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Astabiler Multivibrator
Die Erfindung betrifft einen astabilen Multivibrator mit unsymmetrischem Tastverhältnis.
Bei Trägerfrequenzsystemcn mit impulsgesteuerter Pegelregelung ist es bekannt, als Taktgeber für die Impulsteuerung astabile Multivibratoren zu verwenden. Nachteilig ist bei diesen astabilen Multivibra- toren, dass die sie speisende Spannungsquelle durch die von den Multivibratoren abgegebene Impulsspannung kurzzeitig äusserst stark belastet wird.
Es ist bereits ein Transistorschalter bekannt, bei dem ein Kondensator bei gesperrtem Transistor über einen ohmschen Widerstand aufgeladen und bei leitendem Transistor über diesen Transistor entladen wird.
Wesentlich ist bei dieser Schaltung, dass eine möglichst rasche und vollständige Entladung des Kondensa- tors erfolgt und dass die Aufladung ebenfalls schnell vonstatten geht, so dass der elektronische Schalter in kürzester Zeit nach der Entladung wieder einsatzfähig ist. Ferner ist es zum Zwecke der Temperatursta- bilisierung bekannt, bei bistabilen Multivibratoren parallel zu einer Reihenschaltung aus diesem ohmschen
Widerstand und einer Kollektor-Emitter-Strecke des einen Transistors eine Kapazität anzuordnen, die je nach Schwankungen der Temperatur und entsprechenden Schwankungen am Kollektor des Transistors mehr oder weniger aufgeladen bzw. entladen wird, so dass durch Temperaturschwankungen verursachte Span- nungsschwankungen kompensiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Taktgeber für impulsgesteuerte Regelung bei Träger- frequenzsystemen zu schaffen, der die Gleichspannungsquelle keiner unzulässigen Stossbeanspruchung aus- setzt.
Als Taktgeber wird ein astabiler Multivibrator mit unsymmetrischem Tastverhältnis verwendet, der gemäss der Erfindung so ausgebildet ist, dass dem Ausgang eine Reihenschaltung, bestehend aus einem Last- widerstand und einem Kondensator, parallelgeschaltet ist. Der Kondensator ist dabei in an sich bekannter
Weise über einen ohmschen Widerstand mit der Speisespannungsquelle verbunden, so dass er während der
Sperrzeit des aktiven Elementes des Ausgangskreises aufgeladen wird. Eine Steuerspannung regt ab einem einstellbaren Schwellwert den Schwingvorgang an und unterbricht denselben unterhalb dieses Schwellwer- tes.
Durch diese Massnahmen wird eine in bezug auf die Versorgungsspannungsquelle rückwirkungsfreie
Abgabe von Schaltimpulsen erreicht. Die zugeführte Steuerspannung ermöglicht es, den Multivibrator ab einem eingestellten Schwellwert stillzusetzen.
Bildet man den astabilen Multivibrator so aus, dass mindestens eineStufe, vorzugsweise dieAusgangs- stufe aus mindestens zwei aktiven Elementen, die einen gemeinsamen Verstärker bilden, besteht, so lässt sich die Unsymmetrie des Tastverhältnisses vergrössern. Als aktive Elemente lassen sich vorteilhaft Tran- sistoren verwenden.
AnHanddesAusführungsbeispieles der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. In der Zeich- nung ist ein astabiler Multivibrator mit drei Transistoren dargestellt. Zur Ausgangsstufe gehören dabei die zwei Transistoren 1 und 2, die einer Gleichstromverstärker in Emitterschaltung bilden. Die Basis des zweiten Transistors 2 ist über die Kapazität l mit dem Kollektor des dritten Transistors 3 und
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die Basis des dritten Transistors 3 über die Kapazität 5 mit dem Kollektor des ersten Transistors 1 verbunden. Die Kollektorspannung wird dem Transistor 3 über den ohmschen Widerstand 6 und dem zweiten Transistor 2 über den ohmschen Widerstand 7 zugeführt.
