DE1252241B

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Info

Publication number: DE1252241B
Application number: DET28219A
Authority: DE
Publication date: 1967-10-19

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

^3»

H03k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/02

Nummer: 1 252 241

Aktenzeichen: T 28219 VIII a/21 al Anmeldetag: 20. März 1965 Auslegetag: 19. Oktober 1967

Die Erfindung betrifft eine Multivibratorschaltung aus zwei aktiven Elementen, die von ihren Ausgangselektroden auf ihre Steuerelektroden wechselseitig rückgekoppelt sind, wobei der eine oder andere oder beide Rückkopplungswege je einen Kondensator in Reihe mit einer Diode enthalten.

Auf die Ausgänge von Multivibratorschaltungen, z. B. bistabiler, monostabiler oder astabiler Multivibratoren, können Störimpulse einwirken, die sich auf die Zuverlässigkeit der Funktion der Schaltung nachteilig auswirken. Bei derartigen Schaltungen sind die Steuerelektroden der Transistoren bzw. Röhren im allgemeinen über eine Widerstands-Kondensator-Kombination mit der Ausgangselektrode des jeweils anderen Transistors bzw. der jeweils anderen Röhre verbunden. Über diese Kondensatoren gelangen die Störimpulse ungehindert auf die Steuerelektroden und verursachen so ein ungenaues oder falsches Arbeiten der Multivibratorschaltungen. So können durch Störimpulse Flip-Flops in die jeweils ao andere Schaltstellung gebracht werden, oder die Kippzeit monostabiler Multivibratoren wird verkürzt.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1124 997 ist bereits eine Multivibratorschaltung aus zwei Transistoren bekannt, die zwecks Erreichung einer größeren Störsicherheit zwischen den Steuerelektroden beider Transistoren einen Kondensator enthält. Die durch diesen Kondensator erzielte Störunterdrückung ist für viele Zwecke unzureichend, da genügend starke Störungen vorübergehend beide Transistoren sperren können.

Eine andere Multivibratorschaltung ist aus der deutschen Auslegeschrift 1167 383 bekannt. Sie besteht aus zwei Transistoren, deren Basen jeweils über eine Parallelschaltung eines Widerstandes und einer Diode angesteuert werden. Im Falle der Verwendung von pnp-Transistoren sind diese Dioden mit ihren Kathoden an die Basen der Transistoren angeschaltet. Zur Umsteuerung des Multivibrators geeignete, an den Multivibratorausgängen auftretende Störimpulse werden in voller Höhe über die Dioden auf die jeweilige Basis übertragen, so daß der Multivibrator keine erhöhte Störsicherheit aufweist.

Die im ersten Patentanspruch gekennzeichnete Erfindung beseitigt diese Nachteile.

Im folgenden wird an Hand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

In ihr sind Tl und T2 npn-Transistoren. Diese liegen mit ihren Emittern unmittelbar an der Bezugsspannung, ζ. Β. O V. Die Basen der beiden Tran- sistoren liegen in bekannter Weise über Widerstände R13 und R 23 an der Bezugsspannung. Ebenso sind

Störstabile Multivibratorschaltung

Anmelder:

Telefunken Patentverwertungsgesellschaft m.b.H., Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Ei finder benannt: Siegfried Mack, Konstanz

die Kollektoren der Transistoren in an sich bekannter Weise über Kollektorwiderstände R11 und i?21 mit der Versorgungsspannung U_b verbunden. Der Widerstanden ist der dem Transistor Γ2 zugehörige Kollektorwiderstand, und der Widerstand R 21 ist der dem TransistorTl zugehörige Kollektorwiderstand. Der Kollektor des Transistors Tl ist über einen Widerstand R 22 mit der Basis des Transistors T 2 verbunden. Parallel zu dem Widerstand R22 liegt eine Serienschaltung aus einer DiodeD2 und einem Kondensator C 2. Die Diode ist dabei in der Richtung vom Kollektor zur Basis stromdurchlässig. Parallel zur Diode D 2 liegt ein Widerstand R 24, der zur Entladung des Kondensators C 2 vorgesehen ist. Zwischen der Basis des Transistors T1 und dem Kollektor des Transistors T 2 liegt die gleiche Bauelementekombination wie zwischen der Basis des Transistors T 2 und dem Kollektor des Transistors T1.

Zur Unterscheidung der Transistorzugehörigkeit unterscheiden sich entsprechende Elemente beider Kombinationen durch die erste Ziffer der Ordnungszahl. Die Steuereingänge der Schaltung liegen an den Punkten E und Έ und die Ausgänge an den Punkten A und Ä.

Zur Erläuterung des Umsteuerverhaltens wird der Verlauf der Basisspannungen in Abhängigkeit von den möglichen Spannungsänderungen an den Punkten A bzw. A untersucht. Da das Verhalten beider Rückkopplungszweige gleich ist, werden die Betrachtungen für den Rückkopplungszweig R12, R14, D1, Cl durchgeführt. Tritt am Punkte ein positiver Spannungsimpuls auf, so wird dieser über die Diode Dl und den KondensatorCl auf die Basis des Transistors Tl voll übertragen. Handelt es sich um einen Rechteckimpuls, so sinkt die Basisspannung nach einer Exponentialfunktion bis auf einen durch die Widerstände R12 und R13 bestimmten Wert ab. Der KondensatorCl lädt sich gleichzeitig über die

709 678/368

Claims

Diode D1 auf die durch die Widerstände R12 und R13 bestimmte, am Widerstand R12 stehende Spannung auf. Ist der Impuls am Punkt A abgeklungen, so entlädt sich der Kondensator C1 über den Widerstand R14 und den Widerstand R12 sowie über alle zum Widerstand R12 parallel erscheinende Ersatzwiderstände der Schaltung. Erscheint am Punkt A hingegen ein negativer Impuls, so kann sich der KondensatorCl über die DiodeDl nicht aufladen, sondern nur über den Widerstand R14. Die Vorderflanke des negativen Impulses mit der Amplitude —μ überträgt sich auf die Basis dann nur mit dem Wert

(R_uWR_l2)+ R_n

und sinkt bei einem genügend langen Rechteckimpuls auf den Wert

— μ

R,

13

ab. Nach Beendigung des Impulses entlädt sich der Kondensator wieder auf dem oben angegebenen Weg.

Wird der Widerstand R14 parallel zum Kondensator C1 geschaltet, so geht er in die Übertragung der Vorderflanken negativer Impulse auf die Basis nicht mehr ein. An diese gelangt dann nur noch die Spannung

^l₃

^R12 + ^R1S

Uber die zweckmäßigere Lage des Widerstandes R14 muß nach den jeweils zugrunde liegenden Gesichtspunkten der Schaltungsdimensionierung entschieden werden.

DieKondensatorenCl und C 2 haben also je nach der gewählten Lage der Widerstände R14 und R 24 keine oder nur eine geringe Wirkung bei der Übertragung negativer Impulse von den Punkten A und Ά auf die ihnen zugehörigen Basen.

Die vorhergehenden Betrachtungen gelten nur für den Fall der Spannungslosigkeit der Kondensatoren Cl und C2 zum Zeitpunkt des Auftretens eines Impulses an den Punkten A bzw. A~. In erster Näherung gelten sie auch für den Überlagerungsfall. Dieser tritt dann ein, wenn am Flip-Flop die Betriebsspannung U_b anliegt, die Kondensatoren also eine Ladung aufweisen und auf einen der beiden oder auf beide Ausgänge zugleich Störimpulse einwirken.

Da die Schaltung symmetrisch ist, genügt es, Störbetrachtungen nur für einen Ausgang durchzuführen. Es wird dazu angenommen, daß der Transistor Tl niederohmig und der Transistor T 2 hochohmig sei. Weiter wird vorausgesetzt, daß positive und negative Störimpulse am Ausgang A auftreten und die Störquelle nicht niederohmig sei. Positive Störimpulse werden über die Diode Dl und den Kondensator Cl voll auf die Basis des TransistorsTl übertragen. Da dieser jedoch ohnehin schon leitend ist, bleiben diese Impulse ohne Wirkung. Negative Impulse am Punkt A gelangen je nach der Lage des Widerstandes R14 in der weiter oben angegebenen Höhe an die Basis. In dem einen Fall wird die Wirkung des Kondensators Cl ganz ausbleiben und im anderen Fall vernachlässigbar klein sein. Die vordere negative Impulsflanke gelangt in jedem Fall sehr stark abgeschwächt auf die Basis. Der Transistor T1 kann somit durch negative Impulse nicht aus dem leitenden in den gesperrten Zustand gebracht werden. Der Fall des Auftretens positiver oder negativer Störimpulse am Ausgang A bei gesperrtem Transistor T1 und leitendem Transistor T 2 ist unkritisch. In diesem Fall ist die Strecke vom Punkt A zur Bezugsspannung OV durch den leitenden Transistor Γ 2 niederohmig. Störimpulse hochohmiger Störquellen können dann am Punkte nicht in ausreichender Höhe aufgebaut werden, um den Transistor Tl in den leitenden Zustand zu bringen. Die für den Ausgang A angestellten Störbetrachtungen gelten sinngemäß auch für den Punkt ~Ä.

Die Umsteuerung der Transistoren des Flip-Flops im ungestörten Fall geht ebenso wie bei an sich bekannten Flip-Flops vor sich. Hier wirken sich die DiodenDl und D 2 nicht störend auf den Abbau der Basisladungen beim Sperren der Transistoren

as aus. Beim Umsteuern des Flip-Flops wird dann jeweils die dem zu sperrenden Transistor zugeordnete Diode kurzzeitig negativ vorgespannt. Die Höhe der Widerstände R14 und R15 ist so zu wählen, daß sich der jeweils aufgeladene Kondensator in der Zeit zwischen zwei das Flip-Flop steuernden Impulsen entladen kann.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf bistabile Multivibratoren in Form von Flip-Flops. Sie ist mit großem Erfolg anwendbar für monostabile und astabile Multivibratoren, die von dem wechselseitigen Rückkopplungsprinzip Gebrauch machen. Ebenso sind an Stelle der in dem Beispiel verwendeten npn-Transistoren Röhren oder Transistoren des anderen Leitfähigkeitstyps verwendbar. Bei der Verwendung von pnp-Transistoren sind lediglich die DiodenDl und D 2 umzupolen.

Patentanspruch:

Multivibratorschaltung aus zwei aktiven Elementen, die von ihren Ausgangselektroden auf ihre Steuerelektroden wechselseitig rückgekoppelt sind, wobei der eine oder andere oder beide Rückkopplungswege je einen Kondensator in Reihe mit einer Diode enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterdrückung von an den Schaltungsausgängen auftretenden Störimpulsen bei Verwendung von pnp-Transistoren als aktive Elemente die Kathoden, bei Verwendung von npn-Transistoren oder Röhren die Anoden der Dioden an die Ausgangselektroden der Transistoren bzw. der Röhren angeschlossen sind und daß jeder Diode oder jedem Kondensator ein Entladewiderstand parallel geschaltet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1167 383,
1124 997.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 678/361 10.67 O Bundesdruckerei Berlin