DE1071132B

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Publication number: DE1071132B
Application number: DENDAT1071132D
Authority: DE
Publication date: 1959-12-17

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine monostabile Kippschaltung, die mindestens zwei Transistoren und die Kippzeit der Schaltung bestimmende Schaltmittel umfaßt.

Es sind in der Fernmeldetechnik monostabile Kippschaltungen bekannt, die mindestens zwei Transistoren oder Röhren und die Kippzeit der Schaltung bestimmende Schaltmittel umfassen. Die Arbeitsweise dieser bekannten Schaltungen ist so, daß durch einen Steuerimpuls die Schaltung aus ihrer Ruhe- in die Arbeitslage umgesteuert wird. Durch die die Kippzeit der Schaltung bestinmienden Schaltmittel, die meistens aus einem i?/C-Glied bestehen, wird die monostabile Kippschaltung'nach Ablauf einer bestimmten Zeit automatisch aus der Arbeitslage wieder in ihre Ruhelage zurückgesteuert. Im einzelnen verläuft dieser Vorgang wie folgt:^: Das i?/C-Glied wird im Ruhezustand aufgeladen. Nach dem Umsteuern der monostabilen Kippschaltung, in ihre Arbeitslage entlädt sich das i?/C-Glied wieder.''Sobald nun der Entladestrom unter einen bestimmten'Wert abgesunken ist, kippt die Schaltung wieder zurück in ihre Ruhelage.

Der Nachteil der bekannten monostabilen Kippschaltungen besteht .darin, daß vor dem Absinken des Entladestromes unfeY^eri^beStimrnten Wert ein Zurücksteuern der mcmostabilen Kippschaltung in ihre Ruhelage, durch eirieK¹' Rückstellimpuls. mit einem wirtschaftlich tragbaren Schältmittelauf wand nicht durchführbar ist. Der.'En'tladestrom des im R/C-G\ied enthaltenen Kondensators sinkt nämlich nach einer i'-Funktion ab.,'Falls 'Hup die;monostabile Kippschaltung vor dem.'Absir&ejf'cles lintiadestromes unter den bestimmten Wert dufelü" einen Rückstellimpuls zurückgesteuert werden solire, müßte dieser Rückstellimpuls in seiner Leistung sö^!%roß sein, daß er den ,von dem i?/C-Glied kommenden: Entladestrom jederzeit,' also auch am Anfang der'"'^:<?-Funktion, überwinden kann. Eine solche Bedingung',würde aber dazu führen, daß die in die Schaltung !hirieingeschickte Leistung größer sein müßte als die von. der Schaltung abgegebene Leistung. Aus diesehV'Grunde ist bisher die Rückstellung einer monostabilen Kippschaltung durch einen !Rückstellimpuls nicht durchgeführt worden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine monostabile Kippschaltung zu schaffen, die nicht nur sich selbst in die'Ruhelage zurücksteuert, sondern auch durch einen'Rückstellimpuls kleiner Leistung jederzeit von' der. Arbeits-. in die Ruhelage zurücksteuerbar ist. Gelöst'wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß zwischen der Steuerelektrode des einen Transistors und den die Kippzeit,der Schaltung bestimmenden Schaltmitteln ein Gleichrichter angeordnet ist, der die von den die Kippzeit bestimmenden Schaltmitteln zugeführte Steuerspannung bei Monostabile Kippschaltung, die auch durch einen Rückstellimpuls

jederzeit von der Arbeitslage in die Ruhelage zurücksteuerbar ist

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München, München 2, Witteisbacherplatz 2

Dipl.-Phys. Max Mayer, Germering, ist als Erfinder genannt worden

einer Polarität, die einen zur Steuerelektrode hin gerichteten Stromfluß bewirkt, von der Steuerelektrode absperrt, und die Steuerelektrode selbst mit einer eine geringe Sperrspannung liefernden Vorspannungsqelle verbunden ist.

Auf diese Weise ist es gemäß der Erfindung erreichbar, eine monostabile Kippschaltung auch durch einen Rückstellimpuls kleiner. Leistung jederzeit von der Arbeits- in die Rühelage zurückzustellen, da die von den die Kippzeit bestimmenden Schaltmitteln erzeugte Sperrspannung durch einen Gleichrichter während der Zeit des Arbeitszustandes von der Steuerelektrode abgesperrt ist.

Einzelheiten der Erfindung gehen aus dem an Hand der Figur erläuterten Ausführungsbeispiel hervor. "'

In der Figur ist eine monostabile Kippschaltung mit zwei Transistoren TrI und Tr 2 dargestellt. Sie wird aus der mit + UB und — UB bezeichneten Spannungsquelle gespeist. Die Basis des Transistors TrI ist gemäß der Erfindung mit einer eigenen Vorspännungsquelle UV über den Widerstand R1 verbunden.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist im einzelnen wie folgt: Im Ruhezustand liegen die Emitter der beiden Transistoren Tr 1 und.Tr2 an dem durch ,die Spannung von +UB ..und '■ den Widerstand R3 bestimmten und durch den Kondensator C1 stabilisierten Potential. Die Basis des Transistors TrI ist einerseits über den Widerstand R1 an eine konstante Vorspannung UV, die etwas positiver als die Emitterspannung ist, angeschlossen und andererseits über den Widerstand R 7 und den Gleichrichter Gr 1 mit — UB verbunden. Die aus diesen beiden Spannungen UV

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und —UB resultierende Basisspannung ist so groß, daß dieser Transistor Tr leitend ist. Das Basispotential des Transistors Tr 2 wird dagegen von dem aus den Widerständen R2 und Ra gebildeten Spannungsteiler bestimmt. Da der aus den Widerständen 7? 2 und RA. gebildete Spannungsteiler einerseits an die Kollektorspannung des Transistors TrI, die, wenn dieser Transistor leitend ist, praktisch seiner Emitterspannung entspricht, und anderseits direkt an die Spannungsquelle + UB angeschlossen ist, ist das von dem Spannungsteiler R2IRA. abgegriffene Potential der Basis des Transistors Tr 2 positiver als dessen Emitterpotential, so daß dieser Transistor gesperrt ist.

Im Ruhezustand der Schaltung fließt über den Transistor Tr 1 ein Basisstrom (+UB, RZ, TrI, GrI J?7, -UB) und ein Emitter-Kollektorstrom (+UB, RZ, TrI, R6, -UB). Da der Innenwiderstand des Transistors Tr 1 im leitenden Zustand vernachlässigbar klein ist, wird der Kondensator C3 im Ruhezustand auf die durch + UB und — UB bestimmte Spannung aufgeladen (+UB, RZ, TrI, GrI, R5 CZ, R8, -UB).

Zur Umsteuerung der Kippschaltung in. ihre Arbeitslage wird auf die Basis des Transistors TrI ein kurzzeitiger positiver Impuls gegeben, der die Basis positiver als den Emitter macht, und der Transistor sperrt. Dadurch liegt jetzt der das Basispotential des Transistors Tr2 bestimmende Spannungsteiler R2/R4 über den Widerstand R 6 an der vollen Spannung von + UB und — UB, und das Basispotential dieses Transistors ist jetzt negativer als dessen Emitterpotential. Der Transistor Tr 2 wird leitend.

Der Kollektor des Transistors Tr2 führt jetzt das Potential + UB₃ vermindert um den Abfall am Widerstand R 3. Diese Potentialerhöhung wird über den Kondensator C 3 der Basis des Transistors Tr 1 aufgedrückt, wodurch dieser weiterhin gesperrt gehalten wird. Das Potential nimmt annähernd mit der Zeitkonstante τ = CZ- (R5 + R7) ab. An sich könnte der Transistor Tr 1 erst wieder leitend werden, wenn das Basispotential das Emitterpotential des Transistors TrI unterschreitet.

Um aber den Transistor Tr 1 auch vor einer durch die Zeitkonstante τ der monostabilen Kippschaltung festgelegten Zeit umsteuern zu können, ist gemäß der Erfindung zwischen die Basis des Transistors TrI und die die Kippzeit der Schaltung bestimmenden Schaltmittel C3 und R5 ein Gleichrichter GrI eingeschaltet, und zwar mit einer solchen Polung, daß er das Potential von der Basis bei einer Polarität, die einen zur Basis hin gerichteten Stromfluß bewirkt, fernhält. Dafür wird über den Widerstand R1 eine geringe Sperrspannung mittels der Vorspannungsquelle UV an die Basis gelegt. Dies hat den Vorteil, daß, wenn der Transistor Tr 1 zwecks Umsteuerung der Kippschaltung in ihre Ruhelage wieder leitend gemacht werden soll, dieser Rückstellimpuls nur die geringe Vorspannung UV und nicht die durch den Potentialwechsel am Transistor Tr 2 bedingte hohe, langsam abklingende Sperrspannung zu überwinden hat.

Für die Rückstellung des Kippkreises in die Ruhelage gibt es zwei Möglichkeiten: entweder wir_;d die Basis des Transistors Tr durch einen Rückstellimpuls, der die geringe Vorspannung UV überwindet, negativer gemacht als der Emitter, so daß der Transistor TrI wieder leitend wird, oder der Transistor Tr 2 wird durch einen Impuls gesperrt. Im letzteren Fall wird der den Transistor TrI leitend machende negative Rückstell impuls am Kollektor des Transistors Tr 2 abgegriffen und über einen kleinen Kondensator C 2 direkt an die Basis des Transistors TrI geführt.

Abgesehen davon, daß es mit einer gemäß der Erfindung aufgebauten Schaltung möglich ist, einen monostabilen Kippkreis von der Arbeits- in die Ruhelage nicht nur zu dem durch die Dime.nsionierung der Schaltung festgelegten, sondern auch zu jedem beliebigen Zeitpunkt umzusteuern, bietet eine gemäß der Erfindung aufgebaute Schaltung auch noch den Vorteil einer größeren Zeitgenauigkeit. Die Entladung des Kondensators CZ kann nämlich bei Verwendung einer Siliciumdiode als Gleichrichter GrI nur über den Widerstand 7? 7 und nicht, wie bei den bekannten Schaltungen, auch in Form von in die Basis fließenden Sperrströmen erfolgen. Die Größe dieser Sperrströme, kann von vornherein bei der Dimensionierung der Schaltung nicht einwandfrei festgelegt werden, da sie temperaturabhängig ist. Eine gemäß der Erfindung aufgebaute Schaltung bietet demgegenüber die Möglichkeit, bei der Dimensionierung des Zeitgliedes R 5/ CZ das Auftreten von temperaturabhängigen, in die Basis des Transistors fließenden Sperrströmen außer acht zu lassen, und gestattet, den Widerstand R 7 ohne Rücksicht auf den Sperrwiderstandswert des Transistors so groß zu wählen, wie es für die gewünschte Zeitkonstante τ der Schaltung erforderlich ist. Die Unabhängigkeit in der Dimensionierung des Widerstandes R7 von dem .Sperrwiderstandswert des Transistors bringt den Vorteil mit sich, daß die Zeitkonstanter nunmehr durch eine kleine Kapazität C 3 und einen großen Widerstand R 5 erreicht werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Monostabile Kippschaltung mit zwei Transistoren (Trl/Tr2) und die Kippzeit der Schaltung bestimmenden Schaltmitteln (C 3, R 5), die auch durch einen Rückstellimpuls jederzeit von der Arbeitslage in die Ruhelage zurücksteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Steuerelektrode des einen Transistors (TrI) und den die Kippzeit der Schaltung bestimmenden Schaltmitteln (C 3, RS) ein Gleichrichter (GrI) angeordnet ist, der die von den die Kippzeit bestimmenden Schaltmitteln gelieferte Steuerspannung bei einer Polarität, die einen zur Steuerelektrode hin gerichteten Stromfluß bewirkt, von der Steuerelektrode absperrt, und die Steuerelektrode selbst mit einer eine geringe Sperrspannung liefernden Vorspannungsquelle (UV) verbunden ist.

2. Monostabile Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode des einen Transistors (TrI) mit der Ausgangselektrode des anderen Transistors (Tr 2) zur Übertragung von Steuerimpulsen außer über die die Kippzeit bestimmenden Schaltmittel noch über einen Kondensator verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen