DE1537044C - Impulserzeugerschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Impulserzeugerschaltung, bei der die Speiseeingangsspannung an die Verbindungspunkte zweier eine Brückenschaltung bildender Zweige angelegt ist und in einem Brückenquerzweig ein Halbleiterschalter angeordnet ist.

Bei der bekannten Schaltung (USA.-Patentschrift 3 143 713), von der die Erfindung ausgeht, ist zwischen die Speisespannung und den durch zwei Schalttransistoren und einem Widerstand gebildeten Ausgang der Schaltung ein Spannungsteiler in Form einer Brückenschaltung geschaltet. Beim Aufladen und Entladen eines in einem Brückenzweig angeordneten Kondensator werden die beiden Transistoren abwechselnd . leitfähig und gesperrt, wodurch Impulse an einem Ausgangswiderstand auftreten. Der Schaltzustand der Transistoren und damit die Frequenz der Impulserzeugerschaltung ist von der Zeitkonstante der Widerstände und des Kondensators bestimmt und damit unabhängig λγοπ einer Änderung der Speisespannung. Durch den Spannungsteiler ist jedoch die Ausgangsspannung stets wesentlich kleiner als die Speisespannung. Dies ist in vielen Fällen nicht erwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, am Ausgang der Schaltung ebenfalls unabhängig von Änderungen der Speisespannung einen Impuls mit schmaler Breite und hoher Leistung zu erzeugen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei der Impulserzeugerschaltung der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß die Zweige wenigstens einen Widerstand und einen Kondensator aufweisen, daß in dem Brückcnquerzweig zwei komplementäre Transistoren mit ihren Emitter-Kollektor-Strecken in Reihe angeordnet sind, die mit ihren Basisanschlüssen mit den Anschlußpunkten des anderen Brückenquerzweiges verbunden sind, und daß in dem einen Brückenzweig ein Lastwiderstand angeordnet ist, der in Reihe mit den Emitter-Kollektor-Strecken der Transistoren an der Speisespannung liegt.

Mit dieser Schaltung läßt sich ein kurzer Impuls hoher Spannung, im wesentlichen gleich der Speisespannung und damit hoher Leistung, erzeugen. Die Frequenz bzw. Schwingungsdauer der Impulserzeugerschaltung ist in gleicher Weise von Schwankungen der Speisespannung praktisch unabhängig. Die Frequenz wird allein durch die Äufladegeschwindigkeit der Kondensatoren bestimmt. Während der Zeitdauer zwischen zwei Impulsen sind beide Transistoren gesperrt. Da die beiden Transistoren nur während der sehr kurzen Impulsdauer leitend sind, ist durch die erfindungsgemäße Schaltung auch eine sehr gute Frequenzkonstanz bei Temperaturschwankungen erzielt. Ferner ist die Schaltung einfach ausgebildet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein Schaltbild der Impulserzeugerschaltung,

F i g. 2 bis 5 verschiedene Darstellungen der Spannungsverläufe im Schaltbild gemäß F i g. 1,

F i g. 6 eine Darstellung der Spannungsverläufe zur Betätigung des Halbleiterschalters und

Fig.7 mehrere Kennlinien eines in Fig. 1 verwendeten Transistors.

Tn F i g. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Impulserzeugerschaltung 30 nach der Erfindung dargestellt, die durch eine Gleichspannungsquelle 31 gespeist wird und eine Brückenschaltung 32 sowie einen Schalter 33 enthält. Die Brückenschaltung weist ein erstes Paar von Anschlußpunkten 34, 35 und ein zweites Paar von Anschlußpunkten 36, 37 auf. Die Gleichspannungsquelle ist mit dem Anschlußpunkt 35 verbunden und gibt an diese eine Speisespannung E_B ab.

