DE1045459B - Astable multivibrator with two transistors for generating pulses - Google Patents
Astable multivibrator with two transistors for generating pulsesInfo
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Description
In der modernen Steuer- und Regeltechnik wird sehr häufig von Impulsen Gebrauch gemacht, die man im allgemeinen mit Hilfe von Kippschaltungen erzeugt. Zum Aufbau dieser Kippschaltungen werden vorzugsweise Transistoren verwendet, da diese Raum sparen und eine hohe Lebensdauer besitzen.In modern control and regulation technology, use is very often made of impulses which one generally generated with the help of flip-flops. To build these flip-flops preferably transistors are used, as they save space and have a long service life.
Die Erfindung betrifft eine astabile Kippschaltung mit zwei Transistoren zur Erzeugung von Impulsen, bei der in einer Steuerstrecke eines Transistors eine Zenerdiode liegt, deren Durchbruch den Übergang von einem Schaltzustand in den anderen einleitet. Sie unterscheidet sich von dem Bekannten durch eine monostabile Multivibratorkippschaltung mit einer parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke des normalerweise gesperrten Transistors liegenden Reihenschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators, dessen Ladespannung die Zenerdiode periodisch durchschlägt und den normalerweise gesperrten Transistor des Multivibrators jeweils in den leitenden Zustand steuert.The invention relates to an astable multivibrator with two transistors for generating pulses, in which there is a Zener diode in a control path of a transistor, the breakdown of which causes the transition initiates from one switching state to the other. It differs from the known by one monostable multivibrator multivibrator with a parallel to the collector-emitter path of the normally blocked transistor series connection of a resistor and a capacitor, whose charging voltage periodically breaks down the Zener diode and the normally blocked transistor of the multivibrator controls each in the conductive state.
Es ist zwar bereits eine bistabile Transistorschaltung bekanntgeworden, bei der mit Hilfe einer Zenerdiode der Übergang von einem Schaltzustand in den anderen erzielt wird, jedoch handelt es sich hierbei um einen Zweipol mit hoher Impedanz, solange eine Spannung unterhalb eines gewissen Wertes anliegt. Bei Ansteigen der Spannung über die Durchbruchspannung der Zenerdiode fällt jedoch die Impedanz des Zweipols auf einen sehr geringen Wert. Die bekannte Einrichtung wirkt also wie ein spannungsabhängiges Schaltorgan. Eine Erzeugung von Impulsen ist hierbei weder vorgesehen noch möglich.A bistable transistor circuit has already become known in which with the help of a Zener diode the transition from one switching state to the other is achieved, but this is what it is around a two-pole with high impedance, as long as a voltage below a certain value is applied. However, when the voltage rises above the breakdown voltage of the Zener diode, the impedance falls of the two-pole to a very low value. The known device thus acts like a voltage-dependent one Switching element. A generation of pulses is neither intended nor possible.
Die Kippschaltung nach der Erfindung wird beispielsweise monostabil ausgeführt und am Ausgang durch eine Reihenschaltung von Kondensator und Widerstand abgeschlossen. Das i?C-Glied liegt parallel zu dem normalerweise gesperrten Transistor. Während der Sperrzeit dieses Transistors wird der Kondensator aufgeladen, bis seine Spannung einen bestimmten Wert überschreitet. Dann bricht die parallel zum Kondensator liegende Zenerdiode durch, so daß über einen Rückkopplungskreis ein Öffnungsimpuls an den normalerweise gesperrten Transistor gelangt. Damit wird der Kippvorgang von neuem eingeleitet.The flip-flop circuit according to the invention is designed, for example, monostable and at the output terminated by a series connection of capacitor and resistor. The i? C limb is parallel to the normally blocked transistor. During the blocking time of this transistor, the capacitor charged until its voltage exceeds a certain value. Then the parallel breaks to the capacitor lying Zener diode through, so that an opening pulse via a feedback circuit reaches the normally blocked transistor. This starts the tipping process again.
Die Einrichtung nach der Erfindung besitzt einen besonders einfachen und robusten Aufbau, und die angegebenen Impulse haben dank der Charakteristik der Zenerdiode besonders steile und scharf ausgeprägte Flanken.The device according to the invention has a particularly simple and robust structure, and the The specified impulses are particularly steep and sharp thanks to the characteristics of the Zener diode Flanks.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist.Further details and advantages of the invention emerge from the description of an exemplary embodiment which is shown schematically in the drawing is.
Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Impulserzeuger aus Astabile Kippschaltung mit zwei
Transistoren zur Erzeugung von ImpulsenAs Fig. 1 shows, the pulse generator consists of an astable multivibrator with two
Transistors for generating pulses
Anmelder:Applicant:
Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Representative: Dr.-Ing. P. Ohrt, patent attorney,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Februar 1956Claimed priority:
V. St. v. America February 27, 1956
Henri H. Hoge und Douglas L. Spotten,Henri H. Hoge and Douglas L. Spotting,
Baltimore, Md. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt wordenBaltimore, Md. (V. St. A.),
have been named as inventors
einer monostabilen Kippschaltung mit den Transistoren 10 und 12. Die Transistoren können, wie dargestellt, vom Typ NPN sein und besitzen je einen Emitter 16, eine Basiselektrode 14 und einen KoI-lektor 18. Die Verbindungen zwischen den einzelnen Zonen wirken in bekannter Weise als Gleichrichter, und der gesamte Transistor führt einen mit steigender Steuerspannung steigenden Strom bis zu einem Sättigungspunkt der Charakteristik, von wo ab der Strom mit steigender Spannung konstant bleibt.a monostable multivibrator with the transistors 10 and 12. The transistors can, as shown, be of the type NPN and each have an emitter 16, a base electrode 14 and a KoI-lektor 18. The connections between the individual zones act in a known way as rectifiers, and the entire transistor carries a current that increases with increasing control voltage up to a saturation point the characteristic from where the current remains constant with increasing voltage.
Parallel zum normalerweise gesperrten Transistor 10 liegt das i?C-Glied aus dem Widerstand 34 und dem Kondensator 32. Der relativ hochohmige Widerstand 34 ist durch ein Ventil 38 für den Stromfluß von rechts nach links überbrückt. Vom Verbindungspunkt C läuft ein Rückkopplungsweg über die Zenerdiode 36 zur Basiselektrode 14 des normalerweise gesperrten Transistors IQ. Die Kippschaltung wird von einer als Batterie angedeuteten Gleichspannungsquelle 24 gespeist und weist in den Kollektorleitungen noch die Widerstände 22 und 28 sowie in den Basiszuleitungen die Kondensatoren 20 und 30 und den Widerstand 26 auf.The IC element consisting of the resistor 34 and the capacitor 32 is parallel to the normally blocked transistor 10. The relatively high-resistance resistor 34 is bridged by a valve 38 for the flow of current from right to left. A feedback path runs from the connection point C via the Zener diode 36 to the base electrode 14 of the normally blocked transistor IQ. The flip-flop is fed by a DC voltage source 24 indicated as a battery and has resistors 22 and 28 in the collector lines and capacitors 20 and 30 in the base leads and resistor 26.
Die Wirkungsweise der Einrichtung sei an Hand der Fig. 2 näher erläutert. Beim Einschalten ist der Emitter 16 des Transistors 12 leicht negativ gegenüber der Basis 14, so daß über den Widerstand 22 und den Transistor 12 Strom fließt und der Transistor 12 in Sättigung gerät. Dementsprechend sinktThe mode of operation of the device will be explained in more detail with reference to FIG. When switching on is the The emitter 16 of the transistor 12 is slightly negative with respect to the base 14, so that via the resistor 22 and transistor 12 current flows and transistor 12 saturates. Accordingly, it sinks
&09 697/258& 09 697/258
das Potential des Punktes A1 wie im obersten Diagramm der Fig. 2 ersichtlich. Die Sättigung tritt sehr rasch ein. Hierauf beginnt die Aufladung des Kondensators 32 über den Widerstand 34 mit der in der Fig. 1 angedeuteten Polarität. Sobald die Kondensatorspannung die Durchbruchsspannung der Zenerdiode 36 erreicht hat, gelangt schlagartig ein positiver Impuls an die Basis 14 des Transistors 10 und öffnet diesen. Er gerät in kürzester Zeit in Sättigung, so daß entsprechend das Potential des Punktes B schlagartig sinkt. Diese Spannungsabsenkung wird über den Kondensator 30 in Form eines Impulses an die Basiselektrode des Transistors 12 geleitet, so daß der Transistor sperrt und das Potential des Punktes A plötzlich wieder ansteigt. Dieser Anstieg wird seinerseits über den Kondensator 20 an die Basiselektrode 14 des Transistors 10 geleitet und überstützt die Öffnungswirkung der Rückkopplung über die Zenerdiode. Der Transistor 10 bleibt so lange geöffnet, bis über die Kondensatoren 20 und 30 kein Strom mehr fließt. Dann tritt wieder Sperrung des Transistors 10 ein, während der Transistor 12 über den Widerstand 26 geöffnet wird.the potential of the point A 1 as can be seen in the top diagram in FIG. Saturation occurs very quickly. The charging of the capacitor 32 then begins via the resistor 34 with the polarity indicated in FIG. 1. As soon as the capacitor voltage has reached the breakdown voltage of the Zener diode 36, a positive pulse suddenly reaches the base 14 of the transistor 10 and opens it. It saturates in a very short time, so that the potential of point B drops suddenly. This voltage drop is passed through the capacitor 30 in the form of a pulse to the base electrode of the transistor 12, so that the transistor blocks and the potential of the point A suddenly rises again. This increase in turn is conducted via the capacitor 20 to the base electrode 14 of the transistor 10 and supports the opening effect of the feedback via the Zener diode. The transistor 10 remains open until no more current flows through the capacitors 20 and 30. The transistor 10 is then blocked again, while the transistor 12 is opened via the resistor 26.
Der Durchbruchzeitpunkt der Zenerdiode ist in Fig. 2 mit α bezeichnet. In diesem Moment steigt das Potential des Punktes A plötzlich an, während die Potentiale der Punkte B und C zusammenbrechen. Im Zeitpunkt b endet der Strom über die Kondensatoren 20 und 30, und der Transistor 12 wird wieder geöffnet. Während der Öffnungszeit wird der Kondensator 32 aufgeladen, bis im Zeitpunkt c wieder die Durchbruchspannung der Zenerdiode erreicht ist. Zwischen dem Punkt C und Erde entsteht demnach eine sägezahnförmige Spannungskurve gemäß dem mittleren Diagramm der Fig. 2. Die Impulsfrequenz ist von der Zeitkonstante des i?C-GHedes und vom Durchbruchspannungswert der Zenerdiode abhängig und kann über diese Größen gesteuert werden.The breakdown time of the Zener diode is denoted by α in FIG. 2. At this moment, the potential of the point A suddenly rises, while the potentials of the points B and C collapse. At time b , the current through the capacitors 20 and 30 ends, and the transistor 12 is opened again. During the opening time, the capacitor 32 is charged until the breakdown voltage of the Zener diode is reached again at time c. Between the point C and ground, therefore, a saw-tooth voltage curve is formed according to the middle diagram of Fig. 2. The pulse frequency is i? Controlled C-GHedes and depending on the breakdown voltage value of the Zener diode and can this sizes of the time constant of.
Der Grundgedanke der Erfindung, eine Kippschaltung über eine durchbrechende Zenerdiode anzustoßen, kann auch noch in verschiedenen anderen Formen verwirklicht werden. Insbesondere muß es sich nicht um die Erzeugung periodischer Impulse handeln, sondern es können auch abschnittsweise Impulsfolgen und Einzelimpulse mit Vorteil nach der Erfindung gesteuert werden. In jedem Fall führt die Charakteristik der Zenerdiode zu einer präzisen und genau beherrschbaren Impulsgabe.The basic idea of the invention to trigger a multivibrator via a breaking zener diode, can also be realized in various other forms. In particular, it doesn't have to be be about the generation of periodic pulses, but it can also section-wise pulse trains and Individual pulses can be controlled with advantage according to the invention. In any case, the characteristic leads the Zener diode for precise and precisely controllable impulses.
Claims (2)
Französische Patentschrift Nr. 1 077 707.Considered publications:
French patent specification No. 1 077 707.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1045459XA | 1956-02-27 | 1956-02-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1045459B true DE1045459B (en) | 1958-12-04 |
Family
ID=22301045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEW20603A Pending DE1045459B (en) | 1956-02-27 | 1957-02-13 | Astable multivibrator with two transistors for generating pulses |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1045459B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1295329B (en) * | 1963-10-15 | 1969-05-14 | Kurz Heinrich | Time switch for resistance welding machines |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1077707A (en) * | 1952-07-22 | 1954-11-10 | Western Electric Co | Bistable circuits containing transistors |
-
1957
- 1957-02-13 DE DEW20603A patent/DE1045459B/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1077707A (en) * | 1952-07-22 | 1954-11-10 | Western Electric Co | Bistable circuits containing transistors |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1295329B (en) * | 1963-10-15 | 1969-05-14 | Kurz Heinrich | Time switch for resistance welding machines |
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