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Die Erfindung bezieht sich auf einen Schmitt-Trigger mit einer an die Basis eines Eingangstransistors angeschlossenen Eingangsklemme und einer mit dem Kollektor dieses Eingangstransistors mittelbar oder un- mittelbar verbundenen Basis eines Ausgangstransistors, wobei zwischen je einer Elektrode dieser beiden
Transistoren eine Mitkopplungsschaltung vorgesehen ist.
Bei einem Schmitt-Trigger dieser Art ist es aus dem"Taschenbuch der Hochfrequenztechnik" [1962],
S. 1199 und S. 1200 bekannt, die Eingangsspannung über einen (variablen) Vorwiderstand an die Basis des
Eingangstransistors zu führen, um die Hysteresebreite klein zu halten.
Häufig ist es erwünscht, eine Schaltung zu verwirklichen, durch die zwei Schwellwerte geschaffen wer- den, wobei bei Erreichen des ersten Schwellwertes der Schmitt-Trigger einschaltet, wogegen er bei Errei- chen des zweiten Schwellwertes wieder abschaltet. Derartige Schaltungsanordnungen werden besonders zum Anzeigen der richtigen Belichtung in Belichtungsmessern bzw. Kameras verwendet, wobei eine Anzeige nur bei richtiger Einstellung der Belichtungsfaktoren erfolgt, bei Gefahr einer Über- bzw. Unterbelichtung hingegen unterbleibt, Zu ähnlichen Schaltungen wurde bereits die Verwendung von Tunneldioden vorgeschlagen, doch sind diese verhältnismässig teuer. Die Verwendung eines Schmitt-Triggers zu derartigen Zwecken ist jedenfalls bisher nicht bekannt geworden.
Siewird jedoch durch die Erfindung bei einemSchmitt-Trigger der eingangs erwähnten Art dadurch ermöglicht, dass ein dritter Transistor mit seiner Basis über einen Spannungsteller mit der Basis des Eingangstransistors und mit seinem Emitter mit dem Emitter des Eingangstransistors verbunden ist, dass seine vorzugsweise sehr kleine Hysterese in an sich bekannter Weise durch einen an der Basis des Eingangstransistors liegenden variablen Vorwiderstand einstellbar ist, wobei die sich aus dem Verhältnis des Vorwiderstandes zu einem zwischen Kollektor des Ausgangstransistors und Basis des Eingangstransistors liegenden Mitkopplungswiderstand ergebende Hysterese etwa proportional diesem Verhältnis änderbar ist und gegebenenfalls zur Einstellung des Einschalt- Schwellwertes im Emitter-Kreis des Eingangstransistors ein Potentiometer liegt.
Dadurch erhält man einen bei zwei verschiedenen Schwellwerten schaltenden Schmitt-Trigger, ohne dass teure Bauelemente verwendet werden müssen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Fig. 1 zeigt einen Schmitt-Trigger besonderer Bauart, zu dem die Fig. 2 und Fig. 3 Ausführungsvarianten veranschaulichen. Die Fig. 4 bis Fig. 6 zeigen erfindungsgemässe Schaltungsanordnungen von Schmitt-Triggern, die jedoch mit den aus den Fig. l bis 3 ersichtlichen Details ausgestattet bzw. bereichert werden können. Fig. 7 ist ein Diagramm des Schaltverhaltens.
Gemäss Fig. 1 weist der Schmitt-Trigger in üblicher Weise einen Eingangstransistor-Ti-und einen von diesem gesteuerten Ausgangstransistor -T2- auf. Bezüglich der Grundlagen sei auf Bitterlich"Elektronik" S. 456 bis 465 verwiesen. Zwischen dem Kollektor des Ausgangstransistors -T2- und der Basis des Ein- gangstransistors-T,-ist zur Mitkopplung ein Widerstand-Rk-geschaltet. Zur Einstellung der Hyste-
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ist zwischen einer Eingangsklemme-l-,Rif-ales Regelwiderstand kann also die Hysterese sehr klein gehalten werden.
Im Emitterkreis des Eingangstransistors-Ti-liegt nun ein wenigstens einen, im dargestellten Ausführungsbeispiel hingegen zwei Widerstände-R"Ri--aufweisender Spannungsteller, wobei durch Verstellen dieser regelbaren Widerstande-R, R -eine Einstellung des Schwellwertes des Schnitt-Triggers auf einfache Weise erzielbar ist. Rechnerisch ergibt sich der Schwellwert Us aus der Gleichung
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wobei Uo die Betriebsspannung und UBE die Basis-Emitter-Spannung des Eingangstransistors -T1- ist.
Zum Kompensierenwenigstens eines Teils von Parameteränderungen auf Grund von Spannungs- und Temperaturschwankungen ist in dem den Widerstand -R2- enthaltenden Ast des Spannungsteilers R- im Emitterkreis des Eingangstransistors-T,-eine Diode-Dj-vorgesehen. Gegebenenfalls kann an Stelle des Widerstandes -R2- auch eine Serie von Dioden vorhanden sein. Unter Berücksichtigung der durch die Diode -D1- sich an derselben ergebenden Spannung UD ergibt sich rechnerisch für die Schwellwertspannung Us :
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in welchem Falle sich eine bessere Proportionalität der Spannungen Us zu Uo ergibt.
Häufig ist es erwünscht, nicht nur einen Teil von Spannungs- und Temperaturschwankungen zu kompensieren. Für einen solchen Fall wird eine Ausführung gemäss Fig. 2 vorgeschlagen, in der Teile gleicher Funktion gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 aufweisen. Hiebei ist ein Unterschied praktisch nur darin gelegen, dass im Emitterkreis des Eingangstransistors der über einen Widerstand -Ra- mit dem Pluspol der nicht dargestellten Spannungsquelle für die Spannung Uo verbunden ist, ein Emitterfolgertransistor - TEfi-liegt vom gleichen Leitungstyp wie der Eingangstransistor Die Basis dieses Emitterfolgers wird von dem aus den Widerständen --R1, R2- gebildeten Spennungsteiler angesteuert. Somit ergibt sich
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wobei die Betriebsspannung Uo bei sehr guter Kompensierung stets proportional der Schwellspannung Us ist.
In Fig. 3 ist ein der Fig. 2 ähnliches Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei jedoch sämtliche Transistoren vom gleichen Leitungstyp sind. Dementsprechend liegt der Widerstand-R g-an Masse. In der Praxis wird es bei einer solchen Schaltung erforderlich sein, zwischen Kollektor des Eingangstransistors-Tiund Basis des Ausgangstransistors-T-eine Diodenschaltung vorzusehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer einzigen Zener-Diode-D-gebildet ist.
In gleicher Weise könnten auch bei einer Schaltung gemäss Fig. 2 Transistoren gleichen Leitungstyps vorgesehen sein, wobei dann ebenfalls eine oder mehrere Dioden zwischen Kollektor des Eingangstransistors und Basis des Ausgangstransistors liegen. Sollte es aus irgendeinem Grunde erwünscht sein, statt der dargestellten n-p-n-Transistoren p-n-p-Transistoren zu verwenden, so kann dies ohne weiteres durch Umpolen der Betriebsspannung Uo ermöglicht werden. Durch die gleiche Massnahme ergäbe sich auch ein Austausch des Leitungstyps der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Transistoren--T1, T2-.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Details können nun in den erfindungsgemässen Ausführungen verwirklicht sein, von denen eines in Fig. 4 dargestellt ist. Hiebei ist ein weiterer Transistor-T 3-von ge-
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diesem Falle ergibt es sich, dass bei Überschreiten einer ersten Schwellwertspannung als Eingangsspannung Ue der Schmitt-Trigger zunächst durchschaltet, dass aber wegen des an der Basis des Eingangstransistors
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den im Nebenschluss liegenden Transistor-TV-eine zweite Spannungsschwelle gebildet wird. Die der Fig. 4 entsprechende Schaltungsvariante aus Transistoren --T1, T2, T3-- gleichen Leitungstype zeigt Fig. 5.
Auch hier ist wieder die Basis des Transistors-Tg-über den Spannungsteiler-R, Rg-mit der Basis des
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tes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem also der Kompensation dienende Schaltungen der Fig. 1 bis 3 weggelassen sind.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der sich praktisch das umgekehrte Schaltverhalten gegenüber einem Schmitt-Trigger gemäss Fig. 4 ergibt. Demgegenüber besteht hiebei die einzige Änderung darin, dass die Eingangsklemme-l-nicht an den weiteren Transistor-Tg-sondern in an sich bekannter Weise über den Vorwiderstand-Rv-an die Basis des Eingangstransistore --T1--angeschlossen ist. Das Schaltverhalten dieser Ausführungsform sowie auch der übrigen Ausführungsformen sei an Hand der Fig. 7 erläutert.
Hiebei ist die mit einer starken Linie dargestellte Eingangsspannung Ue als linear ansteigend dargestellt. Das mit dünner Linie ausgezogene Bild ergibt sich für eine Ausgangsspannung U i wie sie in Schaltungen gemäss den Fig. l bis 3, abgegeben wird. Bei einem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 4 oder 5 ergibt sich ein Schaltverhalten, bei dem die Ausgangsspannung zunächst bis zu einem bestimmten Wert dem Verlauf der Ausgangsspannung UA1 folgt. Das heisst, dass bei niedriger Eingangsspannung die Ausgangsspannung praktisch Null ist und ab einer vorbestimmten Schwellspannung auf praktisch die volle Betriebsspannung ansteigt.
Steigt jedoch die Eingangsspannung weiter, so kippt der Schmitt-Trigger in seine Ausgangslage zurück, so dass sich der strichliert dargestellte Spannungsverlauf, UA2 ergibt.
Wird schliesslich eine Schaltung gemäss Fig. 6 gewählt, so ergibt sich bei geringerer Eingangsspannung Ue die strichpunktiert dargestellte Ausgangsspannung UAs, die ab einem bestimmten Schwellwert auf Null zurückkippt. Steigt die Eingangsspannung weiter an, so verläuft die Spannung in gleicher Weise, wie dies für die Ausgangsspannung U A 1 dargestellt ist.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Ausführungsvarianten möglich. Beispielsweise könnte auch die Ausführung gemäss Fig. 6 mit Transistoren vom gleichen Leitungstyp verwirklicht sein, wobei dann die Ein-
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gangs klemme -1- unmittelbar an die Basis des Transistors-Tg-angeschlossen sein müsste. Auch sind, wie erwähnt, zahlreiche Schaltungen zum Kompensieren verschiedener Einflüsse denkbar. Der erfindungsgemässe Schmitt-Trigger ist besonders fdr Schaltungen in optischen Geräten, beispielsweise in Kameras, anwendbar.