Die Brückenschaltung 32 besteht im einzelnen aus einem ersten Zweig 33 α zwischen'den Anschlußpunkten 34 und 35, bestehend aus einem Widerstand

ίο 38 und einem Kondensator 39, und aus einem zweiten Zweig 33 b zwischen den gleichen Anschlußpunkten, bestehend aus.einem Lastwiderstand R_L in Reihe mit einem Kondensator 40 und einem Widerstand 41. Die hier dargestellte Ausführung des Schalters 33 enthält ein Paar von komplementären Transistoren 50, 51, die in Reihe geschaltet sind. Innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung können jedoch an Stelle der Transistoren auch Mikroschaltungen oder integrierte Schaltungen Verwendung finden. In dem dargestellten Beispiel ist der Transistor 50 vorzugsweise vom npn-Typ und hat einen Emitter 50 a, eine Basis 50 b, einen Kollektor 50 c, während der Transistor 51 vom pnp-Typ ist und einen Emitter 51a, eine Basis 51 b und einen Kollektor 51 c auf-

a5 weist. Ein zweiter Lastwiderstand r_L ist in gestrichelten Linien eingezeichnet. In dieser abgeänderten Schaltungsausführung ist die eine Seite des Lastwiderstandes r_L mit dem Anschlußpunkt 35 verbunden, während die andere Seite mit dem Kollektor 51 c des Transistors 51 und einer Seite des Kondensators 39 verbunden ist. Mit dem Lastwiderstand r_L in der Schaltung kann die Impulserzeugerschaltung Impulse mit positiver Amplitude entweder zusätzlich oder an Stelle der negativen Impulse abgeben, die an dem Last widerstand R_L auftreten.

Ein zwischen den Anschlußpunkten 36, 37 liegendes Signal gelangt gleichzeitig an die mit diesen Punkten verbundenen Basen der Transistoren 50 b und 51 b. Zur Abgabe eines Ausgangsimpulses an den Lastwiderstand R_L, und um eine periodische Entladung der Kondensatoren 39, 40 der Brückenschaltung zu erzielen, ist der Kollektor 50 c des einen Transistors 50 mit einem Verbindungspunkt 52 .zwischen dem Lastwiderstand R^ und dem Kondensator

40 verbunden, während der Kollektor 51 c des Transistors 51 mit dem Anschlußpunkt 35 verbunden ist, der an einem Pol der Speisespannung E_B liegt. Außerdem sind der Emitter 50 a von Transistor 50 und der Emitter 51 α von Transistor 51 in Reihe geschaltet. Bei dem gezeigten Beispiel ist in dieser Reihenschaltung eine Diode vorgesehen, um die Transistoren, besonders gegen einen hohen, umgekehrt gerichteten Spannungsanstieg zwischen Emitter und Basis, was besonders für Transistoren des SiIiziumtyps wichtig ist, zu schützen.

In F i g. 7 ist beispielsweise eine Anzahl von Kennlinien für einen geeigneten Transistor dargestellt. Die Abszisse stellt die Kollektorspähnug (V) dar, während -die Ordinate den Kollektorstrom (A) darstellt. Diese Kennlinien werden in für den Fachmann bekannter Weise dadurch erhalten, daß bestimmte Werte des Basisstromes ausgewählt und konstant gehalten werden, während die Kollektorspannung verändert wird. Die verschiedenen Werte des Basisstromes haben einen gemeinsamen Ausgangspunkt, nämlich die Linie 55, welche die Sättigungskurve für den Transistor darstellt. In F i g. 7 ist außerdem ein Satz von Belastungskennlinien angegeben, eine Kennlinie für

3 4

Ohmsche Belastung 56 und zwei Kennlinien für um die Spannung α unterhalb des Potentials des Ah-Blindbelastung 58, 59. Diese Belastungskennlinien Schlußpunktes 35 liegt, wie in F i g. 3 dargestellt ist. ergeben sich aus der Schaltung, in welcher der Tran- Zur Erklärung ist zu beachten, daß der Kondensator sistor betrieben wird. An dem Punkt 60 schneidet die 40 zwei entgegengesetzt geladene Seiten 40 a bzw. Belastungskennlinie 56 die Abszisse. Dieser Punkt 5 40 b aufweist und in dem betrachteten Zeitpunkt die stellt die an dem Transistor anliegende Spannung dar, Kondensatorseite 40 a auf positives Potential aufgewenn dieser gesperrt ist, und wird durch die Speise- laden ist. Die andere Kondensatorseite 40Jb ist in spannung vorgegeben. An dem anderen Punkt 61 bezug auf die Kondensatorseite 40 α negativ aufgeschneidet die Belastungskennlinie 56 die Sättigungs- laden, wobei jedoch zu berücksichtigen ist, daß sich kurve 55 und gibt die Sättigungsspannung v_sat des io die Kondensatorseite 40 b in bezug auf die Bezugs-Transistors an, wenn dieser voll leitend ist. : spannung an dem Anschlußpunkt 35 auf einem posi-In den F i g. 2 bis 6 und damit bei der Beschrei- tiven Potential befindet. Wenn der Schalter 33 »Einbung der Arbeitsweise der Impulserzeugerschaltung geschaltet« wird, wird die positiv aufgeladene Konstellt das Bezugszeichen τ₂ die Periode des Oszillators densatorseite 40 a mit dem negativen Pol der Spandar. τ₂ setzt sich aus einem Zeitintervall *₃ und einem 15 nungsquelle 31, d. h. mit dem Anschlußpunkt 35 ver-Zeitintervall /₄ zusammen. In der Praxis ist das Zeit- bunden, und zwar durch die leitenden Transistoren Intervall t₃ sehr viel größer als das Zeitintervall /₄. 50, 51. Weil die positiv aufgeladene Kondensatorin den graphischen Darstellungen sind die Zeitinter- seite40a durch den Sättigungsspannungsabfall an valle f₃ und t_i aus Gründen der besseren Übersicht- den Transistoren 50 und 51, der hier als V_Cmin darlichkeit nicht maßstabsgetreu dargestellt, um zu 20 gestellt ist, oberhalb des Bezugspotentials des Anzeigen, daß während des Zeitintervalls i₄ erhebliche Schlußpunktes 35 festgehalten wird, beträgt der Spannungsänderungen in der Brückenschaltung auf- momentane Potentialabfall des mit der negativen V ) treten, die sich nur durch eine Dehnung des Zeit- Kondensatorseite 40 b verbundenen Teils des Strominteryalls i₄ darstellen lassen. In der Praxis beträgt kreises α— K_cmill. Da der Anschlußpunkt 37 mit der. das Verhältnis f₃/i₄ bei einem Ausführungsbeispiel 25 negativ aufgeladenen Kondensatorseite 40 b verbunbeispielsweise 1000:1. den ist, überträgt sich dieser abrupte Potentialabfall

F i g. 5 zeigt eine Kurve, für welche die Zeit längs auf den Anschlußpunkt 37.

