DE1206473B - Monostabile Kippschaltung aus photoleitenden und elektrolumineszierenden Elementen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Deutsche Kl.: 21 al-36/02

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

N 23173 VIII a/21 al

15. Mai 1963

9. Dezember 1965

Die Erfindung betrifft eine monostabile Kippschaltung zur Erzeugung eines Impulses bestimmter Dauer, bestehend aus miteinander gekoppelten photoleitenden und elektrolumineszierenden Elementen.

Es ist bereits eine Reihe von mit photoleitenden und elektrolumineszierenden Elementen aufgebauten Schaltungen bekannt. Bei Schaltungen dieser Art wird eine optische Kopplung zwischen den elektrolumineszierenden und den photoleitenden Elementen angewandt, und zusammen mit entsprechenden elektaschen Verbindungen zwischen diesen Elementen lassen sich Schaltungen aufbauen, die zur Durchführung von Verknüpfungsoperationen oder zu Speicherzwecken dienen. So sind beispielsweise bereits bistabile Kippschaltungen sowie Ringzähler und Schieberegister bekanntgeworden, die aus optisch und elektrisch miteinander gekoppelten photoleitenden und elektrolumineszierenden Elementen bestehen.

Bisher war es jedoch nicht möglich, auch monostabile Kippschaltungen zu bauen, die ausschließlich aus den bereits mehrfach genannten photoleitenden und elektrolumineszierenden Elementen bestehen. Die Erfindung hat sich die Schaffung einer solchen ausschließlich aus diesen Elementen bestehenden monostabilen Kippschaltung zur Aufgabe gemacht.

Als elektrolumineszierende Elemente kommen verschiedene geeignete Leuchtstoffelemente in Betracht, die später noch näher beschrieben werden. Die elektrolumineszierenden Elemente werden im folgenden kurz als EL-Elemente bezeichnet. Ebenso kommen auch verschiedene Arten von photoleitenden Elementen in Betracht, wie z. B. Photozellen, deren Wirkung auf dem inneren Photoeffekt beruht, Photodioden, Bolometerelemente usw.; vorzugsweise wird jedoch ein Halbleitermaterial verwendet," dessen ohmscher Widerstand beim Auftreffen von Licht stark abfällt. Ein solches Element wird später noch näher beschrieben. Der Einfachheit halber werden die photoleitenden Elemente im folgenden kurz als PC-Elemente bezeichnet.

Die PC-Elemente haben bekanntlich die Eigenschaft, daß sie nicht sofort auf Änderungen des auftreffenden Lichtes ansprechen. Durch geeignete Wahl des zum Herstellen dieser Elemente verwendeten Materials lassen sich demzufolge PC-Elemente mit unterschiedlichen Ansprechzeiten herstellen. Diese Ansprechzeit (diese wird zweckmäßigerweise als die Zeit definiert, die bei der Änderung des auf ein PC-Element auffallenden Lichtes vergeht, bis dieses 50% der gesamten durch die Lichteinwirkung hervorgerufenen Widerstandsänderung erfahren hat) kann auch durch Serien- oder Parallelschaltung eines Monostabile Kippschaltung aus photoleitenden
und elektrolumineszierenden Elementen

Anmelder:

The National Cash Register Company,

Dayton, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. A. Stappert, Rechtsanwalt,

Düsseldorf N, Feldstr. 80

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 18. Mai 1962 (195 796)

ohmschen Widerstandes zu dem PC-Element verändert werden. Außerdem ist die Zeit, die beim Unterbrechen des auftreffenden Lichtstrahls vergeht, bis das PC-Element einen bestimmten Widerstandswert erreicht, abhängig von der Intensität dieses Lichtes. Es ist also möglich, durch Anwenden verschiedener Methoden bei der Verwendung des gleichen auftreffenden Lichtes Schaltungen mit unterschiedlichen Ansprechzeiten zu schaffen.

Die erfindungsgemäße monostabile Kippschaltung macht sich diese Eigenschaften der photoleitenden Elemente zunutze und ist gekennzeichnet durch eine unmittelbar auf einen Eingangsimpuls ansprechende Ausgangsschaltung zur Erzeugung des Ausgangsimpulses und durch eine Verzögerungsschaltung, die ein photoleitendes Element mit einer höheren Ansprechzeit als die übrigen photoleitenden Elemente enthält, das ebenfalls auf den Eingangsimpuls anspricht und nach einer durch die Ansprechzeit vorbestimmten Verzögerungszeit einen Impuls erzeugt, welcher die Ausgangsschaltung unwirksam macht.

