DE1271181B

DE1271181B - Bistabile Kippstufe mit einem aktiven Schaltelement

Info

Publication number: DE1271181B
Application number: DE19651271181
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Niehaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-12-14
Filing date: 1965-12-14
Publication date: 1968-06-27

Description

Bistabile Kippstufe mit einem aktiven Schaltelement Dem Fachmann sind bistabile Kippstufe . äpob als sogenannte Flip-Flop-Stufen bezeichnet - bekannt.
Ferner ist es notwendig, wenn mehrere Kippstufen hintereinandergeschaltet werden, daß zur Einsparung an aktiven Schaltelementen dann dafür spezielle Spannungs- bzw. Stromquellen eingesetzt werden.
Der Gegenstand der Erfindung will den Schaltaufwand und den Aufwand an Bauelementen einschränken und darüber hinaus erreichen, daß bei mehreren hintereinandergeschalteten Kippstufen keine eigenen Spannungs- bzw. Stromquellen benötigt werden.
Die Lösung der dem Erfindungsgegenstand zugrunde liegenden Aufgabe besteht darin, daß ein erster Eingangsimpuls über ein UND-Tor an die Zündelektrode des aktiven Schaltelementes geführt wird und damit die Zündung bewirkt, wobei die Bedingung dieses UND-Tores die ist: Eingangsimpuls vorhanden und aktives Element gesperrt, und ein zweiter eingehender Impuls über ein zweites UND-Tor an die aktive Arbeitselektrode des aktiven Schaltelementes geführt wird, und die Löschung dieses Elementes bewirkt, wobei die Bedingung dieses Elementes die ist: aktives Schaltelement leitend und Eingangsimpuls vorhanden.
Die Funktion einer solchen Kippstufe sei an Hand der nachstehenden Beschreibung erläutert.
In der Figur bedeutet 1 einen Thyristor, der eine PNPN-Schichtung aufweist, 2, 3 und 4 Dioden 5, 6 und 7 Koppelkondensatoren, 8, 9,10,11 und 12 Widerstände zur Schaltfunktion und 13 einen Verbraucherwiderstand, dargestellt als Lampensymbol.
Wird Betriebsspannung angelegt, so bleibt der Thyristor gesperrt. Der Kondensator 5 wird über den Widerstand 9 und dem Verbraucher 13 aufgeladen. Der Verbraucherstrom bleibt so gering, daß er ohne Wirkung bleibt. Damit ist die Diode 2 in Sperrichtung vorgespannt. Die Kondensatoren 6 und 7 sind noch ungeladen. Gelangt ein positiver Zählimpuls auf die Klemmen 14, so wird dieser Impuls über die Diode 4 und dann über die Diode 3 und den Kondensator 6 auf die Zündelektrode des Thyristors 1 geleitet. Der Thyristor 1 zündet. Gleichzeitig gelangt ein Teilstrom über den Kondensator 7 auf den Punkt zwischen den beiden Widerständen 10 und 11. Da die Diode 2 mit der Betriebsspannung vorgespannt war und der Zündimpuls gleich oder kleiner der Betriebsspannung ist, wird die Diode 2 nicht leitend.
Nach Abklingen des Zündimpulses entlädt der Widerstand 12 das Potential zwischen den Dioden 3 und 4 und damit gleichzeitig auch die Kondensatorbelege des Kondensators 7, die an diese Verbindung mit angeschlossen sind. Der Kondensator 7 wird aufgeladen, weil der Widerstand 10 den hierfür erforderlichen Strom über den Thyristor bekommt. Der Widerstand 11 hält die Ladung des durch den Zündimpuls aufgeladenen Kondensators 6 aufrecht. Der Thyristor 1 bleibt gezündet und der Verbraucher 13 bekommt so lange Strom, bis ein nächster Zählimpuls auf die Klemme 14 gelangt. Beim Eintreffen dieses Impulses bleibt die Diode 3, die nunmehr über den Widerstand 11 vorgespannt ist, gesperrt. Die Kondensatorbelege, die an die Verbindung zwischen den beiden Dioden 3 und 4 angeschlossen sind, bekommen einen Spannungssprung in Höhe des Zählimpulses. Dieser Spannungssprung überträgt sich über den Kondensator auch auf den Punkt zwischen den beiden Widerständen 10 und 11. Hier wird nunmehr das Potential um den Wert des Zählimpulses angehoben. Die Diode 2 wird leitend, und der Impuls pflanzt sich über den Kondensator 5 fort auf die Kathode des Thyristors 1. Damit wird das Potential am Verbraucher kurzzeitig über den Wert der Betriebsspannung hinaus angehoben. Der Thyristor 1 sperrt. Die Kondensatoren 5 und 7 laden sich auf und begrenzen damit die Länge dieses Impulses. Nach dem Abklingen des Zählimpulses wird der Kondensator 7 wieder entladen, und zwar diesmal über Widerstand 10,12 und dem Verbraucher 13. Gleichfalls wird der geladene Kondensator 6 über den Widerstand 11 und dem vorgenannten Weg ebenfalls entladen. Ein nächster Zählimpuls bewirkt nunmehr, wie eingangs beschrieben, ein Zünden des Thyristors. Der Widerstand 8 ist zum Betrieb des Thyristors als Schutzwiderstand erforderlich. Außerdem übernimmt er die Funktion der Entladung des Kondensators 6.
Bei richtiger Dimensionierung der Widerstände und Kondensatoren können in dieser Schaltung Frequenzen bis zu 100 Hz mit Sicherheit gezählt werden. Man kann beispielsweise parallel zum Verbraucher über einen Koppelkondensator die nächste Zählstufe anschließen und bekommt dann einen Binärzähler, der in an sich bekannter Weise ein ständiges Weiterzählen bewirkt.

Claims

Patentanspruch: Bistabile Kippstufe mit nur einem aktiven Schaltelement, wobei mehrere Kippstufen hintereinandergeschaltet werden können, ohne daß für die einzelnen Kippstufen eine eigene Spannungs-und Stromquelle notwendig wird, d a d u r c h gekennzeichnet, daß ein erster Eingangsimpuls über ein UND-Tor an die Zündelektrode des aktiven Schaltelementes geführt wird und damit die Zündung bewirkt, wobei die Bedingung dieses UND-Tores die ist: Eingangssignal vorhanden und aktives Element gesperrt, und ein zweiter eingehender Impuls über ein zweites UND-Tor an die aktive Arbeitselektrode des aktiven Schaltelementes geführt wird und die Löschung dieses Elementes bewirkt, wobei die Bedingung dieses zweiten UND-Tores die ist: aktives Schaltelement leitend und Eingangsimpuls vorhanden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr.1210 913; USA.-Patentschrift Nr. 3 185 860.