DE1166253B - Switching arrangement for generating a strictly linear saw tooth tension - Google Patents
Switching arrangement for generating a strictly linear saw tooth tensionInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Internat. Kl.: H 03 kBoarding school Class: H 03 k
Deutsche Kl.: 21 al-36/02 German class: 21 al -36/02
Nummer: 1 166 253Number: 1 166 253
Aktenzeichen: F 35406 VIII a / 21 alFile number: F 35406 VIII a / 21 al
Anmeldetag: 23. November 1961Filing date: November 23, 1961
Auslegetag: 26. März 1964Opening day: March 26, 1964
Die Erfindung betrifft die Erzeugung einer streng linearen Sägezahnspannung.The invention relates to the generation of a strictly linear sawtooth voltage.
Ein bekannter Sägezahn-Spannungserzeuger ist der Miller-Integrator. Der Miller-Integrator wurde vor dem Bekanntwerden des Transistors entwickelt und bestand in seiner ursprünglichen Form im wesentlichen aus einer Elektronenröhre (gewöhnlich einer Pentode) mit einer ohmschen Anodenbelastung, einem zwischen ihrer Anode und ihrem Steuergitter geschalteten Kondensator und einem zwischen dem Steuergitter und einer Quelle positiver Gitterspannung geschalteten Widerstand.A well-known sawtooth voltage generator is the Miller integrator. The Miller integrator was before when the transistor became known and essentially existed in its original form from an electron tube (usually a pentode) with an ohmic anode load, a between its anode and its control grid and a capacitor connected between the control grid and a positive grid voltage source switched resistor.
Beim Einschalten eines solchen Stromkreises fließt Strom in den an das Steuergitter angeschalteten Kondensator. Die Größe dieser Kapazität hängt jedoch von dem Verstärkungsmaß des Röhrenkreises ab und kann ausgedrückt werden durch (« + 1) C, wobei μ die Verstärkung des Stromkreises ist und C die Anoden-Steuergitter-Gesamtkapazität.When such a circuit is switched on, current flows into the capacitor connected to the control grid. The size of this capacitance, however, depends on the gain of the tube circuit and can be expressed by («+ 1) C, where μ is the gain of the circuit and C is the total anode control grid capacitance.
Wenn der Verstärkungsfaktor //, die Kapazität C und der in Reihenschaltung mit dem Steuergitter liegende Widerstand geeignete Werte haben, kann die Zeitkonstante des Stromkreises ohne weiteres so gestaltet werden, daß nur ein anfänglicher Bruchteil des exponentiellen Abfalls in der Anodenspannung für den gewünschten Zweck der Sägezahnerzeugung benutzt zu werden braucht. Der Stromkreis kann so ausgelegt werden, daß er am Ende eines gewählten anfänglichen Bruchteils des exponentiellen Abfalls »gesättigt« wird.If the gain factor //, the capacitance C and the resistor in series with the control grid may have suitable values the time constant of the circuit can easily be designed so that only an initial fraction the exponential drop in the anode voltage for the desired purpose of sawtooth generation needs to be used. The circuit can be designed to be at the end of a chosen one initial fraction of the exponential decay becomes "saturated".
Es wurden ferner Miller-Integratoren entwickelt, bei welchen ein Transistor an Stelle der Röhre verwendet wird.Miller integrators have also been developed which use a transistor in place of the tube will.
Sowohl bei den Röhren- als auch bei den Transistorschaltungen des Miller-Integrators besitzt der anfängliche praktisch linear abfallende Kurvenverlauf der Spannung doch für viele Zwecke noch nicht die ausreichende Linearität.In both the tube and transistor circuits of the Miller integrator, the initial, practically linearly decreasing curve of the voltage but not yet for many purposes sufficient linearity.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Miller-Integrators unter Verwendung eines Transistors, bei welchem jedoch jegliche exponentielle Komponente im Verlauf der Ausgangsspannung vermieden wird, mit dem also eine streng lineare Sägezahnspannung erzielt wird.It is an object of the invention to provide an improved Miller integrator using a Transistor in which, however, any exponential component in the course of the output voltage is avoided with which a strictly linear sawtooth voltage is achieved.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer streng linearen Sägezahnspannung
wird davon ausgegangen, daß man einen Transistor verwendet, zwischen dessen Kollektor und Basis ein
Kondensator geschaltet ist, der über einen Ladekreis von einer Betriebsstromquelle aufgeladen wird, und
dessen Basiskreis einen Widerstand enthält, über den der Basis Strom zugeführt wird, so daß an der KoI-Schaltanordnung
zur Erzeugung einer streng
linearen SägezahnspannungIn the circuit arrangement according to the invention for generating a strictly linear sawtooth voltage, it is assumed that a transistor is used, between whose collector and base a capacitor is connected, which is charged via a charging circuit from an operating current source, and whose base circuit contains a resistor via which the Base current is supplied, so that on the KoI circuitry to generate a strictly
linear sawtooth voltage
Anmelder:Applicant:
Ferguson Radio Corporation Limited, LondonFerguson Radio Corporation Limited, London
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. E. Liebau, Patentanwalt,Dr.-Ing. E. Liebau, patent attorney,
Göggingen über Augsburg, v.-Eichendorff-Str. 10Göggingen via Augsburg, v.-Eichendorff-Str. 10