Ist das Eingangssignal kürzer als die gewünschte Dauer des Ausgangssignals, dann besteht bei Schaltungen der obigen Art die Gefahr, daß das Ausgangssignal gleichzeitig mit dem Eingangssignal beendet wird. Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist demzufolge in der Ausgangsschaltung ein Haltestromkreis vorgesehen, der durch die Eingangsschaltung eingestellt und durch das von der Verzögerungsschaltung gelieferte Signal wieder unwirksam gemacht wird. Das Eingangssignal braucht in diesem Fall nur so lang zu sein, daß es den Haltestromkreis mit Sicherheit wirksam macht. Das Ausgangssignal kann dann wesentlich länger sein als das

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Eingangssignal. Nach dem Einstellen der Ausgangsschaltung wird ein Ausgangssignal derselben parallel mit dem Eingangssignal der Verzögerungsschaltung zugeführt.

Ein weiteres Merkmal der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung besteht darin, daß die Länge der Ausgangssignale durch Variieren eines in Serie mit dem die hohe Ansprechzeit aufweisenden Element geschalteten Widerstandes oder durch Variieren einer dem entsprechenden elektrolumineszierenden Element zugeordneten Blende verändert werden kann.

Der Aufbau und die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltung werden nun an Hand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele, durch die jedoch die Erfindung in keiner Weise eingeschränkt werden soll, im Zusammenhang mit den folgenden Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 ein Schaltbild einer monostabilen Kippschaltung,

F i g. 2 eine Gruppe von in der monostabilen Kippschaltung gemäß F i g. 1 auftretenden Signalformen,

Fig. 3 ein Schaltbild einer verbesserten monostabilen Kippschaltung,

F i g. 4 eine Gruppe von in der monostabilen Kippschaltung gemäß Fig. 3 auftretenden Signalformen und

F i g. 5 die Prinzipdarstellung eines PC-Elementes.

Die für die Schaltungen gemäß F i g. 1 und 3 verwendeten EL-Elemente bestehen im wesentlichen aus einer zwischen zwei Elektroden gelagerten Leuchtstoffschicht. Im einzelnen besitzen sie etwa den folgenden Aufbau: Eine feste Grundplatte, z. B. ein Glasplättchen, ist mit einer dünnen metallischen oder einer anderen leitenden Schicht versehen. Auf dieser leitenden Schicht wird eine Leuchtstoffmasse, beispielsweise mit Kupferhalogenid aktiviertes Zinksulfid, in feingepulverter Form abgelagert und durch ein durchsichtiges oder durchscheinendes nichtleitendes Bindemittel festgehalten. Auf dieser Leuchtstoffschicht wird wieder ein dünner, durchsichtiger leitender Überzug, z. B. aus Zinnoxyd, aufgebracht, der sich jedoch nicht in Berührung mit der anderen leitenden Schicht befinden darf. Mit einem geeigneten durchsichtigen, festen Material, z. B. Glas, wird die oberste Schicht abgedeckt, und zwei Elektroden werden mit den leitenden Schichten verbunden. Wird an die beiden Elektroden eine geeignete Wechselspannung angelegt, dann wird von dem zwischen den beiden Schutzschichten befindlichen Leuchtstoff Licht emittiert. Auch die untere leitende Schicht kann aus lichtdurchlässigem Material bestehen, so daß auch Licht durch die Unterseite des Elementes emittiert werden kann.

Die in den Schaltungen gemäß F i g. 1 und 3 verwendeten PC-Elemente bestehen im wesentlichen aus einem Streifen photoleitenden Materials mit längs zweier gegenüberliegender Seiten dieses Streifens befestigten Elektroden. Der genaue Aufbau eines solchen Elementes ist in Fig. 5 veranschaulicht: Auf einer festen Grundplatte 20, die z. B. aus Aluminiumoxyd besteht, ist eine Schicht eines photoleitenden Materials 21, z. B. Kadmiumselenid, abgelagert. Auf dieser photoleitenden Schicht sind zwei kammförmige leitende Filme 22 und 23 derart abgelagert, daß deren zahnartige Teile ineinandergreifen. Dadurch ergibt sich eine mäanderförmige Fläche des photoleitenden Materials zwischen den beiden leitenden Filmen.

Selbstverständlich dürfen sich diese beiden leitenden Filme nicht berühren. Zwei Elektroden 24 und 25 sind mit den beiden leitenden Filmen verbunden. Die ganze Vorrichtung wird durch ein geeignetes schützendes Material (nicht gezeigt), wie z. B. Glas, abgedeckt. Es sei darauf hingewiesen, daß das auf diese Weise hergestellte PC-Element beim Auftreffen von Licht seinen niedrigsten Widerstand aufweist und daß kleine Risse oder andere kleine Fehlerstellen in

ίο dem photoleitenden Material die Eigenschaften des Elementes nur unwesentlich beeinflussen.

Es können jeweils ein oder mehrere PC-Elemente in der Nachbarschaft eines EL-Elementes angeordnet werden. Umgekehrt ist es auch möglich, daß ein PC-Element durch mehr als ein EL-Element beleuchtet wird. In den gezeigten Schaltungen wird jedoch jedes PC-Element nur durch ein einziges EL-Element bestrahlt. Zwischen einem EL-Element und einem PC-Element kann eine Blende angeordnet werden.

Durch Verschieben dieser Blende kann die Beleuchtungsintensität des betreffenden PC-Elementes verändert werden. Die Verwendung eines elektrisch isolierenden Materials auf der Oberfläche der verschiedenen Elemente verhindert, daß zwischen irgendwelchen Elementen ein unerwünschter elektrischer Kontakt zustande kommt.

Wie bereits erwähnt, werden PC-Elemente mit unterschiedlichen Ansprechzeiten verwendet. Die meisten der in den zu beschreibenden Schaltungen verwendeten PC-Elemente haben eine sehr geringe Ansprechzeit und besitzen deshalb als aktives Material, wie oben beschrieben, Kadmiumselenid. Die PC-Elemente mit einer hohen Ansprechzeit sind in der gleichen Weise aufgebaut, wie oben beschrieben, doch besitzen sie als photoleitendes Material beispielsweise Kadmiumsulfid.

In den F i g. 1 und 3 sind die EL-Elemente mit den Buchstaben EL bezeichnet, denen jeweils noch eine Unterscheidungsziffer hinzugefügt ist. Die PC-Elemente werden durch die Buchstaben PC gekennzeichnet, denen jeweils die Ziffer des mit ihnen optisch gekoppelten EL-Elementes hinzugefügt ist. Dieser Ziffer folgt, falls erforderlich, noch eine Unterscheidungsziffer. Die optische Kopplung zwischen zwei Elementen ist durch die in gestrichelten Linien dargestellten Pfeile angezeigt. Die EL-Elemente befinden sich entweder in ihrem Ein- oder Aus-Zustand, je nachdem, ob sie Licht emittieren oder nicht, während die PC-Elemente als im Ein- oder Aus-Zustand befindlich bezeichnet werden, je nachdem, ob sie sich im leitenden oder nichtleitenden Zustand befinden. In den die Zustände der in den F i g. 1 und 3 verwendeten EL-Elemente darstellenden Fig. 2 und 4 zeigt der obere bzw. untere Pegel der Signalkurven den Ein- bzw. Aus-Zustand dieser Elemente an.

In F i g. 1 ist eine monostabile Kippschaltung gezeigt, die aus einer Anzahl zwischen dem mit einer Wechselspannung geeigneter Amplitude und Frequenz gespeisten Leiter und Erde angeordneten EL- und PC-Elementen besieht. Zwischen den Klemmen 2 bzw. 3 ist jeweils eine elektrisch getrennte Eingangs- bzw. Ausgangsschaltung vorgesehen.

Im Ruhezustand liegt zwischen den Klemmen 2 keine Spannung, und EL3 befindet sich somit im Aus-Zustand. ELl und PC 1.1 befinden sich beide in ihrem Ein-Zustand und halten sich gegenseitig in diesem Zustand. PC1.2 und PC1.3 werden durch ELl ebenfalls im Ein-Zustand gehalten, ELl wird durch

PC 1.2 und PC 1.3 im Ein-Zustand gehalten, und demzufolge befindet sich auch PC 2 im Ein-Zustand. Alle anderen Elemente dieser Schaltung befinden sich im Aus-Zustand. Dieser Ruhezustand wird links von dem Zeitpunkt I₁ in den Signalkurven für die EL-Elemente der Fi g. 2 dargestellt. Der Widerstand zwischen den Ausgangsklemmen 3 ist sehr hoch, da sich PC 4.1 im Aus-Zustand befindet.

