DE1199810B - Circuit for generating pulses of constant length and high edge steepness - Google Patents

Circuit for generating pulses of constant length and high edge steepness

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DE1199810B
DE1199810B DET27271A DET0027271A DE1199810B DE 1199810 B DE1199810 B DE 1199810B DE T27271 A DET27271 A DE T27271A DE T0027271 A DET0027271 A DE T0027271A DE 1199810 B DE1199810 B DE 1199810B
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Inventor
Bernhard Gnoth
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Im. Cl.:Im. Cl .:

H03kH03k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/02German class: 21 al - 36/02

Nummer: 1199 810Number: 1199 810

Aktenzeichen: T 27271 VIII a/21 alFile number: T 27271 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 23. Oktober 1964 Filing date: October 23, 1964

Auslegetag: 2. September 1965Opening day: September 2, 1965

Die Erfindung betrifft eine Schaltung, mit deren Hilfe Impulse konstanter Länge und hoher Flankensteilheit erzeugt werden können. Sie weist eingangsseitig einen Sperrschwinger auf, dessen Kernwicklungen im Basis- und Kollektorzweig des Sperrschwingertransistors liegen. Ausgangsseitig ist ein Emitterfolger vorgesehen.The invention relates to a circuit with the aid of which pulses of constant length and high edge steepness can be generated. On the input side it has a blocking oscillator, its core windings lie in the base and collector branches of the blocking oscillator transistor. The output side is on Emitter follower provided.

Die Verwendung von Sperrschwingern zur Impulserzeugung ist vielfach üblich. In den meisten Fällen wird am Ausgang des Sperrschwingers eine Serienschaltung aus einer Diode und einem ohmschen Widerstand verwendet, die dazu dienen soll, die Abschaltspitze des Sperrschwingerimpulses auf einen Wert zu bedampfen, bei dem keine Gefahr eines Durchschlags des Sperrschwingertransistors durch die Uberspannungsspitzen mehr zu befürchten ist. Zur Unterdrückung der Auswirkung der Abschaltspitze des Sperrschwingerimpulses am Lastwiderstand, der meistens aber aus eineri?C-Kombination besteht, einschließlich der Leitungskapazität, wird dem Sperrschwinger eine weitere Diode nachgeschaltet, die jedoch zur Folge hat, daß am Lastwiderstand und am Lastkondensator eine Verschlechterung der Rückflanke des Impulses auftritt, die vielfach aus zeitlichen Gründen nicht hingenommen werden kann.The use of blocking oscillators to generate pulses is common practice. In most cases a series circuit of a diode and an ohmic one becomes at the output of the blocking oscillator Resistance used, which is to serve the turn-off peak of the blocking oscillator pulse on a To vaporize value at which there is no risk of the blocking oscillator transistor breaking down through the Overvoltage peaks are more to be feared. To suppress the effect of the switch-off peak of the blocking oscillator pulse at the load resistor, which mostly consists of an i? C combination, including the line capacitance, the blocking oscillator is followed by a further diode, which however has the consequence that the load resistor and the load capacitor deteriorate Trailing edge of the pulse occurs, which are often not accepted for reasons of time can.

Zur Verbesserung der schlechten Impulsrückflanke werden häufig Emitterfolger verwendet. Sie bringen jedoch den Nachteil mit sich, daß sie die Steilheit der Vorderflanke verringern, was ebenfalls in vielen Schaltungen unzulässig ist.Emitter followers are often used to improve the bad pulse trailing edge. she however, have the disadvantage that they reduce the steepness of the leading edge, which also is not allowed in many circuits.

Aufgabe der Erfindung war es daher, mit möglichst wenigen Bauelementen eine Schaltung zu entwickeln, die ausgehend von einer bekannten Sperrschwingeranordnung die Erzeugung von Impulsen mit hoher Flankensteilheit gestattet. Weiteres Ziel der Erfindung ist dabei, eine von der Größe der Last unabhängige Impulslänge zu erhalten. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Basis des Transistors des Emitterfolgers über eine Diode an die Ausgangswicklung des Sperrschwingers angekoppelt und der Verbindungspunkt der Transistorbasis und der Koppeldiode über einen Widerstand mit einem Festpotential verbunden ist.The object of the invention was therefore to develop a circuit with as few components as possible, which, based on a known blocking oscillator arrangement, generates pulses permitted with a high slope. Another object of the invention is one of the size of the load to obtain independent pulse length. According to the invention this object is achieved in that the Base of the transistor of the emitter follower via a diode to the output winding of the blocking oscillator coupled and the connection point of the transistor base and the coupling diode via a Resistance is connected to a fixed potential.

Die Ausgangswicklung des Sperrschwingers kann dann so bemessen werden, daß der Impuls eine bestimmte Größe in positiver bzw. negativer Richtung nicht überschreitet, so daß allein der zu dem Festpotential führende Widerstand als Belastung des Sperrschwingers auftritt. Die Koppeldiode und die Ausgangswicklung des Sperrschwingers dienen bei der erfindungsgemäßen Schaltung gleichzeitig als Schaltung zur Erzeugung von Impulsen konstanter Länge und hoher FlankensteilheitThe output winding of the blocking oscillator can then be dimensioned so that the pulse has a certain Size in the positive or negative direction does not exceed, so that only the one to the fixed potential leading resistance occurs as a load on the blocking oscillator. The coupling diode and the The output winding of the blocking oscillator serve at the same time as in the circuit according to the invention Circuit for generating pulses of constant length and high edge steepness

Anmelder:Applicant:

TelefunkenTelefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3Patentverwertungsgesellschaft mb H.,
Ulm / Danube, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:
Bernhard Gnoth, Ulm/DonauNamed as inventor:
Bernhard Gnoth, Ulm / Danube

Übersteuerungsschutz für den Transistor des Emitterfolgers, so daß dieser ständig in einem günstigen Arbeitsbereich betrieben wird, obwohl der zu dem Festpotential führende Widerstand belastungsmäßig günstig niederohmig gewählt werden kann. Weiter wirken sich die Sperrträgheit der Koppeldiode und ihre Kapazität insofern günstig auf den Ausgangsimpuls aus, als der Transistor des Emitterfolgers über den zum Festpotential führenden Widerstand und den Sperrstrom der Koppeldiode sehr rasch leitend gesteuert wird, so daß sich die Rückflanke des Ausgangsimpulses stark versteuert.Overdrive protection for the transistor of the emitter follower, so that this is constantly in a favorable Working area is operated, although the resistance leading to the fixed potential is load-wise cheap low resistance can be chosen. The blocking inertia of the coupling diode and also have an effect insofar their capacitance favorably on the output pulse, as the transistor of the emitter follower over the resistance leading to the fixed potential and the reverse current of the coupling diode conducting very quickly is controlled so that the trailing edge of the output pulse is heavily taxed.

In weiterer Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltung ist es günstig, auch den Emitter des Transistors des Emitterfolgers über eine weitere Diode an die Ausgangswicklung des Sperrschwingers anzukoppeln. Man erhält auf diese Weise die Möglichkeit eines raschen Ladungsausgleiches bei einer kapazitiven Belastung des Ausganges. Über diese zweite Koppeldiode wird nur die steile Impulsvorderflanke ausgekoppelt, so daß sich für die Vorderflanke des Ausgangsimpulses eine sehr geringe, durch den Innenwiderstand des Sperrschwingers bestimmte Zeitkonstante ergibt. Durch die beiden Koppeldioden im Emitter- und Basiszweig des Transistors des Emitterfolgers wird die Abschaltspitze des Sperrschwingerimpulses vom Ausgang ferngehalten und ein störender Einfluß dieser Spitze auf andere angeschlossene Schaltungen wird dadurch ausgeschaltet. In a further embodiment of the circuit according to the invention, it is advantageous to also use the emitter of the transistor of the emitter follower to be coupled to the output winding of the blocking oscillator via a further diode. In this way, one obtains the possibility of a rapid charge equalization in a capacitive load on the output. Only the steep leading edge of the pulse is transmitted via this second coupling diode decoupled so that there is a very low, through for the leading edge of the output pulse the internal resistance of the blocking oscillator results in a certain time constant. Through the two coupling diodes The switch-off peak of the blocking oscillator pulse is in the emitter and base branches of the transistor of the emitter follower kept away from the output and a disturbing influence of this tip on other connected Switching is thereby switched off.

