Schaltung zum Halten eines rückgekoppelten Verstärkers oder einer
bistabilen Kippstufe im stationären Zustand Die Erfindung befaßt sich mit einer
Schaltung zum Halten eines rückgekoppelten Verstärkers oder einer bistabilen Kippstufe
im stationären Zustand unabhängig von einer Unterbrechung der Betriebsspannung.Circuit for holding a feedback amplifier or a
bistable flip-flop in the steady state The invention is concerned with a
Circuit for holding a feedback amplifier or a bistable multivibrator
in the steady state regardless of an interruption in the operating voltage.
Es ist bekannt, daß bei Triggerschaltungen der vorher eingestellte
Zustand nach einem Ausfall der Betriebsspannung (Netzausfall) wiederhergestellt
werden muß. Bei bestimmten Anwendungen ist es. jedoch erforderlich, jedes unerwünschte
Kippen einer derartigen Schaltung zu verhindern, da eine automatische Korrektur
nicht möglich ist. Dies ist beispielsweise der Fall bei einer Antennenumschaltanordnung,
die mit Hilfe eines Spannungssprunges ausgelöst wird, der am Ausgang eines Triggers
bei dessen Umkippen entsteht.It is known that in trigger circuits the previously set
State restored after an operating voltage failure (power failure)
must become. In certain applications it is. however required any undesirable
To prevent tilting of such a circuit, as an automatic correction
not possible. This is the case, for example, with an antenna switching arrangement,
which is triggered with the help of a voltage jump at the output of a trigger
when it falls over.
Ziel er Erfindung ist es deshalb, eine Schaltung aufzuzeigen, bei
welcher jedes unerwünschte Kippen vermieden wird, unabhängig von der Art und Dauer
des Ausfalls der Betriebsspannung.The aim of the invention is therefore to show a circuit in
which avoids any undesirable tilting, regardless of the type and duration
the failure of the operating voltage.
Die gestellte Aufgabe wird erfi:adungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen
dem Eingang des rückgekoppelten Verstärkers oder einer bistabilen Kippstufe und
XuRpotential eine RC-Kombination ein-Z, Erefügt wird, deren Kondensator bei Ausfall
der Betriebsspannung durch einen Transistor über seine Emitter-Kollektor-Strecke
entladen wird# daß über einen zwischen den beiden Widerständen der RC-Kombination
liegenden Übertrager eine gegen den Emitter des einen Transistors positive Spannung
auf den Eingang transformiert wird, wenn die Betriebsspannung wiederkomint, bevor
der Transistor' völlig leitend ist und daß bei Anliegen der vollen Betriebsspannung
ein weiterer leitender Transistor, dessen Kollektor einerseits über einen Widerstand
am Nullpotential liegt und andererseits über einen vorgespannten Gleichrichter mit
dem Trigger-Eingang in Verbindung steht, sperrt bei einer mit Hilfe eines in der
Basisleitung liegenden einstellbaren Referenzelements vorgegebenen unteren Schwellspannung
und den Eingang über den jetzt leitenden Gleichrichter und den Kollektorwiderstand
mit Nullpotential verbindet.The object set is erfi: ad according to the fact that between
the input of the feedback amplifier or a bistable multivibrator and
XuRpotential an RC combination a-Z, Ere is added, whose capacitor fails in the event of a failure
the operating voltage through a transistor via its emitter-collector path
# that is discharged via one between the two resistors of the RC combination
lying transformer has a positive voltage against the emitter of one transistor
is transformed to the input when the operating voltage comes back before
the transistor 'is fully conductive and that when the full operating voltage is applied
Another conductive transistor, the collector of which on the one hand has a resistor
is at zero potential and on the other hand via a biased rectifier with
the trigger input is connected, locks with the help of one in the
Base line lying adjustable reference element predetermined lower threshold voltage
and the input via the now conducting rectifier and the collector resistor
connects with zero potential.
An Hand der Figur soll im folgenden die Erfindung näher erläutert
werd8n. Die Netz- oder Betriebsspannung UB liegt an den Klemmen
7 und 8
des nicht näher bezeichneten Netzgeräteteiles 6, an
dessen Ausgangsklemmen 1 und 2 man die erforderliche Speisespannung Us, erhält,
Dieb beispielsweise - 24 V betragen kann, wobei die Klemme 1 an Nullpotential
liegt. Mit 4 ist schematisch ein rückgAop-_ pelter Verstärker oder eine bistabile
Kippschaltung bezeichnet, welche die eingangs geschilderte Umschaltung bewirken
soll und deren Eingangsstufe im Beispiel im stationären Zustand leitend ist. Der
Eingang dieser Kippstufe ist mit 3 bezeichnet. Außerdem wird die Kippstufe
4 über die Klemme. 5 mit der Speisespannung Usp der Klemme 2 versorgt. Die
zur Umschaltung erforderliche Steuerspannung wird der Eingangsldemme e zugeführt.
Gleichzeitig wird gemäß der Erfindung der Eingang von 4 derart beeinflußt durch
eine zusätzliche Schaltung, daß der gewünschte stationäre Zustand der Kippstufe
bzw. des rückgekoppelten Verstärkers unabhängig von der Art und Dauer eines Betriebsspannungsausfalles
erhalten bleibt. Die beiden- Klemmen 1 und 2 der Speisespannung sind
mit der Primärwicklung des Transformators Tr2 verbunden, die in Serie mit dem zugehörigen
Kondensator C3 liegt. Die zugehörige zweite Wicklung dieses Transformators
ist mit dem Basis- bzw. Emitteranschluß eines Transistors Ts2 verbunden
' der den ersten elektronischen Schalter bildet. Der Kollektoranschluß des
Transistors Ts2 ist mit der Klemme 1 verbunden und liegt somit auf NuRpotential.
Der Widerstand RS ist der Basiswiderstand des Transistors. Mit Gr5 ist eine Schutzdiode
bezeichnet, die parallel zu einer Wicklung des Transformators Tr2 liegt, Sie verhindert
unzulässig hohe Spannungen an der Basis-Emitter-Strecke in Sperrrichtung.The invention is to be explained in more detail below with reference to the figure. The mains or operating voltage UB at the terminals 7 and 8 of the network devices part 6 unspecified, at the output terminals 1 and 2 to the required supply voltage Us are obtained thief, for example - may be 24 V, the terminal 1 is at zero potential. With 4 a RückgAop-_ pelter amplifier or a bistable multivibrator is referred to, which is intended to bring about the switching described above and whose input stage is conductive in the example in the steady state. The input of this flip-flop is labeled 3. In addition, the flip-flop 4 is via the terminal. 5 is supplied with the supply voltage Usp of terminal 2. The control voltage required for switching is fed to input terminal e. At the same time, according to the invention, the input of 4 is influenced by an additional circuit in such a way that the desired steady state of the multivibrator or the feedback amplifier is maintained regardless of the type and duration of an operating voltage failure. The two terminals 1 and 2 of the supply voltage are connected to the primary winding of the transformer Tr2, which is in series with the associated capacitor C3 . The associated second winding of this transformer is connected to the base and emitter of a transistor Ts2 'forming the first electronic switch. The collector connection of the transistor Ts2 is connected to the terminal 1 and is therefore at zero potential. The resistor RS is the base resistance of the transistor. Gr5 denotes a protective diode that is parallel to a winding of the transformer Tr2. It prevents impermissibly high voltages on the base-emitter path in the reverse direction.
Es ist erforderlich, beim Wiederkehren der ausgefallenen Betriebsspannung
eine Verzögerung vorzusehen. Dies wird mit Hilfe eines entsprechend dimensionierten
Kondensators C2 erreicht, der zwischen Nullpotential und dem Eingang 3 der
Kippstufe bzw. des --ffekgekoppelten Verstärkers liegt. Wenn die Speisespannung
ausgefallen ist und rasch wieder-.kehrt, bevor der erwähnte Kondensator
C2 entladen
ist, so wirkt die Verzögerung jedoch nicht. Dieser
Nachteil wird dadurch vermieden, daß der KondensatorC2 durch den ersten elektronischen
Schalter des bereits beschriebenen Transistors Ts2 sehr rasch entladen wird. Der
WiderstandR4 im Entladungskreis des Transistors dient zur Strombegrenzung des Transistors,
der so geschaltet ist, daß er im leitenden Zustand über R3 Nullpotential an den
Eingang 3 der Kippstufe anlegt.It is necessary to provide for a delay when the failed operating voltage returns. This is achieved with the help of a suitably dimensioned capacitor C2, which is located between zero potential and input 3 of the multivibrator or the -ffek-coupled amplifier. If the supply voltage has failed and quickly returns before the aforementioned capacitor C2 is discharged, the delay does not, however, take effect. This disadvantage is avoided in that the capacitor C2 is discharged very quickly by the first electronic switch of the transistor Ts2 already described. The resistor R4 in the discharge circuit of the transistor is used to limit the current of the transistor, which is connected in such a way that it applies zero potential to the input 3 of the multivibrator via R3 when it is conductive.