Durch Anlegen einer Eingangsspannung an die Klemmen 2 zur Zeit t_t wird EL 3 in den Ein-Zustand geschaltet. Dadurch wird auch PC 3 eingeschaltet, wodurch ELl kurzgeschlossen wird und demzufolge in seinen Aus-Zustand schaltet. Dies hat zur Folge, daß auch PC'1.1 in den Aus-Zustand schaltet, doch bleibt EL 2 für einen vorbestimmten Zeitintervall noch in seinem Ein-Zustand. Da sich nun PC 3 und PC 2 im Ein-Zustand und PC 1.1 im Aus-Zustand befinden, kommt die am Leiter 1 befindliche Spannung annähernd vollständig an EL 4 zu liegen, so daß dieses Element in den Ein-Zustand schaltet. Dies hat wiederum zur Folge, daß auch die den Haltestromkreis für EL 4 bildenden Elemente PC 4.2 und PC 4.3 und auch das Ausgangselement PC 4.1 in den Ein-Zustand schalten.

Der Bereich von t_i bis t_ä der F i g. 2 zeigt die Zustände der EL-Elemente für den Fall, daß das Eingangssignal langer als das Ausgangssignal ist. Die Folge der für diesen Fall ablaufenden Vorgänge wird nun als nächstes beschrieben. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, schaltet JSLl unmittelbar nach Beginn des Eingangssignals in den Aus-Zustand. Dadurch wird das auf die Elemente PC 1.2 und PC 1.3 auffallende Licht unterbrochen. PC 1.2 schaltet sofort in seinen Aus-Zustand. PC 1.3 ist jedoch das Element mit der relativ hohen Ansprechzeit und schaltet demzufolge erst nach einer vorbestimmten Zeit in seinen Aus-Zustand. PC 1.3 ist mit einem variablen Widerstand Rl in Serie geschaltet; diese Serienkombination liegt parallel zu PC 1.2, und EL 2 liegt wiederum in Serie zu dieser Serien-Parallel-Kombination. EL2 schaltet demzufolge nach einer Zeit in den Aus-Zustand, die von den relativen Widerständen der beiden Zweige PC 1.2 und PC 1.3-7? 1 abhängt, wobei der Widerstand des zuletzt genannten Zweiges nach der genannten Zeitverzögerung ansteigt. In Abhängigkeit von der Einstellung des variablen Widerstandes R1 kann somit die Zeit, zu der EL2 in den Aus-Zustand schaltet, in bezug zu der Zeit, zu der ELl in den Aus-Zustand schaltet, gesteuert werden. Diese Zeitverzögerung kann außerdem durch Einstellen einer Blende gesteuert werden, mittels der die optische Kopplung zwischen ELl und PC 1.3 verändert werden kann. Eine solche Blende ist bei 4 angedeutet. Es sei bemerkt, daß die Schaltung durch Weglassen von PC 1.2 und durch Überbrücken von Rl vereinfacht werden kann, doch wird dadurch der Bereich, in dem die Zeitverzögerung variiert werden kann, verringert und die Einstellung dieser Zeit erschwert. Zusammenfassend sei gesagt, daß EL2 eine vorbestimmte, einstellbare Zeit nach dem Ausschalten von ELl in den Aus-Zustand schaltet. Bei dem gerade betrachteten Fall geschieht dies, während das Eingangssignal noch vorhanden ist.

Wenn zur Zeit t₂ EL2 in den Aus-Zustand schaltet, dann verteilt sich die am Leiter 1 liegende Spannung auf die in Serie liegenden Elemente EL 2 und EL 5. EL 5 ist so gewählt, daß es durch diese Spannung eingeschaltet wird. Dadurch wird auch PC 5.1 eingeschaltet, wodurch EL 5 in seinem Ein-Zustand gehalten wird. Durch EL5 wird auch PC5.2 eingeschaltet, wodurch EL 4 kurzgeschlossen und somit das Ausgangssignal beendet wird. Durch das Ausschalten von EL 2 und EL 4 werden auch PC 2 und PC 4.2 ausgeschaltet, so daß EL 6 nun über die im Ein-Zustand befindlichen Elemente PC 5.2 und PC 3 die am Leiter 1 liegende Spannung erhält. EL 6 schaltet deshalb in den Ein-Zustand, wodurch auch PC 6

jo eingeschaltet wird, um EL 6 zu halten. Die Schaltung hat nunmehr einen Zustand erreicht, der bis zur Beendigung des Eingangssignals aufrechterhalten wird. Das Ausgangssignal wurde bereits beim Ausschalten des Elementes EL 4 beendet.