der Abszisse und eine Spannung längs der Ordinate In der graphischen Darstellung von Fig. 4 stellt aufgetragen ist. Als Bezugsspann"ng dient das Poten- die Abszisse die Zeit und die Ordinate eine Spantial des Anschlußpunktes 35 in der Schaltung von 30 nung dar, und die beiden Kurven 66, 67 stellen die Fig. 1. Die Kurve 62 stellt die Veränderung des Potentialänderungen an den Anschlußpunkten 36 Potentials des Anschlußpunktes 36 der Brückenschal- bzw. 37 dar, die das an dem Schalter 33 anliegende tung in bezug auf den Anschlußpunkt 35 der Brük- Potential darstellen. Diese Anschlußpunkte befinden kenschaltung dar oder mit anderen Worten die Span- sich jeweils in einem der Brückenzweige 33 a bzw. nungsänderung am Kondensator 39. Wie F ig. 2 zeigt, 35 33 b, die aus zeitabhängigen Schaltelementen bestehen, lädt sich der Kondensator auf, so daß das Potential Der eine Zweig 33 α besteht aus dem Widerstand 38 am Anschlußpunkt 36 in bezug auf das Potential am und dem Kondensator 39, und der andere Zweig 33 b Anschlußpunkt 35 so lange zunimmt, bis das Zeit- besteht aus dem Lastwiderstand R_L, dem Kondenintervall t_s abgelaufen ist. Nach Ablauf dieses Zeit- sator 40 und dem Widerstand 41. Die Darstellung Intervalls wird der Schalter 33 betätigt und entlädt 40 von F i g. 4 verbindet die Darstellungen der F i g. 2 den Kondensator während des Zeitintervalls i₄ auf und 3 und zeigt die Spannungsänderungen, welche eine niedrigste Spannung V_{c 39 min}, wie im folgenden sich aus der Auflädung der Kondensatoren 39 und 40 ausführlich beschrieben werden soll. ergeben. Zunächst besteht ein »Differenzsignal« 68, $') Fig. 3 zeigt die Potentialänderung am Anschluß- d.h. eine Spannungsdifferenz zwischen den Anpunkt 37. Auch hier stellt die Abszisse wiederum die 45 schlußpunkten 36, 37, _ die etwa der Speisespan-Zeit und die Ordinate eine Spannung dar, wobei nung E_B entspricht, wovon die Spannungen K₄OmU₁ die Spannung am Anschlußpunkt 35 das Bezugs- und K₁.₃₉ „,.·„, abzuziehen sind. Während des Zeitinterpotential darstellt. Die Kurve 64 stellt die Spannungs- valls f₃ nimmt das zwischen den Anschlußpunkten veränderung am Anschlußpunkt 37 in bezug auf den 36, 37 liegende Differenzsignal 68 infolge der Auf-Anschlußpunkt 35 dar. Zu Beginn des Zeitinter- 50 ladung der Kondensatoren 39, 40 bis kürz vor dem valls /₃ liegt das Potential des Anschlußpunktes 37 Ende des Intervalls t₃ (s. Punkt 70 in Fig. 4) ab und ungefähr auf der Höhe des Potentials des Anschluß- hat bei Punkt 70 den Spannungswert Null erreicht, punktes 34, der mit dem positiven Pol der Speise- Anschließend nimmt das Potential am Anschlußpunkt .. spannung verbunden ist. Es besteht ein Spannungs- 36 zu, so daß es etwas mehr über dem Potential am abfall V_ci0 am Kondensator 40 und ein vernachläs- 55 Anschlußpunkt 35 als das Potential am Anschluß- |- sigbarer Spannungsabfall am Belastungswider- punkt 37 über, dem Potential des Anschlußpunktes stand R_L. Wenn während des Ladevorganges die 35 liegt. Das bedeutet, daß sich die Polarität des Γ Spannung am Kondensator 40 zunimmt, liegt ein Differenzsignals 68 umkehrt. Diese kleine Änderung j: größerer Teil der Speisespannung £_ß am Konden- der Polarität des Differenzsignals 68 zwischen den I! sator 40, so. daß das Potential des Anschlußpunktes 60 Anschlußpunkten 36, 37 schaltet den Schalter 33 ein j^! .37 in bezug auf das Potential des Anschlußpunktes und bewirkt somit die Abgabe eines Impulses e_aus j I 35 absinkt. Dieser Teil des Vorganges während des am Lastwiderstand R_L sowie die Entladung der Konj · Zeitintervalls t₃ ist aus F i g. 3 zu ersehen. . densatoren 39, 40. Dies erfolgt, wie bereits erwähnt, ρ Am Ende des Zeitintervalls f₃, das durch den innerhalb des sehr kurzen Zeitintervalls f₄. Der Imh Punkt 65 der Kurve 64 dargestellt ist, läßt das »Ein- 65 puls e_mis ist in F i g. 5 dargestellt und ist bei dem hier It schalten« des Schalters 33 das Potential des An- dargestellten Ausführungsbeispiel ein negativer * Schlußpunktes 37 abrupt unterhalb des Potentials Impuls, ; f vom Anschlußpunkt 35 auf einen Wert absinken, der Zur Beschreibung der Entstehung der Impulsab-

gäbe zu Beginn des Zeitintervalls t_v wenn sich die Polarität des Differenzsignals 68 zwischen den Anschlußpunkten 36, 37 ändert oder umkehrt, ist die Basis 506 des Transistors 50 in bezug auf dessen Emitter 50 α positiv und der Emitter 51 α von Transistor 51 in bezug auf die Basis 51b des Transistors 51 positiv. Diese Polaritäten in den Emitter-Basis-Strecken der Transistoren 50, 51 haben zur Folge, daß diese Transistoren leitend sind. Diese Polaritäten sind in F i g. 1 dargestellt. Die Transistoren erreichen schnell ihre Sättigung, weil bei Beginn der Leitfähigkeit des entsprechenden Transistors die an jedem der Transistoren anliegende Spannung vermindert wird, d. h., daß der Widerstand der Kollektorstrecken der entsprechenden Transistoren verringert wird, so daß die Vorspannung, gemessen zwischen Basis und Emitter. des Transistors, zunimmt, wodurch der Basisstrom vergrößert wird. Anders betrachtet, wenn die Spannung an den Transistoren verringert wird und dabei der Basisstrom zunimmt, wie aus den Kennlinien des Transistors von F i g. 7 zu ersehen ist, nimmt die Spannung zwischen Emitter und Basis- zu infolge des Spannungsabfalles am Lastwiderstand R₁ und der Reihenschaltung der npn und pnp Transistoren 50, 51. Diese Zunahme der Spannung zwischen Emitter und Basis hat gleichzeitig die Wirkung, den Basisstrom zu erhöhen und die Transistoren zur Sättigung zu treiben, die durch den Punkt 61 auf der in F i g. 7 angegebenen Belastungskennlinie 56 am Schnittpunkt mit der Sättigungskurve 55 dargestellt ist. Tatsächlich liegt der Basisstrom auf irgendeinem Punkt der Sättigungskurve 55, weil die zwischen Emitter und Basis anliegende Spannung ausreichend ist, um den Basisstrom über den Wert hinaus zu vergrößern, der durch den Schnittpunkt 61 der Belastungskennlinie 56 mit der Sättigungskurve 55 gegeben ist.

Das vorstehend beschriebene »Einschalten« der Transistoren 50, 51 erfolgt sehr rasch. Das geschieht aus dem Grunde, weil die zusätzliche Wirkung der Spannungsabfälle an den Schaltelementen der Brükkenschaltung dazu beiträgt, ,die Transistoren zur Sättigung zu treiben. Sobald also die Transistoren 50, 51 leitend werden, nimmt der Spannungsabfall am Lastwiderständ R_L zu, wodurch der Verbindungspunkt 52 stärker negativ wird. Wenn Punkt 52 eine negative Spannung hat, wird die positiv aufgeladene Seite 40 α des Kondensators 40 auf einem niedrigeren Bezugspotential gehalten. Damit wiederum wird der Anschlußpunkt 37 durch die negativ aufgeladene Seite 40 b des Kondensators 40 noch stärker negativ aufgeladen. Da der Anschlußpunkt 37 mit der Basis 51b von Transistor 51 verbunden ist, liegt an den Emitter-Basis-Strecken der beiden Transistoren 50, 51 eine erhöhte Vorspannung. Damit wird der Basisstrom erhöhl und die Transistoren 50, 51 werden noch stärker leitfähig. Aus diesem Grunde nimmt der Spannungsabfall am Lastwiderstand R₁ weiter zu, und der bereits vorstehend beschriebene zusätzliche HlTekl bewirkt, daß die Transistoren durch Erhöhung des Basisstrotnes noch stärker in die Leitfähigkeit vorgespannt werden. Hs ist selbstverständlich möglich, daß die Basisslröme der Transistoren oberhalb des Schnittpunktes der Belaslungskennlinie mit der Sältiguiigskurve liegen.

Die in I-ij>. 5 dargestellte Spannung <'„„_s am Lastwickrstand R₁ αμϋ>1 sich dann, wenn sich das Potential :im Vi:il>iiKli!i)j!spiinkt 52 von einem positiven Wert in der Nähe des positiven Potentials der Anschlußspannung E_B und oberhalb der Bezugsspannung zu einem niedrigeren, positiven Potential etwas oberhalb des Potentials am Anschlußpunkt 35 verändert, wobei die abzuziehende Spannung E_sat ist, welche durch den Sättigungsspannungsabfall an den Transistoren 50, 51 dargestellt wird. Dieser Vorgang ist durch die Kurve 69 in F i g. 5 dargestellt. Der Spannungsabfall am Lastwiderstand R_L ist sehr klein,

ίο wenn die Transistoren 50, 51 »abgeschaltet« sind. Die abzuziehende Spannung wird durch das Bezugszeichen b angegeben und verläuft exponentiell.

Die beginnende Abschaltung der Transistoren ist in Fig: 6 dargestellt. In dieser Figur ist das Zeit-Intervall t^ für den abgegebenen Impuls in einem stark gedehnten Zeitmaßstab dargestellt. Die Transistoren 50, 51 sperren, wenn sich einer der beiden Kondensatoren 39 oder 40 auf seine Minimalspannung entlädt und damit veranlaßt, daß der Basisstrom des entsprechenden Transistors abzunehmen beginnt. Die Entladungsstromkreise für die beiden Kondensatoren sind wie folgt: Der Kondensator 39 entlädt sich über einen Stromkreis, der aus der Transistorbasis 50 b, dem Transistoremitter 50 a, der Diode 54, dem Transistoremitter 51a und dem Transistorkollektor 51c besteht. Der andere Kondensator 40 entlädt sich über einen Stromkreis, der aus dem Transi subkollektor 50 c, dem Transistoremitter 50 α, der Diode 54, dem Transistoremitter 51 α und der Transistorbasis 51 b gebildet ist. Für den Kondensator, der sich auf einen Minimalwert (F₅₄ ist der Spannungsabfall an der Diode 54) entlädt, stellen die folgenden Gleichungen die minimale Kondensatorspannung dar:

Kondensator 39:

V=V^A-VA-V

' c nun ' bc_m ~ ^Y 54 ~ ^γ <:<'Satr_tl

Kondensator 40:

A-VA-V

₁ ~ ^v r>4 ~ ' c

■V ■ =

c min

Sobald sich der entsprechende Kondensator auf seine Minimalspannung entladen hat, beispielsweise der Kondensator 40, wird der Basisstrom für den Transistor 51 verringert, so daß der Transistor 51 nicht mit einem hohen Basisstrom betrieben wird. Daraus ergibt sich, daß der Basisstrom entlang der Sättigungskurve 55 zunimmt und den Punkt 61 auf der Kennlinie von F i g. 7 erreicht.

In F i g. 6 sind die relativen Potentiale der Transistorelemente, d. h. des Emitters, der Basis und des Kollektors, dargestellt, Diese Potentiale sind mit den gestrichenen Bezugszeichen (') für die einzelnen Transistorelemente bezeichnet. Zur Erklärung des Sperrens der Transistoren ist zu berücksichtigen, daß die Entladung der Kondensatoren 39, 40 eine entgegengesetzt gerichtete Wirkung auf die mit diesen verbundenen Basen 506, 516 der Transistoren ausübt. Wenn sich der Kondensator 39 entlädt, nimmt die Spannung 50 V an der Basis 506 ab, wenn sich dagegen der Kondensator 40 entlädt, nimmt die Spannung 51 b' an der Basis 51 zu. Das Ergebnis ist, daß die Vorspannung für beide Transistoren 50, 51 abnimmt. Sobald der Basisstrom unterhalb des Betriebswertes an Punkt 61 der Kennlinie von Fig. 7 abgesunken ist, beginnt die Kollcktorspannung an dem entsprechenden Transistor zuzunehmen. Wenn also der Transistor gesperrt wird, nimmt die Span-

