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Bistabile Multivibratorschaltung mit Ringkernen und Transistoren Aus
bistabilen Multivibratoren mit Transistoren gebildete bekannte Frequenzteiler haben
einen verhältnismäßig hohen Aufwand je Teilerstufe von zwei Transistoren, zwei Dioden,
sieben bis neun Widerständen und drei bis vier Kondensatoren. Ferner haftet ihnen
der Nachteil an, daß einer der beiden Transistoren immer leitend ist und Strom führt.
Damit arbeitet ein solches System äußerst unwirtschaftlich.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile durch eine mit Ringkernen
und Transistoren bestückte bistabile Multivibratorschaltung, bei der zwei Ringkerne,
welche je eine mit der Wicklung des anderen Kernes in Serie geschaltete und mit
dem Eingangskreis und dem Bezugspotential verbundene Wicklung, je eine im Basis-Emitter-Kreis
eines zugeordneten Transistors liegende Wicklung und je eine im Kollektorkreis des
jeweils dem anderen Ringkern zugeordneten Transistors liegende Wicklung tragen,
im Ruhezustand sich im Zustand entgegengesetzter Remanenz befinden und die Stromkreise
der verschiedenen Wicklungen derart bemessen sind, daß die durch Kollektorströme
erzeugten Magnetfelder entgegengesetzt gerichtet und größer sind als die durch einen
Eingangsimpuls erzeugten. Die bistabile Multivibratorstufe nach der Erfindung benötigt
nur zwei bis drei Widerstände, zwei Transistoren und zwei
Ringkerne aus einem
Material mit möglichst rechteckförmiger Hysteresecharakteristik. Aus der Stromquelle
wird nur dann eine Leistung entnommen, wenn die Stufe von einer Lage in die andere
kippt. Das wirkt sich um so günstiger aus, je langsamer die Frequenzen sind, die
verarbeitet werden, und je kürzer die Schalt- bzw. Kippzeit eines Kernes ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 das Schaltbild einer Multivibratorstufe, Fig. 2 das Schaltbild eines
Frequenzteilers mit zwei Teilerstufen.
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Die Multivibratorstufe besitzt zwei Ringkerne K1 und K2 sowie zwei
Transistoren T1 und T2. Der Ringkern K 1 trägt Wicklungen W l, W 3
und W5.
Der Ringkern K 2 trägt Wicklungen W2, W 4 und W6. Die
Wicklungen W 1 und W 2 beider Ringkerne liegen an einem Eingangskreis E,
der über einen Widerstand R 2 mit Bezugspotential verbunden ist. Befinden sich beide
Kerne im Zustand entgegengesetzter Remanenz, dann erzeugen die Eingangswicklungen
unter dem Einfluß eines Eingangsimpulses einer Richtung in dem einen Ringkern ein
Magnetfeld, das diesen in die Sättigung magnetisiert, und in dem anderen Ringkern
ein Magnetfeld, das diesen ummagnetisiert. Das gleiche ist bei einem Eingangsimpuls
der entgegengesetzten Richtung der Fall. Der unter dem Einfluß des Magnetfeldes
der Eingangswicklung umkippende Kern, z. B. der Kern K l, erzeugt in seiner Wicklung
W 3 einen Impuls, der den Transistor T 1 leitend macht. Daher erhält die Wicklung
W6 des Kernes K2 Strom und erzeugt ein Magnetfeld, das dem von der Wicklung W 2
unter dem Einfluß des Eingangsimpulses erzeugten Magnetfeld entgegengesetzt gerichtet
ist und dieses Magnetfeld überwiegt, so daß auch der Kern K2 in seinen entgegengesetzten
Remanenzzustand umkippt. Die Widerstände R 1, R 2 und R 3 ermöglichen eine Begrenzung
des Stromflusses über die Eingangswicklungen und die Wicklungen der Kollektorkreise,
welche derart gewählt sind, daß das von der Wicklung eines Kollektorkreises erzeugte
Magnetfeld stets das von der Wicklung des Eingangskreises in dem gleichen Ringkern
erzeugten Magnetfeld überwiegt.
