DE1242687B - Schaltungsanordnung zur Umwandlung von Rechteckimpulsen in trapezfoermige Impulse - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Umwandlung von-Rechteckimpulsen in trapezförmige Impulse Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Umwandlung von Rechteckimpulsen in Trapezimpulse unter Verwendung einer zur Erzeugung von Sägezahnimpulsen bekannten »Bootstrap-Schaltung«, welche aus einem als Konstantstromquelle dienenden Transistor, der einen Kondensator entlädt, und aus einem Schalttransistor, der durch Impulse an seiner Basis leitend gesteuert wird und dabei den Kondensator sehr schnell auflädt, besteht.
• Zweck der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, mit welcher auf einfache Weise Impulse einer Form erzeugt werden können, die sie zur Ermittlung des Schaltkoeffizienten bzw. der Umklappzeit von magnetischen Materialien mit nahezu rechteckförmiger Hystereseschleife geeignet macht.
• Die Ermittlung der- Umklappzeit muß streng genommen mit Impulsen unendlicher Flankensteilheit durchgeführt werden. -Da es jedoch unmöglich ist, solche Impulse zu erzeugen, versucht man dem Idaelfall durch Verwendung von Impulsen mit sehr steiler Flanke möglichst nahe zu kommen. Ein schwerwiegender Fehler bei der Prüfung von magnetischen Materialien mit diesen steilflankigen Impulsen entsteht nun jedoch dadurch, daß der Anstieg dieser steilen Flanken nicht nach einer linearen, sondern nach bestimmten exponentiellen Funktionen verläuft, die die Meßergebnisse in undefinierter und kaum reproduzierbarer Weise verfälschen.
• Die Erfindung geht nun von dem Gedanken aus, daß es - nachdem die Ermittlung der gewünschten Materialeigenschaften auf ideale Weise unmöglich ist - besser ist, auf eine unvollkommene Annäherung zu verzichten und dafür definierte und reproduzierbare Abweichungen vom Idealfall zu gestatten, wie sie bei Verwendung von Trapezimpulsen mit linearer Vorder- und Rückflanke auftreten.
• Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Umwandlung von Rechteckimpulsen in Trapezimpulse unter Verwendung einer »Bootstrap-Schaltung«, welche aus einem als Konstantstromquelle dienenden Transistor, der einen Kondensator entlädt und aus einem Schalttransistor, der durch Impulse an seiner Basis leitend gesteuert wird und dabei den Kondensator sehr schnell auflädt, besteht, ist dadurch gekennzeichnet, daß in den Emitterkreis des Schalttransistors ein Widerstand eingefügt ist, der bei Ansteuerung dieses Transistors mit Rechteckimpulsen in diesem einen Kollektorstrom fließen läßt, der den Entladestrom des als Konstantstromquelle dienenden Transistors überwiegt und den Kondensator auflädt, und daß an den gemeinsamen Punkt der Kollektoren der beiden Transistoren (T1, T2) mit der einen Platte des Kondensators, dessen andere Platte an Bezugspotential liegt, zwei Klammerdioden (D 1, D 2) angeschlossen sind, die das Potential dieses Punktes, der gleichzeitig den Ausgang (A) der Anordnung bildet, entsprechend den ihnen an ihren dem Ausgang (A) abgewandten Elektroden zugeführten Spannungen (Uv, UJ zwischen einer oberen und einer unteren Grenze festlegen.
• Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung, in der eine erfindungsgemäße Anordnung dargestellt ist, näher erläutert.
• Den Eingang E der Anordnung bildet die Basis eines ersten Transistors T l, dessen Emitter über einen Widerstand R 1 mit dem Bezugspotential und dessen Kollektor mit dem Ausgang A der Anordnung verbunden ist. Die Speisung der Anordnung erfolgt über einen zweiten zu dem ersten Transistor T 1 komplementären Transistor T 2, dessen Emitter über einen Widerstand R 2 mit der Betriebsspannung U verbunden ist, dessen Basis über einen zwischen Betriebsspannung U und Bezugsspannung liegenden Spannungsteiler aus den Widerständen R 3 und R4 ein Potential erhält, das den Transistor T2 in leitendem Zustand hält und dessen Kollektor mit dem des ersten Transistors direkt verbunden ist. Zwischen dem Ausgang A und Bezugspotential liegt ein Kondensator C. Mit dem Ausgang A ist weiterhin die Anode einer ersten Diode D 1 verbunden, an deren Kathode eine Spannung Uv liegt. Eine zweite Diode D 2 ist mit ihrer Kathode mit dem Ausgang A verbunden, während ihre Anode an eine Spannung U, angeschlossen ist.
• Der Transistor T1 wird durch Rechteckimpulse entsprechender Polarität leitend gesteuert, und die Emitterwiderstände R 1 und R 2 der beiden komplementären Transistoren T 1 und T 2 sind so dimensioniert, daß der Transistor T1 einen größeren Kollektorstrom besitzt als der Transistor T2. Die Differenz der beiden Kollektorströme dient der Ladung des Kondensators C. Beiden Transistoren T 1 und T 2 sind die Ströme eingeprägt, so daß der Kondensator C sich linear auflädt. Nach einiger Zeit erreicht die Spannung an dem Kondensator C einen Wert, bei dem die Diode D 2 leitend wird, so daß sie nicht mehr weiter steigen kann. Der Kondensator C behält die erreichte Spannung bis zum Ende des Impulses an der Basis des Transistors T1. Sperrt der Transistor T1, so beginnt die Entladung des Kondensators C über den Transistor T2 bis zum Erreichen einer Spannung, bei der die Diode D 1 leitend wird. Die Einprägung der Ströme für die beiden Transistoren T1, T2 kann in bekannter Weise durch temperaturstabilisierende Netzwerke an den Basen erfolgen. Die Steilheit der Flanken des Trapezimpulses wird unter sonst gleichbleibenden Bedingungen durch Andern der Kapazität des Kondensators C eingestellt. Den Sonderfall eines symmetrischen Trapezimpulses, bei dem Vorder- und Rückflanke entgegengesetzt gleiche Steilheit besitzen, erhält man dadurch, daß man den Kollektorstrom des Transistors T 1 doppelt so groß wie den des Transistors T2 wählt, was beispielsweise durch entsprechende Einstellung des Emitterwiderstandes R 2 des Transistors T2 erreicht wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zur Umwandlung von Rechteckimpulsen in Trapezimpulse unter Verwendung einer zur Erzeugung von Sägezahnimpulsen bekannten »Bootstrap - Schaltung«, welche aus einem als Konstantstromquelle dienenden Transistor, der einen Kondensator entlädt und aus einem Schalttransistor, der durch Impulse an seiner Basis leitend gesteuert wird und dabei den Kondensator sehr schnell auflädt, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß in den Emitterkreis des Schalttransistors (T1) ein Widerstand(R1) eingefügt ist, der bei Ansteuerung dieses Transistors (T1) mit Rechteckimpulsen in diesem einen Kollektorstrom fließen läßt, der den Entladestrom des als Konstantstromquelle dienenden Transistors (T2) überwiegt und den Kondensator (C) auflädt, und daß an den gemeinsamen Punkt der Kollektoren der beiden Transistoren (T1, T2) mit der einen Platte des Kondensators (C), dessen andere Platte an Bezugspotential liegt, zwei Klammerdioden (D 1, D 2) angeschlossen sind, die das Potential dieses Punktes, der gleichzeitig den Ausgang (A) der Anordnung bildet, entsprechend den ihnen an ihren dem Ausgang (A) abgewandten Elek-. troden zugeführten Spannungen (U6, U,) zwischen einer oberen und einer unteren Grenze festlegen.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flankensteilheit der Trapezimpulse durch Ändern der Kapazität des Kondensators geregelt wird.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung entgegengesetzt gleicher Steilheit von Vorder- und Rückflanke der Trapezimpulse der Kollektorstrom des Schalttransistors (T1) doppelt so groß gewählt wird, wie der Kollektorstrom des Transistors (T2), dessen Emitterwiderstand (R2) zu diesem Zweck regelbar ist.