nung51a' des Emitters 51α ebenfalls in bezug auf eine Bezugsspannung zu, .welche durch das Potential des Anschlußpunktes 35 (F i g. 6) gebildet ist, wodurch die Spannung 50 a' von Emitter 50 a des anderen Transistors 50 erhöht wird. Da die Basis 50 b dieses Transistors durch den anderen Kondensator 39 praktisch auf einem konstanten Potential gehalten wird, nimmt die Vorspannung für den Transistor ab. In der Darstellung der F i g. 6 geschieht das an dem für den sich aufladenden Kondensator kennzeichnend ist. Da in dem das Zeitiniervalliz kennzeichnenden mathematischen Ausdruck die Speisespannung nicht eingeht, besitzt die Impulserzeugerschaltung eine Frequenz, die innerhalb praktisch vertretbarer Grenzen von Schwankungen der Speisespannung unabhängig ist.

Es darf weiterhin darauf hingewiesen werden, daß die Auswahl der Schaltelemente nicht maßgeblich ist.

Zeitpunkt, der durch die Linie 71 angegeben ist. io Der Punkt70 gleicher Spannungen in Fig. 4 muß Damit ist klargestellt, daß die Spannung 51 b' bei nicht genau in der Mitte des Wertes der Speisespanpraktisch gleichbleibender Spannung 50 b' steil ansteigt. Somit kommt der Transistor 50 aus dem Sätti

gungsbereich heraus, und die Kollektorspannung nung E_B liegen. Er kann an jeder, durch den Schaltungsentwurf vorgegebenen Stelle liegen.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung

steigt steil an. Die Linie 71 in F i g. 6 entspricht dem 15 ergibt sich daraus, daß die Frequenz der Impuls-Punkt 61 in Fig. 7, da 50c' auf der Belastungskenn- erzeugerschaltung von ihrer Umgebungstemperatur linie zu wandern beginnt, sobald die Kollektorspannung zunimmt.

Wenn die. an dem Transistor anliegende Spannung
zunimmt, steigt das Potential des Punktes 52 an, und 20 Kriechströme (Strom vom Kollektor zur Basis) und der Kondensator 40 überträgt diesen Potentialanstieg deren Änderungen, Änderungen der Stromverstärauf den Anschlußpunkt 37. Dieser ist mit der Basis
51 b des Transistors 51 verbunden. Wie die F i g. 6
zeigt, liegen die Potentiale 50 a', 51a' der Emitter
50 a bzw. 51a zwischen den Potentialen 50 b', 51b' 25
der Basen 50 b bzw. 51 δ. Das Ergebnis ist, daß die
beiden Transistoren plötzlich gesperrt werden, sobald
sich einer der Kondensatoren 39 oder 40 auf seinen
Minimalwert entlädt.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß es nicht 3° umgekehrt vorgespannten Kollektor-Basis-Diode, notwendig ist, daß sich die beiden Kondensatoren' Eine Änderung der Stromverstärkung der Transiauf den im vorstehenden angegebenen Minimalwert stören 50, 51 in Abhängigkeit von der Temperatur entladen.. Der Grund dafür ist der folgende: Sobald wirkt sich nur während des Zeitintervalls f₄ aus, in sich einer der beiden Kondensatoren auf den Mini- welchem der Transistor leitfähig ist, und dieses Zeitmalwert entlädt, wird das Sperren der Transistoren 35' Intervall ist nur ein sehr kleiner Bruchteil der geeingeleitet und der andere Kondensator hat keine samten Periode. Schließlich sind die durch Tempe-Möglichkeit, sich weiter zu entladen. ■ raturschwankungen hervorgerufenen Änderungen der

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich Spannung zwischen Basis und Emitter der Transiist, enthält der Schalter 33 zwei Steueranschlüsse 50 b stören 50, 51 durch Verwendung einer verhältnis- bzw. 51b und zwei Schaltanschlüsse 50 c bzw. 51c. 40 mäßig leistungsfähigen Spannungsquelle für die

im wesentlichen unabhängig ist. Im allgemeinen beruhen die Temperaturunstabilitäten von Kippschwingoszillatoren mit Halbleitern auf drei Faktoren:

kung (ß) und Änderungen der Spannung zwischen Basis und Emitter der Halbleiter bei Temperaturänderungen.

