem Zug von η Impulsen, welcher ihnen zugeführt wird,
abgeben. Eine solche Anordnung wird in Fig. 3 gezeigt, die, in Kettenform miteinander verbunden,
η Impulsstromkreise P1, P2, P3 ... Pn-^ Pn
zeigt, von welchen jeder in Fig. 1 dargestellt ist. Jeder Stromkreis Px (wobei χ = ι, 2, 3 ... η — ι, n)
hat Klemmen 2X, 4*, 5X, gx, 10, und iix, die in
gleicher Weise wie die Klemmen 2, 4, 5, 9, 10 und 11
des in Fig. 1 gezeigten Stromkreises angeschlossen sind. Jede Klemme H1 eines Stromkreises Pxl ist
mit der Klemme 1Sx+1 des nachfolgenden Stromkreises
Px+1 verbunden. Auf diese Weise wird der negative Impuls an der Klemme Hx des Strom-
! kreises Px von dem Impulswandlerglied im Steuergitterkreis
des nachfolgenden Stromkreises Px+1 umgewandelt,
welcher einen scharfen positiven Impuls erzeugt, der als Anfangsimpuls dient, um den Röhrenstrom
der Pentodenröhre im Stromkreis Px+1 einzuschalten.
Der Zug von η Impulsen (Fig. 2, A) wird den Bremsgittern der Pentoden aller parallel
liegenden Stromkreise über eine Klemme 2 M zugeführt, und ein dem ersten Impuls des Zuges vorj
eilender Einleitungsimpuls wird der Klemme S1 der
j ersten Stufe P1 zugeleitet. Auf diese Weise wird der Stromkreis P1 an der Klemme 1O1 einen in Fig. 2, B
gezeigten, gleichzeitig mit dem ersten Impuls A1 des
Impulszuges auftretenden Ausgangsimpuls erzeugen, der Stromkreis P2 (d. h. der unter Bezug auf die
Fig. ι und 2 beschriebene) wird an der Klemme io2
einen in Fig. 2, F gezeigten, gleichzeitig dem zweiten Impuls A2 des Zuges auftretenden Ausgangsimpuls
erzeugen, der Stromkreis P3 wird an der Klemme io3
einen in Fig. 2, K gezeigten, gleichzeitig mit dem 95, dritten Impuls A3 des Zuges auftretenden Ausgangsimpuls
erzeugen, und jeder folgende Stromkreis Px wird einen an der Klemme iox gleichzeitig mit dem
#-ten Impuls des Zuges auftretenden Impuls erzeugen. Der Röhrenstrom in jedem Stromkreis Px wird in
dem gewünschten Augenblick durch Einleitung des Potentials auf der Klemme 4X+1 des folgenden. Stromkreises
Px+1 zur Klemme 9X ausgeschaltet. So wird
das Potential auf dem Schirmgitter des Stromkreises P3, das in Fig. 2, / dargestellt ist, über Klemme 43
und 92, ein Impulswandlerglied (8a, 84, 8C der Fig. 1)
und eine Diode (8d der Fig. 1) dem Steuergitter der
Pentodenröhre im Stromkreis P2 zugeführt und dadurch der Röhrenstrom am Ende des in Fig. 2, F
gezeigten Impulses in einer bereits erklärten Weise unterbrochen. Fig. 2, H zeigt das Potential auf dem
Steuergitter der Pentodenröhre im Stromkreis P3. Um den Röhrenstrom der Pentode im letzten
Stromkreis Pn nach dem letzten Impuls An des
Impulszuges auszuschalten, bestehen zwei Möglich- 1x5 keiten. Ein geeigneter Impuls, der von einer äußeren
Quelle ,geliefert wird und zeitlich so gelegt wird, daß
er am Ende des Impulszuges auftritt, kann hierfür j Anwendung finden. Andererseits kann, wenn der
Abstand zwischen dem letzten Impuls An eines Zuges und dem ersten Impuls des folgenden Zuges
. An+1 gleich dem Abstand zwischen den Impulsen
desZuges ist, ein negativ läufiger Impuls von Klemme41 der ersten Stufe, welche eine negativ läufige Version
des Impulses An+1 sein wird, für die Abschaltung der 1»$
Röhre des letzten Stromkreises benutzt werden. Um
die Röhre im ersten Stromkreis P1 leitend zu machen,
könnte ein Impuls der in Fig. 2, L dargestellten Form in die Klemme 4t zugeleitet werden.
Es ist bereits oben festgestellt worden, daß die Anordnung, die eine Kette von Stromkreisen gemäß
vorliegender Erfindung umfaßt, Anwendung in Rechenvorrichtungen
findet. Bei solchen praktischen Anwendungen kann der Zug von η Impulsen die Zifferstcllen
einer Binärzahl darstellen. Der Lese- und Schreibvorgang für eine ganze Binärzahl nimmt normalerweise
ein Zeitintervall ein, welches durch die Ablaufperiode einer sägezahnföimigcn Zeitmarkenspannung
festgelegt wird.
