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Matrixanordnung aus induktiven Elementen Die Erfindung betrifft eine
Matrixanordnung bestehend aus induktiven Elementen, die zwischen je einem Spalten-
und einem Zeilenleiter angeordnet sind, und aus jedem Spalten- und Zeitenleiter
zugeordneten elektronischen Schaltern.
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Die deutsche Patentschrift 1066 615 zeigt eine derartige Matrixanordnung,
bei der die elektronischen Schalter Transistoren sind. Für die Erregung eines gewünschten
induktiven Elements wird der Transistor des gewünschten Spaltenleiters und derjenige
des gewünschten Zeilenleiters durch einen Impuls wirksam gemacht, oder so lange
andauern muß, als das. induktive Element erregt bleiben soll.
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Es ist jedoch häufig erwünscht, ein bestimmtes dieser Elemente in
Abhängigkeit von Eingangssignalen von nur kurzer Dauer und/oder geringer Amplitude
zu erregen; dies ist durch die Eingangssignale unmittelbar nicht möglich.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, mit verhältnismäßig einfachen
Mitteln die eingangs genannte Matrixanordnung derart auszugestalten, daß auf Grund
nur kurzer und/oder schwacher Eingangssignale ein gewünschtes induktives Element
ausgewählt und durch einen ausreichenden Strom erregt wird, dessen Beendigung wiederum
nur von einem derartigen Eingangssignal bestimmt wird.
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Bei einer Matrixanordnung gemäß der Erfindung werden steuerbare Gleichrichter
verwendet. Darunter werden Signalübertragungsvorrichtungen verstanden, die jeweils
eine Anode, eine Kathode und eine Steuerelektrode aufweisen, und die bei einer Vorspannung
in Durchlaßrichtung (d. h. die Anode liegt gegenüber der Kathode auf positivem Potential)
gezündet, d. h. leitend gemacht werden kann, indem ein entsprechendes Signal an
die Steuerelektrode angelegt wird. Solange der Gleichlichter in Durchl.aßrichtung
vorgespannt ist, bleibt er in seinem leitenden Zustand, und zwar auch dann, wenn
das Steuersignal aufhört. Die Übertragungsvorrichtung kann dadurch in ihren nichtleitenden
Zustand gebracht werden, indem der Gleichrichter in Sperrrichtung vorgespannt wird,
d. h. wenn die Anode in bezug auf die Kathode an negatives Potential gelegt wird.
Als Beispiele für steuerbare Gleichrichter seien steuerbare Siliziumgleichrichter
und Thyratrons genannt.
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Das Kennzeichnende an der Erfindung besteht nun darin, daß als elektronische
Schalter normalerweise in Durchlaßrichtung vorgespannte erste steuerbare Gleichrichter
verwendet werden, die in an sich bekannter Weise durch ein an die Steuerelektrode
angelegtes Signal gezündet werden können, und daß zum Löschen dieser ersten steuerbaren
Gleichrichter die Anoden-Kathoden-Strecke jedes dieser Gleichrichter mit .der Sekundärwicklung
eines übertragers in Reihe geschaltet ist, dessen Primärwicklung zusammen mit .der
Anoden-Kathoden-Strecke eines weiteren steuerbaren Gleichrichters in einem Schwingkreis
liegt, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß beim Zünden des weiteren steuerbaren
Gleichrichters durch Anlegen eines Signals an dessen Steuerelektrode in der genannten
Sekundärwicklung ein Spannungsimpuls solcher Größe und Polarität induziert wird,
daß der erste steuerbare Gleichrichter in Sperrichtung vorgespannt und dadurch gelöscht
wird, und daß außerdem in dem Schwingkreis eine Ausgleichsschwingung erzeugt wird,
wodurch der genannte weitere steuerbare Gleichrichter kurzzeitig in Sperrichtung
vorgespannt und dadurch gelöscht wird.
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Gegenüber der bekannten Anordnung besteht somit der wesentliche Vorteil,
daß der Erregungsstrom für ein gewünschtes Element durch nur kurze Eingangssignale
angeschaltet und wieder abgeschaltet wird, wobei für die Abschaltung nur eine Rückstellstufe
für jede Koordinate erforderlich ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der
Zeichnungen beschrieben, und zwar zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung einer
Matrixanordnung mit einer Anzahl von Elektromagneten, F i g. 2 eine vereinfachte
schematische Darstellung eines einzelnen Elektromagneten und der damit verbundenen
Schaltkreise zur Steuerung der Erregung und Entregung dieses Elektromagneten, F
i g. 3 -eine schematische Darstellung eines in der Anordnung gemäß F i g. 1 verwendeten
Schaltkreises und F i g. 4 eine schematische Darstellung eines im Schaltkreis gemäß
F i g. 3 verwendeten Rückstellkreises. '
In der Matrixanordnung
gemäß F i g. 1 ist eine Vielzahl von in Form einer Matrix angeordneten Elektromagneten
11 vorgesehen. Jeder Elektromagnet 11 ist mit einer Entkopplungsdiode 12 in Reihe
geschaltet, umunerwünschte Störpfade zu verhindern, durch die außer einem ausgewählten
Elektromagneten auch weitere Elektromagneten erregt werden würden. Jede aus einer
Diode 12 und einem Elektromagneten 11 bestehende Reihenschaltung ist an einem Ende
mit einem Spaltenleiter 13 verbunden, der von einer Spaltentreibstufe 14 gespeist
wird, und an ihrem anderen Ende mit einem Reihenleiter 15 verbunden, der von einer
Reihentreiberstufe 16 gespeist wird. Die Treiberstufen 14 und 16 sind Schaltvorrichtungen,
die den Stromfluß in den Spalten- und Reihenleitern 13 und 15 steuern, und sind
alle in derselben Weise aufgebaut.
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Sämtliche der Spaltentreiberstufen 14 sind mit einer Spaltenauswählvorrichtung
17 verbunden, und sämtliche der Reihentreiberstufen 16 sind mit einer Reihenauswählvorrichtung
18 verbunden. Die Spaltenauswählvorrichtung 17 und die Reihenauswählvorrichtung
18 steuern die Auswahl einer bestimmten Spaltentreiberstufe 14 bzw. einer bestimmten
Reihentreiberstufe 16 für jeden zu erregenden Elektromagneten 11. Dies geschieht
dadurch, daß die ausgewählten Treiberstufen 14 und 16 leitend gemacht werden, wodurch
ein Stromkreis zur Erregung des ausgewählten Elektromagneten 11 geschlossen wird.
Die Auswahlvorrichtungen 17 und 18 sind in herkömmlicher Weise aufgebaut. Beispielsweise
bestehen sie aus nicht gezeigten Registern (z. B. Flip-Flop-Registern) entsprechender
Länge und den Spalten-und Reihentreiberstufen 14 und 16 zugeordneten nicht gezeigten
Entschlüsselungsnetzwerken.
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In der Matrixanordnung ist auch eine Spaltenrückstellstufe 19, eine
Reihenrückstellstufe 20 und eine Rückstellauslösestufe 21 vorgesehen. Die Spaltenrückstellstufe
19 ist mit sämtlichen Treiberstufen 14 verbunden und dient zur Rückstellung einer
im leitenden Zustand befindlichen Treiberstufe 14 in ihren nichtleitenden Zustand.
Die Reihenrückstellstufe 20 ist mit sämtlichen Treiberstufen 16 verbunden und dient
zur Rückstellung einer leitenden Treiberstufe 16 in ihren nichtleitenden Zustand.
Die Spaltenrückstellstufe 19 und die Reihenrückstellstufe 20 besitzen den gleichen
Schaltungsaufbau.
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Die Rückstellauslösestufe 21 ist sowohl mit der Rückstellstufe 19
als auch mit der Rückstellstufe 20 verbunden und ist so aufgebaut, daß sie das gleichzeitige
Arbeiten beider Rückstellstufen 19 und 20 steuert. Es ist kein besonderer Aufbau
der Rückstellauslösestufe 21 gezeigt, sie kann jedoch beispielsweise als freilaufender
Taktimpulsgeber mit entsprechender Impulsfolgefrequenz oder als logisches Netzwerk
ausgebildet sein, in dem logische Verknüpfungssignale verschiedener Steuerelemente
kombiniert werden, um ein Signal zur Betätigung der Spalten- und Reihenrückstellstufen
19 und 20 zu erzeugen, wenn eine bestimmte Kombination von Vorgängen auftritt.
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Der Speisestrom für die Matrixanordnung kann von einer beliebigen
geeigneten Stromquelle geliefert werden. Wie in F i g. 1 gezeigt, liegt eine Klemme
22 an einer Gleichstromquelle mit einer Spannung von -I-50 V, und die Klemmen 23
und 24 sind mit einer Gleichstromquelle mit einer Spannung von -I-75 V verbunden.
Eine weitere Klemme 25 ist mit einem Bezugspotential, z. B. mit Erdpotential, verbunden.
Ein mit der Klemme 22 verbundener Leiter 26 führt der Spaltenrückstellstufe 19 direkt
und über Dioden 27 allen Reihentreiberstufen 16 eine Spannung von -h50 V zu. Die
Klemmen 23 und 24 sind jeweils mit der Spaltenrückstellstufe 19 bzw. der Reihenrückstellstufe
20 verbunden, um diesen eine Spannung von -I-75 V zuzuführen.
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Die Klemme 25 ist über einen Leiter 29 mit den Rückstellstufen 19
bzw. 20 und über Dioden 30 mit sämtlichen Spaltentreiberstufen 14 verbunden.
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Durch .die matrixförmige Anordnung der Elektromagneten 11 wird auf
einfache Weise erreicht, daß durch Auswahl einer entsprechenden Spaltentreiberstufe
14 und einer entsprechenden Reihentreiberstufe 16 durch die Auswahlvorrichtungen
17 und 18 ein bestimmter Elektromagnet 11 erregt werden kann. Die ausgewählten Spalten-
und Reihentreiberstufen 14 und 16 werden durch ihre Auswahl leitend gemacht, und
ein zur Erregung des ausgewählten Elektromagneten 11 dienender Stromkreis wird über
einen in F i g. 2 gezeigten Pfad geschlossen. Dieser Pfad erstreckt sich von der
+50-V-Klemme 22 über die Spaltenrückstellstufe 19, die ausgewählte Spaltentreiberstufe
14, einen der Spaltentreiberleiter 13, die Reihenschaltung .des ausgewählten Elektromagneten
11 mit der zugehörigen Diode 12, einen der Reihenleiter 15, die ausgewählte Reihentreiberstufe
16 und die Reihenrückstellstufe 20 zur Erdklemme 25. Die besondere Art, in der die
verschiedenen Treiber- und Rückstellstufen der Erregungsschaltung verbunden sind,
sowie ihre Funktion beim Erregen und Entregen des ausgewählten Elektromagneten 11,
wird im. folgenden ausführlich beschrieben. Die Rückstellstufen 19 und 20 werden
durch die Rückstellauslösestufe 21 nacheinander betätigt, um .die Treiberstufen
14 und 16 unwirksam zu machen und damit eine Entregung des ausgewählten Elektromagneten
11 zu bewirken.
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Besondere Vorteile bietet die in F i g. 1 gezeigte Elektromagnetmatrix
bei einer Verwendung zur automatischen Betätigung oder Fernbetätigung des Tastenfeldes
einer Geschäftsmaschine, wie beispielsweise einer Buchungsmaschine, einer Registrierkasse
oder einer Eingabe-Ausgabe-Vorrichtung, die als Bauteil in einem sogenannten »on-line«-Datenverarbeitungssystem
vorgesehen ist, -d. h. in einem System, bei dem Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen mit
einer zentralen Datenverarbeitungsstation direkt in Verbindung stehen und von dieser
ferngesteuert werden. Bei eirarer derartigen Verwendung der Elektromagnetmatrix
im Zusammenhang mit dem Tastenfeld einer Geschäftsmaschine ist für jede Taste des
Tastenfeldes ein Elektromagnet vorgesehen, durch dessen Erregung die Taste gedrückt
wird. Ein Anwendungsbeispiel eines »on-line«-Datenverarbeitungssystems, in dem eine
Schaltkreisanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnte, ist
in der deutschen Auslegeschrift 1213 646 beschrieben.
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Selbstverständlich eignet sich die Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht nur zur Steuerung der Betätigung von Elektromagneten, sondern auch
von Relais, Motoren usw.
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Im folgenden wird auf F i g. 3 Bezug genommen, in der eine für die
Verwendung als Spaltentreiberstufe 14 oder als Reihentreiberstufe 16 geeignete Treiberschaltung
gezeigt ist. Gemäß F i g. 3 ist für
die Eingabe zu der Treiberschaltung
eine Klemme 40 vorgesehen, die mit der Spaltenauswählvorrichtung 17 bzw. mit der
Reihenauswählvorrichtung 18 verbunden ist, je nachdem, ob die Treiberschaltung als
Spaltentreiberstufe 14 oder als Reihentreiberstufe 16 verwendet wird. Die Klemme
40 ist über einen Widerstand 41 mit einem Punkt 42 der Treiberschaltung verbunden.
Ein erster Zweig der Schaltung erstreckt sich vom Punkt 42 über einen Kondensator
43 nach Erde, während ein zweiter Zweig der Schaltung sich vom Punkt 42 über drei
in Reihe geschaltete Dioden 44 zum Punkt 45 erstreckt. Der Widerstand 41, der Kondensator
43 und die Dioden 44 bilden ein Begrenzungsnetzwerk zum Unterdrücken von vereinzelt
auftretenden Störsignalen, die durch das Triggern der Schaltung gemäß F i g. 3 verursacht
werden.
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Vom Punkt 45 aus ist die Schaltung über einen Widerstand 46 mit einer
Klemme 47 verbünden, an der eine Gleichspannung von +12 V anliegt. Der Punkt 45
ist auch mit der Basis eines pnp-Transistors 48 verbunden. Der Emitter des Transistors
48 liegt an Erde, während sein Kollektor mit dem einen Ende der Primärwicklung eines
kernlosen Transformators 50 verbunden ist. Das andere Ende der Primärwicklung des
Transformators 50 ist über einen Widerstand 52 mit einer Klemme 53 verbunden, an
der eine Gleichspannung von -20 V liegt. Mit dem Verbindungspunkt zwischen der Primärwicklung
des Transformators 50 und dem Widerstand 52 ist ein Kondensator 55 verbunden, dessen
andere Elektrode an Erde liegt. Parallel zur Primärwicklung des Transformators 50
liegt eine Diode 56, .die dazu dient, den Transistor 48 vor induktiven Spannungsstößen
des Transformators 50 zu schützen.
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,Die Sekundärwicklung des Transformators 50 ist an einem Ende mit
einer Klemme 59 verbunden. Wenn die Schaltung gemäß F i g. 3 als Spaltentreiberstufe
14 verwendet wird, liegt die Klemme 59 über einen der Spaltenleiter 13 an den Anodenanschlüssen
einer entsprechenden Spalte von Dioden 12 und an dem Kathodenanschluß der Diode
30, deren Anodenanschluß an Erde liegt. Wird die Schaltung gemäß F i g. 3 als Reihentreiberstufe
verwendet, dann wird die Klemme 59 mit der entsprechenden Reihenrückstellstufe 20
verbunden.
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Das andere Ende der Sekundärwicklung des Transformators 50 liegt an
der Steuerelektrode eines steuerbaren Siliziumgleichrichters 61.
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Die Kathode des steuerbaren Siliziumgleichrichters 61 ist mit der
Klemme 59, und deren Anode mit einer Klemme 62 verbunden, wobei die Spannung zwischen
den Klemmen 59 und 62 normalerweise so eingestellt ist, daß der Gleichrichter 61
in Durchlaßrichtung vorgespannt ist. Ein Widerstand 63 ist. zwischen der Klemme
59 und der Steuerelektrode des Gleichrichters 61 vorgesehen: Bei Verwendung der
Schaltung gemäß F i g. 3 als Spaltentreiberstufe 14 wird die Klemme 62 mit der entsprechenden
Spaltenrückstellstufe 19 verbunden. Wird die Schaltung gemäß F i g. 3 .dagegen als
Reihentreiberstufe 16 verwendet, dann wird die Klemme 62 über einen der Reihenleiter
15 jeweils mit dem einen Anschluß einer Reihe von Elektromagneten 11 und auch über
die Diode 27 mit der Klemme 22 verbunden.
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Im folgenden wird nun die Arbeitsweise der Schaltung gemäß F i g.
3 näher beschrieben. Es sei angenommen, daß an der Klemme 40 der in F i g. 3 gezeigten
Schaltung ein Potential von null Volt von der entsprechenden Auswahlvorrichtung
1'7 bzw. 18 angelegt wird. Die Werte der Schaltungskomponenten der genannten Schaltung
sind so gewählt, daß sich anfangs .der Kondensator 43 auf +2V auflädt und daß .das
Potential am Punkt 45 einen Wert von ungefähr +3,5 V aufweist, so daß der Transistor
48 im gesperrten Zustand gehalten wird.
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Bei gesperrtem Transistor 48 fließt durch dessen Emitter-Kollektor-Strecke
kein Strom; und die Spannung am Kollektor dieses Transistors beträgt daher -20 V.
Demnach lädt sich der Kondensator 55 bis zu einer Spannung von -20 V auf.
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Der Spannungspegel an der Eingangsklemme 40 kann .die beiden Werte
0 V und -8 V annehmen. Es sei nun angenommen, daß durch die entsprechende Auswahlschaltung
17 bzw. 18 ein Eingangsimpuls von -8 V und einer Dauer von ungefähr 55 sec an die
Klemme 40 angelegt wird, wobei dieser Impuls als Triggersignal für die Treiberschaltung
dient. Dieses Triggersignal bewirkt, daß sich der Kondensator 43 innerhalb von ungefähr
-32 .sec auf ein Potential von -4 V entlädt. Das Potential von -4 V am Punkt 42
reicht aus, um den gesamten Spannungsabfall der in Reihe geschalteten Dioden 44
auszugleichen und bewirkt am Punkt 45 eine Spannung von ungefähr -0,2 V. Diese Spannung
reicht aus, um den Transistor 48 in den leitenden Zustand zu schalten. Dadurch wird
ein Stromkreis geschlossen, und zwar von Erde über die Emitier-Kollektor-Strecke
des Transistors 48 und über die Primärwicklung des Transformators 50, was zur Folge
hat, daß der Kondensator 55 entladen wird.
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Als Folge der Entladung des Kondensators 55 wird in der Sekundärwicklung
des Transformators 50 ein- positiver Spannungsimpuls induziert, wobei dieser Impuls
zwischen Steuerelektrode und Kathode des steuerbaren Siliziumgleichrichters 61 angelegt
wird. Durch diesen positiven Impuls wird .der Siliziumgleichrichter 61 gezündet,
d. h., er wird in. Durchlaßrichtung leitend, so daß ein Strompfad zwischen den Klemmen
62 und 59 entsteht.
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Wird die Schaltung gemäß F i g. 3 als Spaltentreiberstufe 14 verwendet,
dann beträgt die Spannung an der mit .der Klemme 22 über die Spaltenrückstellstufe
19 verbundenen Klemme 62 -I-50 V, während die Klemme 59 anfangs eine Spannung von
0 V aufweist. Nachdem der Gleichrichter 61 gezündet wurde, steigt nun die Spannung
an der Klemme 59 plötzlich von 0 auf -1-50-V an. Wenn andererseits die Schaltung
gemäß F i g. 3 als Reihentreiberstufe 16 verwendet wird, weist die Klemme 59, die
über die Reihenrückstellstufe 20 mit der Erdklemme 25 verbunden ist, eine Spannung
von 0 V auf, während die Spannung an der Klemme 62 anfänglich -f-50 V beträgt. Nachdem
der Gleichrichter 61 gezündet wurde, fällt somit in diesem Falle die Spannung an
der Klemme 62 plötzlich von -I-50 V auf 0 V .ab.
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Nachdem der steuerbare Siliziumgleichrichter einmal zu leiten begonnen
hat, kann dieser durch .die Steuerelektrode nicht mehr beeinflußt werden, solange
er in Durchlaßrichtung vorgespannt bleibt. Um den leitenden Zustand des Gleichrichters
61 zu beenden, muß dieser in Sperrichtung vorgespannt werden. Dies geschieht durch
Betätigung der Rückstellstufe gemäß F i g. 4, die nachfolgend beschrieben wird.
Es
wird vorausgeschickt, daß ein wesentlicher Teil der in F i g. 4 gezeigten Rückstellschaltüng
mit der Schaltung gemäß F i g. 3 identisch ist.
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Durch die Rückstellauslösestufe 21 wird ein Eingangssignal für die
Schaltung gemäß F i g. 4 an eine Klemme 70 angelegt. Die Klemme
70 .ist über einen Widerstand 71 mit einem Punkt 72 verbunden, von dem aus
sich ein Schaltungszweig über einen Kondensator 72 nach Erde erstreckt, während
ein zweiter Schaltungszweig über drei in Reihe geschaltete Dioden 74 zu einem Punkt
75 verläuft, der mit .der Basis eines pnp-Transistors 76 verbunden ist. Außerdem
ist der Punkt 75 über einen Widerstand 78 mit einer Klemme 77 verbunden, an der
eine Spannung von -I-12 V liegt. Der Widerstand 71, der Kondensator 73 und die Dioden
74 bilden ein Störbegrenzungsnetzwerk, .durch das verhindert werden soll, daß die
Schaltung gemäß F i g. 4 von vereinzelt auftretenden Störimpulsen getriggert wird.
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Der Emitter des Transistors 76 liegt an Erde, während sein Kollektor
mit einem Ende der Primärwicklung eines -Lufttransformators 79 verbunden ist. Das
andere Ende .der Primärwicklung des Transformators 79 ist über einen Widerstand
81 mit einer Klemme 82, an der eine Spannung von -20 V liegt, und über einen
Kondensator 83 mit Erde verbunden. Eine Diode 84 liegt parallel zur Primärwicklung
des Transformators 79, um zu verhindern, daß induktive Spannungsstöße des Transformators
79 zum Transistor 76 gelangen.
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Ein Ende der Sekundärwicklung des Transformators 79 ist mit einer
an Erde liegenden Klemme 87 verbunden. Das andere Ende der Sekundärwicklung des
Transformators 79 ist über eine Diode 88 mit der Steuerelektrode des steuerbaren
Siliziumgleichrichters 90 verbunden. Ein Widerstand 91 liegt zwischen der Steuerelektrode
des Gleichrichters 90 und der Klemme 87.
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Die Kathode des Gleichrichters 90 ist ebenfalls mit der Klemme 87
und über zwei parallelgeschaltete Kondensatoren 95 und 96 mit einem Ende der Primärwicklung
96 eines Eisenkern-Transformators 97 verbunden, .der ein Aufwärtstransformator ohne
Phaseninversion ist. Das andere Ende der Primärwicklung 96 ist mit der Anode des
Gleichrichters 90 verbunden. Die Kondensatoren 94 und 95, .die Wicklung 96 und die
Anoden-Kathoden-Strecke des Gleichrichters 90 bilden zusammen einen Schwingkreis.
Das von der Anode des Gleichrichters abgewandte Ende der Wicklung 96 ist über einen
Widerstand 99 mit einer Klemme 100 verbunden, an .der eine Spannung von +75 V liegt.
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Ein Ende der Sekundärwicklung 101 des Transformators 97 ist mit einer
Klemme 103 und ihr anderes Ende ist mit einer Klemme 106 verbunden. Eine Diode 107
liegt parallel zur Sekundärwicklung 101. Die Reihenkombination eines Kondensators
108 mit einem Widerstand 109 liegt ebenfalls parallel zur Wicklung 101 und dient
dazu, die beim Zurückschalten des steuerbaren Siliziumgleichrichters 61 einer damit
verbundenen Treiberstufe 14 bzw. 16 in den nichtleitenden Zustand auftretenden Störsignale
zu unterdrücken.
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Wird die Schaltung gemäß F i g. 4 als Spaltenrückstellstufe 19 verwendet,
dann wird die Klemme 106 mit der Klemme 22, die eine Spannung von -I- 50 V aufweist,
und die Klemme 103 mit der Klemme 62 jeder der Spaltentreiberstufen 14 verbunden.
Bei Verwendung der Schalturig gemäß F i g. 4 als Reihenrückstellstufe 24 wird die
Klemme 103 mit der Erdklemme 25 und die Klemme 106 mit der Klemme 59 jeder der Reihentreiberschaltungen
16 verbunden.
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Die Arbeitsweise der Schaltung gemäß F i g. 4 wird nun im folgenden
beschrieben. Es sei vorausgeschickt, daß, falls eine der Spaltentreiberstufen 14
und eine der Reihentreiberstufen 16 vorher durch Anlegen eines Eingangsimpulses
von -8V an ihre Eingangsklemme 40 leitend gemacht wurde, eine Reihenschaltung
niedriger Impedanz zur Erregung des entsprechenden Elektromagneten 11 zwischen der
Klemme 22, die eine Spannung von -I-50 V aufweist, und der Erdklemme 25 errichtet
wurde.. Diese Reihenschaltung besteht aus der Sekundärwicklung 101 der Spaltenrückstellstufe
19, die eine niedrige Impedanz, aufweist, der Anoden-Kathoden-Strecke des Gleichrichters
61 .der leitenden Spaltentreiberstufe 14, dem Elektromagneten 11, der Anoden-Kathoden-Strecke
des Gleichrichters 61 der leitenden Reihentreiberstufe 16 und der Sekundärwicklung
101 niedriger Impedanz der Reihenrückstellstufe 20.
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Es sei angenommen, daß an der Klemme 70 der in F i g: 4 gezeigten
Schaltung anfangs ein Potential von 0 V liegt. Wie bereits im Zusammenhang mit der
Schaltung gemäß F i g. 3 erläutert wurde, lädt sich der Kondensator 73 auf -I-2
V auf, während am Punkt 75 eine Spannung von etwa -I-3,5 V besteht, wodurch .der
Transistor 76 in seinem gesperrten Zustand gehalten wird. In diesem Falle fließt
kein Strom durch seine Kollektor-Emitter-Strecke, so daß der Kondensator 83 auf
-20 V aufgeladen wird.
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Wird nun ein Triggersignal von -8 V durch die Rückstellauslösestufe
21 an die Klemme 70 angelegt, dann entlädt sich der Kondensator 73 auf -4V, wodurch
der Transistor 76 zu leiten beginnt und dabei über .die Primärwicklung des Transformators
79 den Kondensator 83 entlädt. Infolge der Entladung.des Kondensators 83 wird in
der Sekundärwicklung des Transformators 79 ein positiver Spannungsimpuls induziert,
der zwischen Steuerelektrode und Kathode des steuerbaren Siliziumgleichrichters
90, der normalerweise in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, angelegt wird. Dieser
positive Impuls zündet den Gleichrichter 90 und bewirkt, daß .dieser in Durchlaßrichtung
leitend wird.
