DE1537540B2

DE1537540B2 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR ADJUSTING THE DEAD TIME OF A PULSE VOLTAGE

Info

Publication number: DE1537540B2
Application number: DE19671537540
Authority: DE
Inventors: Bernd Dorrer Heinz χ 9000 Karl Marx Stadt Neubauer
Original assignee: VEB Kombinat Zentromk Sommerda, Betrieb Karl Marx Stadt, χ 9000 Karl Marx Stadt
Priority date: 1967-10-05
Filing date: 1967-10-05
Publication date: 1971-08-19
Also published as: DE1537540A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung sehen aktivem und Übersteuerungsbereich zum Sperr-The invention relates to a circuit arrangement see active and override range for blocking

zum Einstellen der Abfallzeit einer Impulsspannung bereich umgeschaltet. Der dabei auftretende positiveto set the fall time of a pulse voltage range switched. The positive that occurs

an einer transistorbestückten Schalterstufe. Basisstrom fließt zum Transistor 1 über den veränder-on a transistor-equipped switch stage. Base current flows to transistor 1 via the changeable

Für verschiedene Anwendungsfälle transistorbe- baren Widerstand 8, wobei dessen Einstellung über stückter Schalterbaustufen besteht die Forderung, die 5 die Abfallzeit der Impulsspannung am Ausgang des Anstiegs- und/oder Abfallzeit einer Impulsspannung Transistors 1 entscheidet. Die dabei dem Widerveränderbar bzw. einstellbar zu gestalten. Als Bei- stand 8 in Sperrichtung parallel geschaltete Diode bespiele derartiger Anwendungsfälle seien Prüfschaltun- einflußt die Wirksamkeit der Anordnung durch ihren gen, Stromgeneratoren für Magnetkemspeicheranord- sehr hohen Sperrwiderstand nicht. Die Einstellung nungen und Steuerschaltungen für induktive Lasten io der Grenze zwischen aktivem und Übersteuerungsbegenannt. ' reich des Transistors 1 erfolgt in Abhängigkeit vonFor various applications transistor-ready resistor 8, its setting via tied switch modules there is the requirement that 5 the fall time of the pulse voltage at the output of the Rise and / or fall time of a pulse voltage transistor 1 is decisive. The one that can be changed or adjustable. As a stand 8, for example, a diode connected in parallel in the reverse direction Such applications are test circuitry does not affect the effectiveness of the arrangement by their gen, current generators for Magnetkemspeicheranord- very high blocking resistance not. The setting and control circuits for inductive loads io the limit between active and overdrive. 'Rich of transistor 1 takes place as a function of

Eine Schaltungsanordnung zum Einstellen der Nei- einer negativen Spannungsquelle 10, die deshalbA circuit arrangement for setting the Nei a negative voltage source 10, which is therefore

gung der Flanken einer von einem Pulsgenerator er- ebenfalls einstellbar sein muß.generation of the edges must also be adjustable by a pulse generator.

zeugten rechteckförmigen Pulsspannung ist bereits in Nachteil dieser bekannten Schaltungsmaßnähme istThe square-wave pulse voltage generated is already a disadvantage of this known circuit measure

der deutschen Auslegeschrift 1 185 651 beschrieben. 15 es, daß sich bei deren Einsatz in vorgegebenen Schal-the German Auslegeschrift 1 185 651 described. 15 it is that when they are used in specified switching

Diese Schaltung erfüllt zwar auch die der Erfindung tungsanordnungen entsprechend F i g. 1 eine gerin-Although this circuit also fulfills the arrangement of the invention according to FIG. 1 a low

zugrunde liegenden Forderungen an die elektrischen gere thermische Stabilität der gesamten Anordnungunderlying requirements for the electrical GE thermal stability of the entire arrangement

