DE1512467B2

DE1512467B2 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR GENERATING CURRENT PULSES OF LARGE EDGE PITCH

Info

Publication number: DE1512467B2
Application number: DE19671512467
Authority: DE
Inventors: Rudolf 8156 Otterfing Kuntze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-05-25
Filing date: 1967-03-10
Publication date: 1971-02-25
Also published as: FR94349E; DE1512467A1

Description

Im Hauptpatent sind bereits Schaltungsanordnungen beschrieben worden, die aus einer Konstantstromquelle, die abwechselnd an den Verbraucher zu- und abgeschaltet wird (Stromimpulsquelle) und einer Spannungsquelle bestehen, die für die Spannungsversorgung der Stromimpulsquelle notwendig ist. Die Spannungsquelle ist derartig zeitabhängig gesteuert, daß sie beim Einschalten der Konstantstromquelle für die kurze Zeitdauer des Einschwingvorganges eine hohe Spannung liefert, im eingeschwungenen Zustand aber eine wesentlich niedrigere Spannung zur Verfügung stellt. Dadurch werden die Schaltkreisverluste stark vermindert, da nur beim Anstieg des Stromimpulses zum Überwinden von z. B. induktiven Widerständen eine hohe Betriebsspannung benötigt wird, bei konstantem Strom aber eine niedrigere Betriebsspannung zum Decken der Schaltkreisverluste genügt.In the main patent circuit arrangements have already been described, which consist of a constant current source, which is switched on and off alternately to the consumer (current pulse source) and one There is a voltage source that is necessary for the voltage supply of the current pulse source. the The voltage source is controlled as a function of time in such a way that it is switched on for the constant current source the short duration of the transient process delivers a high voltage in the steady state but provides a much lower voltage. This will reduce the circuit losses greatly reduced, since only when the current pulse rises to overcome z. B. inductive Resistors a high operating voltage is required, but with constant current a lower operating voltage is sufficient to cover the circuit losses.

Ein gewisser Nachteil dieser Schaltungsanordnung besteht darin, daß für die zeitabhängige Spannungsquelle ein fremdgesteuerter Schalter notwendig ist, d. h., daß man eine zusätzliche Schaltung braucht, die in Abhängigkeit von der Schaltfrequenz der Stromimpulsquelle einen Steuerimpuls für die zeitabhängige Spannungsquelle erzeugt.A certain disadvantage of this circuit arrangement is that an externally controlled switch is necessary for the time-dependent voltage source. d. This means that an additional circuit is required which is dependent on the switching frequency of the current pulse source generates a control pulse for the time-dependent voltage source.

Diese zusätzliche Schaltung wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Schaltungsteil der zeitabhängigen Spannungsquelle, der während des Einschwingvorganges die volle Betriebsspannung an die Stromimpulsquelle legt, aus einem Kondensator und einem unmittelbar von den Stromimpulsen durch den Verbraucher gesteuerten Schalter (Aufladeschaltung) besteht, wobei die Aufladeschaltung aus einem während des Fließens des Laststromes gesperrten Transistor, aus einem zwischen dem Emitter des Transistors und einer konstanten Spannung liegenden Kondensator, einem zwischen der konstanten Spannung und dem Kollektor des Transistors liegenden strombegrenzenden ersten Widerstand und einem zwischen der konstanten Spannung und der Basis des Transistors liegenden zweiten Widerstand und einer zwischen Emitter und Basis des Transistors liegenden Diode besteht.This additional circuit is avoided according to the invention in that the circuit part of the time-dependent Voltage source that supplies the full operating voltage to the during the transient process Current pulse source puts, from a capacitor and one directly from the current pulses through the Consumers controlled switch (charging circuit) consists, the charging circuit from a during the flow of the load current blocked transistor, from one between the emitter of the transistor and a constant voltage capacitor, one between the constant voltage and the collector of the transistor lying current-limiting first resistor and a between the constant voltage and the base of the transistor lying second resistor and one between Emitter and base of the transistor lying diode consists.

Im Hauptpatent ist bereits beschrieben worden, daß 'die Schaltungsteile, die während des Einschwingvorganges die volle Betriebsspannung an die Stromimpulsquelle legen, einen Kondensator enthalten können. Dieser Kondensator wird dort durch den fremdgesteuerten Schalter an die Stromimpulsquelle angelegt.In the main patent has already been described that 'the circuit parts that during the transient apply the full operating voltage to the current pulse source, contain a capacitor can. This capacitor is connected to the current pulse source by the externally controlled switch created.

Die erfindungsgemäße Lösung hat demgegenüber den Vorteil, daß die Schaltungsanordnung einfach aufgebaut ist und besonders, daß die Schaltungsanordnung automatisch arbeitet und einen Steuerimpuls für die zeitabhängige Spannungsquelle unnötig macht.The solution according to the invention has the advantage that the circuit arrangement is simple is and especially that the circuit arrangement works automatically and a control pulse for makes the time-dependent voltage source unnecessary.

Ein Ausführungsbeispiel ist in F i g. 1 dargestellt. Der Verlauf der Spannung der zeitabhängigen Spannungsquelle ergibt sich aus Fig. 2. Fig. 3 und Fig. 4 zeigen Anwendungsbeispiele, und zwar Fig. 3 die Anwendung der Schaltungsanordnung bei matrixförmiger Ansteuerung der Zeilen- oder Spaltenleitungen einer Magnetkernmatrix und F i g. 4 die Anwendung der Schaltungsanordnung bei linearer Ansteuerung der Zeilen- oder Spaltenleitungen einer Magnetkernmatrix. An exemplary embodiment is shown in FIG. 1 shown. The profile of the voltage of the time-dependent voltage source is shown in FIGS. 2, 3 and 4 show application examples, specifically FIG. 3, the application of the circuit arrangement in the case of a matrix Control of the row or column lines of a magnetic core matrix and F i g. 4 the application the circuit arrangement with linear control of the row or column lines of a magnetic core matrix.

In Fig. 1 ist eine Konstantstromquelle 1 dargestellt, die über einen Schalter 2 an den Verbraucher 3 gelegt ist. Am Punkt 4 ist der Verbraucher 3 mit der zeitabhängigen Spannungsquelle 5, die strichpunktiert eingerahmt ist, verbunden. Die zeitabhängige Spannungsquelle 5 besteht aus der niedrigeren Betriebsspannungsquelle 6 mit der Spannung Ul, die über die Diode 7 ebenfalls zum Punkt 4 führt, und der sogenannten Aufladeschaltung A, die gestrichelt eingerahmt ist. Die Aufladeschaltung A setzt sich zusammen aus dem Transistor 8, dessen Basis über einen ohmschen Widerstand 9 und dessen Kollektor1 shows a constant current source 1 which is connected to consumer 3 via a switch 2. At point 4, the consumer 3 is connected to the time-dependent voltage source 5, which is framed by dash-dotted lines. The time-dependent voltage source 5 consists of the lower operating voltage source 6 with the voltage U1, which also leads to point 4 via the diode 7, and the so-called charging circuit A, which is framed by dashed lines. The charging circuit A is composed of the transistor 8, its base via an ohmic resistor 9 and its collector

ίο über einen anderen ohmschen Widerstand 10 mit der hohen Betrieibsspannungsquelle 11 mit der Spannung U 2 verbunden ist, und dem zwischen dem Emitter des Transistors 8 und der Betriebsspannungquelle 11 liegenden Kondensator 12. Außerdem ist die Basis des Transistors 8 unmittelbar und sein Emitter über die Diode 13 an den Punkt 14 angeschlossen.ίο is connected to the high operating voltage source 11 with the voltage U 2 via another ohmic resistor 10, and the capacitor 12 located between the emitter of the transistor 8 and the operating voltage source 11. In addition, the base of the transistor 8 is direct and its emitter via the diode 13 connected to point 14.

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltung ist folgende: Bei geöffnetem Schalter 2 wird der Kondensator 12 über den durch den Basiswiderstand 9 niederohmig gesteuerten Transistor 8 und über einen strombegrenzenden Widerstand 10 annähernd auf die hohe Betriebsspannung der Be- (. triebsspannungsquelle 11 laufgeladen. Hierbei bleiben beide Dioden 7 und 13 gesperrt. Schließt nun der Schalter 2, um den Strom der Konstantstromquelle 1 durch den Verbraucher 3 zu schicken, dann wirkt als Betriebsspannung die Spannung des Kondensators 12 über die nun leitende Diode 13. Während des nun folgenden Entladevorganges des Kondensators 12 ist der Transistor 8 durch den sich an der Diode 13 einstellenden Spannungsabfall gesperrt. Auch beim Erreichen der niedrigeren Spannung t/l am Punkt 4 und nach der Übernahme des Laststromes durch die Diode 7 wird der Transistor 8 nicht leitend. Öffnet der Schalter 2 wieder, dann wird der Kondensator 12 über den Transistor 8 erneut aufgeladen.. The operation of the circuit shown in Figure 1 is as follows: With an open switch 2 the capacitor 12 through the low-controlled by the base resistor 9, transistor 8 and, via a current limiting resistor 10 approximately at the high operating voltage of working (operating voltage source drive 11 is loaded.. Both diodes 7 and 13 remain blocked Capacitor 12, transistor 8 is blocked by the voltage drop occurring at diode 13. Even when the lower voltage t / l is reached at point 4 and after the load current has been taken over by diode 7, transistor 8 becomes non-conductive again, then the capacitor 12 is charged again via the transistor 8.

Den Verlauf der Spannung der zeitabhängigen Spannungsquelle 5 zeigt Fig. 2. In dem Augenblick, in dem der Schalter 2 geöffnet wird, wächst die Spannung entsprechend dem Aufladevorgang des Kondensators von der Spannung Ul auf die Spannung U 2 an (Bereich 20). Wird der Schalter 2 geschlossen, dann nimmt die Spannung der zeitabhängigen Spannungsquelle zunächst auf die niedrigere Betriebsspannung Ul ab und bleibt anschließend auf diesem Spannungswert (Bereich 21).The course of the voltage of the time-dependent voltage source 5 is shown in FIG. 2. At the moment when the switch 2 is opened, the voltage increases from the voltage U1 to the voltage U2 in accordance with the charging process of the capacitor (area 20). If the switch 2 is closed, then the voltage of the time-dependent voltage source initially decreases to the lower operating voltage Ul and then remains at this voltage value (area 21).

Fig. 3 zeigt eine Anwendung der Schaltungsanordnung bei einer Magnetkernmatrix, und zwar zur matrixförmigen Ansteuerung der Zeilen- oder Spaltenleitungen. Die beiden Enden der Zeilen- oder Spaltenleitungen 30 liegen getrennt für »Schreiben und Lesen« in Serie mit einer Diodenmatrix 31 und den Adressenschaltern 32, wobei am einen Ende der Reihenschaltung jeweils eine zeitabhängige Spannungsquelle für das »Schreiben« bzw. »Lesen« angeschlossen ist, am anderen Ende gemeinsam für die zwei zeitabhängigen Spannungsquellen eine Konstantstromquelle 34 vorgesehen ist. Da sich zeitlich stets die Vorgänge des »Schreibens« und »Lesens« wiederholen, ist es zweckmäßig, zwei zeitabhängige Spannungsquellen zu verwenden. Es kann dann die eine Spannungsquelle wieder auf die hohe Betriebsspannung gebracht werden, wenn die andere benutzt wird. Eine geringfügige Abweichung der zeitabhängigen Spannungsquelle nach F i g. 3 gegenüber der nach F i g. 1 besteht darin, daß der Kondensator und die ohmschen Widerstände nicht an derselben Spannung liegen.Fig. 3 shows an application of the circuit arrangement in a magnetic core matrix, specifically for matrix-shaped control of the row or column lines. The two ends of the line or Column lines 30 are separate for "writing and reading" in series with a diode matrix 31 and the address switches 32, with a time-dependent voltage source at one end of the series circuit is connected for »writing« or »reading«, at the other end together for the two time-dependent voltage sources a constant current source 34 is provided. Since temporally always repeat the processes of "writing" and "reading", it is advisable to use two time-dependent ones To use voltage sources. One voltage source can then return to the high operating voltage when the other is in use. A slight deviation from the time-dependent Voltage source according to FIG. 3 compared to that according to FIG. 1 is that the capacitor and the ohmic resistances are not connected to the same voltage.

In Fig. 4 ist eine weitere Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dargestellt. Es handelt sich um die lineare Ansteuerung der Zeilenoder Spaltenleitungen einer Magnetkernmatrix. Das eine Ende der Zeilen- oder Spaltenleitungen 40 ist mit einem Bezugspotential, das andere für »Schreiben« und »Lesen« mit je einem Adressenschalter verbunden. Sowohl der Adressenschalter für das »Schreiben« 41 als auch derjenige für das »Lesen« 42 ist an eine eigene zeitabhängige Spannungsquelle und Konstantstromquelle 43 bzw. 44 angeschaltet. Konstantstromquelle und zeitabhängige Spannungsquelle liegen direkt hintereinander im Stromkreis. Dadurch wird noch eine Diode parallel zum Kondensator notwendig, die leitend wird, wenn sich der Kondensator auf die niedrigere Betriebsspannung entladen hat. ,Another application of the circuit arrangement according to the invention is shown in FIG. It is the linear control of the row or column lines of a magnetic core matrix. That one end of the row or column lines 40 is at a reference potential, the other for "writing" and "reading" are each connected to an address switch. Both the address switch for the "Writing" 41 as well as the one for "reading" 42 is connected to its own time-dependent voltage source and constant current sources 43 and 44 are turned on. The constant current source and time-dependent voltage source are directly behind one another in the circuit. This means that a diode is required parallel to the capacitor, which becomes conductive when the Capacitor has discharged to the lower operating voltage. ,

Claims

Claim:

2020th

Circuit arrangement for low-loss generation of current pulses with a large edge steepness with the help of a current pulse source impressed current for consumers with transient behavior, in which the current pulse source is connected to its voltage supply with a time-controlled operating voltage source, which the current pulse source only during the transient process taking place in its consumer with a high operating voltage and then supplied for the remaining pulse duration with a low operating voltage that only covers the circuit losses, according to patent 1487024, characterized in that the circuit part of the time-dependent voltage source, which applies the full operating voltage to the current pulse source during the transient process, consists of a capacitor and one directly from the current pulses controlled by the consumer switch (charging circuit), the charging circuit from a blocked during the flow of the load current Tra nsistor (8), consisting of a capacitor (12) lying between the emitter of the transistor (8) and a constant voltage (Ul) , a current-limiting first resistor between the constant voltage (E / 2) and the collector of the transistor (8) (10) and a second resistor (9) lying between the constant voltage (U 2) and the base of the transistor (8) and a diode (13) lying between the emitter and base of the transistor (8).

1 sheet of drawings