NO148719B - Betjeningsinnretning for hevbar floey. - Google Patents

Description

Monostabil krets med en tunneldiode.

Foreliggende oppfinnelse angår en monostabil logisk krets med en tunneldiode.

Det er kjent en logisk krets med en tunneldiode som er forbundet i serie med en induktans over en spenningskilde på sådan måte at dioden normalt befinner seg i lav spenningstilstand og kan koples om til en ustabil, høy spenningstilstand ved hjelp av et signal som tilføres forbindelsespunktet mellom dioden og induktansen, idet et antall signalinnganger og en tids-signalinngang over hver sin motstand er forbundet med forbindelsespunktet, og hver signalinngang er i stand til å frembringe et første nivå som befordrer den nevnte omkopling, eller et andre nivå som søker å hindre omkoplingen, som bare skjer ved opptreden av en tidssignalpuls.

Utgangspulsen fra en slik krets har imidlertid den ulempe at dens lengde er variabel innenfor de grenser som settes på grunn av toleranser av kretsverdiene, og pulsens form er bare tilnærmet firkantet.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe hjelpemidler for tilpassing av lengden og firkantformen av en slik utgangspuls.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en krets av ovenfor nevnte art, ved at tidssignalpulsen etter en på forhånd bestemt tid etterfølges av en tilbakestillingspuls som tilføres tidssignalinngangen og som er virksom hvis kretsen befinner seg i ustabil tilstand, for tilbakestilling av kretsen til dens stabile tilstand før kretsen av seg selv bringes tilbake til stabil tilstand.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningen.

Fig. 1 viser et koplingsskjema for en

monostabil krets ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser forskjellige bølgeformer i

forbindelse med fig. 1.

Fig. 3 viser spennings-strømkarakter-istikken for en tunneldiode.

Kretsen på fig. 1 omfatter en motstand R, en induktans L, og en tunneldiode D forbundet i serie mellom den positive klemme på en spenningskilde og jord. På fig. 3 er motstanden R og spenningen og spen-ningskildens V0 valgt slik at belastnings-kurven 2 skjærer kurven 6 for tunneldioden i ett enkelt punkt 1. Kretsen har derfor en eneste stabil tilstand hvor spenningen over tunneldioden er relativt liten.

På fig. 1 tilføres informasjonssignaler A og B og et tidssignal C til tre klemmer som over respektive motstander er forbundet med forbindelsespunktet 9 mellom tunneldioden D og induktansen L. Av fig. 3 ser man, at hvis en positiv strøm tilføres forbindelsespunktet 9 med tilstrekkelig styrke til å bevirke en strøm gjennom dioden over toppen av dens karakteristikk, vil arbeidspunktet hoppe til punktet 3 på den del av karakteristikken som har høy spenning. Strømmen gjennom induktansen vil holdes tilnærmet konstant under dette hopp som skjer med stor hurtighet. Spen-ningsendringen over dioden vil tilveiebringe en motsatt rettet spenning over induktansen L, og strømmen gjennom denne vil avta jevnt, og diodens arbeidspunkt vil forskyves nedover karakteristikken og for-bi punktet 4 inntil bunnen er nådd. Arbeidspunktet vil så hoppe over til den del av karakteristikken som har lav spenning og dette skjer også meget hurtig, hvoretter induktansen forspennes i passeringsret-ningen, og strømmen gjennom den vil øke og diodens arbeidspunkt vil gradvis forskyves oppover karakteristikken til det stabile punkt 1.

Kretsen på fig. 1 vil arbeide etter prin-sippet for et logisk system. Dette system kan anvendes som logisk element hvor det er et inngangshvilenivå og omkopling skjer hvis den algebraiske sum av inngangssignalene overskrider et terskelnivå som lig-ger over hvilenivået. En av inngangene anvendes for et tidssignal som er tilstrekkelig sterkt til å øke summen av inngangssignalene, slik at den overskrider terskel-verdien og de to mulige nivåer for alle andre inngangssignaler, dvs. alle informasjonssignaler, hvilke nivåer omfatter et første, hvilenivå og et annet nivå med en polaritet som hindrer omkopling og med en amplitude som er tilstrekkelig til å overskride tidspulsen. Omkopling kan derfor altså bare opptre når alle informasjonssignaler er på hvilenivået. Fordelen ved sy-stemet er at amplitudene av informasjons-signalene bare behøver tilpasses slik at de overskrider en viss minimumsverdi. De kan overskride denne minimumsverdien i vilkårlig grad fordi et hvilket som helst inn-gangssignal på det annet nivå bare er be-regnet på å hindre omkopling av det element som det tilføres.

I foreliggende tilfelle er det første ni-vå eller hvilenivået spenningen i punktet 9 som uten større feil kan antas å være null, og det annet nivå er en negativ spenning på -f- V volt. Spenningene som tilføres klemmene A og C, kan tilsvare en av disse to nivåer, som vist på fig. 2. Positive, pe-riodiske tidspulser tilføres klemmen C som også er vist på fig. 2, og kretsen vil omkop-les til ustabil tilstand bare når den positive tidspuls er til stede og både klemmen A og B har null-potensial. Det vil derfor skje en omkopling på tidspunktet ti når klemmene A og B begge har null-potensial, men ikke på tidspunktet t2 når A er negativ.

Kretsens tilstand er angitt ved beteg-nelsen på utgangene fra de to utgangsled-ninger 10 og 11. Disse er forbundet med sekundærviklinger Sl og S2 og er induktivt koplet med induktansen L. Negative signaler induseres i viklingens Sl øvre ende og dens nedre ende er derfor jordet. Viklingen S2 får positive signaler med amplituden V volt indusert i den øvre ende, og dens nedre ende er forbundet med en kilde for konstant negativ spenning på -r- V volt. Utgangssignalene på lederne 10 og 11 er derfor egnet for direkte anvendelse på inn-gangsklemmer i andre, lignende kretser som arbeider etter samme logiske prinsipp.

Det skal bemerkes at hvis en negativ spenning på en inngangsklemme betraktes som et binært «l»-signal, vil utgangssigna-let på lederne 10 og 11 være funksjoner A'B' resp. A + B av inngangssignalene A og B.

Som ovenfor beskrevet blir kretsen omkoplet ved tidspunktet ti på fig. 2, og utgangssignalene på lederne 10 og 11 er som vist, ved den strekede bølgeform ned-erst på de to nederste kurver av fig. 2. Som man ser har disse bølgeformer en betydelig hale. I en tid T etter hver positiv tidspuls, påtrykkes en negativ tidspuls på klemmen C. Hvis kretsen befinner seg i sin hviletilstand, blir den praktisk talt upåvirket av denne negative puls. Hvis imidlertid kretsen befinner seg i omkoplet tilstand, vil denne negative puls frembringe en tilbakestilling av kretsen til hviletilstand. Den ak-tuelle form for utgangspulsen er derfor vist med opptrukken linje på den nederste kur-ve av fig. 2. Som man ser er bølgeformens hale betydelig redusert ved denne tilbakestilling og det er også klart at varigheten av utgangspulsen bestemmes av tidspuls-kilden i stedet for å være avhengig av tids-konstanten L/R for kretsen, dvs. kompo-nentverdiene.

Av fig. 3 fremgår virkningen av til-bakestillingspulsen tydeligere. Motstande-ne som forbinder inngangsklemmene med forbindelsespunktet 9 antas å være store, slik at inngangssignalene inntil en viss til-nærmelse, kan anses som konstante strøm-kilder. Inngangsstrømmen som skyldes den positive tidspuls, er vist som i c, og er tilstrekkelig til å øke strømmen gjennom dioden til over toppunktet, som nærmere forklart nedenfor. Inngangsstrømmen som skyldes en vilkårlig informasjon, vil være negativ og større enn ic. Etter omkoplingen i punktet 3 faller diodens arbeidspunkt gradvis langs den delen av karakteristikken som har høy spenning, inntil det når punktet 4. Når punktet 4 er nådd, opptrer den negative tidspuls, dvs. tilbakestillings-pulsen, som bibringer dioden en strøm

-r- iu. Dette er tilstrekkelig til å redusere den totale strøm gj ennom dioden til en ver-di under toppunktet på karakteristikken, og diodens arbeidspunkt springer derfor hurtig til punktet 5. Diodens arbeidspunkt vandrer oppover til punktet 7 når tilbake-

stillingspulsen er avsluttet og stiger så

gradvis tilbake til hvilepunktet 1.

Som det fremgår herav vil tilbakestil-lingspulsteknikken bevirke en betydelig

forbedring av utgangsbølgeformen som

oppnås fra den beskrevne krets. Dette vil

være særlig markert når tiden mellom den

positive og negative tidspuls er meget min-dre enn lengden av den frittløpende utgangspuls.

Claims (1)

1. Monostabil krets med en tunneldiode

   i serie med en induktans og en spenningskilde, og et antall signalinnganger i kretsen mellom tunneldioden og induktansen, hvor kretsen beholder sin stabile tilstand når intet signal tilføres noen signalinngang, hvor en rekke tidssignalpulser og minst ett signal med to nivåer tilføres sig-nalinngangene, og hvor kretsen bringes i ustabil tilstand eller beholder sin stabile tilstand avhengig av hvert inngangssignals nivå på tidspunktet for tidssignalpulsen, karakterisert ved at tidssignalpulsen etter en på forhånd bestemt tid etter-følges av en tilbakestillingspuls som tilføres signalinngangen, og som er virksom hvis kretsen befinner seg i ustabil tilstand, for tilbakestilling av kretsen til dens stabile tilstand før kretsen av seg selv bringes tilbake til stabil tilstand.