CH524929A

CH524929A - Monostabiler Multivibrator

Info

Publication number: CH524929A
Application number: CH191671A
Authority: CH
Inventors: Sergeevna Belitzkaya Marina; Nikolaevich Volkov Lev
Original assignee: Nii Postoyannogo Toka Min Ener
Priority date: 1971-02-05
Filing date: 1971-02-09
Publication date: 1972-06-30
Also published as: AT313973B; GB1313123A; DE2107141A1; US3852622A; FR2125648A5

Description

Monostabiler Multivibrator
Die Erfindung bezieht sich auf einen monostabilen Multivibrator und kann in digitalen Messeinrichtungen benutzt werden.

Die bekannten monostabilen Multivibratoren enthalten zwei Transistoren, deren Emitter mit dem am Bezugspotential des Multivibrators liegenden Bezugspunkt verbunden sind.

Bei diesen Multivibratoren steuert man mit Hilfe eines Fremdsignals bestimmter Polarität das Umkippen des Multivibrators aus dem Anfangszustand in den Arbeitszustand an; das Rückkippen erfolgt automatisch nach Ablauf der durch die Parameter des -Multivibrators bestimmten Zeit. Da die Parameter des Multivibrators nicht beständig sind und sich unter Wirkung von äusseren Faktoren ändern können, so ist das Moment des Rückkippens in den Anfangszustand nicht stabil. Daher haben die Ausgangsimpulse bei den bekannten Multivibratoren einen zeitlichen fixierten Beginn und ein nichtfixiertes Ende. Diese Eigenschaft der erwähnten monostabilen Multivibratoren gestatten es nicht, sie in Schaltungen zu benutzen, wo es erforderlich ist, den Beginn und das Ende des Zyklus, beispielsweise in digitalen Messschaltungen, zu fixieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen monostabilen Multivibrator zu entwickeln, bei welchem der Beginn und das Ende der Ausgangsimpulse zeitlich fixiert sind und in weiten Grenzen einstellbar sind, was den erforderlichen Umrechnungsfaktor für die Frequenz der Eigangsimpulse des Multivibrators sichert. Ein derartiger Multivibrator könnte beispielsweise in Steuereinheiten von Digitalgeräten benutzt werden und dort die komplizierten Automatikeinheiten mit einer grossen Anzahl von Transistoren ersetzen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei dem monostabilen Multivibrator mit zwei Tranistoren, deren Emitter direkt an den am Bezugspotential des Multivibrators liegenden Bezugspunkt angeschlossen sind, gemäss der Erfindung zwischen der Basis des ersten Transistors und dem Kollektor des zweiten Transistors ein Kondensator und zwischen der Basis des ersten Transistors und dem genannten Bezugspunkt des Multivibrators ein Widerstand geschaltet sind.

Zwischen dem Kollektor des zweiten Transistors und dem Bezugspunkt des Multivibrators wird zweckmässigerweise ein weiterer Kondensator geschaltet.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Schaltung des monostabilen Multivibrators,
Fig. 2a, b, c, d die Spannungszeitdiagramme, die die Arbeitsweise des monostabilen Multivibrators erläutern.

Der monostabile Multivibrator ist mit zwei Transistoren 1 und 2 ausgeführt, deren Emitter direkt mit dem Bezugspunkt 3 des Multivibrators verbunden sind. An die Basis des Transistors 1 ist ein Kreis aus zwei Kondensatoren 4 und 5 gelegt, deren gemeinsamer Punkt mit dem Kollektor des Transistors 2 verbunden ist. Zwischen der Basis des Transistors 1 und dem Bezugspunkt 3 ist ein Widerstand 6 geschaltet. Der Multivibrator wird durch ein auf die Schiene 7 gegebenes Signal ausgelöst.

Der monostabile Multivibrator funktioniert wie folgt.

Über die Schiene 7 trifft eine Folge positiver und negativer Impulse ein (Fig. 2a). Normalerweise sind die Transistoren 1 und 2 im statischen Betrieb leitend, was als stabiler Zustand der Schaltung gilt. Hierbei liegt am Kollektor des Transistors 1 eine negative Spannung von etwa 0,3-0.35 V, und am Kollektor des Transistors 2 eine solche von 0,03-0,035 V. Trifft auf die Basis des Transistors 2 ein positiver Impuls ein, so wird dieser Transistor gesperrt und an seinem Kollektor steigt die negative Spannung an. In diesem Falle lädt sich der Kondensator 4 über den Widerstand 6 auf, an dem ein negativer Spannungsabfall entsteht, welcher auf die Basis des Transistors 1 wirkt (Fig. 2b, Zeitpunkt t).

Hierbei bleibt Transistor 1 bis zum Eintreffen eines negativen Impulses auf die Basis des Transistors 2 offen. Der negative Impuls öffnet den Transistor 2, wobei der Stromkreis des Kondensators 4 kurzgeschlossen wird und der Kondensator über den Widerstand 6 und den Basis-Emitter-Übergang des Transistors 1 sich zu entladen beginnt. Der Spannungsabfall am Widerstand 6 ändert sein Vorzeichen, und die Spannung an der Basis des Transistors 1 wird positiv (Zeitpunkt t2, Fig. 2b), was zum Sperren des Transistors 1 führt. Hierbei steigt am Kollektor des letzteren die negative Spannung (Fig. 2c) an, die an die Basis des Transistors 2 gelegt wird und diesen offen hält (Fig. 2d - Spannung am Kol t.

Die positive Ableitung der Ausgangsimpulse des Multivibrators (Fig. 2d, Zeitpunkt t2) fällt mit dem Zählbeginn zusammen und kann deshalb zur Steuerung eines Messorgans, beispielsweise eines Messtriggers benutzt werden.

2. Die negative Ableitung der Ausgangsimpulse (Fig. 2d, Zeitpunkt t), die der positiven Ableitung in einem Zeitabstand folgt, kann zum Erzeugen von Rückstellimpulsen für Zähldekaden und zum Vorbereiten derselben zum neuen Zählvorgang benutzt werden.

3. Bei Benutzung auf angegebene Art der positiven und negativen Impulsableitung, bestimmt die zwischen der Entstehung dieser Ableitungen verstrichene Zeit, d. h. das Intervall t3, die Anzeigedauer der Messergebnisse bei den Zähldekaden.

4. Hierbei wird die Quantisierungszeit des zu messenden Parameters vorgegeben. Die erwähnte Zeit entspricht einer Messung im Zeitabschnitt t3 bis t4. Durch Änderung des Widerstandes 6 kann man eine verschiedene Quantisierungszeit einstellen (die Messfrequenz erhöhen bzw. senken).

Hierbei ändert sich automatisch die Anzeigedauer der Messergebnisse, die stets grösser als die Quantisierungszeit bleibt (t3 + t4 > t3).

5. Die negative Spannung am Kollektor des Transistors 1 (Fig. 2c) sperrt den Transistor 2 im Laufe der dem Intervall t3 entsprechenden Zeit und schützt diesen während dieser Zeit und somit auch das mit dem Transistor 2 verbundene Messorgan gegen Fremdstörungen.

Aus der Beschreibung folgt auch, dass der monostabile Multivibrator zu einer Impulszählung benutzt werden kann
T wobei die Beziehung T , worin T die Dauer der t3 + t4 Eingangsimpulse des Multivibrators ist, sich in weiten Grenzen in Abhängigkeit von den gewählten Parametern der Multivibratorschaltung ändern kann.

Claims

PATENTANSPRUCH

Monostabiler Multivibrator mit zwei Transistoren, deren Emitter direkt an den am Bezugspotential des Multivibrators liegenden Bezugspunkt angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Basis des ersten Transistors (1) und dem Kollektor des zweiten Transistors (2) ein Kondensator (4) und zwischen der Basis des ersten Transistors (1) und dem genannten Bezugspunkt (3) des Multivibrators ein Widerstand (6) geschaltet sind.

UNTERANSPRUCH Monostabiler Multivibrator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kollektor des zweiten Transistors (2) und dem Bezugspunkt (3) des Multivibrators ein weiterer Kondensator (5) geschaltet ist.

lektor des Transistors 2).

Nach dem Zeitpunkt t2 beginnt die Entladung des Kondensators 4 nach der Exponentialfunktion. Hierbei führen die auf die Basis des Transistors 2 eintreffenden positiven Impulse zum Erscheinen von negativen Impulsen an seinem Kollektor. Diese negativen Impulse wirken über den Kondensator 4 auf die Basis des Transistors 1 ein. Jedoch nimmt die Amplitude der negativen Impulse am Kollektor des Transistors 2 wegen des Kondensators wesentlich ab und deren Wirkung auf die positive Spannung der Basis des Transistors 1 kommt praktisch so lange nicht zum Ausdruck, bis deren Amplitude etwas grösser als die positive Spannung an der Basis des Transistors 1 geworden ist. In diesem Moment wird die Spannung an der Basis des Transistors 1 negativ, so dass sich dieser öffnet, die Spannung an der Basis des Transistors 2 praktisch auf Null abfällt und der Transistor 2 gesperrt wird.

Der erwähnte Vorgang läuft lawinenartig ab und führt zum schnellen Anstieg der negativen Spannung an der Basis des Transistors 1 mit gleichzeitiger Aufladung des Kondensators 4 und Rückkippung des Multivibrators in den Anfangszustand. Nach dem Eintreffen eines negativen Impulses auf den Kollektor des Transistors 2 wird der Vorgang in oben beschriebener Folge wiederholt. Somit wird dieser Multivibrator zum Unterschied von den bekannten Multivibratoren, die zur Vergrösserung der Impulsdauer dienen, durch zwei Impulse von verschiedener Polarität angesteuert.

Hierbei bringt der positive Impuls die Schaltung in den Anfangszustand, in dem sie das Eintreffen des negativen Impulses, der den Multivibrator ansteuert, abwartet.

Dementsprechend hat dieser Multivibrator zwei Zustände.

a) Anfangszustand, bei dem die Schaltung betriebsfertig ist. Die Dauer t dieses Zustandes wird durch die Frequenz der Eingangsimpulse bestimmt. In diesem Zeitintervall ist der Transistor 1 leitend, während der Transistor 2 nicht leitend ist.

b) Arbeitszustand, bei dem der Transistor 1 nicht leitend und der Transistor 2 leitend ist. Die Dauer t3 dieses Zustandes wird durch die Werte des Widerstandes 6 und der Kondensatoren 4 und 5 bestimmt.

Die Beziehung 3 der Zeitintervalle kann durch die Wah] t4 der Werte der entsprechenden Elemente in recht weiten Grenzen (von 2 bis 1000) verändert werden.

Wird der Multivibrator in einer Zifferneinrichtung verwendet, bei der der Messbeginn irgendeines Parameters zeitlich mit einem der negativen Eingangsimpulse des Multivibrators zusammenfällt (Fig. 2a), so fällt der Beginn des leitenden Zustandes des Transistors 2 zeitlich genau mit dem Messbeginn, d. h. mit dem Zählbeginn, zusammen. Das Ende des leitenden Zustandes dieses Transistors, das mit einem der positiven Eingangsimpulse zusammenfällt, kann genau zur vorgegebenen Zeit geformt werden. Dies gestattet die Benutzung der Erfindung für folgende Zwecke.