DE1093818B - Multivibrator mit Gleichspannungssteuerung - Google Patents

Multivibrator mit Gleichspannungssteuerung

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DE1093818B
DE1093818B DEL31552A DEL0031552A DE1093818B DE 1093818 B DE1093818 B DE 1093818B DE L31552 A DEL31552 A DE L31552A DE L0031552 A DEL0031552 A DE L0031552A DE 1093818 B DE1093818 B DE 1093818B
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Germany
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multivibrator
transistor
voltage
resistor
amplifier element
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DEL31552A
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English (en)
Inventor
Dipl-El-Ing Dr Sua For Sun
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Landis and Gyr AG
Original Assignee
Landis and Gyr AG
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Description

DEUTSCHES
Multivibratoren werden zur Erzeugung von Signalen mit besonderem Spannungsverlauf, z. B. sägezahn-, trapez- oder rechteckförmigem Verlauf, verwendet. Solche Multivibratoren weisen zwei Verstärkerelemente auf, z. B. Elektronenröhren, Transistoren usw., bei denen der Ausgang von jedem Verstärkerelement je über eine i?C-Kombination mit dem Eingang des anderen Verstärkerelementes gekoppelt ist, wobei die Schwingungsfrequenz der Multivibratoren durch die Zeitkonstante der i?C-Kopplung bestimmt wird. Sie läßt sich auch mittels einer an einer bestimmten Stelle der Multivibratorschaltung angelegten Gleichspannung variieren. Multivibratoren der zuletzt genannten Ausführung haben den Nachteil, daß sich die Schwingungsfrequenz nicht linear mit der angelegten Gleichspannung ändert.
Dieser Nachteil macht sich besonders dann unangenehm bemerkbar, wenn solche gleichspannungsgesteuerten Multivibratoren beispielsweise bei einer Fernmeßeinrichtung, bei der durch eine Gleichspannung gegebene Meßwerte in proportionale' Impulsfrequenzen umzuwandeln sind, verwendet werden.
Zwar ist ein Multivibrator bekannt, bei dem der Zusammenhang zwischen einer Gleichspannung und der von dieser gesteuerten Schwingungsfrequenz in einem bestimmten Bereich durch eine lineare Funktion dargestellt wird. Dieser Multivibrator benötigt jedoch mindestens einen magnetischen Kern aus hochpermeablem Blech und mehrere Wicklungen, so daß dessen Herstellung verhältnismäßig teuer ist.
Bei einem weiteren bekannten Multivibrator wird ein linearer Zusammenhang zwischen Frequenz und Steuerspannung für ganz bestimmte Parameter der Multivibratorschaltung erzielt. Es ist daher bei diesem Multivibrator nur sehr beschränkt möglich, die Neigung der Frequenz-Steuerspannungs-Charakteristik zu ändern, ohne der Linearität verlustig zu gehen.
Durch die Erfindung werden die geschilderten Nachteile überwunden. Die Erfindung bezieht sich auf eine bekannte Multivibratorschaltung mit zwei Verstärkerelementen, bei welcher der Ausgang des einen Verstärkerelementes über einen Kopplungswiderstand mit dem Eingang des zweiten Verstärkerelementes und der Ausgang des letzten Verstärkerelementes über einen Kopplungskondensator mit dem Eingang des ersten Verstärkerelementes gekoppelt ist. Gemäß der Erfindung ist der Eingang des ersten Verstärkerelementes über die Parallelschaltung eines Widerstandes und eines kapazitiven Netzwerkes mit einer Eingangsklemme verbunden, die an einer als Steuerspannung für die Frequenz des Multivibrators in ihrer Höhe veränderbaren Gleichspannung liegt.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 die Schaltung eines Multivibrators mit Gleichspannungssteuerung und
Multivibrator
mit Gleichspannungssteuerung
Anmelder:
Landis & Gyr A. G., Zug (Schweiz)
Vertreter: Dr.-Ing. A. Schulze, Patentanwalt,
Berlin-Wilmersdorf, Jenaer Str. 14
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 20. August 1958
Dipl.-El.-Ing. Dr. Sua For Sun, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden
Fig. 2 ein Diagramm, das den Verlauf der Schwingungsfrequenz des Multivibrators gemäß der Fig. 1 in Funktion der angelegten Steuergleichspannung zeigt.
In der Fig. 1 ist ein Multivibrator mit zwei Transistoren T1 und T2 dargestellt, von denen der Kollektor des Transistors T1 über einen Kopplungswiderstand R1 mit der Basis des Transistors T2 und der Kollektor des Transistors T2 über einen Kopplungskondensator C1 mit der Basis des Transistors T1 gekoppelt ist. Die Emitter der beiden Transistoren liegen an Erde, während die Basis des Transistors T1 über eine Parallelschaltung R2, C2 von einer variablen Gleichspannung Us gesteuert wird.
Es handelt sich also hierbei um einen Multivibrator mit Transistoren in Emitterschaltung. Die Schaltungsanordnung wird ergänzt durch die Widerstände R3 und Rit welche sich im Kollektorkreis des Transistors T1 bzw. T2 befinden. Zwischen einer geerdeten Klemme e und einer mit den Widerständen R5, i?4 verbundenen Klemme c ist eine Spannungsquelle C/& so angeschlossen, daß die Klemme c negatives Potential aufweist. Der Ausgang des Multivibrators ist an eine Klemme d geführt.
Bei geeigneter Wahl der Widerstände R1 bis A4 ergibt sich zwischen den Anschlußpunkten α und b eine negative Impedanz, welche wegen der Einschaltung des Kopplungskondensators C1 Schwingungen hervorruft, die in Form von rechteckigen Impulsen gleicher Polarität zwischen den Ausgangsklemmen c und d bzw. d und e erscheinen. Die Impulsfolgefrequenz ist annähernd umgekehrt proportional der Kapazität des Kopplungskondensators C1. Bei den bekannten Multivibratoren weist die Schwingungsfrequenz in Funktion der angelegten Steuergleichspannung einen nichtlinearen Verlauf auf, der in
009 650/303
der Fig. 2 durch die ausgezogene Kurve K1 dargestellt wurde. Es hat sich nun herausgestellt, daß durch Parallelschaltung eines Kondensators C2 oder eines kapazitiven Netzwerkes mit geeignetem Kapazitätswert an dem Widerstand R2 die Kennlinie der Frequenz-Steuergleichspannung innerhalb des Bereiches B der Steuergleichspannung linearisiert wird, wie die gestrichelt gezeichnete Kennlinie K2 in Fig. 2 zeigt. Diese Linearisierung dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die Zeitkonstante des Entladekreises des Kopplungskondensators C1 bei angeschlossenem Kondensator C2 leicht zunimmt, und zwar in einem solchen nichtlinearen Zusammenhang mit der Steuergleichspannung U8, daß die ursprünglich vorhandene Nichtlinearität kompensiert wird.
Der Arbeitsbereich des Multivibrators bezüglich Steuergleichspannung und Frequenz ist in verhältnismäßig weiten Grenzen durch passende Wahl des Kopplungswiderstandes R1, des Widerstandes R2 und des Kopplungskondensators C1 einstellbar. Vergrößert man den Kopplungswiderstand R1, so wird die Schwingungsfrequenz des Multivibrators bei gleichbleibender Steuergleichspannung Ug größer. Eine Vergrößerung des Widerstandswertes von R2 hat hingegen eine Abnahme der Schwingungsfrequenz zur Folge.
Als Verstärkerelemente können Transistoren, gesteuerte Elektronenröhren usw. verwendet werden. Bei der Verwendung von Transistoren muß noch eine Temperaturkompensation vorgesehen werden. Zu diesem Zwecke kann beispielsweise an Stelle des Kopplungswiderstandes R1 und/oder des Widerstandes R2 eine Schaltung mit temperaturempfindlichen Elementen dienen. Solche Kompensationsschaltungen sind bekannt, so daß sie keiner weiteren Erläuterung bedürfen.
Als Anwendungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes sei die Fernzählung der elektrischen Leistung erwähnt. Die von einem Verbraucher aufgenommene elektrische Leistung wird hierbei in eine Gleichspannung umgewandelt, mittels der der beschriebene Multivibrator gesteuert wird. Die am Ausgang des Multivibrators erzeugten Impulse werden beispielsweise über das elektrische Ver- teilnetz einem sich an einem Meßort befindlichen Impulszähler zugeführt. Da die Impulsfrequenz in einem linearen Zusammenhang zu der Steuergleichspannung des Multivibrators und damit auch zu der zu messenden elektrischen Leistung steht, bildet die pro Zeiteinheit gemessene Anzahl übertragener Impulse ein Maß für die elektrische Leistung. Ein weiteres Anwendungsbeispiel ergibt sich bei einer Fernmeßanlage für das Flüssigkeitsniveau in einem Behälter. Das Niveau wird hierbei mittels eines auf der Flüssigkeit treibenden und auf einen Potentiometergeber wirkenden Schwimmers in eine Gleichspannung umgewandelt, die wiederum den Multivibrator steuert. An der Meßstelle wird dann die Impulsfrequenz gemessen, welche ein Maß für das Flüssigkeitsniveau ist.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Gleichspannungsgesteuerter Multivibrator mit zwei Verstärkerelementen, bei dem der Ausgang des einen Verstärkerelementes über einen Kopplungswiderstand mit dem Eingang des zweiten Verstärkerelementes und der Ausgang des letzten Verstärkerelementes über einen Kopplungskondensator mit dem Eingang des ersten Verstärkerelementes gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des ersten Verstärkerelementes (T1) über die Parallelschaltung eines Widerstandes (R2) und eines kapazitiven Netzwerkes (C2) mit einer Eingangsklemme verbunden ist, die an einer in an sich bekannter Weise als Steuerspannung für die Frequenz des Multivibrators in ihrer Höhe veränderbaren Gleichspannung (U s) liegt.
2. Multivibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von zwei Transistoren (T1, T2) als Verstärkerelemente, deren Emitter mit dem positiven Pol und deren Kollektoren über je einen Widerstand (A3 bzw. i?4) mit dem negativen Pol einer Spannungsquelle (£/&) verbunden sind, der Kollektor des ersten Transistors (T1) über den Kopplungswiderstand (R1) mit der Basis des zweiten Transistors (T2), der Kollektor des zweiten Transistors (T2) über den Kopplungskondensator (C1) mit der Basis des ersten Transistors (T1) gekoppelt und die Basis des letzteren mit der Eingangsklemme verbunden ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 746 622;
»Proceedings of the IRE«, Februar 1948, S. 277 bis 280.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
009 650/303 11.
DEL31552A 1958-08-20 1958-10-24 Multivibrator mit Gleichspannungssteuerung Pending DE1093818B (de)

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CH874691X 1958-08-20

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FR (1) FR1229360A (de)
GB (1) GB874691A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1271174B (de) * 1966-12-03 1968-06-27 Elek Scher Messgeraete Fab Mit Gleichspannung steuerbarer astabiler Multivibrator

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB746622A (en) * 1953-02-19 1956-03-14 Standard Telephones Cables Ltd Pulse generator circuit with frequency stabilisation

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FR1229360A (fr) 1960-09-06
GB874691A (en) 1961-08-10

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