DE1231290B

DE1231290B - Monostabiler Transistor-Multivibrator zur Erzeugung von Impulsen grosser Dauer

Info

Publication number: DE1231290B
Application number: DEN26368A
Authority: DE
Inventors: Neil Albert Steadson
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1964-03-16
Filing date: 1965-03-12
Publication date: 1966-12-29
Also published as: GB1030824A; US3407313A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/02

Nummer: 1 231290

Aktenzeichen: N 26368 VIII a/21 al

Anmeldetag: 12. März 1965

Auslegetag: 29. Dezember 1966

Die Erfindung betrifft einen Multivibrator mit einem ersten Transistor und einem zweiten Transistor gleicher Leitungsart und einem zwischen der Kollektorelektrode des zweiten Transistors und der Basiselektrode des ersten Transistors liegenden Kondensator, der im gesperrten Zustand des zweiten Transistors über einen im Kollektorkreis des zweiten Transistors eingeschalteten Ladewiderstand aufgeladen und im leitenden Zustand des zweiten Transistors über einen zwischen der Basiselektrode des ersten Transistors und einem Punkt konstanten Potentials liegenden Widerstand entladen wird, wobei die Entladungsgeschwindigkeit des Kondensators die Zeit bestimmt, während der der erste Transistor nach dem Sperren gesperrt bleibt.

Ein solcher Multivibrator ist bekannt und z. B. in Fig. 2 auf S. 255 der Veröffentlichung »Mullard Reference Manual of Transistor Circuits«, zweite Auflage, 1961, und in Fig. 5 auf S. 258 derselben Veröffentlichung dargestellt. Auch andere Multivibratoren dieser Art sind bekannt, welche manchmal mehr als zwei Transistoren besitzen.

Bei diesen bekannten Multivibratoren bedingt der Wert des zwischen der Basiselektrode des ersten Transistors und einem Punkt konstanten Potentials liegenden Zeitwiderstandes die Größe des den ersten Transistor durchfließenden Basisstromes, wenn der erste Transistor sich im stromleitenden Zustand befindet, so daß der maximale Widerstandswert des Zeitwiderstandes beschränkt ist. Auch bei diesen bekannten Multivibratoren ist die Kapazität des Zeitkondensators auf einen Maximalwert von etwa 2 μΡ beschränkt, wenn eine genaue Zeiteinstellung des Multivibrators gewünscht wird und die Verwendung eines Elektrolytkondensators vermieden werden soll.

Da der Maximalwert des Zeitwiderstandes und auch der Maximalwert des Zeitkondensators begrenzt ist, ist der Zeit, während der der erste Transistor nach dem Sperren gesperrt bleibt, eine Grenze gesetzt.

Die Erfindung bezweckt, den obenerwähnten Nachteil zu beseitigen.

Nach der Erfindung ist das vom Punkt konstanten Potentials abgekehrte Ende des Zeitwiderstandes mit einem Hilfspunkt konstanten Potentials verbunden, wobei dieser Hilfspunkt ein solches Potential besitzt, daß der vom Hilfspunkt konstanten Potentials durch den Zeitwiderstand fließende Strom in derselben Richtung fließt wie der Entladungsstrom des Zeitkondensators, wobei das vom zuerst genannten Punkt konstanten Potentials abgekehrte Ende des Zeitwiderstandes mit dem Hilfspunkt konstanten

Monostabiler Transistor-Multivibrator zur
Erzeugung von Impulsen großer Dauer

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr. H. Scholz, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:
Neil Albert Steadson,
North Sydney (Australien)

Beanspruchte Priorität:
Australien vom 16. März 1964 (42 096),
vom 18. Januar 1965

Potentials über den Kollektor-Emitter-Weg eines dritten Transistors verbunden ist, dessen Basis-Emitter-Weg einen im Entladungsweg des Zeitkondensators liegenden Widerstand überbrückt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.

F i g. 1 zeigt das Schaltbild eines bekannten monostabilen Multivibrators, und

F i g. 2 zeigt einen monostabilen Multivibrator nach der Erfindung.

Die Wirkungsweise des monostabilen Multivibrators nach F i g. 1 ist bekannt und kurzweg wie folgt. Ein erster Transistor 1 ist derart vorgespannt, daß er im Ruhezustand stromleitend ist, und ein zweiter Transistor 2 ist derart vorgespannt, daß er im Ruhezustand gesperrt ist, wozu ein Widerstand 6 mit einem positiven Punkt konstanten Potentials 7 verbunden ist.

Im Ruhezustand wird der Zeitkondensator 3 über den Emitter-Basis-Weg des Transistors 1 und den Aufladewiderstand 4 aus den zwischen den Punkten B~ und 0 liegenden Speisespannungsquellen (nicht dargestellt) aufgeladen, und der Kondensator 3 wird auf eine Spannung praktisch gleich der Spannung Vcc der Speisequelle aufgeladen.

Beim Triggern der Schaltung, z.B. durch Zuführung eines positiven Triggerimpulses an die Basis-

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elektrode des Transistors 1, wird der Transistor 1 gesperrt und seine Kollektorspannung negativer, wodurch die Basisspannung des Transistors 2 gleichfalls negativer wird. Die Änderung der Basisspannung des Transistors 2 genügt, um den Transistor 2 stromleitend zu machen. Wenn der Transistor 2 zu leiten beginnt, wird praktisch die ganze Spannung Vcc der Speisequelle am Widerstand 4 wirksam, so daß der Kondensator 3 sich über den Zeitwiderstand 5 von + Vcc nach — Vcc zu entladen beginnt. Der Transistor 2 bleibt stromleitend, und der Transistor 1 bleibt gesperrt, bis das Potential an der Basiselektrode des Transistor 1 ungefähr gleich Null wird, d. h. bis der Kondensator C 3 ungefähr zur Hälfte von Vcc nach — Vcc entladen ist. Sobald der Transistor 1 wieder zu leiten beginnt, nimmt die Kollektorspannung des Transistors 1 ab, die Basisspannung des Transistors 2 wird positiver, und der Transistor 2 wird gesperrt, so daß die Schaltung sich wiederum in einem Ruhezustand befindet. Wird der Transistor 2 wieder gesperrt, so wird der Kondensator 3 wieder über den Widerstand 4 aufgeladen, worauf die Schaltung wieder zum Triggern bereit ist.

Die Zeitperiode zwischen dem Augenblick, in dem der Transistor 2 stromleitend wird, und dem Augenblick, in dem der Transistor 2 gesperrt wird, ist bekannt als die »ein«-Zeit, und die Zeitperiode zwischen dem Augenblick, in dem der Transistor 2 gesperrt wird, und dem Augenblick, in dem die Schaltung zum Triggern wieder bereit ist, ist bekannt als die »Wiederherstellungszeit« der Schaltung.

Die »ein«-Zeit der Schaltung nach F i g. 1 wird durch den Kapazitätwert des Kondensators 3 und den Widerstandswert des Widerstandes 5 bedingt. Der Maximalwert des Widerstandes 5 ist durch den für den Transistor 1 erforderlichen Basisstrom beschränkt und der Maximalwert des Kondensators 3 ist auf etwa 2 μΡ beschränkt, wenn die Verwendung eines Elektrolytkondensators oder eines kostspieligen Kondensators vermieden werden soll, so daß die »ein«-Zeit der Schaltung beschränkt ist.

In der Praxis ist die »ein«-Zeit auf etwa 1,5 Sekunden beschränkt.

Die' »Wiederherstellungszeit« der Schaltung nach F i g. 1 wird durch den Kondensator 3 und den Widerstand 4 bedingt. Für praktische Zwecke kann die »Wiederherstellungszeit« als gleich 4C₃-R₄ betrachtet werden. Wenn dem Kondensator 3 ein hoher Kapazitätswert gegeben wird, um eine lange »ein«-Zeit zu 'erzielen, so ist die Wiederherstellungszeit ebenfalls länger.

Nach der Erfindung kann der Kondensator 3 mit geringerer Geschwindigkeit entladen werden als die durch den Kondensator 3 und den Widerstand 5 bedingte Geschwindigkeit, so daß erne längere »ein«- Zeit erzielbar ist. Auch kann dieselbe »ein«-Zeit durch Verwendung eines Kondensators mit geringerem Kapazitätswert statt des Kondensators 3 erzielt werden, woraus sich eine kürzere »Wiederherstellungszeit« ergibt.

Die Schaltung des erfindungsgemäßen monostabilen Multivibrators nach Fig. 2 ist ähnlich der nach Fig. 1, und entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Nach der Erfindung ist der Emitter-Kollektor-Weg eines dritten Kondensators 8 zwischen der Basiselektrode des Transistors 1 und dem Punkt konstanten Potentials 7 eingeschaltet, wobei die Emitterelektrode des Transistors 8 mit der Basiselektrode des Transistors 1, und die Kollektorelektrode des Transistors 8 mit dem Punkt 7 verbunden ist. Ein Widerstand 9 liegt im Entladungsweg des Kondensators 3 zwischen dem Kondensator 3 und

S der Basiselektrode des Transistors 1. Der Emitter-Basis-Weg des Transistors 8 überbrückt den Widerstand 9. Der Transistor 8 ist von einer Leitungstype, die der des Transistors 1 und des Transistors 2 entgegengesetzt ist.

ίο Bei der Schaltung nach F i g. 2 ist der Transistor 8 gesperrt, es sei denn, daß der Kondensator 3 sich entlädt. Wenn der Kondensator 3 sich über den Widerstand 9 und den Widerstand 5 entlädt, macht der Spannungsabfall am Widerstand 9 den Transistör 8 stromleitend, worauf ein Strom vom Punkt 7 über den Emitter-Kollektor-Weg des Transistors 8 und den Widerstand 5 nach B~ fließt, woraus sich am Widerstand 5 ein Spannungsabfall ergibt. Der Spannungsabfall am Widerstand 5 hat eine solche Richtung, daß er der Entladung des Kondensators 3 entgegenwirkt, so daß die Größe des vom Kondensator 3 her fließenden Entladestroms verringert wird und die Zeit, welche der Kondensator 3 braucht, um sich in ausreichendem Maße zu entladen, damit der Transistor 1 stromleitend wird, verlängert wird gegenüber der Zeit, die der Kondensator 3 in der Schaltung nach F i g. 1 beansprucht, um sich im gleichen Maße zu entladen.

Der Widerstand 9 kann ein veränderlicher oder einstellbarer Widerstand sein.

Bei der Schaltung nach F i g. 2 kann, da die »Wiederherstellungszeit« der Schaltung unter anderem vom Widerstandswert des Widerstandes 9 abhängt, die »Wiederherstellungszeit« dadurch abgekürzt werden, daß der Widerstand 9 durch eine Diode überbrückt wird, die derart geschaltet ist, daß ihre Stromleitungsrichtung der des .Basis-Emitter-Weges des Transistors 8 entgegengesetzt ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Monostabiler Multivibrator zur Erzeugung von Impulsen großer Dauer mit einem ersten Transistor und einem zweiten Transistor gleicher Leistungsart und einem zwischen der Kollektorelektrode des zweiten Transistors und der Basiselektrode des ersten Transistors liegenden Zeitkondensator, der im gesperrten Zustand des zweiten Transistors über einen im Kollektorkreis des zweiten Transistors eingeschalteten Ladewiderstand aufgeladen und im leitenden Zustand des zweiten Transistors über einen zwischen der Basiselektrode des ersten Transistors und einem Punkt konstanten Potentials liegenden Zeitwiderstand entladen wird, wobei die Entladungsgeschwindigkeit des Zeitkondensators die Zeit bestimmt, während der der erste Transistor nach dem Sperren gesperrt bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Punkt konstanten Potentials (B~) abgekehrte Ende des Zeitwiderstandes (5) mit einem Hilfspunkt konstanten Potentials (7) verbunden ist, wobei dieser Hilfspunkt ein solches Potential besitzt, daß der vom Hilfspunkt konstanten Potentials durch den Zeitwiderstand fließende Strom in derselben Richtung fließt wie der Entladungsstrom des Zeitkondensators, wobei das vom zuerst genannten Punkt konstanten Potentials abgekehrte Ende des Zeitwiderstandes mit dem Hilfspunkt konstanten

Potentials über den Kollektor-Emitter-Weg eines dritten Transistors (8) verbunden ist, dessen Basis-Emitter-Weg einen im Entladungsweg des Zeitkondensators liegenden Widerstand (9) überbrückt.

2. Multivibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Basis-Emitter-Weg des dritten Transistors (8) überbrückte Widerstand (9) einstellbar ist.

3. Multivibrator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Basis-Emitter-Weg des dritten Transistors (8) von einer Diode überbrückt ist, deren Stromleitungsrichtung der des Basis-Emitter-Wegs des dritten Transistors entgegengesetzt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1119 330.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen