CH410053A - Schmitt-Trigger - Google Patents

Description

      Schmitt-Trigger       Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf     einen          Schmitt-Trigger    mit einem ersten und zweiten Tran  sistor. Sie ist     dadurch    gekennzeichnet, dass die Basis  des ersten Transistors über eine     Zener-Diode    mit dem       Emitter    eines dritten Transistors verbunden ist, des  sen Kollektor unter Zwischenschaltung eines Wider  standes zu einer Klemme einer Speisespannung führt,  während seine Basis mit einer Klemme der Ein  gangsspannung in Verbindung steht.  



  In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel  des Erfindungsgegenstandes schematisch wieder  gegeben.  



       Fig.    1 zeigt das Schaltbild des     Triggers.     



  Die Funktion gemäss     Fig.    2 dienen zur Erläute  rung der Wirkungsweise.  



  In     Fig.    1     bedeutet    El den     Emitter,        C1    den Kol  lektor,     Bi        die    Basis     eines    ersten     Transistors    1. Ent  sprechend sind die     Elektroden    eines zweiten Tran  sistors 2 mit     E2,        C2,        B2    und diejenigen eines dritten  Transistors 3 mit     E3,        C3,        B3    bezeichnet.

   Die beiden  Transistoren 1 und 2 bilden zusammen mit den  Widerständen     Ri-R7    einen     normalen,    zum Stand der  Technik gehörenden     Schmitt-Trigger.    Die Basis     Bi     steht nun, abweichend vom bekannten, über eine       Zener-Diode    4 mit dem     Emitter        E:j    in Verbindung.  Ferner     enthält    die Schaltung einen     Strombegrenzungs-          Widerstand    R8, eine Relaisspule 5 und eine Diode 6.       U,        bedeutet    die Eingangsspannung,     U,1,    die: Speise  spannung.  



  In     Fig.    2 ist auf der Abszisse die     Zeit    t, auf der  Ordinate sind die Eingangsspannungen     U,    und     Ue     sowie die     Schaltniveaus    U, und U,' aufgetragen.  



  Die Wirkungsweise der in     Fig.    1 dargestellten An  ordnung ist folgende:  Unter der Voraussetzung, dass der Transistor 1  sperrt und der     Transistor    2     leitet,    bleibt die Relais-    spule 5     unerregt,    da sie praktisch durch den Tran  sistor 2 kurzgeschlossen wird. Sobald jedoch die Ein  gangsspannung     Ue    das Schaltniveau     US'    übersteigt       (Fig.    2), tritt sehr rasch eine     Umschaltung    zwischen  den beiden Transistoren 1, 2 ein. Zunächst führt der  Transistor 1 einen kleinen     Kollektorstrom,    so dass  das Potential des Punktes P sinkt.

   Hierdurch fällt  auch die Spannung zwischen B2 und     E2,    was eine  Abnahme des     Kollektorstromes    im Transistor 2 zur  Folge hat. Aus den     Transistorkennlfimen    ergibt sich,  dass die Stromabnahme des Transistors 2 erheblich  grösser     äst    als die Stromzunahme des Transistors 1.  Der über den Widerstand R4     fliessende    Gesamtstrom  geht daher zurück, und die Spannung zwischen     Bi,     El nimmt zu. Dies bedingt eine weitere Steigerung  des     Kollektorstromes    im Transistor 1, eine erneute  Absenkung des Potentials P usw., bis schliesslich 1  leitet und 2 sperrt. Nun wird die Relaisspule 5 erregt.  



  In     Fig.    2 ist mit E jener Punkt bezeichnet, bei  welchem der Transistor 2     sperrt    und das Relais 5       einschaltet.    A stellt den Ausschaltpunkt dar. Die  Spannungsdifferenz zwischen E und A nennt man       Schwel'lwertabstand    bzw.     Hysterese    H. Schwankungen  der Speisespannung     U,p    und     Temperatureinflüsse    füh  ren in bekannter Weise zu beträchtlichen Verschie  bungen des Schaltniveaus. U,'. Dies wird durch die  Bezugslinien     cr    und<I>b</I> angedeutet.

   Es ist daher     beim     normalen     Schmitt-Trigger        erforderlich,    die Speise  spannung zu     stabilisieren.    Beim     Erfindungsgegenstand     wird     hingegen    das Schaltniveau     US    infolge der Ver  wendung der     Zener-Diode    4 und des Transistors 3 be  trächtlich höher, so dass Schwankungen der Speise  spannung nur noch     vernachlässigbare        Änderungen,    auf       US    bezogen,     zur    Folge haben.

   Die     Zener-Diode    legt  praktisch die Höhe des Schaltniveaus fest, während       der    Transistor 3 den Zweck hat, die Eingangsimpe  danz des     Triggers    zu erhöhen, wodurch sich die      Leistungsaufnahme     verringert    und die     Glättung    der       Eingangsspannung        vereinfacht    wird.  



  Die     zwischen        E3    und     R7    über die Diode 6 be  stehende Verbindung ermöglicht den folgenden     Effekt:     Solange     Ue        kleiner    ist als     U5,        feitet    der Transistor  2 und über     R7        fliesst    ein relativ grosser Strom.

       Zwi-          -schen    dem Abgriff an     R7    und dem     Null-Potential    0  liegt dann nur eine geringe Spannung, so     dass    über       R2    praktisch kein Zusatzstrom     fliesst.    Der Einschalt  punkt E     erfährt    folglich keine     Lagenänderung.        So-          bald'    jedoch der Transistor 1 leitet und der     Transistor    2  sperrt, steigt das Potential am Abgriff von     R7,    und  es kommt ein Zusatzstrom über     R2    zustande.

       Dieser     Zusatzstrom bedingt ein späteres Erreichen des Aus  schaltpunktes<I>A,</I> wodurch sich<I>H</I> vergrössert. Diese       Vergrösserung    ist von Vorteil bei einer Eingangs  spannung mit relativ grossem überlagertem Wechsel  stromanteil. Eine zu geringe     Hysterese    würde     riäm-          lieh    im genannten Fall zu einem Pumpen des Relais  führen.  



       Fig.    1 bezieht sich auf eine Anordnung mit     n-p        n-          Transistoren.    Es ist selbstverständlich, dass mit glei  chem     Vorteil    auch     p-n-p-Transistoren    Verwendung  finden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Schmitt-Trigger mit einem ersten und zweiten Transistor, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (Bi) des ersten Transistors (1) über eine Zener- Diode (4) mit dem Emitter (E3) eines dritten Tran sistors (3) verbunden ist, dessen Kollektor (C3) unter Zwischenschaltung eines Widerstandes (R1) zu einer Klemme einer Speisespannung (Uwp) führt, während seine Basis (Ba) mit einer Klemme der Eingangs spannung (U,) in Verbindung steht.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Schmitt-Trigger nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Kollektorkreis des zweiten Transistors (2) angeordneter Widerstand (R7) einen Abgriff aufweist, welcher unter Zwischenschaltung einer Diode (6) an den Emitter (E3) des dritten Tran sistors (3) angeschlbssen ist.

   2. Schmitt-Trigger nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Relaisspule (5) einerseits am Kollektor (C2) des zwei ten Transistors (2) anderseits an jener Speisespan- nungsklemme liegt, die über einen Widerstand (R4) mit dem Emitter (E2) des zweiten Transistors (2) verbunden ist.

   3. Schmitt-Trigger nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (B3) des dritten Tran sistors (3) über einen Strombegrenzungswiderstand (R3) mit einer Klemme der Eingangsspannung (U,) in Verbindung steht.