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Gesteuerter Sperrschwinger Das Prinzip der Sperrschwinger mit transformatorischer
Rückkopplung ist bekannt. Mit monostabilen Sperrschwingern, die durch einen Triggerimpuls
angestoßen werden, lassen sich kurze und kräftige Impulse erzeugen, die beispielsweise
zur Steuerung von bistabilen Kippschaltungen geeignet sind.
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Ein solcher Sperrschwinger kann jedoch durch Störimpulse sowohl über
die Speisespannungszuleitungen als auch über die Ausgangsleitungen ungewollt angefacht
werden, da ein kleiner Stromstoß in einer der Wicklungen des stark rückgekoppelten
Transformators hierzu ausreicht. Die Erfindung bezweckt, diese Möglichkeit auszuschalten.
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Um zu verhindern, daß ein Sperrschwinger ungewollt anschwiegt, sieht
die Erfindung vor, daß in einen seiner Hauptkreise eine durch Hochohmigkeit die
Wirkung der Induktivkopplung aufhebende zusätzliche veränderliche Impedanz gelegt
ist, die so lange Stromfluß verhindert, bis sie durch einen Triggerimpuls niederohmig
wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß als veränderliche
Impedanz ein zusätzlicher, durch Triggerimpulse schaltbarer Transistor in einem
Elektrodenkreis, vorzugsweise dem Kollektorkreis des Sperrschwinger-Transistors,
liegt, wobei dann zweckmäßig die Einleitung des Kippvorganges über den im Kollektorkreis
des Sperrschwinger-Transistors liegenden zusätzlichen Transistor erfolgt, indem
dieser durch einen Triggerimpuls leitend gemacht wird und über einen außerhalb des
Sperrschwinger-Transistors verlaufenden Stromweg Strom zieht, und ein Sperrelement,
insbesondere Richtleiter, dafür sorgt, daß der Nebenweg bei dem weiteren Kippvorgang
abgeriegelt ist. Zur Einfügung des nach derErfindung ausgestalteten Sperrschwingers
in vorhandene Netzwerke mit Triggerimpulsen bestimmter Polarität kann es zweckmäßig
sein, die Schaltung so auszubilden, daß der zusätzliche Transistor über einen weiteren,
phasendrehenden Transistor leitend gemacht wird, dem die Triggerimpulse zugeführt
werden.
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Es sei bemerkt, daß eine Ausführung eines Röhren-Sperrschwingers bekannt
ist, bei der in den Rückkopplungsweg zum Gitter der Sperrschwingerröhre die Gitter-Kathoden-Strecke
einer zweiten Röhre eingeschaltet ist, deren Kathode zugleich mit dem Gitter der
Sperrschwingerröhre über einen Widerstand an der Gittervorspannungsquelle liegt.
Die zweite Röhre dient hier dem Zweck, durch Bereitsstellung eines Nebenweges für
den Gitterstrom dessen Änderungen auch bei Verwendung einer Vorspannungsquelle von
hohem Innenwiderstand gering zu halten.
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An Hand der Abbildungen mit beispielsweisen Schaltungsausführungen
sei die Erfindung in Einzelheiten noch näher erläutert. Einander entsprechende Schaltelemente
in den verschiedenen Zeichnungen sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Das Schaltbild Fig. 1 zeigt einen Transistor-Sperrschwinger, bei dem
im Kollektorkreis des Transistors Ts 1 vom pnp-Typ die Primärwicklung w 1 des Übertragers
liegt. Der Emitter von Ts 1 liegt über den Widerstand R 1 am positiveren Pol der
Speisespannung; an diesen ist über die Sekundärwicklung w 2 des Übertragers auch
die Basis von Tsl angeschlossen. Der Ausgangsimpuls kann von einem parallel zu w
1 liegenden Nutzwiderstand abgenommen werden. Das System liefert einen solchen Impuls
jedesrnal, wenn es dazu durch einen Triggerimpuls angeregt wird, der in verschiedener
Weise angelegt werden kann, z. B. als negativer Impuls an die Basis oder als positiver
Impuls an den Kollektor. Der Triggerimpuls leitet einen Rückkopplungs- oder Kippvorgang
ein, der beendet ist, sobald der Transistor bis zur Restspannung ausgesteuert ist.
Infolge starker Übersteuerung des Transistors sperrt sich der Sperrschwinger erst
nach einer bestimmten Impulsdauer wieder, und zwar sehr schnell.
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Fig. 2 zeigt eine Schaltung eines erfindungsgemäß ausgestalteten Sperrschwingers,
bei der von dem vorbeschriebenen Grundaufbau ausgegangen ist. Dementsprechend sind
wieder der Sperrschwinger-Transistor Ts 1, die Wicklungen w 1 und w 2 sowie
der Widerstand R 1 vorhanden. Zwischen den Kollektor von Ts 1 und die Wicklungen
w 1 ist jedoch die Emitter-Kollektor-Strecke eines zusätzlichen Transistors Ts
2, im vorliegenden Falle vom pnp-Typ, geschaltet.
Dieser
zusätzliche Transistor Ts2 ist normalerweise gesperrt durch die von dem positiveren
Spannungspol über den Widerstand R 8 anliegende Vorspannung. Infolgedessen können
Störimpulse, die z. B. über die Speisespannungszuleitung an-die Wicklung w 1 des
Transformators gelangen, den Sperrschwinger nicht anfachen, obwohl über die Rückkopplung
eine Spannung auf die Wicklung w 2 induziert wird, die ausreichen würde, um den
Transistor Tsl leitend zu machen. Wenn man die Transistoren als Schalter ansieht,
so besteht hier also eine konjunktive Verknüpfung zweier Arbeitskontakte. Der Sperrschwinger
kann nur dann anschwingen, wenn dafür gesorgt wird, daß der zusätzliche Schalter
ebenfalls geschlossen wird. Dies kann geschehen durch einen an der Basis von Ts2
über den Kondensator C1 angelegten negativen Triggerimpuls, dessen Dauer sich durch
die Zeitkonstante von Cl, R 8 und Ts2 bestimmt. Diese Zeit kann man
länger wählen als die Sperrschwingerzeit. Es dürfen während dieser Zeit keine positiven
Eingangsflanken eintreffen, weil hierdurch die leitende Phase von Ts2 unterbrochen
würde.
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Bei der Schaltung nach Fig. 3 gemäß der Erfindung ist wieder die Sperrschwinger-Grundschaltung
vorhanden mit den Elementen Ts 1, w l, w2, R I,
außerdem der
zusätzliche Transistor Ts2. Die Ausgangsimpulse werden über eine zusätzliche Wicklung
w 3 des übertragers abgenommen, zu der der Nutzwiderstand R 5 parallel liegt. Zur
Steuerung des Transitors T 2 ist ein weiterer Transistor Ts 3 vorgesehen,
des vorn npn-Typ ist, um die Sperrsehwingeranordnung durch positive Triggerimpulse
steuern zu können. Zwischen den Speisespannungspolen liegt ein Spannungsteiler,
bestehend aus den Widerständen R 1 bis R 4, mit den dazwischenliegenden Abgrifffspunkten
a, b, c. Die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Ts 3 liegt
in Reihe mit dem Widerstand R 6 zwischen dem positiveren Spannungspol und dem Punkt
a. Seine Basis erhält über den Widerstand R 7 vom negativen Spannungspol eine Vorspannung,
die ihn normalerweise gesperrt hält. Durch Anlegen eines positiven Triggerimpulses
an den Kondensator C 2 kann der Transistor Ts3 leitend werden. Hierdurch gelangt
die Basis von Ts2 auf negativeres Potential, so daß auch dieser Transistor leitend
werden kann. Er kann nun zunächst Strom ziehen über die Widerstände R 1, R 2 und
eine Diode Gr 1, die zwischen dem Punkt b und dem Emitter von Ts2 liegt.
Hierdurch geschieht der erste Stromanstieg in der Wicklung w 1, durch den der Sperrschwinger
angefacht wird, indem durch die Rückkopplung auf w 2 auch Ts 1 leitend wird.
Da hierbei der Kollektorausgang von Tsl positivere Spannung annimmt als der Punkt
b, liegt die Diode Gr 1 nun in Sperrichtung, und der Stromzufluß erfolgt über R1,
Ts1 und Ts2. Die Sperrschwingerfunktion läuft auf diese Weise, wie bereits angegeben,
ab.
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Am Ende -eines solchen Sperrschwingervorgangs treten große Abschaltspannungsspitzen
auf. Diese werden dadurch unschädlich gemacht, da.ß eine Stromableitung über den
zur Wicklung w 2 parallelliegenden Widerstand R 1 durch eine zwischen c und dem
Emiiter von Ts 1 einerseits und w 2 andererseits liegende Diode Gr2 ermöglicht
wird. Während dieser Abklingzeit läßt sich der Sperrschwinger weder durch erneute
Triggerimpulse noch durch Störimpulse erneut anfachen. Es ist daher unschädlich,
daß die leitende Phase von Ts2 noch in diese Zeit hineinreichen muß. Die maximale
Folgefrequenz der Triggerimpulse ergibt sich aus der gewählten Sperrschwingerzeit
plus der Abklingzeit, wobei die Abklingzeit nach der erlaubten Sperrspannung des
Transistors Tsl zu bestimmen ist.
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Es handelt sich bei den vorbeschriebenen Schaltungen um Ausführungsbeispiele,
und es ist ersichtlich, daß im Rahmen der Erfindung zahlreiche Varianten, die sich
auch nach der Grundschaltung des Sperr-Schwingers richten, möglich sind. Es sei
beispielsweise erwähnt, daß es auch möglich ist, an den Emitter des Sperrschwinger-Transistors
eine genügend hohe Sperrspannung zu legen, die ein Ansprechen des Transistors durch
Störimpulse verhindert, beim Eintreffen eines Triggerimpulses hingegen - z. B. durch
Wirkung eines Nebenschluß herstellenden Kondensators - erniedrigt wird für eine
durch RC-Kombination festlegbare Zeit, die länger ist als die Aktionszeit des Sperrschwingers.