Wenn man eine Anzahl von Stromkreisen hat, die der Anzahl von Ziffernstellen, die während der Ablaufperiode
der Zeitmarkenspannung auftreten, entspricht, kann eine Anordnung der oben beschriebenen Art
infolgedessen dazu benutzt werden, an getrennten Austrittspunkten Impulse zu erhalten, die jeder
Ziffernstelle entsprechen. In einer solchen Anordnung ist es üblich, die Impulse zur Einschaltung des
Röhrenstromes des ersten Stromkreises der Anordnung und diejenigen zur Ausschaltung der letzten
Stufe desselben aus dem Rücklauf der Zeitmarkenspannung abzuleiten. Es ist zu ersehen, daß bei der
Anordnung nach der Erfindung die Röhre jedes Stromkreises nur während einer kurzen Periode zu
leiten braucht, die den augenblicklichen Impuls, der von dem Stromkreis ausgewählt werden soll, umfaßt.
Dadurch wird ein sparsamer Stromverbrauch erzielt, und außerdem werden, wie oben erklärt, Betriebsbedingungen
zulässig, die für Dauerbetrieb nicht annehmbar wären. Zudem wird, da jeder Stromkreis
nur eine Röhre umfaßt, eine minimale Störungsempfindlichkeit infolge von Röhrenstörungen eingeführt.
Diese Überlegungen machen die Erfindung besonders wertvoll für den an Hand eines Beispieles
gegebenen Zweck, nämlich für die Impulsaussonderung in Binärzifferrechenmaschinen.
Claims (5)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Impulswählkreis, der die Auswahl eines gewünschten Impulses aus einem Impulszug und die Zurverfügungstellung desselben an einem bestimmten Austrittspunkt möglich macht, dadurch gekennzeichnet, daß er in einer Röhre besteht, die mindestens folgende Elektroden in der genannten Reihenfolge enthält: eine Kathode, ein Steuergitter (G,), ein Schirmgitter (G2), ein Bremsgitter (G3) und eine Anode, Vorrichtungen zur Zuführung des Impulszuges zum Bremsgitter (G3) in positiv läufigem Sinn, ferner daß sie Vorrichtungen zur Anlegung einer negativen Vorspannung an das Steuergitter (G1), mit welchem normalerweise die Röhre nichtleitend gemacht wird, ferner Vorrich tungen zur Erteilungeincs positiven Anfangsimpulses zum Steuergitter (G1), welcher dem gewünschten Impuls zeitlich vorausläuft und welcher die genannte negative Vorspannung überwindet und die Röhre leitend macht, und daß er ferner einen Rückkopplungszweig besitzt, der einen Kondensator zwischen dem Schirmgitter (G2) und dem Steuergitter (G1) enthält, der dazu dient, die so angeregt werdende Leitfähigkeit der Röhre für eine Zeitdauer, die den gewünschten Impuls umfaßt, aufrechtzuerhalten, wodurch ein negativer Impuls von der Anode der Röhre erhalten werden kann, der gleichzeitig mit dem gewünschten Impuls am Bremsgitter (G3) auftritt.
- 2. Ein Impulswählkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangsimpuls von dem dem gewünschten Impuls in genanntem Impulszug vorhergehenden Impuls abgeleitet wird.
- 3. Eine Anordnung, die eine Mehrzahl von Impulswählkreisen nach Anspruch i, kettenförmig miteinander verbunden, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangsimpuls für jeden Stromkreis von dem davorliegenden Stromkreis (falls vorhanden) abgeleitet wird und daß ein Impuls, der von einem darauffolgenden Stromkreis (falls vorhanden) erhalten wird, zur Beendigung der Leitfähigkeit der Röhre in jedem Stromkreis benutzt wird.
- 4. Eine Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangsimpuls für jeden Stromkreis durch Umwandlung des negativen Impulses an der Anode der Röhre des davorliegenden Stromkreises abgeleitet wird, an welch letztgenanntes Ende die Anode der Röhre in jedem Stromkreis über ein Impulswandlerglied und ein nur in einer Richtung leitendes Diodenglied mit dem Steuergitter (G1) der Röhre des darauffolgenden Stromkreises verbunden ist; wobei genanntes, nur in einer Richtung leitendes Glied dazu dient, den aus der Umwandlung genannten negativen Impulses erhaltenen positiven Impuls auszusieben, um denselben dem Steuergitter (G1) zuzuführen.
- 5. Eine Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls, der zur Beendigung der Leitfähigkeit der Röhre in jedem Stromkreis benutzt wird, von der Röhre des folgenden Stromkreises durch Umwandlung des Potentialverlaufes auf dem Schirmgitter (G2) abgeleitet wird, wozu das Schirmgitter der Röhre in jedem Stromkreis über ein Impulswandlerglied und ein nur in einer Richtung leitendes Glied mit dem Steuergitter (G1) der Röhre des vorhergehenden Stromkreises verbunden ist; wobei genanntes, nur in einer Richtung leitendes Glied dazu dient, den durch Umwandlung des Potentialverlaufes am Schirmgitter (G2) erhaltenen negativen Impuls auszusieben, um ihn dem Steuergitter (G1) zuzuführen.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 3570 3.
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