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Im Ruhezustand befinden sich beide Kerne K1 und K2 stets im Zustand
entgegengesetzter Remanenz. Angenommen, der Kern K2 sei im Zustand positiver Remanenz,
der mit »L« bezeichnet sein mag, dann befindet sich der Kern K1 im Zustand negativer
Remanenz, der mit »0« bezeichnet sein mag. Ein negativer Stromimpuls auf die Windungen
W 1 und W 2 bewirkt, daß der Kern K2 in die Lage 0 fällt, wodurch in der Wicklung
W 4 eine Spannung induziert wird, welche den Transistor T2 leitend macht. Durch
die Windung W 5 des Kernes K 1 und den Widerstand R 1 fließt nunmehr ein Stromimpuls,
der seinerseits in dem Kern K 1 ein Magnetfeld erzeugt, welches entgegengesetzt
gerichtet ist demjenigen, welches durch
den Stromimpuls durch die
Wicklung W 1 erzeugt wird und dieses Magnetfeld überwiegt. Infolgedessen kippt der
Kern K 1 in die Lage L, kurz nachdem der Kern K2 in die Lage 0 gefallen ist.
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Bei dem nächsten negativen Stromimpuls durch die Wicklungen W
1 und W 2 wird der Kern K 1 in die Lage 0 gekippt und hierdurch
in der Wicklung W 3 eine Spannung induziert, welche den Transistor T1 kurzzeitig
leitend macht. Daher erhält die Wicklung W 6 des Kernes K 2 Strom; diese erzeugt
ein Magnetfeld, welches dem von der Wicklung W 2 erzeugten Magnetfeld entgegengesetzt
gerichtet ist und dieses überwiegt. Infolgedessen fällt der Kern K 2 in die Lage
L, kurz nachdem der Kern K 1 in die Lage 0 ummagnetisiert wurde.
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Bei der in Abb.2 dargestellten Schaltung eines Frequenzteilers sind
mehrere Multivibratorschaltungen nach Abb. 1 in Reihe geschaltet. Der die Wicklung
W 6 des Kernes K2 enthaltende Kollektorstromkreis des Transistors
T1 führt hierbei nicht über einen Widerstand an das Bezugspotential, sondern an
den Eingang der folgenden Multivibratorstufe und damit über die Wicklungen W 1'
und W2' sowie einen Widerstand R 2' an das Bezugspotential. Da die Wicklung W 6
bei jedem zweiten Eingangsimpuls einen Impuls führt, so erhalten die Eingangswicklungen
W l' und W2' der zweiten Tellerstufe bei jedem zweiten Impuls am Eingang
der ersten Tellerstufe einen Stromimpuls, und die Kerne K1' und K2' werden nur bei
jedem zweiten Impuls ummagnetisiert.
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Bei der in Abb. 2 dargestellten Schaltung eines Frequenzteilers wird
der Eingangsimpuls der -ersten Multivibratorstufe durch einen Ringkern KO erzeugt.
Dieser Kern hat vier Wicklungen Wo, bis W04. Die Wicklungen Woi und Wog sind entgegengesetzt
gewickelt und liegen in den Kollektorkreisen zweier Transistoren Tx und Ty einer
bekannten Schmitt-Trigger-Schaltung. Zieht unter dem Einfluß eines Impulses an dem
Eingang E der eine der Transistoren Tx und Ty Strom, dann wird der Kern K, in die
Lage L gebracht, zieht der andere der Transistoren Strom, so fällt er in die Lage
0 zurück und induziert in der Wicklung Wo, einen Impuls, der den Transistor To leitend
macht. In dem Kollektorkreis des Transistors To fließt nunmehr Strom. Der Eingang
der ersten Tellerstufe ist mit dem Kollektor des Transistors To verbunden. In diesem
Kollektorstromkreis liegt eine Rückkopplungswicklung WQ4, welche es in bekannter
Weise sicherstellt, daß der Kern K, stets voll ummagnetisiert wird. Die Erzeugung
des Eingangsimpulses für die erste Tellerstufe mittels eines Ringkernes macht die
Frequenzteileranordnung über einen größeren Spielraum von der Batteriespan-und und
der Temperatur unabhängig.
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Zum einwandfreien Arbeiten der Anordnung wird durch alle Kerne eine
Leitung geführt, die nur im Einschaltmoment des Gerätes einen Stromimpuls führt
und durch diesen die Kerne in den gewünschten Remanenzzustand einstellt. Diese Leitung
ist in der Schaltung nicht gezeichnet.