DE1206016B

DE1206016B - Astabiler Multivibrator

Info

Publication number: DE1206016B
Application number: DES88494A
Authority: DE
Inventors: Kurt Friebel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-11-29
Filing date: 1963-11-29
Publication date: 1965-12-02

Description

Astabiler Multivibrator Die Erfindung betrifft einen astabilen Multivibrator mit unsymmetrischem Tastverhältnis.
Bei Trägerfrequenzsystemen mit impulsgesteuerter Pegelregelung ist es bekannt, als Taktgeber für die Impulssteuerung astabile Multivibratoren zu verwenden. Nachteilig ist bei diesen astabilen Multivibratoren, daß die sie speisende Versorgungsspannungsquelle durch die von den Multivibratoren abgegebene Impulsspannung kurzzeitig äußerst stark belastet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Taktgeber für impulsgesteuerte Regelung bei Trägerfrequenzsystemen zu schaffen, der die Gleichspannungsquelle keiner unzulässigen Stoßbeanspruchung aussetzt.
Als Taktgeber wird ein astabiler Multivibrator mit unsymmetrischem Tastverhältnis verwendet, der gemäß der Erfindung so ausgebildet ist, daß ein Kondensator derart in der ausgangsseitigen Multivibratorstufe angeordnet ist, daß er während der Impulsdauer die für den in dieser Stufe liegenden Lastwiderstand benötigte Energie liefert und daß er während der Impulspause über einen ohmschen Widerstand, über den zugleich gemeinsam mit dem Lastwiderstand eine der Betriebsspannungen für diese Stufe zugeführt ist, aufgeladen wird und daß ferner in an sich bekannter Weise eine Steuerspannung angelegt ist, die ab einem einstellbaren Schwellwert den Schwingvorgang anregt und unterhalb dieses Schwellwertes unterbricht.
Durch diese Maßnahmen wird eine in bezug auf die Versorgungsspannungsquelle rückwirkungsfreie Abgabe von Schaltimpulsen erreicht. Die zugeführte Steuerspannung ermöglicht es, den Multivibrator ab einem eingestellten Schwellwert stillzusetzen.
Bildet man den astabilen Multivibrator so aus, daß mindestens eine Stufe, vorzugsweise die Ausgangsstufe aus mindestens zwei aktiven Elementen, die einen gemeinsamen Verstärker bilden, besteht, so läßt sich die Unsymmetrie des Tastverhältnisses vergrößern. Als aktive Elemente lassen sich vorteilhaft Transistoren verwenden.
An Hand des Ausführungsbeispiels nach der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
In der Zeichnung ist ein astabiler Multivibrator mit drei Transistoren dargestellt. Zur Ausgangsstufe gehören dabei die zwei Transistoren 1 und 2, die einen Gleichstromverstärker in Emitterschaltung bilden. Die Basis des zweiten Transistors 2 ist über die Kapazität 4 mit dem Kollektor des dritten Transistors 3 und die Basis des dritten Transistors 3 ist über die Kapazität 5 mit dem Kollektor des ersten Transistors 1 verbunden. Die Kollektorspannung wird dem Transistor 3 über den ohmschen Widerstand 6 und dem zweiten Transistor 2 über den ohmschen Widerstand 7 zugeführt. Die beiden Kollektorwiderstände unterscheiden sich sehr stark in ihrer Größe, so daß die einsetzende Schwingung eine starke Unsymmetrie aufweist. Die Basisspannung für den dritten Transistor 3 gelangt über den ohmschen Widerstand 8 an die Basis dieses Transistors. Außerdem ist die Basis des Transistors über den ohmschen Widerstand 12 mit dem Kollektor des zweiten Transistors 2 gekoppelt. Der Basis des zweiten Transistors 2 wird über den ohmschen Widerstand 9 die Steuerspannung USt zugeführt. Durch die Größe der Steuergleichspannung kann außerdem die Impulsfolge verändert werden. Der Emitter des Transistors 1 ist über den ohmschen Widerstand 1.0 mit dem Emitter des dritten Transistors 3 verbunden. Die Emitterspannung gelangt über den ohmschen Widerstand 11 an den Emitter des ersten Transistors 1 direkt und an den Emitter des Transistors 2 über den ohmschen Widerstand 10. Im Kollektorkreis des ersten Transistors 1 liegt der Lastwiderstand 13. In Reihe zu diesem Lastwiderstand wird über den ohmschen Widerstand 14, dessen Widerstandswert größer ist als der des Lastwiderstandes, die Kollektorspannung für den Transistor 1 zugeleitet. Zwischen der vom Kollektor des Transistors 1 abgelegenen Klemme des Lastwiderstandes 13 und dem emitterseitigen Pol der Versorgungsspannungsquelle ist die Kapazität 15 geschaltet. Die Basis des Transistors 1 ist über den als Heißleiter ausgebildeten ohmschen Widerstand 16 mit Erdpotential verbunden. Durch den Heißleiter 16 werden temperaturbedingte Schwankungen der Basis-Emitter-Spannung des Transistors 1 ausgeglichen.
Die Start- und Stoppbefehle- werden dem Multivibrator in Form der Steuerspannung zugeführt. Bei gesperrtem Multivibrator erhält die Basis des zweiten Transistors 2 über den ohmschen Widerstand 9 Sperrpotential. Der erste und zweite Transistor sind dadurch gesperrt. Der dritte Transistor 3 erhält über die ohmschen Widerstände 7 und 12 Basisstrom und ist somit geöffnet. Da nun am Kollektor des dritten Transistors 3 im wesentlichen das positive Potential des Emitters liegt, ist die Kapazität 4 entladen. Bei vorhandener Regelabweichung ist die Steuerspannung entsprechend negativ und die Basis des zweiten Transistors erhält über den Widerstand 9 negatives Potential. Dadurch wird der Transistor 2 leitend und damit auch der erste Transistor 1. Im Kollektorkreis des Transistors 1 fließt ein Strom. Ist der im Kollektorkreis dieses Transistors liegende Lastwiderstand 13 beispielsweise ein Schrittschaltwerk, so wird es durch diesen Stromimpuls um einen Schritt weitergeschaltet. Der dritte Transistor 3 ist für die Dauer des Schaltimpulses gesperrt. An seinem Kollektor liegt deshalb negatives Potential, so daß die Kapazität 4 aufgeladen wird. Während der Impulsdauer sperrt diese Kapazität 4 den zweiten Transistor 2 und entlädt sich langsam über- den ohmschen Widerstand 9 und den Eingangswiderstand des zweiten Transistors 2. Wenn sich die Kapazität 4 vollständig entladen hat, wird der zweite Transistor 2 wieder leitend und der gesamte Vorgang beginnt von neuem.
Die Energie für den Lastwiderstand wird der Kapazität 15 entnommen. Während des Sperrzustandes des Transistors 1 wird diese Kapazität über den ohmschen Widerstand 14 wieder aufgeladen. Je größer der Wert des ohmschen Widerstandes 14 im Verhältnis zum Wert des Lastwiderstandes gewählt wird, um so wirkungsvoller ist die Entkoppelung zur Versorgungspannung UB.

Claims

Patentansprüche: 1. AstabilerMultivibrator mit unsymmetrischem Tastverhältnis,dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (15) derart in der ausgangsseitigen Multivibratorstufe angeordnet ist, daß er während der Impulsdauer die für den in dieser Stufe liegenden Lastwiderstand (13) benötigte Energie liefert und daß er während der Impulspause über einen ohmschen Widerstand (14), über den zugleich gemeinsam mit dem Lastwiderstand eine der Betriebsspannungen für diese Stufe zugeführt ist, aufgeladen wird und daß ferner in an sich bekannter Weise eine Steuerspannung (USt) angelegt ist, die ab einem einstellbaren Schwellwert den Schwingvorgang anregt und unterhalb dieses Schwellwertes unterbricht.
2. Astabiler Multivibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Stufe, vorzugsweise die Ausgangsstufe, aus mindestens zwei aktiven Elementen (1, 2), die einen gemeinsamen Verstärker bilden, besteht.
3. Astabiler Multivibrator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als aktive Elemente Transistoren (1, 2; 3) verwendet sind.
4. Astabiler Multivibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Versorgungsspannungsquelle und Kondensator (15) liegende ohmsche Widerstand bezüglich seines Widerstandswertes groß gegenüber dem Widerstandswert des Lastwiderstandes (13) ist.