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Claims (1)

3 43 4 Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen und der Kollektor des Transistors T2 das Potential O A further improvement of the invention and the collector of the transistor T 2 the potential O Schaltung kann man dadurch erreichen, daß man in aufweist.Switching can be achieved by having in. Serie zu dem den Verbindungspunkt der ersten Im Ruhezustand ist also der Transistor T1 des Koppeldiode und der Basis des Transistors des Sperrschwingers gesperrt und der Transistor T2 des Eraitterfolgers mit dem Festpotential verbindenden 5 Emitterfolgers ist durch den Basisstrom, der über den Widerstand eine Induktivität schaltet. Diese gestattet Widerstand R1 und die Induktivität L fließt, da er eine v/eitere Beschleunigung der Ansteuerung des dem größten Spannungsgefälle folgt, also nach Transistors des Emitterfolgers und damit eine wei- — 6,8 V und nicht über die Diode Gr1 und die Wicktere Versteilerung der Öffnungsflanke des Emitter- lung W3 nach O fließt, ständig leitend. Wird der folgers. Außerdem erhält man einen absolut horizon- *° Schaltung an der Eingangsklemme E ein kurzer positalen Verlauf des Daches des Ausgangsimpulses, da tiver Triggerimpuls zugeführt, so fließt über die sich Schwankungen der Ansteuerspannung in ge- Diode Gr4 ein Basisstrom für den Transistor T1, wissen Grenzen für den Emitterfolger auf den Aus- macht diesen leitend, und die Schaltung arbeitet ingang nicht mehr auswirken. Die grundsätzlich vor- folge der starken Rückkopplung (2:1) als normaler handene leichte Schräge des Impulsdaches des Sperr- *5 Sperrschwinger, wobei die Impulslänge im wesentschwingerimpulses kann sich also nicht mehr störend liehen durch die Induktivitäten der Wicklungen W1 bemerkbar machen. und W2 und den ohmschen Widerstand von i?4 bein der Zeichnung ist ein mögliches Ausführungs- stimmt wird.In the idle state, the transistor T 1 of the coupling diode and the base of the transistor of the blocking oscillator are blocked and the transistor T 2 of the emitter follower, which connects to the fixed potential, is connected to the 5 emitter follower by the base current, which switches an inductance via the resistor . This allows resistance R 1 and the inductance L flows, since it follows a further acceleration of the control of the largest voltage gradient, i.e. after the transistor of the emitter follower and thus a wide - 6.8 V and not via the diode Gr 1 and the Further steepening of the opening flank of the emitter W 3 flows towards O , constantly conducting. Will the followers. In addition, you get an absolutely horizontal * ° circuit at the input terminal E a short positive course of the top of the output pulse, since a tive trigger pulse is supplied, a base current for the transistor T 1 flows via the fluctuations in the control voltage in the diode Gr 4 , know limits for the emitter follower on what makes it conductive, and the circuit no longer works ingang. The basically consequence of the strong feedback (2: 1) as normal, slightly inclined of the impulse roof of the blocking * 5 blocking oscillator, whereby the impulse length in the essential oscillating impulse can no longer make itself noticeable through the inductances of the windings W 1. and W 2 and the ohmic resistance of i? 4 The drawing shows a possible implementation. beispiel für eine erfindungsgemäße Schaltung dar- Im Arbeitszustand des Sperrschwingers steht anexample of a circuit according to the invention dar- In the working state of the blocking oscillator is pending gestellt. An Hand dieser Zeichnung sollen der Auf- 20 dem Verbindungspunkt der Ausgangswicklung W3 desposed. Of up to 20 W the point of connection of the output winding 3 with reference to this drawing, the bau und die Wirkungsweise der Schaltung noch etwas Sperrschwingers und der Koppeldioden Gr1 und Gr., construction and the mode of operation of the circuit a little blocking oscillator and the coupling diodes Gr 1 and Gr., näher erläutert werden. und des Dämpfungswiderstandes R2 ein negativer Im-are explained in more detail. and the damping resistance R 2 a negative im- Den Eingang der Schaltung bildet ein in üblicher puls, der um die Anfangsspannung der Koppeldioden Weise aufgebauter Sperrschwinger mit einem Tran- Gr1 und Gr2 negativer sein muß als die negative Besistor T1, in dessen Basis- und Kollektorzweig die 25 triebsspannung von — 6,8 V. In dem gewählten AusWicklungen Wx und W2 eines Übertragers Tr liegen. führungsbeispiel beträgt er — 7,0 V und errechnet Im Emitterzweig des Transistors Tx liegt eine Parallel- sich aus der Betriebsspannung von — 6,8 V und der schaltung aus einem ohmschen Widerstand i?4 und Anfangsspannung der Koppeldioden von 200 mV.
einer Kapazität C. Die Ansteuerung des Sperrschwin- Solange an der Diode Gr1 der negative Sperrgers von außen erfolgt an der Klemme E, die über 30 Schwingerimpuls anliegt, fließt der Strom über den die Diode Gr4 mit der Basis des Transistors T1 ver- Widerstand A1, und der Transistor T9 des Emitterbunden ist. folgers bleibt gesperrt, bis der SperrschwingerimpulsThe input of the circuit is a usual pulse, which has a blocking oscillator built up around the initial voltage of the coupling diodes, with a tran- Gr 1 and Gr 2, must be more negative than the negative Besistor T 1 , in whose base and collector branch the drive voltage of -6 , 8 V. In the selected winding W x and W 2 of a transformer Tr lie. guiding example it is - 7.0 V and calculated. In the emitter branch of the transistor T x there is a parallel between the operating voltage of - 6.8 V and the circuit of an ohmic resistor i? 4 and the initial voltage of the coupling diodes of 200 mV.
a capacitance C. The control of the blocking frequency as long as the negative blocking device at the diode Gr 1 is carried out from the outside at the terminal E, which is applied for 30 oscillating pulses, the current flows through which the diode Gr 4 connects to the base of the transistor T 1. Resistor A 1 , and the transistor T 9 of the emitter is bonded. consequently remains blocked until the blocking oscillator pulse Die Verbindung des Sperrschwingers mit der nach- abgeklungen ist.The connection of the blocking oscillator with which has decayed. folgenden Schaltung erfolgt über die Ausgangswick- Die Serienschaltung aus dem Widerstand R2 und lung W.A des Übertragers Tr, der eine Serienschaltung 35 der Diode Gr3, die der Ausgangswicklung des Sperraus der Diode Gr3 und dem Widerstand R2 parallel schwingers W3 parallel liegt, dient lediglich zur Beliegt. An den Verbindungspunkt der Wicklung Ws dämpfung der Abschaltspitze des Sperrschwingers und der Serienschaltung aus der Diode Gr3 und dem und verhindert die Überlastung des Transistors T1.
Widerstand R2 sind die Dioden Grx und Gr2 ange- Auch bei einer stark kapazitiven Belastung an der schlossen, die zu der Basis bzw. dem Emitter des 4° Ausgangsklemme A, etwa durch eine Ausgangskapa-Transistors T2 des Emitterfolgers führen. Der Emitter zität CL, gestattet die Schaltung eine rasche Umdieses Transistors ist über den Widerstand R3 mit ladung dieses Lastkondensators, die dann durch den dem negativen Festpotential von Eingang und Aus- Sperrschwinger über die Diode Gr.2 während der gang verbunden. Der Verbindungspunkt der Koppel- Vorderflanke des Sperrschwingers erfolgt. In dieser diode Gr1 und der Basis des Transistors T2 ist über 45 energiereichen Phase des Impulses ist kein Einfluß eine Serienschaltung aus der Induktivität L und dem auf seine Länge zu erwarten.The following circuit takes place via the output winding The series circuit of the resistor R 2 and treatment W. A of the transformer Tr, which is a series circuit 35 of the diode Gr 3 , the output winding of the blocking of the diode Gr 3 and the resistor R 2 parallel oscillator W 3 is parallel, is only used for lying. At the connection point of the winding W s attenuates the switch-off peak of the blocking oscillator and the series connection of the diode Gr 3 and the and prevents overloading of the transistor T 1 .
Resistor R 2 , the diodes Gr x and Gr 2 are connected, even with a strong capacitive load, which lead to the base or emitter of the 4 ° output terminal A, for example through an output capacitor transistor T 2 of the emitter follower. The emitter rate C L , the circuit allows a quick Umdieses transistor is charged via the resistor R 3 with this load capacitor, which then by the negative fixed potential of the input and output blocking oscillator via the diode Gr. 2 connected during the gang. The connection point of the coupling front flank of the blocking oscillator takes place. In this diode Gr 1 and the base of the transistor T 2 is over 45 high-energy phase of the pulse, no influence of a series circuit of the inductance L and the length is to be expected. ohmschen Widerstand R1 mit einem Festpotential In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind so-Ohmic resistance R 1 with a fixed potential In the illustrated embodiment, verbunden, das in dem gewählten Beispiel den wohl im Sperrschwinger als auch im Emitterfolgerconnected, which in the selected example is probably in the blocking oscillator as well as in the emitter follower Wert+20 V hat. Der Kollektor des Transistors T2 ist npn-Transistoren verwendet. Die erfindungsgemäßeHas a value of + 20 V. The collector of transistor T 2 is used npn transistors. The inventive mit dem Nullpotential verbunden. 5° Schaltung läßt sich aber ebenso mit pnp-Transistorenconnected to zero potential. 5 ° switching can also be done with pnp transistors Die Abnahme des Ausgangsimpulses erfolgt zwi- realisieren. Es ist dazu lediglich erforderlich, die Besehen der Klemmet und dem Festpotential, wobei triebspotentiale und die Polungen der verschiedenen zwischen beiden Punkten eine durch die Parallel- Dioden umzukehren und die Wicklungen des Überschaltung des Kondensators CL und des Widerstan- tragers Tr im umgekehrten Sinne zu orientieren.
Standes RL angedeutete kapazitive oder rein ohmsche 55
Last vorgesehen werden kann. Die Größe des Ausgangsimpulses liegt in dem gewählten Beispiel bei Patentansprüche:
6,8 V, wobei das Vorzeichen des Impulses negativ ist.The output pulse is picked up between. It is only necessary to observe the Klemmet and the fixed potential, whereby the drive potentials and the polarities of the different between the two points are reversed by the parallel diodes and the windings of the connection of the capacitor C L and the resistor Tr are reversed orientate.
Standes R L indicated capacitive or purely ohmic 55
Load can be provided. The size of the output pulse is in the selected example with claims:
6.8 V, the sign of the pulse being negative. Im Ruhezustand liegen an der Basis des Transi- 1. Schaltung zur Erzeugung von Impulsen kon-In the idle state there are at the base of the transi- 1. Circuit for generating pulses stors T1 über die Wicklung W1 —6,8 V von dem Ein- So stanter Länge und hoher Flankensteilheit mitstors T 1 via the winding W 1 -6.8 V from the input So stant length and high edge steepness with gang und Ausgang der Schaltung gemeinsamen Fest- einem eingangsseitigen Sperrschwinger, dessenoutput and output of the circuit common fixed to an input-side blocking oscillator whose potential. Der Emitter des Transistors T1 erhält im Kernwicklungen im Basis- und im Kollektorzweigpotential. The emitter of transistor T 1 has core windings in the base and collector branches Ruhezustand über den Widerstand i?4 das gleiche des Sperrschwingertransistors liegen, und einemIdle state across the resistor i? 4 are the same of the blocking oscillator transistor, and one Potential, während am Kollektor über die Wick- ausgangsseitigen Emitterfolger, dadurch ge-Potential, while at the collector via the emitter follower on the output side, lung W0 das Potential O anliegt. 65 kennzeichnet, daß die Basis des Transistorsment W 0 the potential O is present. 65 indicates that the base of the transistor Das Ruhepotential am Emitter des Transistors T2 des Emitterfolgers über eine Diode an die Ausliegt bei — 0,3 V in dem gewählten Beispiel, während gangswicklung des Sperrschwingers angekoppelt sich die Basis des Transistors T2 auf+0,2 V befindet und der Verbindungspunkt der TransistorbasisThe quiescent potential at the emitter of the transistor T 2 of the emitter follower via a diode to the output is at -0.3 V in the example chosen, while the output winding of the blocking oscillator is coupled to the base of the transistor T 2 at + 0.2 V and the connection point of the Transistor base und der Koppeldiode über einen Widerstand mit einem Festpotential verbunden ist.and the coupling diode is connected to a fixed potential via a resistor. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Emitter des Transistors des Emitterfolgers über eine weitere Diode an die Ausgangswicklung desSperrschwingers angekoppelt ist.2. A circuit according to claim 1, characterized in that the emitter of the transistor of the Emitter follower is coupled to the output winding of the blocking oscillator via another diode. 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie zu dem den Verbindungspunkt der ersten Koppeldiode und der Basis des Transistors des Emitterfolgers mit dem Festpotential verbindenden Widerstand eine Induktivität geschaltet ist.3. A circuit according to claim 1 or 2, characterized in that in series with the connection point the first coupling diode and the base of the transistor of the emitter follower with the fixed potential connecting resistor is connected to an inductance. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 509 659/420 8.65 ® Bundesdruckerei Berlin509 659/420 8.65 ® Bundesdruckerei Berlin
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