Zuf Zeit t₃ endet das Eingangssignal, wodurch EL 3 und somit auch PC 3 in den Aus-Zustand geschaltet werden. Die am Leiter 1 liegende Speisespannung verteilt sich nun über die Serienschaltung der parallelgeschalteten Elemente PC 6 und EL 4 und der

so Elemente EL 6 und EL 1. EL 1 ist so gewählt, daß es durch die an ihm liegende Spannung in den Ein-Zustand geschaltet wird. Dadurch werden PC 1.2, PC 1.3 und EL 2 in den Ein-Zustand geschaltet. Dies hat zur Folge, daß EL 5, PC 5.1 und PC 5.2 in den Aus- und PC 2 in den Ein-Zustand geschaltet werden.

Ebenso wird auch EL 6 wieder in den Aus-Zustand geschaltet, so daß sich die ganze Schaltung nunmehr wieder in ihrem Ruhezustand befindet.

Die Arbeitsweise der Schaltung bei Auftreten eines kurzen Eingangsimpulses ist im rechten Teil der F i g. 2 veranschaulicht und wird nun im folgenden beschrieben: Vor der Zeit i₄ befindet sich die Schaltung in dem oben beschriebenen Ruhezustand. Zur Zeit t_i tritt das Eingangssignal auf, und in der bereits

beschriebenen Weise werden ELl in den Aus- und EL 3 und EL 4 in den Ein-Zustand geschaltet. Bevor EL2 in den Aus-Zustand schaltet, wird zur Zeitig das Eingangssignal beendet, wodurch EL 3 in den Aus-Zustand schaltet. Dadurch wird auch PC 3 ausgeschaltet. Jedoch bleibt das parallel zu PC 3 geschaltete Element PC 2.3 im Ein-Zustand. EL 4, PC 4.2 und PC 4.3 bilden einen Haltestromkreis. Das Ausgangssignal wird deshalb zu diesem Zeitpunkt noch nicht beendet, und die Schaltung bleibt im wesentliehen durch das Ausschalten von EL 3 unbeeinflußt. Nach der durch die Einstellung der Blende 4 und dem Wert des Widerstandes R1 bestimmten Zeitspanne schaltet EL 2 zur Zeit i₆ in den Aus-Zustand. Dadurch schaltet EL 5 in den Ein-Zustand, was wiederum das Einschalten des Elementes PC 5.2 zur Folge hat. Dadurch wird EL 4 kurzgeschlossen, wodurch das Ausgangssignal beendet wird. PC 2 wird in den Aus-Zustand geschaltet, was das Einschalten des Elementes EL 6 zur Folge hat. Durch Ausschalten von EL 4 wird auch PC 4.3 ausgeschaltet, so daß ELl nicht mehr kurzgeschlossen ist. ELl schaltet demzufolge in seinen Ein-Zustand, wodurch auch EL 2 eingeschaltet wird. Dies hat zur Folge, daß EL 5 und EL 6 ausgeschaltet werden, so daß sich die Schaltung nunmehr wieder in ihrem Ruhezustand befindet.

Die Schaltung kann man sich in mehrere, verschiedene Funktionen ausführende Teile aufgeteilt denken. Die Elemente EL 4, PC 4.1, PC 4.2 und PC 4.3 bilden die Ausgangsschaltung, in der auch der oben beschriebene Haltestromkreis gebildet wird. Die Elemente ELl, PC 1.2, PC 1.3 und Rl bilden die Verzögerungsschaltung. An die Verzögerungsschaltung

wird über PC 3 das Eingangssignal und über PC 4.3 Elemente EL 16 und EL 16.1 im Ein-Zustand, in

das Ausgangssignal der Ausgangsschaltung angelegt. dem sie sich gegenseitig halten. Ebenso ist auch

Die restlichen Elemente dienen dazu, die Eingangs-, PC 16.2 eingeschaltet.

Verzögerungs- und Ausgangsschaltung miteinander Im linken Teil der Fig. 4 ist die Folge der Vor-

zu verbinden. 5 gänge für den Fall dargestellt, daß das Eingangs-

An Hand der F i g. 3 wird nunmehr ein zweites signal langer ist als das Ausgangssignal. Zur Zeit t_x

Ausführungsbeispiel einer monostabilen Kippschal- beginnt das Eingangssignal, in dem eine Spannung

tung beschrieben, bei der die Länge des Ausgangs- an das mit den Klemmen 12 verbundene Element

signals über einen noch größeren Bereich einstellbar ELYl angelegt wird. Dadurch werden PC 17.1 und

ist und bei der kein EL-Element mit mehr als zwei io PC 17.2 eingeschaltet, wobei jedoch das letztere keine

PC-Elementen gekoppelt ist. Dadurch ist es möglich, unmittelbare Wirkung ausübt,

größere PC-Elemente zu verwenden, wodurch die Durch das Einschalten von PC 17.1 wird ELlO

Schaltung weniger abhängig wird von der Ansprech- in den Aus-Zustand geschaltet, und da sich PC 16.2

zeit der PC-Elemente, außerdem wird dadurch er- im Ein-Zustand befindet, wird EL 18 eingeschaltet,

möglicht, daß der Widerstand des PC-Elementes mit 15 Dadurch wird PC18.2 eingeschaltet, um EL 18 im

der hohen Ansprechzeit bei der Bestrahlung noch Ein-Zustand zu halten. Ebenso wird PC 18.1 einge-

niedrigerwird, wodurch die maximal mögliche Länge schaltet, das das zwischen den Klemmen 13 liegende

des Ausgangssignals vergrößert wird. Ausgangselement darstellt. Durch das Ausschalten

Die Schaltung gemäß Fig. 3 besteht aus einer von ELlO werden nacheinander PC 10.2, ELU, Vielzahl von EL- und PC-Elementen, die zwischen 20 PC 11.1, EL 12 und PC 11.2 ausgeschaltet,
einem mit einer Wechselspannung geeigneter Ampli- Auch PC 12 beginnt in den Aus-Zustand umzutude und Frequenz gespeisten Leiter 11 und Erde schalten, wobei sein Widerstand relativ langsam anliegen. Elektrisch getrennte Eingangs-und Ausgangs- steigt. In Abhängigkeit von der Einstellung der schaltungen liegen zwischen den Klemmen 12 variablen WiderständeR2 und R3 und der Blende bzw. 13. 25 14 steigt der gesamte zum Element EL 14 parallel-

Der Ruhezustand dieser Schaltung ist durch die liegende Widerstand an, bis EL 14 zur Zeiti₂ in den äußerste linke Seite der Fig. 4 veranschaulicht. Ein-Zustand schaltet. Dadurch wird PC 14.1 ein- und ELlO und PC 10.1 befinden sich beide im Ein-Zu- EL 13 ausgeschaltet. Ebenso wird PC 14.2 eingestand und halten sich gegenseitig in diesem Zustand. schaltet, das wiederum EL 16 ausschaltet. Dadurch ELlO hält auch PC 10.2 im Ein-Zustand, wodurch 30 wird wiederum PC 16.1 in den Aus-Zustand geschalwiederum ELH im Ein-Zustand gehalten wird. tet, und EL 15 wird eingeschaltet. Demzufolge wird ELIl ist der unmittelbare Eingang zum Verzöge- PC 15.1 eingeschaltet, und da das Eingangssignal rungsteil der Schaltung und ist mit PC 11.2 direkt noch vorhanden und PC 17.2 eingeschaltet ist, hält und mit PC 12 über PC 11.1 und EL 12 gekoppelt. sich EL 15 selbst im Ein-Zustand. EL 15 schaltet das Mit dem Element PC 11.1 ist ein variabler Wider- 35 zu EL 18 parallelgeschaltete Element PC 15.2 in den stand R 2 in Serie geschaltet. Durch den eingestellten Ein-Zustand, wodurch EL 18 ausgeschaltet und das Wert dieses Widerstandes wird die Helligkeit des Ausgangssignal beendet wird. Das Element EL 19 Elementes EL 12 bestimmt, wenn sich dieses im Ein- liegt parallel zu dem nun im Aus-Zustand befind-Zustand befindet. EL 12 ist über eine Blende 14, die liehen Element PC16.2 und in Serie mit PC 17.1 und eine weitere Steuerung der effektiven Helligkeit des 40 PC 15.2, die sich beide im Ein-Zustand befinden, so Elementes EL 12 ermöglicht, mit dem Element PC 12 daß auch EL 19 in den Ein-Zustand schalten kann, gekoppelt. Dieses Element besitzt relativ große Ab- Dadurch wird PC 19 und durch dieses wiederum messungen und weist eine relativ hohe Ansprechzeit ELIl eingeschaltet. Durch das Einschalten von auf, so daß sein Widerstand nach dem Ausschalten ELIl werden nacheinander PC11.1, PC11.2, EL 12, nur sehr langsam von einem relativ niedrigen Wert 45 PC 12 und EL 13 in den Ein-Zustand und EL 14 und wieder ansteigt. PC 12 ist in Reihe mit einem PC 14.1 in den Aus-Zustand geschaltet. Ebenso wird variablen Widerstand R3 geschaltet, und diese PC 14.2 ausgeschaltet, doch bleibt EL 15 infolge der Serienkombination wird durch PC 11.2 überbrückt. Haltefunktion des Elementes PC 15.1 unbeeinflußt. Der variable Widerstand R 3 ermöglicht eine weitere Die vollständige Aufgabe der Verzögerungsschaltung Steuerung für die Zeit, innerhalb der der Widerstand 50 EL 11 bis EL 14 ist es demzufolge, das Ausgangsder Serien-Parallel-Kombination PC 11.2 und PC 12- signal zu beendigen und die Verzögerungsschaltung R3 auf einen Wert ansteigt, der erforderlich ist, um in den Ruhezustand zurückzubringen.
EL 14 in den Ein-Zustand zu schalten. Es sei be- Zur Zeit t_s endet das Eingangssignal. Dadurch merkt, daß die Schaltung durch Weglassen von wird PC 17.1 ausgeschaltet, und ELlO ist so be- PC 11.1, EL 12 und R 2 vereinfacht werden kann, 55 messen, daß es in Serie mit EL 19 und mit dem im wobei ELIl direkt mit PC 11.2 und PC 12 gekoppelt Ein-Zustand befindlichen Element PC 15.2 in den wird. Selbstverständlich wird durch diese Verein- Ein-Zustand zu schalten vermag. Dadurch wird fachung die Flexibilität der Schaltung stark vermin- PC 10.1 eingeschaltet, um ELlO im Ein-Zustand zu dert. halten. Außerdem wird auch PC 10.2 eingeschaltet.