Die beiden Kollektorwiderstände unterscheiden sich sehr stark in ihrer Grösse, so dass die einsetzende Schwingung eine starke Unsymmetrie aufweist. Die Basisspannung für den dritten Transistor 3 gelangt über den ohmschen Widerstand 8 an die Basis dieses Transistors. Ausserdem ist die Basis des Transistors 3 über den ohmschen Widerstand 12
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dem Kollektor des zweiten Transistorsnung gelangt über den ohmschen Widerstand 11 an den Emitter des ersten Transistors 1 direkt und an den Emitter des Transistors 3 über den ohmschen Widerstand 10, Im Kollektorkreis des ersten Tran- sistors 1 liegt derlastwiderstand 13.
In Reihe zu diesem Lastwiderstand wird über den ohmschen Wi- derstand 14, dessen Widerstandswert grösser ist als der des Lastwiderstandes, die Kollektorspannung für den Transistor 1 zugeleitet. Zwischen der-vom Kollektor des Transistors l abgelegenen Klemme des Lastwiderstandes 13 und dem emitterseitigen Pol derVersorgungsspannungsquelle ist die Kapazität IS geschaltet.
Die Start- und Stopbefehle werden dem Multivibrator in Form der Steuerspannung zugeführt. Bei gesperrtem Multivibrator erhält die Basis des zweiten Transistors 2 über den ohmschen Widerstand 9 Sperrpotential. Der erste und zweite Transistor sind dadurch gesperrt. Der dritte Transistor 3 erhält über die ohmschen Widerstände 7 und 12 Basisstrom und ist somit geöffnet. Da nun der Kollektor des dritten Transistors 3 im wesentlichen dasselbe positive Potential wie der Emitter aufweist, ist die Kapazität 4 entladen. Bei vorhandener Pegelabweichung ist die Steuerspannung entsprechend negativ und die Basis des zweiten Transistors erhält über den Widerstand 9 negatives Potential. Dadurch wird der Transistor 2 leitend und damit auch der Transistor 1. Im Kollektorkreis des Transistors 1 fliesst ein Strom.
Ist der im Kollektorkreis dieses Transistors liegende Lastwiderstand 13 beispielsweise ein Schrittschaltwerk, so wird es durch diesen Stromimpuls um einen Schritt weitergeschaltet. Der dritte Transistor 3 ist für die Dauer des Schaltimpulses gesperrt. An seinem Kollektor liegt deshalb negatives Potential, so dass die Kapazität 4 aufgeladen wird. Während der Impulspause sperrt diese Kapazität 4 den zweiten Transistor 2 und entlädt sich langsam über den ohmschen Widerstand 9 und die BasisEmitter-Strecke des zweiten Transistors 2. Wenn sich die Kapazität 4 vollständig entladen hat, wird der zweite Transistor 2 wieder leitend und der gesamte Vorgang beginnt von neuem.
Die Energie für denlastwiderstand wird der Kapazität 15 entnommen. Während des Sperrzustandes des Transistors 1 wird díeseKapazität über den ohmschen Widerstand 14 wieder aufgeladen. Je grö- sser der Wert des Widerstandes 14 im Verhältnis zum Wert des Lastwiderstandes gewählt wird, umso wirkungsvoller ist die Entkopplung zur Versorgungsspannung Ug.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Astabiler Multivibrator mit unsymmetrischem Tastverhältnis, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgang eine Reihenschaltung, bestehend aus einem Lastwiderstand (13) und einem Kondensator (15) parallelgeschaltet ist, dass in an sich bekannterWeise der Kondensator (15) über einen ohmschen Widerstand (14) mit der Versorgungsspannungsquelle (UB) derart verbunden ist, dass er während der Sperrzeit des aktiven Elementes (1) des Ausgangskreises aufgeladen wird und dass eine Steuerspannung (USt) angelegt ist, die ab einem einstellbaren Schwellwert den Schwingungsvorgang anregt und unterhalb dieses Schwellwertes unterbricht.
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