DE1215200B - Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Impulsen aus beliebigen Eingangssignalen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H03k

Deutsche KL: 21 al - 36/02

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

G 37353 VIII a/21 al
25. März 1963
28. April 1966

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit geringem Stromverbrauch zur Erzeugung von Impulsen gleichen Energieinhalts und gleicher Form aus Eingangsimpulsen beliebiger Form und Dauer, die einen bestimmten Schwellenwert übersteigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Schaltungsanordnung zu schaffen, die sehr leistungsfähig ist und gleichzeitig einen geringen Stromverbrauch, besonders im Zustand der Ruhe und der Bereitschaft, hat, so daß sie für Satelliten, unbemannte Wetterstationen und ähnliche Anwendungszwecke geeignet ist, bei denen die Stromversorgung durch Batterien problematisch ist und trotzdem ein zuverlässiges Arbeiten der Schaltungsanordnung über lange Zeiträume hin verlangt wird.

Die Schaltungsanordnung soll darüber hinaus imstande sein, ohne Rücksicht auf die Art und den zeitlichen Abstand der Eingangssignale Ausgangsimpulse von stets gleichbleibendem Energieinhalt und gleichbleibender Form zu erzeugen. Sie soll empfindlich sein und auch auf wenig ausgeprägte, schwache Eingangssignale ansprechen, vorausgesetzt nur, daß diese einen bestimmten Schwellenwert erreichen. Darüber hinaus soll die Schaltungsanordnung auf Eingangssignale ansprechen, deren Amplitude und Wellenform in weiten Grenzen schwanken und die entweder in regelmäßigen, kleinen Abständen oder unregelmäßig in großen Abständen, selbst in solchen bis zu mehreren Monaten, aufeinanderfolgen, und sie soll in allen diesen Fällen Ausgangssignale von gleichbleibender Form und Stärke erzeugen. Das Gegenstück zu den genannten langsamen Eingangssignalen sind beispielsweise sinusförmige Eingangssignale hoher Frequenz in der Größenordnung von 30 bis 80 Kilohertz oder mehr.

Die Schaltungsanordnung soll außerdem auf Eingangssignale ansprechen, deren Dauer in weiten Grenzen schwankt, d. h. auf Eingangssignale von wenigen Mikrosekunden Dauer bis zu Eingangssignalen in Form eines lang anhaltenden Signals unbestimmter Dauer. Die Schaltungsanordnung soll trotz alledem weitgehend unabhängig sein von Schwankungen der Batteriespannung und der Charakteristiken der verwendeten Transistoren und sonstigen Teile. Schließlich soll die Schaltungsanordnung möglichst einfach ausgebildet sein, ein geringes Gewicht und einen geringen Platzbedarf haben und geeignet sein, in Miniaturtechnik als »Baustein« für andere, kompliziertere Geräte ausgeführt zu werden.

Es ist bei monostabilen Kippschaltungen bekannt, einen sogenannten Sättigungstransformator zu verwenden, dessen Kern eine rechteckige Hysteresis-

Schaltungsanordnung zur Erzeugung von
Impulsen aus beliebigen Eingangssignalen

Anmelder:

General Time Corporation,

New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. G. W. Schmidt, Patentanwalt,
München 5, Buttermelcherstr. 19

Als Erfinder benannt:
Frank Payson Rennie,
Stamford, Conn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 26. März 1962 (182 317)

schleife hat und der mit einer durch Transistoren ge-

a5 steuerten Sättigungswicklung, einer Auslösewicklung und einer Rückstellwicklung versehen ist.

Es ist ferner bekannt, bei astabilen und bistabilen Kippschaltungen, die nach Art eines Multivibrators aufgebaut sind, zwei komplementäre Transistoren zu verwenden, die entweder beide stromleitend oder, beide nichtleitend sind.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die erforderlichenfalls in einer Schmitt-Triggerschaltung in Rechteckimpulse umgewandelten und mittels eines Differenziergliedes differenzierten Eingangssignale einer monostabilen Kippschaltung zugeführt werden, die einen im Ruhezustand stromlosen Transistor enthält, der über seinen Kollektor mit der Basis eines komplementären Transistors verbunden ist und beim Anlegen eines negativen Auslöseimpulses an seine Basis den komplementären Transistor in den leitenden Zustand überführt, wobei dieser Transistor durch die im Kollektorkreis befindliche Sättigungsspule eines an sich bekannten, mit Rückstellschaltung versehenen Impulstransformators mittels einer Rückführung zur Basis des Transistors für die Dauer der Ummagnetisierung den stromführenden Zustand in beiden Transistoren aufrechterhält, wonach mittels der Rückstellwicklung des Impulstransformators und eines Rückstelltransistors durch Rückmagnetisierung des Kernes der ursprüngliche stromlose Zustand der Transistoren wiederhergestellt wird.

609 560/428

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor.

F i g. 1 ist ein Schaltschema eines Impulserzeugers nach der Erfindung;

F i g. 2 zeigt die Hysteresisschleife des für den Transformator verwendeten Kernes;

F i g. 3 zeigt die Wellenformen an verschiedenen Punkten der Schaltung.

Der mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 bezeichnete Impulserzeuger hat eine Eingangsklemme 11 und eine Ausgangsklemme 12. Die Eingangsklemme wird mit einer geeigneten Signalquelle verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel spricht der Impulserzeuger auf positive Eingangssignale an. Er hat einen Eingangswiderstand 16 und eine Eingangsdiode 15, so daß negative Eingangssignale zur Erde abgeleitet werden. Um jedes positive Eingangssignal in einen scharf definierten Impuls von ausreichender Amplitude zu verwandeln, ist eine Eingangskippschaltung 20 vorgesehen, welche die Transistoren Tl und Tl enthält. Dies sind im vorliegenden Fall NPN-Transistoren, die über die Hauptleitung 21 mit Strom gespeist werden, welche mit einer Stromquelle 22 verbunden ist. Bei einem Satelliten od. dgl. ist dies normalerweise eine Batterie von begrenzter Kapazität. Die Transistoren Tl und Γ 2 haben Kollektorwiderstände 23 bzw. 24 und einen gemeinsamen Emitterwiderstand 25. Die Basis des Transistors Tl ist mit der Eingangsklemme 11 verbunden und hat einen Eingangs- oder Nebenwiderstand 26. Die Basis des Transistors Γ2 erhält eine Vorspannung über einen Spannungsteiler, der aus den Widerständen 27 und 28 besteht, die mit der' Kollektorklemme des Transistors Tl verbunden sind. Die beschriebene Kippschaltung 20 ist eine Schmittsche Kippschaltung, welche bei Empfang eines beliebig geformten Eingangssignals einen Ausgangsimpuls von Rechteckform abgibt, vorausgesetzt daß das Eingangssignal einen bestimmten Schwellenwert erreicht, der imstande ist, den ersten Transistor leitend zu machen.

Die Werte der Schaltung sind derart gewählt, daß der Transistor Tl bis zur Sättigung stromleitend wird, wobei der Emitterstrom durch den gemeinsamen Emitterwiderstand 25 fließt. Wenn ein Eingangssignal empfangen wird, beispielsweise der Impuls 30 der Fig. 3, und die Eingangsspannung den Schwellenwert 31 erreicht, wird der erste Transistor stromleitend. Die Schaltung ist derart, daß der anfängliche Stromfluß des Transistors Tl eine regenerative Wirkung hervorruft, so daß der Transistor Tl voll leitend und der Transistor Γ 2 nichtleitend wird. Wenn in dem Widerstand 23 Strom fließt, ändert sich dadurch die Spannung der Kollektorklemme nach der negativen Seite hin. Dies verringert die die Leitfähigkeit bewirkende Vorspannung der Basis des Transistors Tl, so daß dessen Stromleitung ebenfalls verringert wird. Bei verringertem Stromfluß durch den gemeinsamen Emitterwiderstand 25 verringert sich der Spannungsabfall an den Klemmen dieses Widerstandes, so daß die die Leitfähigkeit hervorrufende Vorspannung des Transistors Γ1 sich erhöht. Dies bewirkt einen noch größeren Stromfluß durch den Transistor Tl und einen geringeren Stromfluß durch den Transistor Tl. Da die Wirkung sich von selbst steigert, wird der Transistor Tl sofort bis zur Sättigung stromleitend, während der Transistor Tl nichtleitend wird. Die <Folge davon ist eine plötzliche Spannungsänderung im Punkt 32 der Schaltung, wie beim Bezugszeichen 35 der Fig. 3 dargestellt. Die Spannung sinkt von einem Wert von 12 Volt auf einen Wert, der wesentlich geringer ist.

Um einen kurzen negativen Impuls mit scharfer Spitze zu erhalten, der an den folgenden Teil der Schaltung angelegt wird, ist ein der Differenzierung dienender Kondensator 40 vorgesehen, der mit dem

ίο Punkt 32 der Schaltung-verbunden ist, und der eine scharfe negative Spitze 41 (Fig. 3) hervorruft, die an die Klemme 42 angelegt wird. Der scharfe Impuls 41 ist ausreichend, um den restlichen Teil der Schaltung derart zu kippen, daß an der Ausgangsklemme 12 ein Ausgangsimpuls erscheint, wie weiter unten näher beschrieben. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß der Transistor Tl leitend und der Transistor Tl nichtleitend bleibt, so lange das Eingangssignal die Eingangsklemme 11 beaufschlagt. Hört das Eingangssignal auf, so verringert sich der Stromfluß durch den Transistor Tl, was einen verringerten Spannungsabfall am Kollektorwiderstand 23 und eine nach der positiven Seite hin gerichtete Spannungsänderung an der Kollektorklemme 32 zur Folge hat.

Dies bewirkt eine nach der positiven Seite hin gerichtete Spannungsänderung an der Basis des zweiten Transistors Tl, so daß dieser leitend wird. Der Stromfluß durch den gemeinsamen Emitterwiderstand 25 steigt daher an, so daß die die Stromleitung be-

wirkende Vorspannung des Transistors Tl verringert wird. Da diese Wirkung kumulativ ist, wird der Transistor Tl schnell nichtleitend und der Transistor Tl leitend bis zur Sättigung, so daß eine nach der positiven Seite hin gerichtete Spannungsänderung 43 (F i g. 3) hervorgerufen wird, die nach Differenzierung durch den Kondensator 40 einen positiven Impuls 44 erzeugt, der an die Klemme 42 angelegt wird. Der Impuls 44 kann jedoch außer Betracht gelassen werden, da er keine Wirkung hervorruft; seine einzige Wirkung besteht darin, daß die nächste Stufe der Schaltung stärker nichtleitend wird.

Der restliche Teil der Schaltung enthalt einen Transformator 50 mit einem sättigbaren Kern 54, einer Sättigungswicklung 51, einer Kipp- oder Auslösewicklung 52 und einer Rückstellwicklung 53. Der Transformator ist vorzugsweise derart ausgebildet, wie in der USA.-Patentschrift 2 897 380 näher beschrieben. Der Kern 54 hat eine im wesentlichen rechteckige Sättigungscharakteristik, die in F i g. 2 dargestellt ist. Zu dem Transformator gehört ein elektronischer Schalter in Form eines Transistors Γ 5, dessen Eingangskreis mit der Auslösewicklung 52 verbunden ist und dessen Ausgangskreis dazu dient, die Rückstellwicklung 53 mit der Stromquelle 22 zu verbinden. Der Transistor Γ 5 ist normalerweise nichtleitend. Wenn in der weiter unten beschriebenen Weise der Punkt der positiven Sättigung des Kerns 54 überschritten ist, induziert die daraus resultierende, teilweise Verringerung des Magnetflusses des Kerns in der Auslösewicklung 52 eine Spannung, die den Transistor TS leitend macht. Der durch den Transistor T 5 fließende Strom fließt auch durch die Rückstellwicklung 53 und hat die Tendenz, den Kern zur negativen Sättigung zu bringen. Die dadurch in der Auslösewicklung 52 induzierte Spannung hält den durch den Transistor Γ 5 fließenden Strom aufrecht, bis der Kern zur negativen Sättigung gelangt ist; danach wird keine weitere Spannung in

der Auslösewicklung induziert, so daß der Transistor TS nichtleitend wird. Zu Dämpfungszwecken ist vorzugsweise noch ein Widerstand 55 zur Rückstellwicklung parallel geschaltet.

Die Ausbildung der Transformatorschaltung ist derart, daß ein kurzer Eingangsimpuls, im vorliegenden Fall ein negatives Signal mit scharfer Spitze, einen Stromfluß durch die Sättigungswicklung 51 des Transformators 50 hervorruft, welcher andauert, bis die positive Sättigung des Kerns erreicht ist, worauf die Rückstellwicklung 53 Strom erhält, bis der Kern wieder den Zustand der negativen Sättigung erreicht hat. Ein Eingangstransistor und ein Sättigungstransistor sind in Reihe geschaltet, um die Sättigungswicklung mit Strom zu versorgen, wobei eine Rückführung von der Sättigungswicklung zum Eingangstransistor dafür sorgt, daß der Eingangstransistor so lange leitend bleibt, als an der Sättigungswicklung ein Spannungsabfall entsteht. Im einzelnen ist hierbei die Ausbildung folgende: Der Eingangstransistor Γ 3 hat einen Eingangswiderstand 61 und die Kollektorwiderstände 62 und 63, die einen Spannungsteiler mit einer mittleren Klemme 64 bilden. Die Basis des Sättigungstransistors Γ 4 ist mit dieser Klemme 64 verbunden; sein Kollektor ist über einen Widerstand 65 und die Sättigungswicklung 51 mit der positiven Klemme der Batterie verbunden. Die Rückführung von der Sättigungswicklung zum Eingang des Eingangstransistors Γ 3 erfolgt vom Punkt 66 über den Widerstand 67 zur Basis des Transistors Γ 3. Hierdurch wird erreicht, daß der Transistor Γ 3 leitend bleibt, solange an der Sättigungswicklung ein nennenswerter Spannungsabfall entsteht, d. h., bis die positive Sättigung erreicht ist.

Im Zustand der Ruhe (welcher gleichzeitig der Zustand der Bereitschaft ist) fließt durch die Transistoren Γ3 und T 4 kein Strom. Erscheint jedoch im Punkte 42 ein scharfer negativer Impuls 41 (F i g. 3), so wird der Transistor T 3 (ein Transistor von Typ PNP) leitend. Es fließt daher Strom durch die Kollektorwiderstände 62 und 63, so daß die Spannung im Punkt 64 sich nach der positiven Seite hin ändert, wodurch der Transistor Γ 4 (ein Transistor vom Typ NPN) leitend wird. Dies bewirkt einen Stromfluß durch die Sättigungswicklung 51 in einer solchen Richtung, daß die im Ruhezustand negative Sättigung des Kerns sich nach der positiven Seite hin ändert. Als Folge dieser Änderung des Magnetflusses entsteht in der Sättigungswicklung eine Gegen-EMK, so daß die Spannung an ihrer Klemme 66 den Eingangstransistor T 3 leitend erhält. In einem praktischen Fall hatte bei Verwendung einer Spannungsquelle von 12 Volt die induzierte Spannung etwa die Größe von 6 Volt, was bewirkte, daß die Basis des Transistors T 3 um 0,7 Volt negativ gegenüber dem Emitter wurde. Das Fortbestehen des Stromflusses im Ausgangskreis des Transistors ist daher auch dann gesichert, wenn der Auslöseimpuls 41 bereits aufgehört hat. Der Stromfluß durch den Transistor T 3 erteilt dem Transistor Γ 4 eine solche Vorspannung, daß der Sättigungsstrom weiter bestehenbleibt. Nachdem der Punkt der Sättigung des Kerns 50 erreicht und ein wenig überschritten ist, wird jedoch das Anwachsen des Flusses und damit die Impedanz der Sättigungswicklung 51 drastisch reduziert, so daß die letztere nur noch ihren Ohmschen Widerstand hat und der Spannungsabfall an der Wicklung 51 daher entsprechend gering wird. Als Folge davon ändert sich die Basisvorspannung des Transistors 2°3 derart, daß er nichtleitend wird. Dies bewirkt, daß die Spannung des Punktes 64 seines Kollektorkreises sich dem Erdpotential nähert, was wiederum zur Folge hat, daß der Transistor T 4 nichtleitend wird und der Stromfluß durch die Sättigungswicklung 51 aufhört. Das Aufhören des Strömflusses durch die Sättigungswicklung bewirkt, daß der Magnetfluß um einen geringen Wert sinkt, wodurch in der Auslösewicklung

ίο 52 ein Strom induziert wird, der den Rückstelltransistor Γ 5 leitend macht. Die Folge davon ist ein Stromfluß durch die Rückstellwicklung 53, der den Kern in den Ausgangszustand der negativen Sättigung zurückführt, was wiederum bewirkt, daß die Spannung im Punkt 66 sich plötzlich ändert (s. die Linie 69 in F i g. 3) und einen verhältnismäßig hohen Wert annimmt.

Es ist parallel zum Eingang des Transistors Γ 3 ein Kondensator geschaltet, der sicherstellen soll, daß der Transistor Γ 3 unter allen Umständen bis zum Empfang des nächsten Eingangssignals nichtleitend bleibt. Zu diesem Zweck ist der Kondensator 70 vorgesehen, welcher die positive Ladung speichert, die beim Umschalten von der positiven Sättigung des Transformatorkerns auf die negative Sättigung entsteht. Wenn die negative Sättigung erreicht und um einen geringen Betrag überschritten ist, wird die beim Zurückfallen des Magnetflusses auf den Sättigungsspiegel in der Wicklung 51 induzierte Spannungs- spitze71 (Fig. 3), deren Polarität den TransistorT3 leitend machen würde, unwirksam gemacht. Da die Spannungsspitze 71 keine ausreichende Ladung erzeugt, um die Spannung an den Klemmen des Kondensators 70 innerhalb der Zeitkonstanten des Kondensatorkreises umzukehren, besteht keine Gefahr, daß diese Spitze den Transistor T 3 leitend macht, was wieder eine positive Sättigung hervorrufen würde. Es besteht daher nicht die Gefahr, daß die Schaltung selbsterregend weiterarbeitet.

Das Ausgangssignal kann in irgendeiner geeigneten Weise von der Schaltung abgeleitet werden. Vorzugsweise enthält der Kern 54 eine Hilfswicklung 75. Statt dessen kann gewünschtenfalls auch der Spannungsausschlag der Emitterklemme des Rückstelltransistors T 5 zur Erzeugung des Ausgangssignals benutzt werden, indem der Emitter direkt mit der Ausgangsklemme 12 verbunden wird. In jedem Fall ist der erzeugte Ausgangsimpuls unter allen Umständen ein fixierter Impuls von stets gleichbleibender Wellenform, Dauer und Energiegehalt. Das durch den Impulserzeuger erzeugte Ausgangssignal ist in F i g. 3 mit dem Bezugszeichen 80 bezeichnet; es versteht sich, daß der Ausgangskreis einen Gleichrichter m Form einer Diode enthalten kann, welche so geschaltet ist, daß entweder der obere oder der untere Teil des Ausgangsimpulses zur Weiterleitung an eine geschlossene Schaltung ausgewählt wird.

Vergleicht man die beschriebene Schaltung mit der bekannter Impulserzeuger, so leuchtet der Grund für die Einsparung von Strom und die Schonung der Batterien ein. Im Ruhe- und Bereitschaftszustand ist der einzige stromverbrauchende Transistor der Transistor T 2 der Kippschaltung 20; alle anderen Transistoren sind nichtleitend. Da der Transistor T 2 nicht mehr als einen Kippimpuls zu liefern braucht, kann hierfür ein Transistor von außerordentlich geringem Sättigungsstrom gewählt werden. Wenn an der Eingangsklemme 11 ein Eingangssignal erscheint, wird

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der Transistor Γ2 nichtleitend und der Transistor signal an der Basis des Eingangstransistors Γ3 mit

Tl leitend, wie oben beschrieben. Diese Umschal- der Hinterkante statt mit der Vorderkante des Ein-

fung erfolgt innerhalb weniger Mikrosekunden; die gangssignals zusammen. Wenn gewünscht wird, daß

Transistoren Γ3 und Γ4 entnehmen der Stromquelle die Schaltung auf einen positiven Eingangsimpuls an-

22 daher Strom nur für eine Zeitspanne, die im all- 5 spricht, kann dies leicht dadurch erreicht werden,

gemeinen ein Bruchteil des an die Eingangsklemme daß der Typ des Transistors und die Polarität der

U angelegten Eingangssignals ist. Im Gegensatz Batterie 22 geändert wird.

dazu wird bei den bekannten Impulserzeugern der Der beschriebene Impulserzeuger arbeitet zuver-Transistor, der den Sättigungsstrom liefert, normaler- lässig und genau; jeder Teil der Schaltung schaltet weise für die volle Dauer des Eingangssignals leitend io lediglich von einem Zustand in den entgegengesetzten, gemacht. Die Anordnung ist daher weitgehend unabhängig Bei einer Signaleingangsfrequenz von 5000 Hertz von Änderungen der Batteriespannung oder der war der Stromverbrauch einer ausgeführten Schal- Charakteristiken der verwendeten Transistoren oder rung der beschriebenen Art folgender: Der Strom- anderen Einzelteile der Schaltung. Da es nicht erforverbrauch der Kippschaltung 20 betrug 0,03 Watt, 15 derlich ist, teure Einzelteile geringer Toleranzen oder der Stromverbrauch der Sättigungswicklung 51 und in besonderer Weise aufeinander abgepaßte Einzeldes Reihenwiderstandes 65 betrug 0,06 Watt, der teile zu verwenden, kann der beschriebene Impuls-Stromverbrauch der Rückstellwicklung 53 betrug erzeuger in einfacher Weise und mit geringen Kosten 0,06 Watt. Da die Transistoren Γ3, Γ 4 und Γ5 ent- ' hergestellt werden. Da keiner seiner Teile, nennensweder nichtleitend oder voll leitend sind, kann der 20 werten Belastungen unterliegt, ist darüber hinaus Stromverbrauch der Transistoren als vernachlässig- auch die entwickelte Wärme vernachlässigbar klein, bar klein angesehen werden. Der Gesamtverbrauch und es ist ohne weiteres möglich, alle Teile in eine lag in der Größenordnung von nur 0,15 Watt, d. h. Vergußmasse einzubetten und in einen »Baustein« bei etwa einem Siebentel des Stromverbrauches be- zu verwandeln, der für kompliziertere Schaltungen kannter Impulserzeuger. Wenn die Eingangsfrequen- 25 Anwendung findet.

zen kleiner werden, ist der Unterschied noch größer. Bei einem ausgeführten Impulserzeuger nach der

Würde das Eingangssignal eine Frequenz von Erfindung hatten die verwendeten Teile folgende

60 Hertz haben, so würde die beschriebene Schaltung Werte:

etwa ein Dreißigstel des Stromverbrauches bekannter Teil Wert

Impulserzeuger benötigen. Wenn die Eingangssignale 30 jg gj 2 200 Ohm

des Impulserzeugers bereits die Form einer scharfen 23' 24 28 4 700 Ohm

Spitze (wie bei 41 in F i g. 3) haben, kann die Kipp- 25' 63* 470 Ohm

schaltung20 auch weggelassen und das Eingangs- 26 ' ... 10000Ohm

signal direkt an den Punkt 42 angelegt werden, d. h. 27 " 1000 Ohm

an die Basis des Transistors T3, wobei gewünschten- 35 40 70 0 001 Mikrofarad

falls ein Eingangswiderstand einer solchen Größen- gg 27o'ohm

Ordnung vorgesehen sein kann, daß die Belastung ^ 1500 Ohm

der Signalquelle verringert wird. In diesem Fall verr- gg ' g

braucht der Impulsformer im Zustand der Ruhe und ßj 3 900

Bereitschaft überhaupt keinen Strom, da alle in der 40

Schaltung enthaltenen Transistoren Γ3, Γ4 und Γ5 Zusammenfassung der Wirkungsweise
in diesem Fall nichtleitend sind. Mit der Kippschal-

rung 20 oder ohne dieselbe ist der Impulserzeuger Obwohl die Wirkungsweise des Impulserzeugers jedoch außerordentlich geeignet zum Gebrauch in bereits aus der vorstehenden Beschreibung hervor-Satelliten und ähnlichen unbemannten Stationen, 45 geht, soll sie nachstehend noch einmal kurz zusamwelche Impulse in langen und unregelmäßigen Inter- mengefaßt werden. Bei der Eingangskippschaltung 20 vallen empfangen sollen und bei welchen es auf ist der Transistor Tl normalerweise nichtleitend und einen geringen Stromverbrauch ankommt. Eine zu- der Transistor Γ 2 leitend, wobei der Strom durch verlässige Arbeitsweise ist auch dann gesichert, wenn den gemeinsamen Emitterwiderstand 25 fließt. Nach der bei der Klemme 11 auftretende Eingangsimpuls 50 Anlegung eines positiven Eingangssignals an die kürzer ist als die Zeit, die erforderlich ist, um die Basis des Transistors Π wird dieser leitend, wobei Sättigung zu erzielen, d. h. wenn der Eingangsimpuls die die Leitung bewirkende Vorspannung des Trankürzer ist als beispielsweise 16 Mikrosekunden. Die sistor Tl vergrößert und die des Transistors T2 verVorrichtung ist daher imstande, auch bei hohen ringert wird. Diese Wirkung ist eine augenblickliche, Frequenzen zuverlässig zu arbeiten, etwa bei Fre- 55 schneller als bei der üblichen Flip-Flop-Schaltung, quenzen in der Größenordnung von 30 bis 80 Kilo- so daß an den Differenzierkondensator 40 eine hertz, beispielsweise für mit großer Geschwindigkeit scharfe Wellenfront angelegt wird, die einen Impuls arbeitende Zählwerke od. dgl. mit ausgeprägter Spitze (41 in Fig. 3) an die Basis Die beschriebene Schaltung spricht auf die Vor- des Transistors Γ3 anlegt. Der resultierende Kollekderkante des Eingangssignals an; dies kann wichtig 60 torstrom macht den Transistor T 4 leitend, so daß sein, wenn es darauf ankommt, die Phasenverschie- die Wicklung 51 des Transformators 50 Strom erhält bung des Signals auf ein Minimum herabzusetzen. und dessen Kern zur positiven Sättigung bringt. Es versteht sich jedoch, daß die Schaltung nicht auf Während der Transformatorkern sich anfänglich im diese Anwendung beschränkt ist. Statt die Eingangs- Zustand negativer Sättigung befindet, erzeugt die seite des differenzierenden Kondensators 40 mit dem 65 Änderung des Magnetflusses in positiver Richtung Kollektor des Transistors Tl zu verbinden, kann einen Spannungsabfall an den Klemmen der Sättiman ihn auch mit dem Kollektor des Transistors T 2 gungswicklung, welcher über die Verbindung 66, 61 verbinden; in diesem Fall fällt das negative Auslöse- an die Basis des Transistors Γ3 angelegt wird, um

diesen leitend zu erhalten, nachdem der Auslöseimpuls des Kondensators 40 aufgehört hat. Wenn die positive Sättigung des Kerns erreicht ist, ist der Spannungsabfall an den Klemmen der Sättigungswicklung nicht mehr ausreichend, um den Transistor Γ 3 leitend zu halten, so daß die Transistoren T 3 und Γ4 nichtleitend werden. Das Zurückfallen des Magnetflusses auf den Wert der positiven Sättigung induziert in der Auslösewicklung 52 eine Spannung, welche den Rückstelltransistor Γ 5 leitend macht, so daß ein Rückstellstrom durch die Wicklung 53 fließt, welcher den Kern wieder in den Zustand der negativen Sättigung zurückführt. Die in der Sättigungswicklung 51 während dieses Teiles der Arbeitsweise induzierte Spannung ist derart, daß sie den Transistor Γ 3 nichtleitend hält. Die Spannungsumkehr wird in dem Kondensator 70 des Transistoreingangskreises gespeichert, so daß das Aufhören des überschüssigen negativen Magnetflusses beim Nichtleitendwerden des Transistors Γ 5 nicht imstande ist, den Transistor Γ3 leitend zu machen; die Schaltung bleibt daher stabil und bis zum nächsten Eingangssignal nichtleitend. Das Ausgangssignal, welches darauf beruht, daß der Kern von der negativen Sättigung zur positiven Sättigung und dann wieder zurück zur negativen Sättigung gebracht wird, hat eine stets gleichbleibende Wellenform und einen gleichbleibenden Energiegehalt, und zwar ohne Rücksicht auf die Eigenschaften des Eingangssignals.

In den Ansprüchen wird von einer Sättigungswicklung, einer Auslösewicklung und einer Rückstellwicklung gesprochen. Es versteht sich, daß diese Wicklungen nicht voneinander getrennte und isolierte Einzelwicklungen zu sein brauchen, sondern daß es sich dabei um eine einzige Wicklung handeln kann, die verschiedene Anzapfungen enthält.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Impulsen gleichen Energieinhalts und gleicher Form aus Eingangssignalen beliebiger Form und Dauer, die einen bestimmten Schwellenwert übersteigen, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderlichenfalls in einer Schmitt-Triggerschaltung (ΓΙ, Γ2) in Rechteckimpulse umgewandelten und mittels eines Differenziergliedes (40, 6Ij differenzierten Eingangssignale einer monostabilen Kippschaltung (T 3, T 4, 50) zugeführt werden, die einen im Ruhezustand stromlosen Transistor (T 3) enthält, der über seinen Kollektor mit der Basis eines komplementären Transistors (T 4) verbunden ist und beim Anlegen eines negativen Auslöseimpulses an seine Basis den komplementären Transistor (T 4) in den leitenden Zustand überführt, wobei dieser Transistor (T 4) durch die im Kollektorkreis befindliche Sättigungsspule (51) eines an sich bekannten, mit Rückstellschaltung versehenen Impulstransformatörs (50) mittels einer Rückführung (66, 67) zur Basis des Transistors (Γ3) für die Dauer der Ummagnetisierung den stromführenden Zustand in beiden Transistoren aufrechterhält, wonach mittels der Rückstellwicklung (53) des Impulstransformators (50) und eines Rückstelltransistors (T 5) durch Rückmagnetisierung des Kernes der ursprüngliche stromlose Zustand der Transistoren (T 3, T 4) wiederhergestellt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Eingangskreis des die Sättigung auslösenden Transistors (T 3) ein Kondensator (70) angeordnet ist, welcher verhindert, daß dieser Transistor (T 3) durch die Wirkung der Rückführung (66, 67) leitend gemacht wird, nachdem der Kern in den Zustand der negativen Sättigung zurückgeführt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch seine Verwendung in Satellitenstationen oder sonstigen unbemannten Stationen.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schmittschen Kippschaltung (20) Transistoren (Tl, T2) von sehr geringem Sättigungsstrom Verwendung finden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 919 125;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1068 756,
598, 1025 010, 1050 376, 1029 871.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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