Wie bereits erwähnt, befindet sich ELIl im Ruhe- 60 Durch das Einschalten von PC 10.1 wird EL 19 auszustand in seinem Ein-Zustand. Aus diesem Grunde geschaltet, wodurch auch das parallel zu dem gerade sind auch PC 11.1, PC11.2, EL 12 und PC12 in in den Ein-Zustand geschalteten Element PC10.2 ihrem Ein-Zustand. Ebenso ist auch EL 13 einge- liegende Element PC 19 ausgeschaltet wird. Bei Beschaltet. Es sei bemerkt, daß EL 13 lediglich ein endigung des Eingangssignals wird auch PC 17.2 aus-Blindelement ist, das mit keinem der PC-Elemente 65 geschaltet, was zur Folge hat, daß EL 15 in den Ausgekoppelt ist. Es kann deshalb ohne weiteres durch Zustand schaltet. EL 16 ist so bemessen, daß es in einen Kondensator geeigneter Kapazität ersetzt Serie mit EL 15 in den Ein-Zustand schaltet. Dawerden. Außerdem befinden sich im Ruhezustand die durch wird PC 16.1 eingeschaltet, um EL 16 im Ein-

Zustand zu halten. Die Schaltung befindet sich nunmehr wieder in ihrem Ruhezustand.

Der rechte Teil der Fig. 4 zeigt die Folge der Vorgänge, wenn ein kurzes Eingangssignal angelegt wird. Zur Zeit i₄ beginnt das Eingangssignal, worauf die Schaltung wie zur Zeit t_t in der oben beschriebenen Weise anspricht. Zur Zeit t₅ endet das Eingangssignal. Dadurch werden PC 17.1 und PC 17.2 ausgeschaltet. Da jedoch das im Ein-Zustand befindliche Element PC 18.2 parallel zu dem Element PCYiX liegt und das im Aus-Zustand befindliche Element PC 15.1 in Serie mit dem Element PC 17.2 liegt, können keine weiteren Vorgänge mehr folgen.

Zur Zeit i₆ nach der Zeitverzögerung des langsam in den Aus-Zustand schaltenden Elementes PC 12 schaltet das Element EL 14 in den Ein-Zustand. Dadurch wird PC 14.1 eingeschaltet und dadurch wiederum EL 13 ausgeschaltet. Durch das Einschalten von EL14 wird auch PC 14.2 in den Ein-Zustand geschaltet. Dadurch wird ELlS ein- und EL16 ausgeschaltet. Letzteres hat wiederum zur Folge, daß das in Serie mit EL 18 liegende Element PC 16.2 ausgeschaltet und das parallel zum Element EL 18 liegende Element PC 15.2 eingeschaltet wird. EL 18 wird demzufolge ausgeschaltet, wodurch auch PC 18.1 in den Aus-Zustand geschaltet wird, und somit wird das Ausgangssignal beendet. Dadurch beginnt EL19 in den Ein-Zustand zu schalten, wodurch auch PC 19 eingeschaltet wird. Gleichzeitig mit dem Ausschalten von PC 18.2 schaltet ELlO in den Ein-Zustand, wodurch PC 10.2 in den Ein-Zustand und EL 19 wieder in den Aus-Zustand geschaltet wird. Dadurch werden ELIl und nacheinander PC 11.1, PC 11.2, ELIl und PC 12 in den Ein-Zustand geschaltet. Demzufolge schaltet EL 14 in den Aus- und EL 13 in den Ein-Zustand. Durch das Ausschalten von EL 14 wird auch PC 14.2 ausgeschaltet, was wiederum auch das Ausschalten von ELlS zur Folge hat. Hierdurch kann EL 16 in den Ein-Zustand schalten, und PC 16.1 schaltet ebenfalls in den Ein-Zustand, um EL 16 im Ein-Zustand zu halten. Die Schaltung befindet sich somit wieder in ihrem Ruhezustand.

Die Schaltung gemäß F i g. 3 kann in die folgenden Teile zerlegt werden: ELlS und EL 16 bilden zusammen mit PC 15.1 und PC 16.1 eine normalerweise in ihrem ersten Zustand befindliche Schaltung mit zwei Zuständen, zu der PC 14.2 und PC Yl.2 die Eingänge bilden. Die Eingangsschaltung EL 17 speist den Ausgangshaltestromkreis EL 18, PC 16.2 und PC 18.2, wenn sich ELYI im Ein-Zustand befindet. Dieser Haltestromkreis speist wiederum das Ausgangselement PC 18.1. Das Eingangs- und das Ausgangssignal des Haltestromkreises werden auch der Verzögerungsschaltung EL 11 bis EL 14 zugeführt. Das nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit an der Verzögerungsschaltung auftretende Ausgangssignal schaltet die genannte Schaltung mit den zwei Zuständen in ihren zweiten Zustand, der wiederum den Haltestromkreis unwirksam macht und das Ausgangssignal beendet. Ist das Ausgangssignal noch vorhanden, dann bleibt die genannte Schaltung mit den zwei Zuständen in ihrem zweiten Zustand. Ist das Eingangssignal nicht mehr vorhanden oder wenn das Eingangssignal endet, geht die genannte Schaltung mit den zwei Zuständen wieder in ihren ersten Zustand. Die Rückstellung des Haltestromkreises bringt auch die Verzögerungsschaltung in ihren Ruhezustand zurück.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Monostabile Kippschaltung zur Erzeugung eines Impulses bestimmter Dauer, bestehend aus miteinander gekoppelten photoleitenden und elektrolumineszierenden Elementen, gekennzeichnet durch eine unmittelbar auf einen Eingangsimpuls ansprechende Ausgangsschaltung (PC4.1, EL4, PC4.2, PC4.3) zur Erzeugung des Ausgangsimpulses und durch eine Verzögerungsschaltung (ELl, PC 1.2, PC 1.3, Rl), die ein photoleitendes Element (PC 1.3) mit einer höheren Ansprechzeit als die übrigen photoleitenden Elemente enthält, das ebenfalls auf den Eingangsimpuls anspricht und nach einer durch die Ansprechzeit vorbestimmten Verzögerungszeit einen Impuls erzeugt, welcher die Ausgangsschaltung unwirksam macht.

2. Schaltung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung (PC 4.I₃ EL 4, PC 4.2, PC 4.3) einen Haltestromkreis (PC 4.2, PC 4.3) enthält, der durch das Eingangssignal einstellbar und durch das von der Verzögerungsschaltung (EL 1, PC1.2, PC1.3, Rl) gelieferte Signal rückstellbar ist, und daß das von der Ausgangsschaltung gelieferte Ausgangssignal an die Verzögerungsschaltung angelegt wird.

3. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitverzögerung variabel ist.

4. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Element (PC 1.3) mit der relativ hohen Ansprechzeit ein Kadmiumsulfid-Photoleiter und alle anderen photoleitenden Elemente Kadmiumselenid-Photoleiter sind.

5. Schaltung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein variabler Widerstand (Rl) in Serie mit dem Element (PC 1.3) mit der relativ hohen Ansprechzeit geschaltet ist.

6. Schaltung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (PC 1.3) mit der relativ hohen Ansprechzeit mit dem ihm zugeordneten elektrolumineszierenden Element (ELl) über eine variable Blende (4) optisch gekoppelt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 997 596, 2 895 054, 900 574.

Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Prioritätsbeleg ausgelegt worden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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