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
John Victor Corney, LondonJohn Victor Corney, London
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Großbritannien vom 23. November 1960 (40 310)Great Britain 23 November 1960 (40 310)
lektorelektrode eine Spannungsänderung erzeugt wird. Erfindungsgemäß ist dabei im Ladekreis des Kondensators ein Schaltorgan vorgesehen, das die Kollektorelektrode des Transistors von der Betriebsstromquelle trennt, so daß der Kondensator als alleinige Stromquelle für den Kollektorstrom wirkt und sich eine lineare Änderung der Kollektorspannung ergibt. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Transistoräquivalent des Miller-Integrators wird daher kein Widerstand von dem Kollektorstrom während der Erzeugung der linearen Spannungsveränderung durchflossen. Ferner ist die Kollektorstromquelle vom Kollektor während der Erzeugung der linearen Spannungsveränderung isoliert, so daß der Kollektorstrom während dieser Zeit nur aus dem Kondensator und einem weiteren mit dem Kollektor verbundenen Kondensator entnommen wird. Wenn nur der ersterwähnte Kondensator mit der Kollektorelektrode des Transistors verbunden ist und wenn im Stromkreis, durch welchen der Arbeits- oder Betriebsstrom der Basis zugeführt wird, der Widerstand R in Reihenschaltung allein oder nur teilweise durch den Innenwiderstand der Stromquelle gebildet wird, kann gezeigt werden, daß die Geschwindigkeit, mit welcher sich die Spannung der Kollektorelektrode verändert, gleich (-V1ZR) (a/C) ist, wobei V1 die Spannung dieser Stromquelle, α die Stromverstärkung des Transistors und C die Kapazität des Kondensators ist. Daher ist die Veränderung in der Kollektorspannung linear, bis der Stromkreis sättigt, vorausgesetzt α ist von derA voltage change is generated by the detector electrode. According to the invention, a switching element is provided in the charging circuit of the capacitor, which separates the collector electrode of the transistor from the operating current source, so that the capacitor acts as the sole current source for the collector current and there is a linear change in the collector voltage. In contrast to the conventional transistor equivalent of the Miller integrator, no resistance is therefore traversed by the collector current during the generation of the linear voltage change. Furthermore, the collector current source is isolated from the collector during the generation of the linear voltage change, so that the collector current is only drawn from the capacitor and a further capacitor connected to the collector during this time. If only the first-mentioned capacitor is connected to the collector electrode of the transistor and if in the circuit through which the working or operating current is supplied to the base, the resistor R in series connection is formed solely or only partially by the internal resistance of the current source, it can be shown that the speed at which the voltage of the collector electrode changes is equal to (-V 1 ZR) (a / C) , where V 1 is the voltage of this current source, α is the current gain of the transistor and C is the capacitance of the capacitor. Hence the change in collector voltage is linear until the circuit saturates, provided α is of the
409 540/462409 540/462
Kollektorspannung bis herunter zur Sättigungsspannung konstant.Collector voltage constant down to saturation voltage.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, und zwar zeigtThe invention is described with reference to the drawings, namely FIG
F i g. 1 ein Schaltbild eines Gerätes zur Erzeugung einer streng linearen Spannungsveränderung, F i g. 2 ein erläuterndes Wellenformdiagramm,F i g. 1 is a circuit diagram of a device for generating a strictly linear voltage change, F i g. 2 is an explanatory waveform diagram;
F i g. 3 ein Schaltbild eines weiteren Gerätes zur Erzeugung einer linearen Spannungsveränderung,F i g. 3 a circuit diagram of a further device for generating a linear voltage change,
Emitter-Durchlaßspannung vernachlässigt wird, welcher gewöhnlich 0,1 Volt beträgt, beträgt der durch den Widerstand 16 fließende Strom V1IR, wobei R die Größe des Widerstandes 16 ist.Emitter forward voltage, which is usually 0.1 volts, is neglected, the current flowing through resistor 16 is V 1 IR, where R is the magnitude of resistor 16.
Der Basisstrom im Transistor 10 ergibt einen Emitterstrom ie und einen Kollektorstrom a · /,,, wobei « die Stromverstärkung des Transistors ist.The base current in transistor 10 results in an emitter current i e and a collector current a · / ,,, where «is the current gain of the transistor.
Wie erwähnt, wird der nun mit «/,, gekennzeichnete Kollektorstrom aus dem Kondensator 15 entnommen,As mentioned, the one now marked with «/ ,, Collector current taken from the capacitor 15,
Fig. 4 ein Schaltbild eines Gerätes zur Erzeugung io so daß dieser durch den Gleichrichter 13 fließt. Der einer linearen Spannungsveränderung von fester Abfall der Durchlaßspannung durch den Gleich-4 shows a circuit diagram of a device for generating io so that it flows through the rectifier 13. Of the a linear voltage change from a fixed drop in the forward voltage due to the DC
Dauer. beginnend mit einem bestimmten Zeitpunkt nach der Zufuhr eines Auslöseimpulses zum Gerät, undDuration. starting at a certain point in time after the delivery of a trigger pulse to the device, and
Fig. 5 ein erläuterndes Wellenformdiagramm.Fig. 5 is an explanatory waveform diagram.
In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile.In the various figures, the same reference numbers denote the same parts.
Bei dem in F i g. 1 gezeigten Schaltbild ist ein npn-Transistor 10 mit seinem Kollektor über einen Gleichrichter 13 ist im wesentlichen gleich dem Abfall der Basis-Emitter-Durchlaßspannung im Transistor, so daß am Gleichrichter 14 im wesentlichen eine Spannungsdifferenz Null besteht und dieser daher nicht leitet.In the case of the one shown in FIG. 1 is a circuit diagram of an npn transistor 10 with its collector via a rectifier 13 is essentially equal to the drop in base-emitter forward voltage in the transistor, see above that at the rectifier 14 there is essentially a voltage difference of zero and this therefore not directs.
Der in die Basis des Transistors fließende Strom beträgt (1 — «)/<„ und dieser Strom bildet zusammen mit dem in den Kondensator 15 fließenden Strom a-L The current flowing into the base of the transistor is (1 - ") / <" and this current, together with the current flowing into the capacitor 15, forms aL
richter 11 mit einer Klemme 12 verbunden, während 20 den durch den Widerstand 16 fließenden Strom.converter 11 is connected to a terminal 12, while 20 the current flowing through the resistor 16.
sein Emitter geerdet ist. Zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors sind zwei Gleichrichter 13 und 14 in Reihe geschaltet und so angeordnet, daß ihre Durchlaßrichtungen die gleichen sind wie an derits emitter is grounded. There are two rectifiers 13 between the base and the emitter of the transistor and 14 connected in series and arranged so that their forward directions are the same as those of the
Daher istthats why
(D(D
Die Geschwindigkeit der Veränderung der Span-The speed of change in the chip
Basis-Emitter-Übergangszone des Transistors. Zwi- 25 nung der Kollektorelektrode infolge der EntladungBase-emitter junction of the transistor. Forcing the collector electrode as a result of the discharge
des Kondensators C ist — a I1JC, wobei C die Kapazität des Kondensators 15 ist.of capacitor C is - a I 1 JC, where C is the capacitance of capacitor 15.
Aus der Gleichung (I) ergibt sichFrom equation (I) it follows
-Hi1JC-= (.-V1ZR) (,,/C).-Hi 1 JC- = (.-V 1 ZR) (,, / C).
Daher ist der Spannungsabfall an der Kollektorelektrode nicht exponentiell, sondern streng linear, wenn « konstant bleibt, was der Fall ist, wenn die Kollektorspannung auf die Sättigungshöhe abfällt.Therefore the voltage drop at the collector electrode is not exponential, but strictly linear, if «remains constant, which is the case when the collector voltage drops to the saturation level.
sehen dem Kollektor des Transistors 10 und der die
beiden Gleichrichter 13 und 14 miteinander verbindenden Leitung ist ein Kondensator 15 geschaltet,
während ein Widerstand 16 zwischen einer Klemme
17 und der Basis des Transistors geschaltet ist. Ein 30
Steuergenerator 18 in Form einer Flip-Flop-Schaltung
ist mit seinen beiden Ausgangsleitungen, an denen
Impulse von entgegengesetzter Polarität auftreten,
mit der Klemme 12 bzw. 17 verbunden, während eine
Steuerimpuls-Eingangsklemme 19 mit dem Steuer- 35 Dieser lineare Abfall ist durch die Kurve 23 in Fig. 2
generator 18 verbunden ist. gezeigt, und die Dauer t des Abfalls von + V2 Voltsee the collector of transistor 10 and the the
a capacitor 15 is connected to both rectifiers 13 and 14,
while a resistor 16 between a terminal
17 and the base of the transistor is connected. A 30
Control generator 18 in the form of a flip-flop circuit
is with its two output lines on which
Impulses of opposite polarity occur,
connected to the terminal 12 or 17, while a
Control pulse input terminal 19 is connected to the control generator 18 35. This linear drop is connected by curve 23 in FIG. and the duration t of the + V drop is 2 volts
Im Betrieb liefert, wenn sich die Schaltung in ihrem auf Null beträgt (VJV1) (CRId) Sekunden. Daher Ruhezustand befindet, die Flip-Flop-Schaltung eine beträgt, wenn V1 = V.,, die Zeit t = CRIa Sekunden. Ausgangsspannung von + V,, Volt an die Klemme 12, Die Zeit t ist von Veränderungen zwischen Tranwährend die Spannung an der Klemme 17 im wesent- 40 sistoren im wesentlichen unabhängig, da sich « von liehen 0 Volt beträgt. Beim Auftreten eines Steuer- einem Transistor zum anderen von dem gleichen Typ impulses an der Klemme 19 wird die Flip-Flop-Schal- nur wenig verändert.In operation, when the circuit is at zero (VJV 1 ) (CRId) seconds. Therefore, when V 1 = V. ,, the time t = CRIa seconds, the flip-flop circuit is idle. Output voltage of + V ,, volts to terminal 12, the time t is essentially independent of changes between transistors, while the voltage at terminal 17 is essentially independent, since the borrowed value is 0 volts. When a control pulse from a transistor to the other of the same type occurs at terminal 19, the flip-flop switch is only slightly changed.