In der vorgeschlagenen Schaltung sind die Transistoren 50, 51 nahezu während der ganzen Periode τ., der Schaltung, d. h. während des Zeitintervalls i_s mit umgekehrter Polarität vorgespannt. Der Kriechstrom entspricht somit im großen ganzen dem Strom der

Wenn das an den Steueranschlüssen 50 b, 51 b Ue- ; gende Signal die richtige Polarität besitzt, bewirken

! die Schaltanschlüsse 50c, 51c zusammen einen Aus-,

Ogangsimpuls am Lastwiderstand, d.h. an entweder R₁ oder r, oder auch an diesen gemeinsam. ; Wie bereits ausgeführt worden ist, ist in einem

praktischen Ausführungsbeispiel i₃ etwa 10^:J-fach größer oder langer als i₄. Damit ist die Zeitspanne, in welcher sich die Kondensatoren 39, 40 entladen und die Transistoren sperren, nachdem die Brückenschaltung die Leitfähigkeit der Transistoren bewirkt hat, sehr kurz. Da der Spannungsabfall an den Transistoren niedrig ist, kann praktisch die ganze Speisespannung am Lastwiderstand R_L liegen. Dadurch liefert die Schaltung 30 einen Ausgangsimpuls von hoher Energie, der beispielsweise besonders für Oszillatoren in logischen Schaltungen von Invertern geeignet ist. Das Zeitintervall i₃, welches im wesentlichen der Periode der Impulserzeugerschaltung 30 entspricht, ist unabhängig von der Speisespannung E_u.

Die Schwingungsdauer der Impulserzeugerschal-, tung ist durch das Ende des Zeitintervalls f., am Punkt 70 in F i g. 4 gegeben, wenn die Spannung am Kondensator 39 und die Spannung am Widerstand 41 in bezug auf den Anschlußpunkt 35 als Bezugspunkt gleich sind, also das Diffcrenzsignal 68 gleich Null ist. Jede dieser Spannungen wird durch eine entsprechende Exponentialfunktion dargestellt, die Speisespannung leicht zu kompensieren, deren Spannung im Verhältnis zu den temperaturbedingten Spannungsänderungen verhältnismäßig viel höher ist. Dadurch wird eine temperaturbedingte Spannungsänderung ein unerheblicher Anteil an der Gesamtspeisespannung.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Impulserzeugerschaltung, bei der die Speiseeingangsspannung an die Verbindungspunkte zweier eine Brückenschaltung bildender Zweige angelegt ist und in einem Brückenquerzweig ein Halbleiterschalter angeordnet ist, da durch gekennzeichnet, daß die Zweige wenigstens einen Widerstand und einen Kondensator aufweisen, daß in den Brückenquerzweig zwei komplementäre Transistoren mit ihren Emitter-Kollektor-Strecken in Reihe angeordnet sind, die mit ihren Basisanschlüssen (50 c, 51c) mit den Anschlußpunkten des anderen Brückenquerzweiges "verbunden sind, und daß in dem einen Brückenzweig ein Lastwiderstand angeordnet ist, der in Reihe mit den Emitter-Kollektor-Strecken der Transistoren an der Speisespannung liegt.

2. Impulserzeugerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastwiderstand (/{/., /■/,) zwischen dem Kollcktoranschluß (50 c) des einen Transistors (50) und/oder dem Kollck-

toranschluß (51c) des anderen Transistors (51) und der Speiseeingangsspannung hegt.

3. Impulserzeugerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Emitteranschlüssen (50 a, 51 a) der Transistoren (50, 51) eine Diode (54) geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen