DE1516861C

DE1516861C - Pole reversing circuit for generating odd harmonic frequencies

Info

Publication number: DE1516861C
Application number: DE19661516861
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing.; Ulrich Dieter Dipl.-Ing.; 7150 Backnang Gotthardt
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1966-04-14
Filing date: 1966-04-14
Publication date: 1973-07-12

Description

und daß in jede der zwei parallelgeschalteten Reihen- zweiten Spannungsteilers einen Basisspannungsteiler schaltungen aus der Schaltstrecke je eines Transistors für den Transistor Tj 1. Damit schließt, jeweils ein und einer der Primärwicklungen des Transformators leitender Transistor den Basisspannungsteiler des zwischen der Schaltstrecke jedes Transistors und anderen Transistors kurz, so daß dieser keinen Basisdem gemeinsamen Punkt der zwei Primärwicklungen 5 strom erhält und demnach geperrt ist. Es kann also je eine den Gleichstrom aus der Spahnungsquelle in jedem Falle nur einer, der beiden Transistoren sperrende Diode eingefügt ist. leitend sein. Weiterhin sind, abweichend von derand that in each of the two series-connected second voltage dividers a base voltage divider circuits from the switching path each of a transistor for the transistor Tj 1. This includes each one and one of the primary windings of the transformer conducting transistor the base voltage divider of the between the switching path of each transistor and another transistor short, so that this has no base common point of the two primary windings 5 receives current and is therefore blocked. So it can the direct current from the voltage source in each case only one of the two transistors blocking diode is inserted. to be in charge. Furthermore, deviating from the

Durch die beschriebene Ergänzung der Polwende- bekannten Schaltung, die Basen beider Transistoren schaltung nach dem älteren Vorschlag werden deren über je einen Kondensator C 1; bzw. C 2 mit dem Schalttransistoren untereinander zu einer an sich io gemeinsamen Steuereingang Ust verbunden. Der bekannten bistabilen Kippschaltung verbunden.. Kondensator C 1 und der Widerstand R 6 zwischenBy the described addition of the Polwende circuit known, the bases of both transistors circuit according to the older proposal, each via a capacitor C 1; or C 2 are connected to the switching transistors with one another to form a common control input Ust . The known bistable flip-flop connected .. Capacitor C 1 and the resistor R 6 between

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Basis und Emitter des Transistors Ti 1 bzw. der Stromlaufplanes in Fig. 1 näher erläutert. KondensatorC 2 und der WiderstandR 5 zwischenThe invention is explained in more detail below with reference to a base and emitter of the transistor Ti 1 and the circuit diagram in FIG. Capacitor C2 and resistor R 5 between

Auch bei der Anordnung nach der genannten . Basis und Emitter des Transistors Ts 2 bilden je ein deutschen Auslegeschrift 1214 748 sind der Trans- 15 Differenzierglied für die an den Eingang Ust gelanformator mit den Primärwicklungen w 1 und w 2 und genden Steuersignale. Die Änderung des Steuerder Sekundärwicklung w 3, ferner die Transistoren signales in einer der zwei möglichen, durch die Ts 1 und Ts 2, deren Schaltstrecken jeweils in Reihe Schaltung festgelegten Richtung bewirkt das Umzu einer der Primärwicklungen liegen, vorhanden. schalten der zwei Transistoren in den jeweils anderen Die zwei Reihenschaltungen liegen parallel am Ein- ao Schaltzustand in folgender Weise: Das durch die gang Uo, dem eine unipolare Impulsfolge mit der Differenzierglieder differenzierte Eingangssignal mit Frequenz 2/0 zugeführt wird. Wird von den zwei der vorgegebenen Richtungsänderung sperrt für Transistoren TsI und Ts 2 abwechselnd je einer ge- kurze Zeit den leitenden Transistor. Dabei wird der sperrt und der. andere durchgeschaltet, ist ferner die Kurzschluß des Basisspannungsteilers für den geFrequenz der die Transistoren steuernden Spannung as sperrten Transistor aufgehoben, der nun seinerseits halb so hoch wie die Impulsfolgefrequenz der uni- leitend wird und den Basisspannungsteiler für den polaren Impulse am Eingang Uo, also gleich'/o, und zuvor leitenden Transistor weiterhin sperrt. Da das schließlich durch die Phasenlage der zwei Frequen- Steuersignal während einer Periode sich nur einmal zen2/o und fo dafür Sorge getragen, daß während in der auf die Schaltung wirkenden Richtung ändert, der Zeit des Durchschaltens eines der Transistoren 30 ist die Frequenz des Umschaltens der Transistoren ein vollständiger der unipolaren Impulse über eine die Hälfte der Frequenz des Steuersignals. Und da der Primärwicklungen wirksam wird, so entsteht in weiterhin die Umschaltefrequenz der Transistoren der Sekundärwicklung w3 ein Signal i/3, das ab- gleich fo sein soll, so kann als Steuersignal die vorhängig von dem Schaltzustand der Transistoren und handene Frequenz 2 fo verwendet werden, d. h. der dem Wicklungssinn der von dem unipolaren Impuls 35 für die Schaltung nach dem älteren Vorschlag vordurchflossenen Primärwicklung den zugeführten gesehene getrennte Frequenzteiler kann entfallen. Impulsen, jedoch mit wechselnder Polarität und Die ergänzte Schaltung enthält weiterhin in Reihe zu einer Periode fo, entspricht. Dabei muß Anfang jeder der Primärwicklungen w 1 und w 2 je eine den und/oder Ende eines vollständigen Impulses im Strom · aus der Spannungsquelle +, — über die Eingangssignal nicht notwendig feststellbar sein, 40 Primärwicklungen sperrende Diode D 1 bzw. D 2.
erforderlich ist nur eine Periodizität des Eingangs- Bei der bisher beschriebenen Schaltung ist esEven with the arrangement according to the above. The base and emitter of the transistor Ts 2 each form a German Auslegeschrift 1214 748 are the transformer 15 differentiator for the gelanformator at the input Ust with the primary windings w 1 and w 2 and lowing control signals. The change in the control of the secondary winding w 3, furthermore the transistors signal in one of the two possible directions established by the Ts 1 and Ts 2, the switching paths of which are each set in a series circuit, causes one of the primary windings to be located. switch the two transistors in the other. The two series connections are parallel to the input ao switching status in the following way: The input signal with frequency 2/0 differentiated by the Uo, which is fed with a unipolar pulse sequence with the differentiating elements. If one of the two changes in direction, the transistors TsI and Ts 2 alternately block the conducting transistor for a short time each. The is blocked and the. other switched through, the short-circuit of the base voltage divider for the frequency of the voltage controlling the transistors as blocked transistor is canceled, which in turn is half as high as the pulse repetition frequency of the uni-conductive and the base voltage divider for the polar pulses at the input Uo, i.e. equal to ' / o, and previously conductive transistor continues to block. Since the phase position of the two frequency control signal only changes zen2 / o and fo once during a period, care is taken that during changes in the direction acting on the circuit, the time at which one of the transistors 30 is switched on is the frequency of the switching of the transistors a full of the unipolar pulses over one half the frequency of the control signal. And since the primary windings are active, the switching frequency of the transistors in the secondary winding w3 continues to produce a signal i / 3, which should be equal to fo , so the frequency 2 fo existing depending on the switching state of the transistors and the existing frequency can be used as the control signal , that is to say the separate frequency divider supplied to the winding sense of the primary winding through which the unipolar pulse 35 has previously flowed for the circuit according to the older proposal can be omitted. Pulses, but with alternating polarity and The added circuit still contains in series to a period fo, corresponds. The beginning of each of the primary windings w 1 and w 2 must not necessarily be detectable via the input signal, 40 primary windings blocking diode D 1 or D 2.
All that is required is a periodicity of the input. In the circuit described so far, it is

signales. Ein vollständiger Impuls ist allein gegeben möglich, daß hohe unipolare Impulse ungewollt die durch die gewünschte Form des Ausgangssignales bistabile Kippschaltung zum Umschalten veranlassen, während der Dauer des Durchschaltens eines der Es kann ferner in besonderen Anwendungsfällen der Transistoren. 45 Polwendeschaltung, z. B. wenn die Dauer der ab-signals. A complete impulse is only possible given that high unipolar impulses unintentionally die induce a bistable multivibrator to switch through the desired form of the output signal, During the duration of the switching through of one of the IT can also be used in special applications of the Transistors. 45 pole reversing circuit, e.g. B. if the duration of the

Bei der älteren Anordnung werden die zwei wechselnd umzupolenden unipolaren Impulse nahezu Transistoren über ihre Basen durch zwei, um 180° gleich ist der Dauer einer Impulsperiode (großes phasenverschobene Schwingungen angesteuert, und Tastverhältnis mit sehr langem Impuls und sehr es wurde vorgeschlagen, diese Schwingungen mit der kurzer Impulspause), oder wenn das Umpolen wäh-Frequenz/o durch einen getrennten 2: 1-Frequenz- 50 rend der Dauer eines unipolaren Impulses erfolgen teiler aus der vorhandenen Frequenz 2 fo zu ge- soll, dieser also geteilt und die Teile mit unterschiedwinnen. licher Polarität abgegeben werden sollen, kann einIn the older arrangement, the two alternating polarity reversal unipolar pulses are almost transistors via their bases by two, 180 ° equal to the duration of a pulse period (large phase-shifted oscillations controlled, and duty cycle with a very long pulse and it was suggested that these oscillations with the short pulse pause), or if the polarity reversal is to be done by a separate 2: 1 frequency divide the duration of a unipolar pulse from the existing frequency 2 fo to, that is, divided and the parts with differentials . Licher polarity should be given, a

Durch die erfindungsgemäß die Schaltung nach . besonders schnelles Umschalten der bistabilen Kippdem älteren Vorschlag ergänzenden zwei Spannungs- schaltung erforderlich sein.By the circuit according to the invention. particularly fast switching of the bistable tilting device older proposal additional two voltage circuits may be required.

teiler mit den Widerständen Rl, R 3 und R 5 bzw. 55 Es kann sowohl die Möglichkeit des ungewollten R 2, R 4 und R 6 werden die Schalttransistoren Ts 1 Umschaltens verringert als auch ein schnelleres ge- und Ts 2 der bekannten Schaltung zu einer bistabilen wolltes Umschalten der bistabilen Kippschaltung in Kippschaltung verbunden. Die zwei Spannungsteiler der erfindungsgemäßen Polwendeschaltung erreicht liegen parallel zueinander an der Spannungsquelle + werden durch eine Art von Rückkopplung vom Ausbzw. —. Dabei wirkt der erste Widerstand R 1 des 60 gang der Schaltung auf die Basen der Transistoren, ersten Spannungsteilers als Kollektorvorwiderstand Die vollständige Schaltung hierzu zeigt die Fig. 2,divider with the resistors Rl, R 3 and R 5 or 55. It can reduce both the possibility of unwanted R 2, R 4 and R 6 switching transistors Ts 1 switching as well as a faster and Ts 2 of the known circuit to one bistable wanted switching of the bistable flip-flop connected in flip-flop. The two voltage dividers of the pole reversing circuit according to the invention are achieved parallel to each other at the voltage source + are through a type of feedback from the Auszw. -. The first resistor R 1 of the 60 gang of the circuit acts on the bases of the transistors, the first voltage divider as a collector series resistor.

für den Transistor Ti 1 und der erste Widerstand/? 2 die gegenüber der Schaltung nach Fig. 1 auf dem des zweiten Spannungsteilers als Kollektorvorwider- Transformator zwei weitere Sekundärwicklungen w V stand für den Transistor Tj 2. Der zweite und der und w 2' mit untereinander entgegengesetztem Wickdritte Widerstand R 3 und R S des ersten Spannungs- 65 lungssinn enthält. Diese Wicklungen sind je mit teilers bilden einen Basisspannungsteiler für den einem Ende so mit der Basis eines der Schalt-Transistor Ts 2 und in sonst gleicher Weise der transistoren verbunden, daß die im Basiskreis eines zweite und der dritte Widerstand R 4 und R 6 des Transistors liegende Sekundärwicklung »v Γ bzw. w 2' for the transistor Ti 1 and the first resistor /? 2 which, compared to the circuit according to FIG. 1, on the second voltage divider as a collector pre-resistance transformer, two further secondary windings w V stood for the transistor Tj 2. The second and w 2 ' with opposing winding-third resistors R 3 and RS of the first voltage - contains 65 sense of vision. These windings are each with divider forming a base voltage divider for one end so with the base of one of the switching transistor Ts 2 and otherwise the same way of the transistors connected that the base circuit of a second and the third resistor R 4 and R 6 of the transistor lying secondary winding »v Γ or w 2 '

gegenüber der in Reihe zur Schaltstrecke desselben Transistors liegenden Primärwicklung w 1 bzw. iv2 den entgegengesetzten Wicklungssinn hat. Die zweiten Enden der. weiteren Sekundärwicklungen liegen über je einen Widerstand oder über je einen Teilwiderstand eines einstellbaren Spannungsteilers P am Bezugspotential:. Diese / Rückkopplung wirkt nur, wenn an der Schaltung ein unipolarer Impuls anliegt und unterstützt über die eine def zusätzlichen Wicklungen das Sperren des gesperrt zu haltenden bzw. des zu sperrenden Transistors und über die zweite der zusätzlichen Wicklungen das Leiten des leitend zu haltenden bzw. zu schaltenden Transistors. Im jeweils erstgenannten Fall wird der bestehende Zustand unterstützt, im zweitgenannten bei noch nicht voll umgeschalteten Transistoren das Umschalten beschleunigt. In beiden Fällen können auch Fertigungsstreuungen, insbesondere der Transistoren und dadurch verursachte Unsymmetrien der Gesamtschaltung stören. Durch den . einstellbaren Spannungsteiler P kann die Symmetrie verbessert und ίο es können damit auch z. B. unerwünschte geradzahlige harmonische Frequenzen im Ausgangssignal unterdrückt werden.compared to the primary winding w 1 or iv2 lying in series with the switching path of the same transistor has the opposite winding sense. The second ends of the. further secondary windings lie each via a resistor or via a partial resistance of an adjustable voltage divider P am Reference potential :. This / feedback only works when a unipolar pulse is applied to the circuit and supports additional windings via the def the blocking of the transistor to be kept blocked or the transistor to be blocked and via the second the additional windings conduct the transistor to be kept conductive or switched. in the In each case the first mentioned case supports the existing condition, in the second mentioned case it is still supported not fully switched transistors accelerated the switching. In both cases you can also Manufacturing deviations, especially of the transistors and the resulting asymmetries in the overall circuit disturb. Through the. adjustable voltage divider P can improve the symmetry and ίο it can also z. B. undesirable even-numbered harmonic frequencies in the output signal are suppressed.

• Hierzu 1 Blatt Zeichnungen• For this 1 sheet of drawings

Claims

The invention relates to a reversible pole patent claims: reversing circuit · ■; .. for generating odd harmonic frequencies of a fundamental frequency in

1. Reversible pole-changing circuit to form a sequence of periodic polarity produce odd harmonics of 5 alternating impulses from one supplied to it Fundamental frequency in the form of a train of unipolar pulses.

Periodically polarity-changing pulses Such a pole-reversing circuit is derived from a sequence supplied to the circuit with a unipolar pulse given by Chance and others with the double basic book "Waveforms", McGraw Hill, New frequenz, containing a transformer. published by io York 1949, p. 413, fig. 11.23. Primary windings with each other,. Modulator circuit in the German interpretation opposite ·. Winding sense and a 1214 748th Fig. 5, suggested. This circuit secondary winding, furthermore two switching transistor- consists of a transformer with two identical ren ^ where ^; Each one of the two primary windings, primary windings with opposite windings, is connected in series with the switching path, one of the switching sense and a secondary winding and made up of two transistors, and the two series switching transistors, with one of the two primary circuits being connected in parallel, with the windings in series one of the unipolar switching transistors connected to the series connections is connected to the switching path and the two series pulses are connected in parallel by the circuits with the fundamental frequency. The unipolar impulses of the two connected to the subsequent alternating lead control of a 20 series connection. Transistors are carried over one or the other of the two primary windings by alternately conducting one of the two primary windings with alternating two transistors in each case via one or the same polarity to the secondary winding, the other of the two primary windings with alternating polarity are transferred to the secondary winding . In addition, for each of the transistors (TsI, Ts2) 25, the frequency controlling the transistors must be half as high as the frequency of the series voltage dividers with three resistors each connected to a supply voltage (+, -) Pulse sequence, and it was arranged in that the first tap (R 1 / R 3) of the voltage divider (R 1, R3, R 5) proposed by the above-mentioned German interpretation is connected to the frequency that controls the transistors and is connected to the collector of the first transistor (Ts I) 30 a 2: 1-Fre- connected upstream of the transistors and the first tap (R 1IR 4) of the second quenzteiler from the series circuit connected voltage divider (R 2, R 4, R 6) is connected with pulse train to win.

,to the. Collector;, of the second transistor (Ts 2), .. The invention relates to a; expedient and that the second tap (R 3 / RS) of the first. Component-saving further development of the arrangement

Voltage divider is connected to the base of the 35 according to the older proposal.

second transistor (Ts 2) and the second tap The reversible pole turning according to the invention

(R4 / R6) of the second voltage divider connection for generating odd harmonics

den is to the base of the first transistor (Ts 1), shear a fundamental frequency in the form of a sequence of

that the bases of the two transistors each periodically change their polarity from pulses

a capacitor (Cl, C 2) with a common sequence of unipola-

seeds, entrance. for a control signal (Ust) yer pulses with twice the basic frequency,

bundeii are, and that in each of the two in parallel-containing a transformer with two equal

switched series connections from the switching primary windings with opposite one another

stretch a transistor (TsI, Ts 2) and a winding sense and a secondary winding, furthermore

of the two primary windings (wl, w 2) of the transistors 45 two switching transistors, where "each one of the two

formators between the switching path of each primary winding in series with the switching path

Transistor and the common point of one of the switching transistors is connected and the

two primary windings each one for direct current two series circuits are connected in parallel,

from the .supply voltage source blocking diode where the uni

(D 1, D 2) is inserted. .50 polar impulses by the one with the fundamental frequency

2. A circuit according to claim 1, characterized in that the transformer has two more transistors, each via one or the secondary windings (u> 1 ', u>2') with one another of the two primary windings alternating of the opposite, .Wicklungssinn-, contains, polarity are transmitted to the secondary winding, each of which with one end to the base 55 is characterized in that each of the transistors is connected to one of the switching transistors that interfere with a supply voltage lying in the Base circuit of a transistor lying voltage divider with three resistors each assigned further secondary winding (w 1 ', w2') opposite is that the first tap of the first voltage divider is connected in series to the switching path of the same transistor with the collector of the first transistor primary winding (ivl , w 2) the 60 stors and the first tap of the second opposite voltage - winding gssinn, and connected to the collector of the second the other end via a resistor transistor each, that the second tap of the first span or via a partial resistance of an adjustment nungstcilers is connected to the base of the second ble voltage divider P at the reference potential transistor and the second tap \ of the second lie. 65 voltage divider is connected to the base of the

first transistor that the bases of the two transistors each have a capacitor with a common

,. . , the same input for a control signal are connected,