tung 18 angestoßen, was zur Folge hat, daß die Span- Die Anfangsbedingungen werden wiederhergestellt,device 18 triggered, which has the consequence that the span- The initial conditions are restored,
nung an der Klemme 12 im wesentlichen auf Null wenn die Klemme 17 geerdet wird und die Klemme herabgesetzt wird, während die Spannung an der 45 12 wieder auf die Spannung -i- F., Volt gebracht wird. Klemme 17 auf + V1 Volt ansteigt. Der Kondensator 15 lädt sich dann wieder über dieThe voltage at terminal 12 is essentially zero when terminal 17 is grounded and the terminal is lowered while the voltage at 45 12 is brought back to the voltage -i- F., volts. Terminal 17 rises to + V 1 volt. The capacitor 15 is then charged again via the
Der Steuerimpuls und die Veränderungen in der Dioden 11 und 14 auf. Die Diode 13 verhindert das Spannung an den Klemmen 17 und 12 sind durch die Fließen des Basisstroms in den Transistor infolge der Kurven 20, 21 und 22 in F i g. 2 gezeigt. Wiederaufladung des Kondensators und vermeidetThe control pulse and the changes in diodes 11 and 14 occur. The diode 13 prevents this Voltage at terminals 17 and 12 are due to the flow of base current in the transistor as a result of the Curves 20, 21 and 22 in FIG. 2 shown. Recharging the capacitor and avoids
Konden- 50 daher den starken Kollektorstrom, der sonst im Transistor fließen würde.Condensate 50 therefore the strong collector current that is otherwise in the transistor would flow.
Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung weist zwei Abänderungen
gegenüber der Schaltung nach Fig. 4 auf. Erstens ist die Diode 11 in Fig. 1 durch einen
fließt der starke Ladestrom des Kondensators 15 nicht 55 Transistor 11' ersetzt, der, wie gezeigt, mit seiner
durch die Basis-Emitter-Übergangszone des Tran- Basis mit der Klemme 12 verbunden ist, dessen Emitsistors
10. Am Kollektor besteht eine Spannung von
-t- F., Volt, wenn der Kondensator 15 voll aufge-The circuit shown in FIG. 3 has two modifications compared to the circuit according to FIG. Firstly, the diode 11 in Fig. 1 is replaced by the strong charging current of the capacitor 15 not 55 transistor 11 ', which, as shown, is connected with its base through the base-emitter junction of the Tran base to the terminal 12, whose Emitsistor 10. At the collector there is a voltage of
-t- F., volts when the capacitor 15 is fully charged
Während des Ruhezustandes wird der sator 15 durch den Strom aufgeladen, der von der Flip-Flop-Schaltung 18 über den Gleichrichter 11, den Kondensator 15 und den Gleichrichter 14 zur Erde fließt. Infolge der Anordnung des Gleichrichters 14During the idle state, the sator 15 is charged by the current flowing from the Flip-flop circuit 18 through rectifier 11, capacitor 15 and rectifier 14 to earth flows. As a result of the arrangement of the rectifier 14
ter mit dem Kollektor des Transistors 10 verbunden ist und dessen Kollektor mit einer weiteren Klemmeter is connected to the collector of transistor 10 and its collector to another terminal
laden ist. 12' verbunden ist, an die eine Spannung von min-loading is. 12 'is connected to which a voltage of min-
Wenn die Spannung an der Klemme 12 auf Null 60 destens + V., Volt angelegt ist. Zweitens ist ein abfällt und die Spannung an der Klemme 17 auf + Vx zweiter Kondensator 24 zwischen dem Kollektor und Volt ansteigt, wird der Gleichrichter 11 nichtleitend dem Emitter des Transistors 10 geschaltet, gemacht, so daß der Kollektor des Transistors 10 von Der Transistor 11' wirkt als Schalter zwischen derWhen the voltage at terminal 12 is at zero 60 at least + V, volts is applied. Second, if a drops and the voltage at terminal 17 rises to + V x second capacitor 24 between the collector and volts, the rectifier 11 is switched non-conductive to the emitter of transistor 10, so that the collector of transistor 10 is made by transistor 11 'acts as a switch between the
der Stromquelle 18 getrennt wird. Die einzige Strom- Kollektorelektrode des Transistors 10 und der quelle für den Kollektorstrom ist daher der Konden- 65 Klemme 12' und wird durch die Flip-Flop-Schaltung sator 15, der sich zu entladen beginnt. 18 gesteuert.the power source 18 is disconnected. The only current collector electrode of transistor 10 and the The source for the collector current is therefore the condenser 65 terminal 12 'and is generated by the flip-flop circuit sator 15, which begins to discharge. 18 controlled.
Von der Klemme 17 fließt Strom über den Wider- Im Betrieb wird während des Abfallens der Kolstand 16 in die Schaltung. Wenn der Abfall der Basis- lektorspannung der Kollektorstrom des TransistorsCurrent flows from terminal 17 via the resistor. In operation, the Kolstand is during the drop 16 into the circuit. When the drop in the base- lector voltage, the collector current of the transistor
5 65 6
10 von den beiden Kondensatoren 15 und 24 ent- ratoren mit den Transistoren 10,10' und 10" durch10 of the two capacitors 15 and 24 pass through with the transistors 10, 10 'and 10 "
nommen. Wenn deren Kapazität C1 bzw. C2 beträgt, den Transistor 11' wie in Fig. 3 gesteuert werden.took. If their capacitance is C 1 or C 2 , the transistor 11 'can be controlled as in FIG.
kann gezeigt werden, daß der Strom im Kondensator Dieser Transistor wird seinerseits durch den Tran-it can be shown that the current in the capacitor This transistor is in turn driven by the tran-
15 die Größe sistor 35 in Verbindung mit dem Transistor 31 ein-15 the size sistor 35 in connection with the transistor 31 a
(C r//.,)■'(C -f C) 5 und ausgeschaltet, so daß die beiden letzteren Tran-(C r //.,) ■ '(C -f C) 5 and switched off, so that the latter two trans-
1 1 ' sistoren mit den ihnen zugeordneten Schaltelementen 1 1 ' sistors with their associated switching elements
hat und der Strom im Kondensator 24 den Wert den Steuergenerator 18 nach F i g. 3 bilden.and the current in the capacitor 24 has the value of the control generator 18 according to FIG. 3 form.
(C 'M(C -L c Λ ^in Transistor 42, der als Emitterfolgeschaltung li"y/l1 ' -; wirkt, ist mit seiner Basis mit dem Kollektor des hat. Die Dauer t des linearen Abfalls der Kollektor- io Transistors 31 verbunden, und wenn der letztere gespannung beträgt sättigt ist, beträgt die Emitterspannung des Transistors (C 'M (C -L c Λ ^ in transistor 42 as an emitter follower circuit li "y / l1' -; acts, is has its base connected to the collector of the duration T of the linear drop of the collector-io transistor 31st connected, and when the latter is saturated, the emitter voltage of the transistor is
(V IV ^R [(C I \ ' (C I 'Vl ^2 im wesentlichen — ν Volt. Der Emitter des Tran- (V IV ^ R [(CI \ '(CI ' Vl ^ 2 essentially - ν volts. The emitter of the tran-
(V J ν jk ^1Za) -r (^μη , sistors ^ .^ „^ widerstände 43> 44 und 45 mit den (VJ ν ^ 1 jk Za) -r (^ μη, sistors ^. ^ "^ Resistors 43> 44 and 45 with the
wobei β = u/(I — α). Wenn V1 = V0, so ist Basiselektroden der Transistoren 10, 10' und 10" t = R \(C I ) -J- (C /ti)] 15 verbunden. Daher wird, wenn der Transistor 31 ge-1' a P J · sättigt und der Emitter des Transistors 42 eine Span-Wenn nun α zwischen 0,1 und 1 liegt, kann C2 von nung von — ν Volt hat, den Transistoren 10,10' und der gleichen Größenordnung wie C1 sein und etwa 10" kein Basisstrom zugeführt. Wenn der Transistor den gleichen Strom hindurchlassen. Sein Wert und 31 gesättigt ist, ist der Transistor 35 abgeschaltet sein Vorhandensein haben jedoch nur eine gering- 20 und beträgt die Spannung am Emitter des Transistors fügige Wirkung auf die Zeit t, da C2/β im Vergleich 11' im wesentlichen — V Volt, so daß die Kondenzu C1Ia klein ist. satoren 15,15' und 15" über die ihnen zugeordneten Bei der in F i g. 4 gezeigten Schaltanordnung Dioden 14,14' und 14" auf eine Spannung von werden drei Generatoren von der in Fig. 3 dar- — (F-v) aufgeladen werden, während die Kollekgestellten Art verwendet, die mit 10,10' und 10" be- 25 toren der Transistoren 10,10' und 10" auf — V Volt zeichnet sind. Die Aufgabe der Schaltung ist, bei gehalten werden. Wie ersichtlich, werden weitere einem Steuerimpuls eine sich linear verändernde Aus- Kondensatoren 46 bis 51 ebenfalls auf — (V—v) Volt gangsspannung, beginnend mit einer bestimmten Zeit- über Widerstände 52-51 aufgeladen, periode, zu liefern und dann die Ausgangsspannung Die Eingangsklemme 19 ist mit der Basis eines für noch eine weitere bestimmte Zeitperiode auf dem 30 Transistors 58 verbunden, wobei die Wellenform der Wert zu halten, der am Ende der linearen Verände- der Eingangsklemme 19 zugeführten Steuersignale rung erreicht worden ist. wie bei 41 in F i g. 5 gezeigt ist. Eine Diode 59 istwhere β = u / (I - α). When V 1 = V 0 , the base electrodes of the transistors 10, 10 'and 10 " t = R \ (CI ) -J- (C / ti)] 15 are connected. Therefore, when the transistor 31 is 1 ' a PJ saturates and the emitter of transistor 42 has a span-If α is now between 0.1 and 1, C 2 can have voltage of - ν volts, the transistors 10,10 'and the same order of magnitude as C 1 and about 10 "no base current supplied. When the transistor let the same current through. Its value and 31 is saturated, the transistor 35 is switched off but its presence