DE1124089B - Schaltungsanordnung, die dann und nur dann ein Signal abgibt, wenn die angelegte Eingangsspannung zwischen zwei bestimmten Potentialwerten liegt - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung, die dann und nur dann ein Signal abgibt, wenn die angelegte Eingangsspannung zwischen zwei bestimmten Potentialwerten liegt In der Impulstechnik werden Kippschaltungen benötigt, die ein Signal dann und nur dann liefern, wenn die Amplitude der Eingangsspannung zwischen zwei bestimmten Potentialwerten liegt. Schaltungsanordnungen, die jeweils einen Spannungssprung an ihrer Ausgangsklemme abgeben, wenn die Ausgangsspannung ein gewisses Potential überschritten hat, sind bekannt. Beispielsweise wird diese Bedingung durch den Schmitt-Trigger erfüllt. Diese Schaltungsanordnungen bleiben aber, nachdem sie einmal umgeschaltet worden sind, in dieser Lage, wenn die Eingangsspannung weiter ansteigt. Sie kehren in ihre Ausgangslage erst dann zurück, wenn die Eingangsspannurig wieder unter das vorgegebene Potential absinkt.
• Zur Lösung der genannten Aufgabe, dann, und nur dann ein Signal abzugeben, wenn die Amplitude der Eingangsspannung zwischen zwei bestimmten Potentialwerten liegt, könnten zwei Schmitt-Trigger über ein Koinzidenzgatter zusammengeschaltetwerden. Die Triggerpotentiale der beiden Schmitt-Trigger müßten dabei den beiden genannten Potentialwerten entsprechen. Das Koinzidenzgatter wäre mit dem gesteuerten Verstärkerelement des ersten und mit dem nicht gesteuerten Verstärkerelement des zweiten Schmitt-Triggers zu verbinden.
• Ein Nachteil einer solchen Schaltungsanordnung ist, daß am gesteuerten Verstärkerelement des einen Schmitt-Triggers ein Impuls abgenommen werden muß. Dadurch wird nämlich die Flankensteilheit des Impulses beeinträchtigt. Außerdem ist der Aufwand für eine solche Schaltungsanordnung relativ hoch.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, bei der die genannten Nachteile nicht auftreten. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein Schmitt-Trigger vorgesehen ist, dessen gesteuerter Teil aus zwei parallel geschalteten, getrennt steuerbaren Verstärkerelementen, z. B. Transistoren, besteht, deren Steuerelektroden mit zwei einen direkten und einen umgekehrten Wert liefernden Ausgängen einer durch die Eingangsspannung gesteuerten Phasenumkehrstufe verbunden sind. Die Phasenumkehrstufe kann z. B. aus einem Verstärkerelement bestehen, dessen Arbeitswiderstand in je einen im Hauptstromkreis vor und hinter dem Verstärkerelement liegenden Teil aufgeteilt ist.
• An Hand der Zeichnung werden die Wirkungsweise sowie ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung näher erläutert.
• Die dargestellte Schaltungsanordnung besteht im wesentlichen aus den den Schmitt-Trigger bildenden Transistoren T2, T 3 und T 4 und der aus dem Transistor T I bestehenden Phasenumkehrstufe. Erfindungsgemäß besteht der gesteuerte Teil des Schmitt-Triggers aus zwei parallel geschalteten, getrennt steuerbaren Verstärkerelementen, nämlich den beiden Transistoren T 2 und T 3. Diese beiden Transistoren T 2 und T 3 sind mit den beiden Ausgängen der Phasenumkehrstufe T 1 verbunden. Der Transistor T 4 arbeitet in bekannter Weise als zweites Verstärkerelement des Schmitt-Triggers, an dessen Kollektor das Ausgangssignal abgenommen werden kann.
• Die Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt: Im Ruhezustand sind die beiden Transistoren T3 und T 4 gesperrt, während der Transistor T 2 leitend ist. Der Transistor T 1 arbeitet als Verstärkerstufe mit einem in die beiden Teilwiderstände R 1 und R 2 aufgeteilten Arbeitswiderstand, so daß sich die Potentiale an den Punkten A und B bei einer Änderung der Eingangsspannung in gewissen Grenzen linear und gegenläufig ändern. Wird die Eingangsspannung negativer, so wird das Potential am Punkt A entsprechend positiver, bis der Strom im Transistor T2 abzunehmen beginnt. In diesem Moment setzt der gleiche Kippvorgang wie bei einem normalen, aus nur zwei Verstärkerelementen aufgebauten Schmitt-Trigger ein, nach dessen Beendigung der Transistor T2 sperrt und der Transistor T4 leitend ist. Der Transistor T3 bleibt während dieser Zeit gesperrt und hat somit keinerlei Wirkung. Sinkt die Eingangsspannung noch weiter ab, so nimmt das Potential am Punkt A noch positivere Werte an, wodurch der Transistor T2 sicher gesperrt bleibt. Das Potential am Punkt B wird dagegen negativer und erreicht schließlich einen Wert, bei dem der Transistor T 3 beginnt, Strom zu führen. Von diesem Augenblick ab wirken die Transistoren T 3 und T 4 als Schmitt-Trigger, d.h., der Kippvorgang setzt ein, nach dessen Beendigung der Transistor T3 leitend und der Transistor T4 gesperrt ist. Ein weiteres Absinken der Eingangsspannung verändert an diesem Zustand nichts mehr. Steigt dagegen die Eingangsspannung wieder an, so spielt sich der oben beschriebene Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab.
• Zur Verringerung der Hystereseerscheinungen können in den Emitterleitungen der beiden Transistoren T 2 und T 3 Widerstände vorgesehen werden.
• Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung wurde an Hand eines AusfÜhrungsbeispieles mit Transistoren erläutert. Die Erfindung läßt sich aber bei entsprechender Dimensionierung auch bei anderen Verstärkerelementen anwenden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltungsanordnung, die dann, und nur dann ein Signal abgibt, wenn die angelegte Eingangsspannung zwischen zwei bestimmten Potentialwerten liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schmitt-Trigger vorgesehen ist, dessen gesteuerter Teil aus zwei parallel geschalteten, getrennt steuerbaren Verstärkerelementen, z. B. Transistoren; besteht, deren Steuerelektroden mit zwei einen direkten und einen umgekehrten Wert liefernden Ausgängen einer durch die Eingangsspannung gesteuerten Phasenumkehrstufe verbunden sind.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenumkehrstufe aus einem Verstärkerelement besteht, dessen Arbeitswiderstand in je einen im Hauptstromkreis vor und hinter dem Verstärkerelement liegenden Teil aufgeteilt ist.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Hystereseerscheinungen vor den Emissionselektroden der beiden die Eingänge des Schmitt-Triggers bildenden Verstärkerelemente Vorwiderstände angeordnet sind.