DE1487793A1

DE1487793A1 - Impulsdehnungsschaltung

Info

Publication number: DE1487793A1
Application number: DE19661487793
Authority: DE
Inventors: Henry Mann
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1965-11-12
Filing date: 1966-11-04
Publication date: 1969-04-03
Also published as: SE327436B; GB1164473A; BE689343A; US3426159A; NL6615957A; FR1498794A

Description

JdliXiiHIu αοΐ'ίΡΑΗΪ, Incorporated · H.

N.ew York, N.T. 10007 , U8A Ji

Iaputadeknungasehaltung Die !gründung "besieht sioh auf Impuladehnungsschaltungen·

Bei der Verarbeitung elektrischer Signale tritt h'.uiig eine Verzerrung derselben auf. Dine derartige Verzerrung kann im einen oder anderen Pail so stark Ljein, daß die Signale nicht mehr den ihnen ursprünglich zugedahcten Zweeic erxü lon können·

üo kann :.eis_delsv;eiae im j'ernspr ecnv/egsn aie Dauer einoa i/ählimpulass w.-hi'-ena der Verarbeitung ^o ütar> gei'iist würden, uaii ix-yi- iii.;uls nicht ujiir in der La^e ist, -ie ihm liu^edachüe Vorui^tlunjjafun'.itiün durci>zui'^;..lliren· Ii3 Kann, au.; uer i'ail auitretan, da..-> ein verlcür^ter Imimls aval· noch in der La^je iüt, die an jo 3 taue.VGe Vorrichtung u^iüuac halten, aber nicht .löiir in aer La^ ist, diäae Vorrichtung im 'ungeLiC^al^e^en üUüiiC'.nd v/i ehrend ein or ^ieitapaine zu halten, die ausreicht, den tjev/ünscliton Zv/eck zu erfüllen· In sol·: hen Fällen 'ist es iVblic;.x, aie Impulse in einer Vorrichtung zu regänorieren, •Δ,'ή· in einer Iuipuladehnungsschaltung, die im x'ol^enuün kurz als "liüpulad'ehner* bezeicimet werden soll·

Allgemein gesprochen sollte ein idealer Impulsdeunor am Zustandaänderungen eines üinganr;asxgnals ansprechen, das l'.nger als eine vorbestimmte Zeit ansteht, um ein entsprechen des Ausgangssignal zu erzeugen, uessen Dauer zumincieat gleich einem gev/ünscliten Zeitintervall ist.

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Im einzelnen sollte der ImpulsdeiirBr dann icein Ausgangsaignal erzogen, wenn die anstehenden Eingang β impuls β kursier sind, als ein vorbestimmtea Zeitintervall· Diese H zelt wird als die Anepreohaeit t_Q dee Impulsdehns re bezeiohnet» Wenn also die Dauer der Änderung des Zustande im i)ingangsignal kleiner iat als t_Qt erscheint kein Ausgangasignal· Ist der llingangsimpula langer als t_Q, aber kürzer als eine zweite vorbestii-unte Ze.'.t t , so sollte das Ausfjun des Impulsaenners eine seitliche Dauer von t hauen· bchliejlich sollte, falls die ilingmgsiiapuladaucr g ist aus t . der Ausgangsimpuls dann die gleiche Zeitdauer haben wie der Eingangaimpuls,

Mithilfe von Kelais aufgebaute Ißnailsdeimer eind seit langem zum Erzielen dieser ±iesul"uate verfügbar, in

fällen aber liegt dia Impulsverzerrung oberhalb ihror Anspreohgrnzon. Es sinu auch komplizierter aufstaute liapulsdexinsr unter Verwendung aonnoll ansprechender i--;.lhieiterbaueleii tite entwickelt worden,d:.ese Im.-uliidej.n.. r erfordörn abdr einen recht komplexen und vergleichsweise ::ostspieligen bchaltungsaufv/and einschließlich uehrerer aiteinander gekoppelter Zeitateuerungsicreise, von denen ein ;}eder mit einem oder Mehreren 'Iraneisturen bestückt ist·

Aufgabe der Erfindung ist θβ daher, einen verbesserten co

und wesentlich einfacher aufgebauten Impulsdehner bereiten
_> zustellen·

Die Lösung dieser Aufgabe ist für eine Impuls dehnung s. schaltung mit einem ersten und einem zweiten 'transistor gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet » daß der Kollektor

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des zweiten i'i-änBiBtors mit der üaeis des ersten Transistors über einen ersten Kondensator verbunden ist, daß der erste Transistor normalerweise leitende ist und der zweite normalerweise sperrt, daß eine ielti£teuernde Eingangssohaltung mit ,einem Widerstand und einem «weiten zeitsteuernden Kondensator vorgesehen ift, die auf einen Eingangsimpuls vorbestimmten Minimaldauer dahingehend anspricht, den ersten iransistor sperrend und den zweiten leitend zu machen und dadurch die Ladung des ersten zejutsteuernden Kondensators zu erhöhen* idaÖ fine Entladun^sstrecice für diesen Kondensator zu dessen Entladung bei vorbestimintur Gescnwindigkeit derart vorgesehen ist, daß der erste Transistor nach einer vorbestimmten Zeit wieder leitend wird , wenn während dieser Zeit" der Bingangsimpuls aufhört, und daß eine Vorspanneinrichtung zum Festlegeh Äer Basis des ersten Transistors auf eine Spannung unterhalb derjenigeh vorgesehen ist, bei welcher der erste Transistor wifder leitend wird, wenn der Eingangsimpulß wiihreftd der vorbestimmten Zeit nicht aufgehört hat," und Bum Fortsetzen der Entladung des Kondensators bis zu dem Punkt, wo der erste Transistor'auf das Aufhören des Eingangsimpulsea htn leitet, wobei das Leiten des zweiten Transistors auf das Sperren des ersten hin einen Auagangsirapuls einleitet und das Sperren des zweiten Transistors auf das Leiten dee ersten Transistors hin einen Ausgangsimpuls beendet, wodurch üingangsimpuls e unterhalb der llinimaj.länge die Impulsdehnun^Bsch iltung nie ht betätigen· EingangsinpulBi die langer als die fixierte Länge , aber kürzer als die vorbestimmte i^eit sind, auf eine Zeitspanne gedehnt werden, die gleich

del· vorV^timüteTi Zeit eiftdi und-längere lüapulee als die .-:.:". - 909814/1080

vorbustim .te Zeit genau reproduziert v/erden.

Im filmenden ist die Gründung anhand de ν Zeichnung be- \ schrieben; es zeilen:

Pig. 1 das Schaltbild e -aea ei'findungsgeuärj ausge- /

bildeten Impulsdelmors, und Pig. 2 verschiedene WelleniOrmen zur Erläuterung

der Wirkungsweise der bchaltung nach Fig. 1.

Die linpulsaehnerschaltung nach Pig. 1 soll sicherstellen, daß die von eii:u.r Impuls^ieiereinrichtung. 17 herrührenden Impulse eine minimale vorbestimrue Zei tdauer Ϊ besitzen, wenn sie zur Steuerung der Zeichen-Signalquelle 52 zugeführt werden, so α aß die auf die Übertragungsleitung- gegebenen Zebenen _r, nie geringere Zeitdtmer. als diese vorbestrafte Zeit besitzen. Außerdem muß, wie vorstehend erwähnt, dafür ausgelegt sein, daß kein'Ausgangssigric.il und folglich icjin Zeic en auf. Impulse hin erzeugt v;ei."uen, ueren Dauer .kleine r ist als. eine yoroestimmte Anspr.chszeit 2 und auch dafür au.3;elegt sein_f daß Impulse, deren Zeitdauer größer istf als t , richtig repro-

«tr

duziert werden. Ein Fernsr-refliv^;-™ί utlnr-giisystem, bei dem eine Einzelton-Signalgabe verwendet wird, ist in der Zeitschrift "Bell Laboratories Hecord», Banä 30, Hr. 7, 1952, Seite 277| beschrieben·

^Λ- ·

Der Impulsdehner v/eist zwei npn-'i-ransis .oren 10 und 11 auf, wobei eine positive Hückkopi/iung vom kollektor 12 des Lirunsistors 11 sui' La»--iB 15 aas L'ransis'cors 1 über ein^n ICon.e:.-Batö'r 14 vorgesehen ist. * Diese' kücickop^lunj" a-;'3llt' hjio^:...^:r,"" dals, wie'.nooi! erXLlU"jert weraoh wira, Aua:';. .ϊ.",.^ impuls e · e^lner ' K)^LtIn: -tieη Zeitdauer t.^ _r ■ ^.--; „i_n".: ' .J^^j v^~

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sigaaj. hin erzeugt werden, das kein Ütörsignal ist.

iiine Schaltung zur Vermeidung eines fehlte rhai'ten Ansprechens dea Impuladehnrs weist, zwischen, einer Vorspan nuncüquelle 22 und Erde liegend, einen Ruhekontakt 15 eines der Impulsliofereinriohtunj beijegebenen iielaia 16 auf, ferner einen Widerstand 19, einen Widerstand 20 und einen Arbeitskont-iuct 13 desselben Relais 16. Bin Kondensator 21 liegt zwisch η dem Verbindungspunkt 23 der Widerstünde 19 und 20 und jirde.

Im nicht beaufschlagten (idle) Z_ustand ist das ^eiais 16 an^ezo^en, der Kontakt 15 offen, der Kontakt 16 geschlossen,. der ik.onue isator 21 nach ürde über den Widerstand 20 entladen, der l'ransistor leitend und der Transistor 11 sx^errend. Fällt das helais infolge der Jirzeugun^· eines Impulses &irch die Impulsliexereinrichtung 17 gib, so lädt sich de_- Kondensator auf ciie Batteriespanaung -V^ über den Widerstaiu 19 und aen Kontakt 15 auf. iorrn die öpan:; in;,· am Kon ...nsator 21 etv/a » -V_B + Vyvv erreicht hat, ν/ουβί V^^ der Spannungsabfall an einer zwischen der SpaniiunoSquelle 22 und den oi'mittern 27 und 28 der 'fransistorsn 10 bzw. 11 liegenuen Zenerdiode 2 6 ibt, 3O wird dor Transistor 10 sperrend und der '^ransisuor 11 leitend. Me verstrichene Zeit zwischen dem Abfall des itelais und dem "Einschalten" des 'iransistora 11 ist die Ansprecli^ait t_Q des Impulsdehners, da der Iiapulsdetniex nicht auf ein Abfallen

«o des Relais ansprecadn wird, wenn das ilelais v.ührend einer

^t£> kleineren Zeitspanne als diese sogenannte Ansprechzeit abge-

^ fallen ist.

-* - Wenn der Transistor 11 leitend v/ird, so nimmt seine Kollektorcj . spannung unmitiielbar einen Wert an, der gleich der Sinrae von -T_B und des Spannungsabfalls an der Zenerdiode 26 iat.'wegen

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des Umstands, daß die Spannung am Kondensator 14 sich nicht momentan ände.-n kann, ist die Spannung an der Basis 13 das Transisicrs 10 anuähernd das Doppelte dieses l/erts. Der Kondensator 14 beginnt sich dann über den 'Jidersiiand 29 nach Erde zu entladen·

Die Entladung des Kondenaators 14 ist vom Zustand das Relais 16 und vom Spannungsabfall äee Y~.~, an der Zensrdiode 26 bes üini Λ, Hat das Relais 16 u$ter Offnen des Kontakts 15 zu dem Zeitpunkt erneut angezogen, in welchem die Spannung an der Basis 13 des Transistors 10 den Vert -V₁₃ + VU.. erreicht, v/o, ei jö V-^₁ die Spannung über einer anodenseitig mit dor Basi.3 15 des Transistors 10 und katlioaenseitig ait aera Vorui nuun^'spunkt Z-j verbundenen !»i.'de pO ist_# clann wird der Kondensator fort fahren» sich zu entladen, und die Spannung an d-..χ- isasis 13 v/ird fortfahren, a^f den Wert -V^ + V-J.-., be_ welchem aer 'Ura-nsistor 10 leitet, anzusteigen; und es wird ein Au3gF,nysinipuls vorbastimmfer Zeitda'."ßr am Kollektor 12 des i'ra:. istors 11 erzoLt^t. 1st jedoch der Kontakt 15 zu dem Zeitpunkt, in welchem die Si^annung an der Basis 13 des Transistors 10 den ..ert ~^"b⁺V·^- en-eicht hat, di\nn leitet die l)i-; de30j aeuzufolge wii'd die Basis 13 cas i'ransistors auf diese ü annung festgebunden und der i'rausiötor 10 bleibt nicht leitend, bis sich der Kontakt 1b öffnet. Zu dem Zeitpunkt, in aea der Kontakt 15

b'fxaet, fährt aar Kondensator 14 nit seiner Entladung fort, die Spannung an der Basis 15 des Transistors 10 erhöhe sich ^ weiter, bis die Basis auf gleichem iO-sential wie der Emittei ° liegt, und der 'Transistor 10 leitet. Dieses xOtential ist

um etwa V^,. positiver aijf die Spannung, auf J.ie die Basis

zeitweilig festgebunden war (V-^- <^<» ^v-n·*) i und durch entsprechende Wahl aer Zenurdiode 26 kann die Spannung V-^ so gewählt werden, daß der Kondensator H veranlagt wirü, sich für e,ine, vorbestielte Zeit nach dem öffnen des Kontakts 15 vor der Rückkehr in den nicht beaufschlagten Zustand zu entladen. Diese Zeit wird als Aufallzeit t dor bchaltung bezeichnet, und ist die A'biallzüit .gleich der Ansprechzeit,·'· so werden üingangsimpulse lungerer Dauer als t_p richtig reproduziert.

Der Leitun.;!izuütand des Transistors 1 i steuert die ZeiE'hen-Cabe der üeic henquelle 32 auf die ü'ber üragungsleitung. Der "' , Kollektor 12 ues Transistors 11 ist über eine Diode 34 an den Yerbindungspunkt z\;eicE Widers ..^:.^:.nde 36 und 37 an^e- | scnaltet, üie hinterteinander lie^ena aia Ubertragungsleitung überbrücken· Dioaen 3^ und 40 , aie z\/ifj hen die ^ubcirtragungsieitung und die V/id'erstandskette 36 in aen Lcitunsüzug U^G~ c halt et sind, biiüen zusaii^en miu k'onaensatoreu 41 und 42, die zvfischen aer ZeichenquelLe 32 und der itfida. ■»"üänd-skette 36, 37 in den Leitun^szu^ öinoosc. a'itü j sind, ein einseitig leitendes Gatöä-¹. xJine negative Vorsi.-y.m.unG wird von der' Quelle 22 über -./iaürstände 46, 47 unu 48 ano..eu3eitiij den % Diouen 35 un:. |0 aufgeprujt, .io aau ^iüselben sperven. Loitut uor 'Iransis cor 11, so i'üHI-j be~n ICol-ektorpatential I auf eine ü;;:an. u:ij ab, aic au sr-j ic e:id negativ ibt, un die" Vor span, uui; der Dioden 39 unu. 40 zu uboz/winden, 00 dab' 1 iait-'neie aar 'Que.;.£ 32 auf die übe- -trajün jL-lsitunj ^q

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ii.AD ORiGiNAL

—ο -

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Pig. 2 zeigt verschiedene ./el-.enformen, a ie das Verständnis j der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 erleichtern. ■* Der Zustand des Kelaifc 16 ist in Zeile & de/ Pig. 2 dargestellt und die Spannung an der ^asis 1p des Transistors 10 ist in Zeile b der Pig. 2 wiedergegeben. Hat das Eelais 16 ' -.osezogen, so ict die Spannung an der Basis 13 des (Transistors 10 etwa -(Vt₃ + ^ντ)χ) ^uri<3· ^der Transistor 10 leitet. Nachdem daa relais 16 abgefallen ist, und sich der Kondensator 21 in der Zeit t auf etwa -(V^ + V,.,) aufgeladen hat, so wird der Transistor 10 sperrend und der Transistor 11 leitet. Das Ergebnis dieser Zustandsänderung ist, daß die Span: uns am Konuensator 14 und a:ie Spannung an der Basis des 'iransistor^ 10 momentan auf etwa -2(Vv₅ + V-^)abfällt unu anschlieflend exponentiell auf 0 zurückgeht. Pur aen Pali, daß das Helcis in dem Zeitinte.vvall erneut aniaieht, bev.■ r die Baeisspanhunc etwa den Viert -Y^ + V^₁ erreicht, dann fährt der Kondensator fort, aioli zn eiitladea. JDer Transistcr 10 leitet, wenn seine Basis spannung den liert -(V^ + VVj,) erreicht und ein Impuls

der Standardseitdauer t wird erzeugt, ebenso ein Zeiohenausgang der .Zeitdauer t , wie dies in Z.eile c der Pig. 2 ■ dargestellt ist.