An der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Ts2 liegt auch im
leitenden Zustand noch eine Restspannung von einigen Millivolt an. Es hat sich gezeigt,
daß das ein unerwünschtes Kippen der Kippstufe 4 bewirken kann. Um dies zu verhindern,
wird mit Hilfe eines zweiten elektronischen Schalters auf den Eingang
3 des Triggers dann Nullpotential gegeben, wenn die noch vorhandene Speisespannung
einen bestimmten Wert unterschritten hat. Der zweite elektronische Schalter wird
durch den Transistor Tsl gebildet. Er ist bei normaler Speisespannung leitend, und
eine an seinem Kollektor angeschlossene Diode Gr2, die mit dem Eingang der Kippstufe
in Verbindung steht, ist in Sperrichtung vorgespannt. Der Übergang dieses Transistors
Tsl in seinen gesperrten Zustand ist einstellbar durch Wahl der Durchbruchsspannung
der Zenerdiode Grl, die in der Basisleitung des Transistors Tsl liegt und an Nullpotential
angeschlossen ist.A residual voltage of a few millivolts is still applied to the emitter-collector path of the transistor Ts2 even when it is conductive. It has been shown that this can cause the tilting stage 4 to tilt undesirably. To prevent this, a second electronic switch is used to apply zero potential to input 3 of the trigger when the supply voltage that is still present has fallen below a certain value. The second electronic switch is formed by the transistor Tsl. It is conductive at normal supply voltage, and a diode Gr2 connected to its collector, which is connected to the input of the multivibrator, is reverse-biased. The transition of this transistor Tsl to its blocked state can be adjusted by selecting the breakdown voltage of the Zener diode Grl, which is in the base line of the transistor Tsl and is connected to zero potential.
Wenn eine Unterbrechuna der Netzspannung auftritt, die kleiner ist
als die Ansprechzeit des ersten elektronischen Schalters Ts2, so besteht beim Wiederanstieg
der Speisespannung die Gefahr, daß die Kippschaltung nicht im stationären Zustand
verbleibt. Um dies zu verhindern, wird mit Hilfe eines Transformators Trl, der in
der Zuleitung vom Emitter des Transistors Ts2 zum Eingang 3 der Kippstufe
4 liegt, auf deren Eingang eine geeignete Spannung induziert. Der in der Zuleitung
zum Eingang 3
der Kippstufe 4 liegende Widerstand R3 ist mitbestimmend für
die Zeitkonstante der Verzögerung durch den Kondensator C2. Die in Serie
zu dem Widerstand R3 angebrachte Diode Gr3 dient ledig-Ech der Entkopplung. Die
zweite Wicklung de# übertragers TrI in Serie mit einem Kondensator CI liegt parallel
zur Speisespannung Usp. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist - diese
Wicklung des übertragers Til durch eine Diode Gi-4 Überbrückt, welche so gepolt
ist, daß die Spannungsünpulse unterdrückt werden, die eine Änderung des gewünschten
stationären Zustandes des rückgekoppelten Verstärkers bzw. der Kippstufe 4 bewirken.If there is an interruption in the mains voltage which is shorter than the response time of the first electronic switch Ts2, there is a risk that the flip-flop circuit will not remain in the steady state when the supply voltage rises again. To prevent this, a transformer Trl, which is in the lead from the emitter of the transistor Ts2 to the input 3 of the flip-flop 4, is used to induce a suitable voltage at the input thereof. The resistor R3 located in the supply line to the input 3 of the flip-flop 4 is also decisive for the time constant of the delay through the capacitor C2. The diode Gr3 attached in series with the resistor R3 is used for decoupling only. The second winding of the transformer TrI in series with a capacitor CI is parallel to the supply voltage Usp. In the illustrated embodiment - this winding of the transformer Til by a diode Gi-4 Bridges, which is polarized so that the Spannungsünpulse be suppressed, which cause a change in the desired steady state of the feedback amplifier or the flip-flop. 4
Die erfindungsgemäße Schaltung verhindert jedes unerwünschte Kippen
der Stufe 4, so daß ein einwandfreies Arbeiten der Schaltung ermöglicht wird.The circuit according to the invention prevents any undesired tilting
level 4, so that the circuit can work properly.