Ausgangswerte, ist jedoch durch eine Vielzahl pas- im statischen Zustand ergibt. Eine hinsichtlich derOutput values, however, is produced by a large number of pas- in the static state. One regarding the

siver und insbesondere aktiver Bauelemente nachtei- thermischen Stabilität günstigere Dimensionierungsiver and especially active components detrimental thermal stability more favorable dimensioning

lig gekennzeichnet. 20 der den 'Basisspannungsteiler des Transistors 1 bil-lig marked. 20 which form the base voltage divider of transistor 1

Eine andere bekannte Schalterstufe ohne Einstell- denden Widerstände 4; 5 und 6 erfordert eine höhere möglichkeit für die Anstiegs- und/oder Abfallzeit der Belastbarkeit der Spannungsquellen 10 und 11 sowie Impulsspannung (deutsche Auslegeschrift 1199 028) eine größere Belastbarkeit des Impulsgenerators 7. ist in F i g. 1 dargestellt. In die Basisleitung des Tran- Dies ist jedoch beim Einsatz der Schaltungsanordsistors 1 ist ein Koppelkondensator 2 eingeschaltet. 25 nung, z. B. in elektronischen Rechenanlagen, un-Der Lastwiderstand 3 ist an den Kollektor des Tran- erwünscht. Eine Erhöhung der Stromergiebigkeit des sistors 1 angeschlossen. Die weiterhin vorgesehenen Impulsgenerators 7 ist auf Grund des damit verbun-Widerstände 4; 5 und 6 bilden einen sogenannten denen höheren Strombedarfs desselben und des Auf-Basisspannungsteiler, der zur positiven Vorspannung wandes an leistungsfähigeren Bauelementen nicht der Basis des Transistors 1 dient und somit eine voll- 30 ohne weiteres möglich. Durch die Vielzahl der in ständige Sperrung desselben bewirkt. solchen Anlagen verwendeten Baustufen würde sichAnother known switch stage without setting resistors 4; 5 and 6 requires a higher one possibility for the rise and / or fall time of the load capacity of the voltage sources 10 and 11 as well Pulse voltage (German Auslegeschrift 1199 028) a greater load capacity of the pulse generator 7. is in Fig. 1 shown. In the base line of the tran- This is however when the circuit arrangement transistor is used 1, a coupling capacitor 2 is switched on. 25 tion, e.g. B. in electronic computing systems, un-der Load resistance 3 is desired at the collector of the Tran-. An increase in the power yield of the sistors 1 connected. The further provided pulse generator 7 is due to the related resistances 4; 5 and 6 form a so-called higher current requirement of the same and of the on-base voltage divider, the positive bias does not wall on more powerful components the base of the transistor 1 is used and thus a fully 30 easily possible. Due to the large number of in constant blocking of the same causes. construction stages used in such systems would arise

Die zur Ansteuerung der Schalterstufe erforderli- eine wesentliche Erhöhung der Anzahl der Stromchen Impulse liefert/A der Impulsgenerator 7. In Versorgungseinheiten einer Rechenanlage erforderlich F i g. 2 ist eine aus der Patentschrift 47 243 des Amtes machen. Neben erhöhten Kosten und erhöhtem für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin be- 35 Raumbedarf bringt die Abführung der durch den erkannte Schaltungsanordnung dargestellt, bei der sich höhten Leistungsumsatz erzeugten Wärme weitere durch das zusätzliche Einfügen eines veränderbaren Probleme mit sich. Außerdem soll in logischen Widerstands 8 parallel zu einer Diode 9 in die Basis- Schaltungen eine Baustufe möglichst viele weileitung des Transistors 1 in der in F i g. 1 dargestell- tere Baustufen ansteuern können, so daß der ten Schaltungsanordnung eine Einstellmöglichkeit für 40 Strombedarf der gesteuerten Stufen, die ihrerseits die.Abfallzeit einer Irnpulsspannung ergibt. Die Wir- wieder steuernd wirken müssen, möglichst gering sein kungsweise dieser Schaltungsanordnung ist folgende: muß. ^: The required for controlling the switch stage is a substantial increase in the number of current pulses supplies / A the pulse generator 7. Required in supply units of a computer system F i g. 2 is a make of the Office's patent 47,243. In addition to increased costs and increased space requirements for inventions and patents in East Berlin, the dissipation of the heat generated by the recognized circuit arrangement with the increased power conversion entails additional problems that can be changed. In addition, in the logic resistor 8, parallel to a diode 9 in the base circuits, a construction stage as many long-term conduction of the transistor 1 as possible in the manner shown in FIG. 1 can control the construction stages shown, so that the th circuit arrangement has a setting option for 40 current requirements of the controlled stages, which in turn results in the fall time of an impulse voltage. The control must again be as small as possible. This circuit arrangement is as follows: must. ^:

Der in Emitterschaltung arbeitende Transistor 1 wird Es ist deshalb Zweck der Erfindung, eine Schalvon dem Impulsgenerator 7 über den Widerstand 5 tungsanordnung zu schaffen, die die eingangs genannangesteuert, wobei vorausgesetzt ist, daß der ver- 45 ten Forderungen nach Einstellbarkeit der Abfallzeit änderbare Widerstand 8 kurzgeschlossen ist. Von einer Impulsspannung unter Vermeidung der geschileiner Spannungsquelle 10 wird über den Wider- derten Nachteile der bekannten Schaltungsanordnunstand 4 dem Transistor 1 ein negativer Basisstrom gen erfüllt.The transistor 1 operating in the common emitter circuit is therefore It is the purpose of the invention to provide a circuit to create the pulse generator 7 via the resistor 5 processing arrangement that controls the aforementioned, it is assumed that the valid requirements for the adjustability of the fall time changeable resistor 8 is short-circuited. From a pulse voltage while avoiding the schileiner Voltage source 10 has the opposite disadvantages of the known circuit arrangement 4 the transistor 1 met a negative base current gene.

zugeführt, während von einer weiteren Spannungs- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die quelle 11 über den Widerstand 6 eine positive Span- 50 thermische Stabilität der Schaltungsanordnung nach nung zur Kompensation von Restspannungen am Ein- F i g. 2 mit einem in Emitterschaltung betriebenen gang der Schalterstufe zugeführt wird. Die Schalter- Transistor, dessen Eingangssignal an dem der Basis stufe arbeitet im Schalterbetrieb und wird im Rhyth- abgewandten Anschluß des mittleren eines aus drei mus der Impulsspannung zwischen dem Sperrbereich Widerständen bestehenden Basisspannungsteilers zu- und der Grenze zwischen aktivem und Übersteue- 55 geführt wird, einem den mittleren Basisspannungsrungsbereich des Transistors 1 umgeschaltet. Durch teilerwiderstand überbrückenden Koppelkondensator den veränderbaren Widerstand 8 ist die Abfallzeit der und einer Parallelschaltung eines veränderbaren Impulsspannung am Ausgang des Transistors 1 ein- Widerstands mit einer gleichsinnig mit der Emitterstellbar. Basis-Diode des Transistors betriebenen Diode ohnefed while from a further voltage The invention is based on the object source 11 via the resistor 6 a positive voltage 50 thermal stability of the circuit arrangement tion to compensate for residual stresses at the entrance. 2 with one operated in emitter circuit is fed to the switch stage. The switch transistor whose input signal is that of the base stage works in switch mode and becomes one of three when the middle one is connected away from the rhythm the pulse voltage between the blocking range resistors of the existing base voltage divider. and the boundary between active and oversteer, which is the mean base voltage range of transistor 1 switched. Coupling capacitor bridging the divider resistance the variable resistor 8 is the fall time of the and a parallel connection of a variable Pulse voltage at the output of transistor 1 a resistor with a co-directional with the emitter adjustable. Base diode of the transistor operated diode without

Erfolgt am Eingang der Schaltungsanordnung ein 60 Vergrößerung des Strombedarfs von seiten des steu-If there is an increase in the power requirement at the input of the circuit arrangement on the part of the

negativer Potentialsprung, so wird der Transistor 1 ernden Impulsgenerators oder der Betriebsspannungs-negative potential jump, the transistor 1 will erden the pulse generator or the operating voltage

vom Sperrbereich bis zur Grenze zwischen aktivem quellen zu verbessern.'from the restricted area to the border between active sources. '

und Ubersteuerungsbereich umgeschaltet. Der dabei Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist daauftretende negative Basisstrom fließt vom Tran- durch gekennzeichnet, daß die Parallelschaltung aus sistor 1 nicht über den Widerstand 8, sondern über 65 veränderbarem Widerstand und Diode in Reihe zum die diesen überbrückende Diode 9. Erfolgt jedoch am Koppelkondensator und diese Gesamtkombination Eingang der Schalterstufe ein positiver Potential- parallel zum mittleren Widerstand des Basisspansprung, so wird der Transistor 1 von der Grenze zwi- nungsteilers geschaltet sind.and override range switched. The solution to the problem according to the invention is then occurring negative base current flows from the tran- characterized by the fact that the parallel connection is made sistor 1 not via resistor 8, but via 65 variable resistor and diode in series with the bridging diode 9, however, takes place on the coupling capacitor and this overall combination Input of the switch stage a positive potential parallel to the average resistance of the base voltage jump, so the transistor 1 will be switched from the limit of the force divider.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es stellen dar:The invention is explained in more detail, for example, with reference to the drawing. They represent:

F i g. 1 eine bekannte Schalterstufe,F i g. 1 a known switch stage,

F i g. 2 eine bekannte Schalterstufe mit einstellbarer Abfallzeit der Impulsspannung,F i g. 2 a known switch stage with adjustable Fall time of the pulse voltage,

F i g. 3 die erfindungsgemäße Schalterstufe,F i g. 3 the switch stage according to the invention,

F i g. 4 den Impulsspannungsverlauf am Ausgang der erfindungsgemäßen Schalterstufe.F i g. 4 shows the pulse voltage curve at the output of the switch stage according to the invention.

Gemäß der Erfindung ist das bereits in der bekannten Anordnung nach F i g. 2 vorhandene, aus dem veränderbaren Widerstand 8 und der Diode 9 bestehende Einstellglied für die Einstellung der Abfallzeit der Impulsspannung nicht mehr zwischen den Basisanschluß des Transistors 1 und dem aus den Widerständen 4; 5 und 6 gebildeten Basisspannungsteiler angeordnet.According to the invention, this is already in the known arrangement according to FIG. 2 existing, from the variable resistor 8 and the diode 9 existing setting element for setting the fall time the pulse voltage is no longer between the base terminal of the transistor 1 and the one from the Resistors 4; 5 and 6 formed base voltage divider arranged.

Wie in F i g. 3 dargestellt, ist das aus der Parallelschaltung des Widerstandes 8 und der Diode 9 gebildete Einstellglied in Reihe zu dem Koppelkondensator 2 geschaltet. Liefert der Impulsgenerator 7 einen positiven Potentialsprung an den Eingang 13 der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nach Fig. 3, so wird die Abfallzeit der Impulsspannung am Ausgang 14 der Schalterstufe durch die Einstellung des veränderbaren Widerstands 8 bestimmt. Die Diode 9 ist bei diesem Vorgang in Sperrichtung gepolt, so daß der Widerstand 8 voll wirksam werden kann. Liefert der Impulsgenerator 7 dagegen einen negativen Potentialsprung an den Eingang 13 der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, wird der Widerstand 8 durch die nunmehr in Durchlaßrichtung gepolte Diode 9 überbrückt, so daß die Anstiegszeit der Impulsspannung am Ausgang 14 der Schalterstufe durch den Widerstand 8 nicht beeinflußt wird.As in Fig. 3, that is formed from the parallel connection of the resistor 8 and the diode 9 Adjustment element connected in series with the coupling capacitor 2. If the pulse generator 7 delivers a positive potential jump at input 13 of the circuit arrangement according to the invention according to FIG. 3, the fall time of the pulse voltage at the output 14 of the switch stage is determined by the setting of the variable resistance 8 determined. The diode 9 is polarized in the reverse direction during this process, see above that the resistor 8 can be fully effective. On the other hand, if the pulse generator 7 supplies a negative one Potential jump at the input 13 of the circuit arrangement according to the invention, the Resistance 8 is bridged by the diode 9, which is now polarized in the forward direction, so that the rise time the pulse voltage at the output 14 of the switch stage is not influenced by the resistor 8.

In F i g. 4 ist der Impulsverlauf am Ausgang 14 der erfindungsgemäßen Schalterstufe nach F i g. 3 dargestellt. Der rechteckige Impuls, wie ihn die Impulsquelle 7 liefert, ist mit der Positionszahl 15 versehen. Mit der Positionszahl 16 ist die Rückflanke des unveränderten Impulses 15 und mit der Positionszahl 17 die durch Einstellung des veränderbaren Widerstands 8 in der Steilheit veränderte Rückflanke des verformten Rechteckimpulses 15 bezeichnet. Bei kurzgeschlossenem Widerstand 8 ergibt sich der Verlauf der Rückflanke 16 des Impulses 15 und somit die kürzeste Abfallzeit der Impulsspannung, während sich bei voll eingeschaltetem Widerstand der Verlauf der Rückflanke 17 des Impulses 15 und somit die längste Abfallzeit der Impulsspannung ergibt. Durch Verstellung des veränderbaren Widerstands 8 sind mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sämtliche Kurvenverläufe der Impulsrückflanke zwisehen den mit den Positionszahlen 16 und 17 angeführten Kurvenverläufen einstellbar.In Fig. 4 is the pulse profile at the output 14 of the switch stage according to the invention according to FIG. 3 shown. The rectangular pulse, as it is supplied by the pulse source 7, has the item number 15 Mistake. With position number 16, the trailing edge of the unchanged pulse is 15 and with position number 17, it is the one that can be changed by setting the Resistance 8 denotes the trailing edge of the deformed rectangular pulse 15 with a change in the steepness. at short-circuited resistor 8 results in the course of the trailing edge 16 of the pulse 15 and thus the shortest fall time of the pulse voltage, while when the resistor is fully switched on, the curve continues the trailing edge 17 of the pulse 15 and thus the longest fall time of the pulse voltage. By Adjustment of the variable resistor 8 are possible with the circuit arrangement according to the invention all curves of the pulse trailing edge between those listed with position numbers 16 and 17 Curves adjustable.

Für den Einstellbereich der Abfallzeit der Impulsspannung ist dabei der Ubersteuerungsgrad des Transistors 1 ohne wesentlichen Einfluß.The degree of overload of the transistor is used for the setting range of the fall time of the pulse voltage 1 without significant influence.

Um keine Verschiebung bzw. Impulsdaueränderung des Ausgangssignals zu erhalten, ist es erforderlich, den Transistor 1 bei jedem beliebigen Lastwiderstand 3 an der Grenze zwischen aktivem und Übersteuerungsbereich zu betreiben. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, die an den Widerstand 4 angeschlossene Spannungsquelle 10 veränderbar zu gestalten.In order to avoid a shift or change in the pulse duration of the output signal, it is necessary to the transistor 1 at any load resistance 3 at the boundary between active and Operate overdrive range. For this reason it is advantageous to connect the resistor 4 to make connected voltage source 10 changeable.

Claims

Claim:

Circuit arrangement for setting the fall time of a pulse voltage on a transistor-equipped Switch stage with a transistor operated in emitter circuit, the input signal of which at the terminal facing away from the base of the middle of a base voltage divider consisting of three resistors is a coupling capacitor bridging the average base voltage divider resistance and a parallel connection of a variable resistor with one in the same direction as the emitter-base diode of the transistor operated diode, characterized in that the parallel connection of variable resistance (8) and diode (9) in series with the coupling capacitor (2) and this overall combination in parallel to the middle resistor (5) of the base voltage divider (4; 5; 6) are connected.

1 sheet of drawings