has only a slight effect on the time t, since C 2 / β in comparison 11 'is essentially - V volts so that the condensation at C 1 Ia is small. In the switching arrangement shown in FIG. 4, diodes 14, 14 'and 14 "are charged to a voltage of three generators from the one shown in FIG. 3 (Fv) are, while the collector used provided kind with 10,10 'and 10 "25 loading gates of the transistors 10,10' and 10" on - are distinguished V volts. The job of the circuit is to be kept at. As can be seen, further a control pulse a linearly changing output capacitors 46 to 51 are also charged to - (V - v) volts output voltage, starting with a certain time - via resistors 52-51, period, to supply and then the output voltage Die Input terminal 19 is connected to the base of a transistor 58 on transistor 58 for yet another specific period of time, the waveform maintaining the value reached at the end of the linear change applied to input terminal 19 control signals. as at 41 in FIG. 5 is shown. A diode 59 is
Ein npn-Transistor 25, der als Emitterfolgeschal- zwischen der Basis und dem Emitter des TransistorsAn npn transistor 25, which acts as an emitter follower switch between the base and the emitter of the transistor
iung zwischen der Erde und einer Emitterspeise- 58 geschaltet, und der Emitter des Transistors 58 istvoltage connected between ground and an emitter feeder 58, and the emitter of transistor 58 is
schiene 26 wirkt, stabilisiert die Spannung der Schiene 35 über einen Kondensator 60 mit der VerbindungsstelleRail 26 acts, stabilizes the voltage of the rail 35 via a capacitor 60 with the connection point
26 bei — ν Volt, beispielsweise bei — 1 Volt, welche zwischen zwei Dioden 61 und 62 verbunden, welche26 at - ν volts, for example at - 1 volt, which is connected between two diodes 61 and 62, which
Spannung durch einen Spannungsteiler 27, 28 be- zwischen dem Emitter und der Basis des TransistorsVoltage through a voltage divider 27, 28 between the emitter and the base of the transistor
stimmt wird, der zwischen der Erde und einer nega- 31 in Reihe geschaltet sind.is correct, which are connected in series between the earth and a negative 31.
tiven Speiseschiene 29 geschaltet ist und eine Steuer- Der über die Diode 59, über den Kondensator 60tive feed rail 29 is connected and a control der via the diode 59, via the capacitor 60
gleichspannung an die Basis des Transistors 25 liefert. 40 und die Diode 61 auf die Basis des Transistors 31DC voltage to the base of the transistor 25 supplies. 40 and the diode 61 on the base of the transistor 31
Die Schiene 26 ist durch einen Kondensator 30 ent- übertragene positive Steuerimpuls ist derart, daß derThe rail 26 is transmitted by a capacitor 30 positive control pulse is such that the
koppelt. Transistor 31 »gesperrt« wird. Daher fällt die Emit-couples. Transistor 31 is "blocked". Therefore, the issuer
Ein weiterer Transistor 31, welcher zwischen der terspannung des Transistors 42 im wesentlichen aufAnother transistor 31, which between the undervoltage of the transistor 42 is essentially on
stabilisierten Schiene 26 und der Speiseschiene 29 — V Volt ab, wie bei 63 in F i g. 5 gezeigt, und wirdstabilized rail 26 and the supply rail 29 - V volts, as at 63 in FIG. 5 shown, and is
geschaltet ist, ist normalerweise durch den Basisstrom 45 Basisstrom den Transistoren 10,10' und 10" zu-is switched, is normally through the base current 45 base current to the transistors 10, 10 'and 10 "
»gesättigt«, der von der Speiseschiene 29 über einen geführt. Der Transistor 35 wird gesättigt, wodurch die"Saturated", which is led from the feed rail 29 over one. The transistor 35 is saturated, whereby the
Widerstand 32 zugeführt wird. Basis-Emitter-Übergangszone des Transistors 11' undResistor 32 is supplied. Base-emitter junction of the transistor 11 'and
Die Kollektorelektrode des Transistors 31 ist über die Dioden 38, 39 und 40 durch die Ladungen in denThe collector electrode of the transistor 31 is through the diodes 38, 39 and 40 by the charges in the
eine Diode 33 und ein i?C-Glied 34 mit der Basis Kondensatoren 46 bis 51 und 15,15' und 15" aufa diode 33 and an i? C element 34 with the base capacitors 46 to 51 and 15, 15 'and 15 "
eines weiteren Transistors 35 verbunden. Die Basis 50 Sperrung vorgespannt werden, wobei die Spannunganother transistor 35 connected. The base 50 lockout can be biased with the tension
dieses Transistors ist ferner über einen Widerstand des Emitters des Transistors 11' bei — ν Volt liegt,this transistor is also via a resistor of the emitter of the transistor 11 'at - ν volts,
36 geerdet, und die Kathode der Diode 33 ist femer wie bei 64 in F i g. 5 gezeigt.36 grounded, and the cathode of diode 33 is further as at 64 in FIG. 5 shown.
über einen Widerstand 37 mit der Speiseschiene 29 Die Spannung des Kollektors des Transistors 10Via a resistor 37 to the supply rail 29 The voltage of the collector of the transistor 10
verbunden. steigt linear an, wie durch die Wellenform 65 intied together. increases linearly as shown by waveform 65 in FIG
Die Anordnung ist so getroffen, daß, wenn der 55 F i g. 5 gezeigt, bis sie durch einen Emitterfolgeschal-Transistor 31 gesättigt ist, der Transistor 35 infolge tungstransistor 66 auf einem Wert »abgefangen« der Speisung seiner Basis über die Diode 33 und den wird, der durch die Einstellung eines Potentiometers durch die Widerstände 36 und 37 in Verbindung mit 67 bestimmt wird, der mit der Basis des Transistors dem i?C-Glied 34 gebildeten Spannungsteiler nicht- 66 verbunden ist. Die Wirkung einer Veränderung leitend ist. 60 der Einstellung des Potentiometers 67 auf die DauerThe arrangement is such that when the 55 F i g. 5 shown until it is through an emitter follower transistor 31 is saturated, the transistor 35 as a result of the transistor 66 "caught" at a value the supply of its base via the diode 33 and the one that is activated by the setting of a potentiometer is determined by resistors 36 and 37 in conjunction with 67, which is connected to the base of the transistor the voltage divider formed by the i? C element 34 is not connected to 66. The effect of a change is conductive. 60 the setting of the potentiometer 67 in the long term
Ferner ist die Anordnung so getroffen, daß, wenn des linearen Anstiegs 65 ist durch die gestrichelteFurther, the arrangement is such that when the linear slope 65 is indicated by the dashed line
der Transistor 31 in einer nachstehend näher beschrie- Verlängerung des Anstiegs 65 bis zum Grenzwert vonthe transistor 31 in an extension of the rise 65, described in more detail below, up to the limit value of
benen Weise nichtleitend gemacht wird, dies zur Folge — ν Volt gezeigt,is made nonconductive in the same way, this results in - ν volts shown,
hat, daß der Transistor 35 gesättigt wird. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Strom imhas that the transistor 35 becomes saturated. The arrangement is made so that the current in
Wie ersichtlich, findet die Zufuhr der Arbeitsspan- 65 Kondensator 48 denjenigen im Widerstand 32 über-As can be seen, the supply of the working voltage 65 capacitor 48 finds that in the resistor 32
nung zu den Kollektorelektroden der Transistoren 10, steigt und daß der Strom im Kondensator 49 den-voltage to the collector electrodes of the transistors 10, increases and that the current in the capacitor 49 den-
10' und 10" über den Transistor 11' sowie über die jenigen im Widerstand 44 überschreitet und ferner10 'and 10 "through the transistor 11' and over those in the resistor 44 exceeds and further
Dioden 38, 39 und 40 statt, so daß die drei Gene- daß der Strom im Kondensator 50 denjenigen imDiodes 38, 39 and 40 instead, so that the three genes - that the current in the capacitor 50 corresponds to that in the
Widerstand 45 während des Anstiegs der Kollektorspannung des Transistors 10 übersteigt, so daß während dieser Periode die Transistoren 31,10' und 10" abgeschaltet bleiben.Resistance 45 exceeds during the rise of the collector voltage of transistor 10, so that during during this period the transistors 31, 10 'and 10 "remain switched off.
Wenn der Anstieg der Kollektorspannung des Transistors 10, wie vorangehend beschrieben, abgefangen wird, wird der Transistor 10' durch den Strom im Widerstand 44 eingeschaltet und steigt die Kollektorspannung des Transistors 10', wie bei 68 in Fig. 5 gezeigt, linear an, bis der Grenzwert von — ν Volt erreicht ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Strom durch den Kondensator 47 denjenigen durch den Widerstand 32 übersteigt und der Strom durch den Kondensator 51 denjenigen durch den Widerstand 45 überschreitet, so daß während des ganzen Anstieges der Kollektorspannung des Transistors 10' die Transistoren 31 und 10" abgeschaltet bleiben.If the rise in the collector voltage of the transistor 10, as described above, is intercepted is, the transistor 10 'is turned on by the current in the resistor 44 and increases the Collector voltage of transistor 10 ', as shown at 68 in FIG. 5, increases linearly until the limit value of - ν volts is reached. The arrangement is made so that the current through the capacitor 47 that through resistor 32 and the current through capacitor 51 exceeds that through the Resistance exceeds 45, so that during the entire rise in the collector voltage of the transistor 10 'the transistors 31 and 10 "remain switched off.
Wenn der Transistor 10' gesättigt ist, wird der Transistor 10" durch den Strom eingeschaltet, der im Widerstand 45 fließt, und die Spannung des Kollektors des Transistors 10' steigt, wie bei 69 in F i g. 5 gezeigt, linear an.When transistor 10 'is saturated, transistor 10 "is turned on by the current flowing in Resistor 45 flows and the voltage of the collector of transistor 10 'rises, as at 69 in FIG. 5 shown linearly.
Wenn die Zeitkonstante des Kondensators 46 und des Widerstandes 32 länger gemacht wird als die Zeit, welche der lineare Anstieg 69 (F i g. 5) der Kollektorspannung des Transistors 10" auf — ν Volt beansprucht, bleibt der Transistor 31 abgeschaltet, bis dieser lineare Anstieg beendet ist.If the time constant of capacitor 46 and resistor 32 is made longer than the time which the linear rise 69 (Fig. 5) of the collector voltage of the transistor 10 "claims to - ν volts, the transistor 31 remains off until this linear increase has ended.
Wenn der Transistor 10" gesättigt ist, wird der Transistor 31 eingeschaltet und wird der Schaltzustand in den Anfangszustand in Bereitschaft zum Empfang des nächsten Steuerimpulses zurückgeführt. Die am Kollektor des Transistors 10' auftretende Spannung wird über ein RC-Glied 70 den Basiselektroden von zwei Transistoren 71 und 72 zugeführt, die als Emitterfolgeschaltungen mit einer Ausgangsklemme 73 verbunden sind. An der Ausgangsklemme 73 tritt daher nur die Wellenform 68 (F i g. 5) auf.When the transistor is saturated 10 ", the transistor 31 is turned on and the switching condition to the initial condition in readiness is fed back to the reception of the next control pulse. The 'occurring at the collector of transistor 10 voltage through an RC-member 70 to the base electrodes of two transistors 71 and 72, which are connected as emitter follower circuits to an output terminal 73. Therefore, only the waveform 68 (FIG. 5) occurs at the output terminal 73.
Der lineare Anstieg dieser Wellenform beginnt, wie ersichtlich, zu einem Zeitpunkt tx nach der Vorderfront des Steuerimpulses 41 und wird durch die Dauer des linearen Anstieges der Spannung der Kollektorelektrode des Transistors 10 bestimmt. Ferner ist ersichtlich, daß der lineare Anstieg ein Zeitintervall t., beansprucht, das durch die Konstanten des Generators mit dem Transistor 10' bestimmt wird. Schließlich wird die Ausgangsspannung auf dem Wert — v Volt während eines Zeitraums ts gehalten, der durch den dritten Generator mit dem Transistor 10" bestimmt wird.The linear rise of this waveform begins, as can be seen, at a time t x after the front of the control pulse 41 and is determined by the duration of the linear rise in the voltage of the collector electrode of the transistor 10. It can also be seen that the linear rise takes up a time interval t. Which is determined by the constants of the generator with the transistor 10 '. Finally, the output voltage is kept at the value -v volts for a period of time t s which is determined by the third generator with the transistor 10 ″.
Der Transistor 58 und die Diode 62 bilden einen Weg zur Wiederaufladung des Kondensators 60 bei der negativ gerichteten Kante des Steuerimpulses 41 (F i g. 5). Die Diode 74 begrenzt die Sperrvorspannung am Transistor 10' vom Kondensator 49, so daß der Spannungsanstieg des Kollektors des Transistors 10' rasch beginnt, wenn die Kollektorspannung des Transistors 10 durch den Transistor 66 abgefangen wird. Der Kondensator 75 im i?C-Glied 34 verbessert die Geschwindigkeit, mit der der Strom im Transistor 35 ein- und ausgeschaltet wird.The transistor 58 and diode 62 provide a path for recharging the capacitor 60 the negative-going edge of the control pulse 41 (Fig. 5). Diode 74 limits the reverse bias at transistor 10 'from capacitor 49, so that the voltage rise of the collector of the transistor 10 'begins rapidly when the collector voltage of transistor 10 is intercepted by transistor 66 will. The capacitor 75 in the IC element 34 improves the rate at which the current flows in the transistor 35 is switched on and off.
Die Dioden 38, 39 und 40 isolieren die Verzögerungskondensatoren jedes Generators von den Verzögerungskondensatoren in den anderen Generatoren. Gegebenenfalls kann jedoch die Diode 38 durch einen Kurzschluß ersetzt werden. Der Widerstand 76 im ÄC-Glied 70 verhindert eine Beschädigung der Diode und der Transistoren 10' und 11', falls bei einem der Transistoren 71,72 ein Basis-Kollektor-Kurzschluß auftritt.Diodes 38, 39 and 40 isolate the delay capacitors of each generator from the delay capacitors in the other generators. If necessary, however, the diode 38 can be replaced by a short circuit. Resistance 76 in AC element 70 prevents damage to the diode and transistors 10 'and 11', if any of the transistors 71,72 a base-collector short circuit occurs.
Der Kondensator 77 im ÄC-Glied 70 verringert den Hochfrequenzverlust am Ausgang durch das Vorhandensein des Widerstandes 76. Der Kondensator 78 entkoppelt die Basis des Transistors 66.The capacitor 77 in the AC element 70 is reduced the high frequency loss at the output due to the presence of resistor 76. The capacitor 78 decouples the base of transistor 66.
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