DE1113712B

DE1113712B - Self-oscillating pulse generator with high frequency constancy

Info

Publication number: DE1113712B
Application number: DEA34545A
Authority: DE
Inventors: Max Keller
Original assignee: Siemens Albis AG
Current assignee: Siemens Schweiz AG
Priority date: 1960-04-08
Filing date: 1960-05-02
Publication date: 1961-09-14
Also published as: CH380192A

Description

Selbstschwingender Impulsgenerator hoher Frequenzkonstanz Die vorliegende Erfindung betrifft einen selbstschwingenden Impulsgenerator hoher Frequenzkonstanz, bestehend aus sich gegenseitig steuernden monostabilen Multivibratoren, bei denen der zeitbestimmende Widerstand auf die Kathode der Arbeitsstrom führenden Röhre geführt ist.Self-oscillating pulse generator of high frequency constancy The present The invention relates to a self-oscillating pulse generator of high frequency constancy, consisting of mutually controlling monostable multivibrators where the time-determining resistance on the cathode of the tube carrying the working current is led.

In Schaltungen mit Meßgeräten werden selbstschwingende Impulsgeneratoren mit hoher Frequenzkonstanz benötigt. Bei Multivibratoren der üblichen Schaltung ist die Frequenz sehr stark von der Röhrenalterung und den Speisespannungssehwankungen abhängig. Aus diesem Grunde geht man zu Schaltungen über, die durch eine geeignete Gegenkopplung diese Nachteile beseitigen. Oftmals werden auch zwei monostabile Multivibratoren, die sich gegenseitig triggern, zu einem astabilen vereinigt.Self-oscillating pulse generators are used in circuits with measuring devices with high frequency constancy required. With multivibrators of the usual circuit the frequency is very much dependent on tube aging and supply voltage fluctuations addicted. For this reason one goes to circuits that by a suitable Negative feedback eliminate these disadvantages. Often two monostable multivibrators are also used, which trigger each other, united into an astable one.

Bekannte Lösungen stabilisieren die Gittervorspannung der Schaltröhren mit Dioden zwischen den Gittern und einem festen Bezugspotential, meistens Erde, und verbinden die Kathoden über einen gemeinsamen Widerstand mit einem Potential; das negativer als das Bezugspotential für die Gittervorspannungsdioden ist. Der gemeinsame Widerstand soll dabei den Röhrenstrom der Schaltröhren begrenzen. Es zeigt sich, daß dieser einfache Aufbau keine genügende Stabilität aufweist, da bei Alterung der Röhren der Röhrenstrom unter den begrenzenden Wert sinkt, und daß damit der zeitbestimmende Kondensator nicht mehr genügend geladen wird.Known solutions stabilize the grid bias of the interrupter with diodes between the grids and a fixed reference potential, usually earth, and connect the cathodes to a potential through a common resistor; which is more negative than the reference potential for the grid bias diodes. Of the common resistance is intended to limit the tube current of the interrupters. It shows that this simple structure does not have sufficient stability, because at Aging of the tubes the tube current falls below the limiting value, and that with it the time-determining capacitor is no longer sufficiently charged.

Eine überaus hohe Schaltkonstanz weist die Schaltung für einen monostabilen Multivibrator auf, bei dem der zeitbestimmende Widerstand auf die Kathode der Arbeitsstrom führenden Röhre geführt ist. Die Kathode dieser Röhre ist dabei über ein RC-Glied auf Erde geführt. Die Zeitkonstante dieses Gliedes soll dabei mindestens das Zwanzigfache der Schaltfrequenz betragen, so daß das Kathodenpotential während der Zeit, in der diese Röhre keinen Strom führt, durch die Ladung über dem Kondensator angehoben bleibt. Ein Aufbau eines astabilen Multivibrators aus zwei derartigen monostabilen Multivibratoren ergibt ebenfalls eine hohe Schaltkonstanz, die praktisch unabhängig von einer Alterang der Arbeitsstrom führenden Röhren ist. Die Schaltzeiten der beiden einzelnen Vibratoren können dabei verschieden sein, jedoch müssen sie für sich auf einem einmal eingestellten Wert belassen werden. Für Meßgeräte, die mit veränderbaren Schaltzeiten ausgerüstet werden sollen, eignet sich eine derartige Schaltung nicht.The circuit for a monostable has an extremely high switching constancy Multivibrator on, in which the time-determining resistance to the cathode of the working current leading tube is led. The cathode of this tube is via an RC element led to earth. The time constant of this element should be at least twenty times as high the switching frequency, so that the cathode potential during the time in which this tube carries no current, due to the charge raised above the capacitor remain. A structure of an astable multivibrator from two such monostable Multivibrators also result in high switching constancy, which is practically independent of an alterang of the tubes carrying the working current. The switching times of the two individual vibrators can be different, but they have to stand on their own can be left at a value that has been set once. For measuring devices with changeable Switching times are to be equipped, such a circuit is not suitable.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, bei einem eingangs erwähnten Impulsgenerator eine hohe Frequenzkonstanz zu erhalten, bei dem die genannten Nachteile nicht zutreffen.The present invention aims at a pulse generator mentioned in the opening paragraph to obtain a high frequency constancy in which the disadvantages mentioned do not apply.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Kathoden der im Ruhezustand stromführenden Röhren geerdet und daß ferner die Arbeitsstrom führenden Röhren kathodengekoppelt sind, indem die Kathoden beider Röhren über einen gemeinsamen Kathodenwiderstand an Erde liegen.According to the invention this is achieved in that the cathodes of the im Quiescent current-carrying tubes grounded and that furthermore the working current-carrying Tubes are cathode coupled by having the cathodes of both tubes over a common Cathode resistance to earth.

In der folgenden Beschreibung wird auf die Zeichnung verwiesen, wobei Via und V, .b die Röhren des einen und T/", und V2 b die Röhren des anderen monostabilen Multivibrators sind. Die Anodenspannungen werden mit den Anodenwiderständen Ra 1 bzw. R" sowie den Spannungsteilern R3 R4 und R5 RE erhalten. Die zeitbestimmenden Glieder sind mit C1 R1 für den einen und mit C2 R" für den andern monostabilen Multivibrator bezeichnet. Der gemeinsame Kathodenwiderstand der Arbeitsstrom führenden Röhren V, b und V2 b ist mit Hh bezeichnet. Zur Erklärung der Arbeitsweise genügt die Betrachtung der Verhältnisse eines monostabilen Multivibrators, da die Schaltungen absolut identisch sind. Dabei gelten die Bezeichnungen für den monostabilen Multivibrator I (MV I), bei dem auch die entsprechenden Spannungen eingezeichnet sind.In the following description, reference is made to the drawings, wherein Via and V .b the tubes of the one and T / "and V2 b, the tubes of the other monostable multivibrator shown. The anode voltages to the anode resistors Ra 1 and R", and the voltage dividers R3 R4 and R5 RE obtained. The time-determining elements are labeled C1 R1 for one and C2 R "for the other monostable multivibrator. The common cathode resistance of the tubes V, b and V2 b carrying the working current is labeled Hh. To explain the mode of operation, it is sufficient to consider the ratios of one monostable multivibrators, as the circuits are absolutely identical, the designations for the monostable multivibrator I (MV I), for which the corresponding voltages are also shown, apply.

Der Grundgedanke dieser Schaltung liegt in der Tatsache, daß bei leitender Röhre V1 b derselbe Strom durch die Widerstände Rl, und Rd 1 fließt, sofern diese Röhre in einem Gebiet arbeitet, in dem sie keinen Gitterstrom zieht. Dadurch sind die beiden Spannungsabfälle Ui und U2 über die entsprechenden Widerstände RL. und Ra 1 immer zueinander proportional und beeinflussen bei kleiner Gittervorspannung U5 der Röhre Via die Impulsdauer kaum, sofern Spannungsteiler R3 R4 so bemessen ist, daß die Sperrspannung der Röhre V1 a bei großem Verstärkungsfaktor so klein wie möglich gehalten wird. Damit der Multivibrator arbeitet, muß die Gittervorspannung U4 von Vi b negativ sein, was durch entsprechende Dimensionierung der Widerstände ohne weiteres erreicht werden kann. Der zeitbestimmende Kondensator Ci ist zwischen die Anode a der Arbeitsstrom führenden Röhre Vi b und das Gitter g der Ruhestrom führenden Röhre Via geschaltet. Der dazugehörige Widerstand R1 liegt zwischen dem Gitter g der Ruhestrom führenden Röhre V1 a und der Kathode k der Arbeitsstrom führenden Röhre V1 b. Somit wird bei leitender Röhre V, b der Kondensator mit der Spannung Ui+U2 aufgeladen. Sobald jedoch die Sperrspannung U5 der Röhre V:", erreicht wird, schaltet diese, und die Gitterspannung U4 der Röhre V1 b wird positiv, so daß diese abgeschaltet wird. Es ist daraus leicht ersichtlich, daß sich die Schaltzeit nicht stark ändert, da die Sperrspannung U5 der Röhre Via so klein wie möglich gehalten und somit durch die Röhrenalterung nicht verschoben wird. Außerdem sind die beiden Spannungen Ui und U2, die für die Ladezeit des Kondensators bestimmend sind, proportional zueinander bezüglich der Erde und somit zur Sperrspannung U5 der Röhre V1 ".The basic idea of this circuit lies in the fact that when the tube V1 b is conductive, the same current flows through the resistors Rl, and Rd 1, provided that this tube operates in an area in which it does not draw any grid current. As a result, the two voltage drops Ui and U2 are across the corresponding resistors RL. and Ra 1 are always proportional to each other and hardly influence the pulse duration with a small grid bias U5 of the tube Via , provided that the voltage divider R3 R4 is dimensioned so that the reverse voltage of the tube V1 a is kept as low as possible with a high gain factor. For the multivibrator to work, the grid bias U4 of Vi b must be negative, which can easily be achieved by appropriately dimensioning the resistors. The time-determining capacitor Ci is connected between the anode a of the tube Vi b carrying the working current and the grid g of the tube Via carrying the quiescent current. The associated resistor R1 lies between the grid g of the tube V1 a carrying the quiescent current and the cathode k of the tube V1 b carrying the working current. Thus, when the tube V, b is conducting, the capacitor is charged with the voltage Ui + U2. However, as soon as the reverse voltage U5 of the tube V: "is reached, it switches, and the grid voltage U4 of the tube V1b becomes positive, so that it is switched off. It can easily be seen from this that the switching time does not change significantly because the Blocking voltage U5 of the tube Via is kept as small as possible and is therefore not shifted by the tube aging. In addition, the two voltages Ui and U2, which are decisive for the charging time of the capacitor, are proportional to each other with respect to earth and thus to the blocking voltage U5 of the tube V1 ".

Da die Kathoden k der Arbeitsstrom führenden Röhren V1 b und V2 b bei jedem Triggerimpuls auf das entsprechende Potential U2 gebracht werden, stellt sich für 'jede Schaltzeit das Verhältnis von Ui zu U2 wieder neu ein, so daß auch kurzzeitige Störungen der Batteriespannung Uo keinen Einfluß auf die Schaltzeit ausüben. Die Zeitkonstanten der zeitbestimmenden Glieder Ri ci und R2 C2 können unterschiedlich gewählt und veränderbar ausgeführt werden.Since the cathodes k of the tubes V1 b and V2 b carrying the working current are brought to the corresponding potential U2 with each trigger pulse, the ratio of Ui to U2 is reset for each switching time, so that even brief disturbances in the battery voltage Uo have no effect exercise on the switching time. The time constants of the time-determining elements Ri ci and R2 C2 can be chosen differently and made changeable.

Claims

PATENT CLAIM: Self-oscillating pulse generator with high frequency constancy, consisting of mutually controlling monostable multivibrators where the time-determining resistance on the cathode of the tube carrying the working current is performed, characterized in that the cathodes of the current-carrying in the idle state Tubes are grounded and that furthermore the tubes carrying the working current are cathode-coupled are by placing the cathodes of both tubes over a common cathode resistor lying on earth.