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Die Speicherkondensatoren 94 und 95 wurden vorher auf eine Spannung
von -I-75 V .aufgeladen. Durch das Zünden des Gleichrichters 90 werden die Kondensatoren
94 und 95 über die Primärwicklung 96 des Transformators 97 entladen, was zur Folge
hat, daß in der Sekundärwicklung 101 ein Spannungsstoß induziert wird. Durch die
Entladung der Kondensatoren 94 und 95 werden .auch Störschwingungen hervorgerufen,
die bewirken, daß durch eine negative Schwingung des Signals an seiner Anode der
Gleichrichter 90 in Sperrichtung vorgespannt wird, wodurch der Gleichrichter 90
nichtleitend wird.
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Wird die Schaltung gemäß F i g. 4 als Spaltenrückstellstufe 19 verwendet,
dann besitzt der in der Wicklung 101 induzierte Spannungsstoß eine solche Polarität,
daß der Gleichrichter 61 der leitenden Spaltentreiberstufe 14 in Sperrichtung vorgespannt
wird, wodurch der Gleichrichter 61 nichtleitend wird.
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Wird dagegen die in F i g. 4 gezeigte Schaltung als Reihenrückstellstufe
20 verwendet, dann besitzt der
in der Wicklung 101 induzierte Spannungsstoß
ebenfalls eine solche Polarität, daß der Gleichrichter 61 der entsprechenden Reihentreiberstufe
16 in Sperrrichtung vorgespannt wird, so daß dieser nichtleitend wird.
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Die Diode 107 in der Schaltung gemäß F i g. 4 hat die Aufgabe, die
Spannung an der Anode des Gleichrichters 61 einer zugehörigen Treiberstufe 14 bzw.
16 derart zu begrenzen, daß sie +50 V nicht übersteigt, um dadurch den Gleichrichter
61 zu schützen. Würde die Diode 107 weggelassen, dann wäre es möglich, daß die Ausgleichsschwingungen
in dieser Schaltung einen kurzzeitigen Impuls erzeugen, der größer ist als +50V,
wodurch die zulässige Sperrspannung des Gleichrichters 61 einer zugehörigen Treiberschaltung
14 bzw. 16 überschritten und damit dem Gleichrichter 61 Schaden zugefügt würde.
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In einer vereinfachten Anordnung der beschriebenen Matrixanordnung
kann der Transformator 97 mit zwei Sekundärwicklungen ausgestattet werden, wobei
die eine Sekundärwicklung mit der Spaltentreiberstufe 14 und die andere mit der
Reihentreiberstufe 16 verbunden wird. In diesem Fall wäre nur eine einzige Rückstellstufe,
wie sie in F i g. 4 gezeigt ist, erforderlich, und das Zurückschalten der ausgewählten
Spaltentreiberstufe 14 und der ausgewählten Reihentreiberstufe 16 in den nichtleitenden
Zustand würde gleichzeitig erfolgen.
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Es versteht sich, daß in der oben beschriebenen Matrixanordnung ein
bestimmter Elektromagnet 11 einfach durch Anlegen eines Triggersignals an eine bestimmte
.der Spaltentreiberstufen 14 und an eine bestimmte der Reihentreiberstufen 16 ausgewählt
werden kann. Obwohl diese Triggersignale von geringer Größe und kurzer Dauer sind
und selbst nicht in der Lage wären, den ausgewählten Eletromagneten 11 zu erregen,
kann durch die Verwendung des steuerbaren Siliziumgleichrichters 61 ein starker
Strom durch den ausgewählten Elektromagneten 11 geschickt werden. Dadurch, daß die
:ausgewählten Gleichrichter 61 gezündet bleiben, bis ein Triggersignal von der Rückstellauslösestufe
21 aus an jede der Rückstellstufen 19 und 20 angelegt wird, wird erreicht, daß der
Strom im ausgewählten Elektromagneten 11 für eine ausreichende Zeitdauer bestehenbleibt,
um diesen vollständig zu erregen.