Damit I_mpuise, deran Zeitdauer gröjst^ ist als t , richtig reproduzieret weivien, "as beispielsweise zur Übertragung von buei-wachun^siüi-,.lsen notwendig ist, uuß die ^bjJ-ulzeit der bclialtunj gleich aer Ansprechzeit der ochcltuncj .emacht werden· Die Abi"el laeit ist eine Puni:tiun ae„· bpannung Y^ über aer üoiieruioae 26, und aie Art ana '.-"eise, in der uiese Zen-c: Liioae, ,..ie nit aera aus Dioue 5υ, "i7idü:./s'jaua 1^cj und :t 16 auf uoauten !■'estb 1 ndυ —aurcjanreis ._;υ',:ο\:_ elt istj

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■ anspricht, ist im rechten 'i'eil dar Zeile Ό der Pij. i, dargestdllt. Dort is« ein iüinü-in^siijpuls mit einer zeitlichen länge dargestellt, α ie größer ibt, als t , unu als Folge Hiervon iut das Kolais noch abgefallen, wenn die Span ung an der Haais des Transistors 10 et¹.;a -V-. + V-... erreicht. Zu dieser Zeit ist der K₀ηtakt 15 geschlossen und der Kondensator 14 wird an einer weiteren Entladung infolge des Umatanda verhindert, daß er nunrnunr auf eine ö_annung von etwa -V-^ + VV.. über die leitende !Diode 30, uen './iderstan-19 unu den Kontakt 15 festgebunden ist. Dia ispannung an der basis des Sransiß-Gors 10 verbleibt auf ciesum i/ert , bis das Kelais 16 un^er Offnen des Kontakts 15 ansieht, !»er ■c'estbinde-btroraicreis wird ä.uin unwirksam und der Kondensator Ülhrt fort, sich über den ./iderstand 29 nach jJrde zu ent lauen. Wie do,rgestallt, ist aie Basisspannung auf etwa -V-. + V₁-V₄ für ein anstehendes Zeitintervall f ost^bunuen,

j_J JJ J

bis das Keiais 15 erneut αϊ sieht, wonach aami der Konden—.■ s at or fortfahrt, sich zu entladen· ,leim die !baaiss.,. annung aes L'ransisoors 10 den .ert -(V^ + V-y,) erreiche, so i.eiv t uie üciialtung in den nicht beaufschlagten Zustand zurück.

Die Spannung an der Zeneruiode besti^uat die Zei.t, ·.. ie der Kondensator für eine Entladung von der bpanuung -V^ + V-^^ auf -(V₁, + V-ß-z) braue .it, und uiese Zeit kann gleich aer Ansprechzeit mit da:.· i'olge gemacht wer.uen, daß , wie in j

ι Zeile c der Fig· k uargestel '.t ist, Einganjsimpuise mit j

ein.or lan eren l»auer als t richtig reproduziert-wercion

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Claims

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AO

Patentansprüche

.J iiiii.'uld3dehnunj;3schaltung mit einem ersten und ..·.'ei'ceu iTansistor, dadurch gekennzeichnet, der Kollektor des aueiten 'x'ransistors (11) mit der

l_.asis aes ersten i'ransistors (10) über einen ersten' :;eitsjeuernden Kondensator (1 -■'-) verbunden ist, daß de:.¹ era"üd i-.-ransistor nor. .alt-rweise lei'sende ist und der z;;eite nor .aiorv.'eiao sperrt, dafci eine aeitstdi.orn-.j .uinuan^ssc.-jaltung mit einem .'iaerst^.na (19) und üinöm zweiten zeitat jr.ern.-an Iwondensavor (.ti) vor^jüe-.en ist, aia ai.x e::aen JJiiijanssiupuls ^;roJe:,''.jr iiLi.n^;e als eine xi;cie. 'uü Län^e aahin^eh -nd anspracht, uen ersten iran^iator sperrend und den aweit en leitend zu aaciien ιιη-α u^u.;rüh uie jjiiuunj" des ers'üüii zeitsteuijiT.den i^oncensitors au ei·Ii hen, aa-> eine üintlac.iuijba c^ü^e (^9, 15) iUr uie-jan iCon:.e^:.i .. ator a.i o.es·. en i!Jiitla.dung "bei vorbei;ti:.i. /ΰο r G-esu-.'vin-,.i^.-eii derart vurjeaenen ΐε*ΰ, daß der a ate v.:.'ansiatoi* ivaoi. 3-.li-r vorbeatiaaten Zeit i-.'iaüe loi'jend virct, wen.. vnAuanu. dieser ^eit der Uinjü-n^siiii^ uls aux'.-brt, und a^fi oJ/ae VorsjjaniiuncEoiririch-iUno* i'JO) a:.iffl Pastlötjen der Basis des ersten xivuiaijtor^ auf oine iDpannun^; u;:^-ie xiaib der.jeni^on ver;jejenen ist, bei welcher üer orste i'rgcnsis'cor v/ieuer lci'üend wird, wenn der ^injmi'simpuls './tlnreud der vorb stiia.tan

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Zeit nicht aufgeh,rt hat, und zum Portsetzen der Entladung des Kondensators bia zu dem Punkt, wo der erste Transistor auf das Aufhören des iiinganjsimpulses hin leitet, wobei das leiten des zweiten 'xransiators auf das Sperren des ersten hin einen Ausgangsimpuls einleitet und das Sperren dos zweiten Transistors auf das Leiten des ereten Transistors hin einen Ausgangaiinpuls beendet, wodurch üingangsimpulse unterhalb der Minimallänge die Impulsaehnungssehaltung nicht betätigen, isingangsimpulae die länger als die fixierte Länge, aber kurzer als die vorbeetiniMte Zeit sind, auf eine Zeitspanne gedennt ™

v/erden, die gleich uer vorbestimmten Zeit sind, und länger ..Is die vorbes ui.a-ite Zeit andauernde Impulse

geaau reproduziert werden.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gel.annzeicnnet, daß die Vorspanneinrichtung durch eine Diode (pO) gebildet ist, die zwischen der Basis des ersten Transistors und einem tunkt vorbestimmten l^JotentialB gelegen* ist.

5. bchaltung naou Ansprua* 2, mit einen xteiais, ujs. en "

ijetätigung die üingHHgsi-.i ulse lieiäi't, dadurch gekennzeichnet, uaü ein kon'ü-kt aes . elais sv/icehe· dei" iJioue und ae ; iuia ."ü xixierten Ifotentiais gel .gen ist, wodurch de^· Zustrna aua Relais bestiiiut, ου die Vor-. :-3_-aiin3inrichuung (30) er\.'eitet oder nicht,

4. öchiltung na j.- einen ,,ji· Ansprüche 1 - j , uauurch

ie^fj, da.: ^:.e iuiote:.· aes ereten und zweiten ¹S Vüjer eiue iiiiui'aiode C^^) .uit einen Punkt J.O jiüriialc Ycr'jU.iien sind.

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5· Sc altung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,

daß die Zeitsteuerschaltung einen En Viadun:.; sweg für den zweiten Zeitsteuerun^skonaensator mit einen Widerstand und einem v/eitefen Kontakt det Helaiü aufweist, so daß die Betätigung dieses Kontakts auf das Aufhören eines Impulses hin, dessen Länge kleiner ist,als die fixierte Impulsliinge, eine üntlaciuns des Kondensators in aei- Zeit steuerschaltung verursacht»

6. bchaltung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daio der Ausgan^skreis des zweiten ■-L'ranaictors eine Gatten ehalt ung auf wist, die ^ur Steuerung des Durchgangs von Signalen hierdurch von den Ausgan^ssignaleu gesteuert v/irä, die vom zweiten 'iraneistor erzeugt werfen.

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