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Schaltungsanordnung zum Verstärken von Impulsen mit einstellbarer
Dauer der Ausgangsimpulse Zusatz zum Patent: 1125 481 Das Hauptpatent bezieht
sich auf eine Schaltungsanordnung zum Verstärken von Impulsen mit einstellbarer
Dauer der Ausgangsimpulse, bei der ein über eine Wicklung mit der Emitter-Basis-Strecke
eines Transistors verbundener Magnetkern mit annähernd rechteckförmiger Hystereseschleife
Verwendung findet. Das Wesen der Erfindung des Hauptpatentes liegt darin, daß die
Schaltzeit des Magnetkernes eingestellt wird und Mittel vorgesehen sind, die nur
während der Ummagnetisierung des Magnetkernes einen Stromfluß im Transistor zulassen.
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Die Schaltzeit des Magnetkernes einer solchen Schaltungsanordnung
läßt sich auf verschiedene Weise einstellen. Beispielsweise ist es möglich, den
Magnetkern jeweils nach einer Ummagnetisierung nicht wieder vollständig zurückzumagnetisieren.
Eine andere Möglichkeit geht von der Erkenntnis aus, daß die Schaltzeit eines Magnetkernes
von der ihn erregenden Feldstärke abhängig ist, und besteht darin, daß der zur Rückmagnetisierung
des Magnetkernes über die Einstellwicklung fließende Strom auch während der Ummagnetisierung
des Magnetkernes fließt und in seiner Größe veränderbar ist. Eine auf der gleichen
Erkenntnis beruhende andere Möglichkeit besteht darin, daß eine mit einem regelbaren
Widerstand versehene Wicklung auf dem Magnetkern angebracht ist. Dadurch wird erreicht,
daß in dieser Wicklung ein von der Größe des regelbaren Widerstandes abhängiger
Strom fließt, der in dem Magnetkern ein dem erregenden Magnetfeld entgegengesetztes
und dieses teilweise kompensierendes Magnetfeld erzeugt. Nachteilig bei der zuletzt
genannten Möglichkeit zur Einstellung der Schaltzeit ist, daß die Schaltzeit und
damit die Dauer des von der Schaltungsanordnung abgegebenen Impulses außer von der
Größe des Widerstandes von dem Rückmagnetisierungsstrom und vom Basis-Eingangswiderstand
des mit dem Magnetkern verbundenen Transistors abhängig ist. Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es deshalb, in Weiterbildung der Erfindung gemäß dem Hauptpatent eine
Schaltungsanordnung anzugeben, bei der die Schaltzeit des Magnetkernes nur von einer
Größe abhängig ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß mit
einer der auf dem Magnetkern angebrachten Wicklungen ein Richtleiter sowie eine
in Reihe geschaltete Spannungsquelle so verbunden ist, daß der Richtleiter im Ruhezustand
der Schaltungsanordnung durch die Spannungsquelle in Sperrrichtung beaufschlagt
ist, während der Ummagnetisierung jedoch leitend wird. Die Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung hat gegenüber den bekannten Anordnungen den großen Vorteil, daß die Schaltzeit
des Magnetkernes und damit die Dauer der von der Schaltungsanordnung abgegebenen
Impulse nur von der Größe der Spannung der mit dem Magnetkern verbundenen Spannungsquelle
ist.
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Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Die Zeichnung zeigt eine im wesentlichen aus einem Magnetkern
M und einem Transistor T bestehende Schaltungsanordnung. Auf dem Magnetkern
Mist zunächst eine Eingangswicklung W 1, eine Rückstellwicklung W2, eine mit der
Emitter-Basis-Strecke des Transistors T verbundene Wicklung W 3 und eine Rückkopplungswicklung
W 4, die mit dem Verbraucher Rv in Serie gmhaltet ist, angebracht. Insoweit handelt
es sich um die aus F i g. 1 des Hauptpatentes bekannte Schaltungsanordnung. Dabei
ist mit der Emitter-Basis-Strecke des Transistors T und der damit verbundenen Wicklung
W 3 ein Widerstand R 2 in Serie geschaltet, der von einem Strom derart durchflossen
wird, daß der an ihm auftretende Spannungsabfall den Transistor T sicher sperrt,
solange der Magnetkern M nicht ummagnetisiert wird. Zur Erzeugung dieses Stromes
ist der Widerstand R 2 einerseits über den Widerstand R 1 an ein erstes Potential
U 1 und andererseits mit seinem am Emitter des Transistors T liegenden Ende über
den Richtleiter D 1 an ein zweites Potential U 2 angeschlossen, wobei das Potential
U 1 positiv gegenüber dem Potential U 2 ist.
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Dieser Teil der Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt: Ist der Magnetkern
M vor dem Eintreffen eines
Eingangsimpulses über die Rückstellwicklung
W 2 z. B. in die »Eins«-Lage gebracht worden, so bewirkt ein Eingangsimpuls über
die Wicklung W 1 die Auslösung eines Ummagnetisierungsvorganges von der »Eins«-Lage
in die »Null«-Lage. Während der Zeit dieser Ummagnetisierung, d. h. während der
Schaltzeit des Magnetkernes, wird an der mit der Emitter-Basis-Strecke des Transistors
T verbundenen Wicklung W 3 eine Spannung induziert, die den Transistor T durchlässig
steuert. Mit Hilfe des im Kollektorkreis über die Rückkopplungswicklung W 4 fließenden
Stromes wird der Transistor so lange in seinem leitenden Zustand gehalten, bis der
Magnetkern vollständig ummagnetisiert ist. Sofort nach Beendigung dieser Ummagnetisierung
des Magnetkernes M wird der Transistor T infolge der mit Hilfe der
Spannungsquelle U2 über den Widerstand R2 erzeugten Basisvorspannung gesperrt. Es
fließt also nur während der Ummagnetisierung, d. h. also während der Schaltzeit
des Magnetkernes ein Kollektorstrom, der als Ausgangsimpuls bestimmter Dauer dem
Verbraucher Rv zugeführt wird.
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Soweit die Wirkungsweise des aus F i g. 1 des Hauptpatentes bekannten
Teiles der dargestellten Schaltungsanordnung. Über die Wicklungen W 1 bis
W 4 hinaus besitzt der Magnetkern M aber noch eine Wicklung
W 5, die mit einer Spannungsquelle U 3 und einem Richtleiter D 2 in
Reihe geschaltet ist. Dabei ist die Polarität der Spannungsquelle U 3 bzw. des Richtleiters
D 2 so gewählt, daß der Richtleiter D 2
im Ruhezustand der Schaltungsanordnung
in Sperrrichtung gepolt ist. Die Größe der von der Spannungsquelle U 3 abgegebenen
Spannung soll einstellbar sein.
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Dieser Teil der dargestellten Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:
Sobald die Ummagnetisierung von der »Eins«-Lage in die »Null«-Lage unter der Einwirkung
eines Eingangsimpulses auf der Wicklung W 1 einsetzt, wird in der Wicklung
W 5 genau so wie in den übrigen Wicklungen des Magnetkernes und insbesondere
der Wicklung W 3, die den Transistor T
durchlässig steuert, eine Spannung
induziert. Während der Ummagnetisierung des Magnetkernes unter der Einwirkung des
in der Rückkopplungswicklung W 4 des Magnetkernes M fließenden Stromes
steigt die Spannung an der Wicklung W 5 an. Solange diese Spannung kleiner ist als
die von der Spannungsquelle U3 abgegebene Spannung, fließt über die Reihenschaltung
aus der Wicklung W5, der Spannungsquelle U 3 und dem Richtleiter
D 2 praktisch kein Strom. Erreicht aber die Spannung an der Wicklung
W 5 die Spannung der Spannungsquelle U 3 bzw. überschreitet sie diese
geringfügig, dann geht der Richtleiter von seinem hochohmigen Zustand in seinen
niederohmigen Zustand über, und es fließt ein Strom in dem genannten Stromkreis.
Dieser Strom bewirkt die Ausbildung eines Magnetfeldes in dem Magnetkern M, welches
aber demjenigen Magnetfeld, welches durch den Eingangsimpuls über die Wicklung W
1 hervorgerufen wird bzw. dem Magnetfeld der Rückkopplungswicklung entgegengesetzt
ist. Dieses von der Wicklung W 5 hervorgerufene Magnetfeld kompensiert also teilweise
das Magnetfeld des Eingangsimpulses bzw. Rückkopplungsstromes. Die Schaltzeit des
Magnetkernes ist aber abhängig von der Größe des resultierenden Magnetfeldes. Insbesondere
ist die Schaltzeit um so geringer, je größer die erregende Feldstärke ist. Verändert
man also die Größe der von der Spannungsquelle U 3 abgegebenen Spannung, dann ändert
sich dadurch der Strom über die Wicklung W 5 und damit das dem Eingangsimpuls bzw.
dem Rückkopplungsstrom entgegenwirkende Magnetfeld. Die resultierende Feldstärke
im Magnetkern M ist also unmittelbar abhängig von der Größe der Spannung U 3. Je
geringer die von der Spannungsquelle U3 gelieferte Spannung ist, um so größer ist
damit die Schaltzeit des Magnetkernes und die Dauer des von der Schaltungsanordnung
abgegebenen Impulses.
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Die Spannungsquelle kann aus einer beliebigen Batterie bestehen. Da
eine Zenerdiode eine ähnliche Charakteristik aufweist wie ein normaler, vorgespannter
Richtleiter, können aber die Spannungsquelle und der Richtleiter auch durch eine
Zenerdiode, oder in gewissen Fällen eventuell sogar durch einen normalen Richtleiter
ohne in Reihe geschaltete Spannungsquelle ersetzt werden.