DE1762682A1

DE1762682A1 - Circuit arrangement for stabilizing the output voltage of a transistor switching amplifier

Info

Publication number: DE1762682A1
Application number: DE19681762682
Authority: DE
Inventors: Erich Gerum
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1968-08-03
Filing date: 1968-08-03
Publication date: 1970-07-02
Also published as: GB1244806A

Description

Sehr.-Ur. D 570
Ho./Sa. Very.-Ur. D 570
Ho./Sa.

Firma DIEHL, Nürnberg, Stephanstr. 49DIEHL company, Nuremberg, Stephanstr. 49

"Schaltungsanordnung zur Stabilisierung der Ausgangsspannung eines Transistorschaltverstärkers""Circuit arrangement for stabilizing the output voltage of a transistor switching amplifier "

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Stabilisierung der Ausgangsspannung eines Transistorschaltverstärkers, insbesondere für Einrichtungen, deren Antriebsmoment konstant gehalten werden soll, wie z. B. sich selbst steuernde Uhrenantriebe, Tonbandantriebe und dgl., bei welcher Schaltungsanordnung eine Gleichspannungsq.uelle (Trockenbatterie), sowie ferner zwischen Basis und Emitter des Schalttransistors eine Steuerwicklung und zwischen Kollektor und Emitter eine Arbeitswicklung vorgesehen sind und bei welcher die im Arbeitsstromkreis erzeugten Schaltimpulse zum Anirieb eines mechanisch λ schwingenden oder rotierenden Systems dienen, welch letztens wiederum in der Steuerwicklung Steuerimpulse erzeugt, die den Transistor steuern.The invention relates to a circuit arrangement for stabilizing the output voltage of a transistor switching amplifier, in particular for devices whose drive torque is to be kept constant, such as. B. self-controlling clock drives, tape drives and the like. In which circuit arrangement a DC voltage source (dry battery), and also a control winding between the base and emitter of the switching transistor and a working winding between the collector and emitter are provided and in which the switching pulses generated in the working circuit serve to drive a mechanically λ oscillating or rotating system, which in turn generates control pulses in the control winding that control the transistor.

Derartige Schaltungsanordnungen sind bereits hinreichend bekannt, wie die DAS 1 181 278 und das DBP 1 194 455 zeigen. Diesen Schaltungsanordnungen ist gemeinsam, daß ein Transistorschal tverstärker, welcher seine Energie von einer Trookenbatterie erhält, im Arbeitskreis eine Arbeitsspule und imSuch circuit arrangements are already sufficiently known, as the DAS 1 181 278 and the DBP 1 194 455 show. These circuit arrangements have in common that a transistor switching amplifier, which draws its energy from a trooken battery receives, in the working group a work coil and in the

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Steuerkreis eine Steuerspule enthält. Ein mechanisch schwingendes System wie die Unruh einer Uhr, welches Magnetpole aufweist, schwingt über die Arbeits- und die Steuerspule hinweg und erzeugt dort Impulse, die aufgrund der Verstärkung im Transistor zum Antrieb der Unruh dienen. Da die Schwingungsweite dieser Unruh im Hinblick auf eine gute Ganggenauigkeit der Uhr konstant bleiben muß, ist es bei diesen bekaanten Schaltungsanordnungen notwendig, die am Transistor wirkende Spannung konstant zu halten. Zu diesem Zwecke ist bei der ersten ^ Anordnung eine Diode, bei der zweiten Anordnung hingegen ein Transistor und ein Kondensator vorgesehen. Beiden Schaltungsanordnungen ist gemeinsam, daß sie den Arbeitsstrom in einem vorgegebenen Spannungsbereich der Betriebsspannung konstant halten, wobei gleichzeitig auch eine Temperaturkompensation erreicht wird. Mit diesen Anordnungen ist es hingegen nicht möglich, Änderungen der Lagerreibung sowie Lastunterschiede bei direkt antreibenden Gangordner z. B. bedingt durch den Umlauf nicht ausgewuchteter Zeiger, auszuregeln. Control circuit contains a control coil. A mechanically oscillating system like the balance wheel of a watch, which has magnetic poles, oscillates over the working coil and the control coil and generates pulses there, which are due to the amplification in the transistor serve to drive the balance wheel. Because the oscillation range of this balance wheel with regard to a good accuracy of the watch must remain constant, it is necessary in these known circuit arrangements, the voltage acting on the transistor keep constant. For this purpose there is a diode in the first arrangement, but in the second arrangement a transistor and a capacitor are provided. Both circuit arrangements have in common that they supply the operating current Keep the operating voltage constant in a specified voltage range, with temperature compensation also being achieved at the same time. With these arrangements it is on the other hand not possible, changes in bearing friction and load differences in the case of directly driving aisle folder z. B. due to the circulation of unbalanced pointer to regulate.

Ferner ist auch eine stabilisierende Anordnung bekannt, DBP 1 190 046, bei welcher ein Kondensator in Reihe zu der .._; , W Steuerwicklung geschaltet ist und in Verbindung mit der Diode die stabilisierende Wirkung der Anordnung begünstigt.Furthermore, a stabilizing arrangement is known, DBP 1 190 046, in which a capacitor in series with the .. _; , W control winding is connected and, in conjunction with the diode, promotes the stabilizing effect of the arrangement.

Es ist Aufgabe der rfindung, eine Schaltungsanordnung anzugeben, mit welcher es möglich ist, neben Änderungender Betriebsspannung sowie der Temperatur auch Änderungen der Lagerreibung sowie ganz allgemein Änderungen der Last am Ausgang auszuregeln und in der Arbeitswioklung eine stets konstant bleibende SMK zu erzeugen. Aufgrund dieser konstant bleibenden EMK ist es dann möglich, das Antriebsmoment für It is the task of the invention to provide a circuit arrangement with which it is possible, in addition to changes in the operating voltage and temperature, to regulate changes in the bearing friction and, in general, changes in the load at the output, and to generate a constant SMK in the work situation. Because of this constant EMF , it is then possible to increase the drive torque for

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das schwingende oder rotierende System konstant zu halten, was selbstverständlich der Ganggenauigkeit der Uhr oder auch der Drehzahlkonstanz eines Tonbandantriebes zugute kommt.to keep the oscillating or rotating system constant, which of course benefits the accuracy of the clock or the constant speed of a tape drive.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in Reihe zu der Steuerwicklung im Basis-Emitterkreis des Transistors in an sich bekannter Weise ein Kondensator angeordnet ist, daß ferner zwischen der Grleichspannungsq.uelle und der Basis des Transistors ein Ladewiderstand für den Kondensator angeordnet ist, und daß schließlich ein zweiter elektronischer Schalter mit veränderbarem Durchlaßwiderstand vorgesehen ist, dessen Durchschaltstrecke psrallel zu dem Kondensator liegt und dessen Ansteuerseite galvanisch oder transformatorisch mit einer oder beiden vorgenannten Wicklungen oder einem Teil dieser Wicklungen gekoppelt ist, derart, daß bei Durchsteuerung des Transistors der elektronische Schalter gesperrt ist, und umgekehrt.To solve this problem, the invention proposes that in series with the control winding in the base-emitter circuit of the Transistor is arranged in a known manner, a capacitor that also between the Grleichspannungsq.uelle and the base of the transistor is a charging resistor for the capacitor is arranged, and that finally a second electronic switch with variable forward resistance is provided is, whose switching path is parallel to the capacitor and its control side galvanically or transformerally with one or both of the aforementioned windings or a part of these windings is coupled in such a way that when the transistor is turned on, the electronic switch is locked and vice versa.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist der elektronische Schalter als Transistor ausgebildet.In a preferred development of the invention, the electronic switch is designed as a transistor.

Die Erfindung ist in weiterer Ausbildung durch eine Bemessung ihrer Elemente derart gekennzeichnet, daß die EMK der Steuerwicklung nur im Zusammenwirken mit der Ladung des Kondensators ausreicht, den ersten Transistor ""urchzusteuern.The invention is in further development through a dimensioning its elements characterized in such a way that the emf of the control winding sufficient to control the first transistor "" only in combination with the charge of the capacitor.

Die Erfindung geht davon aus, daß ein Kondensator aufgeladen wird und dessen Ladespannung zusammen mit der in der Steuerwicklung erzeugten EMK zur Dureheteuerung des ersten Transistors in der Arbeitsphase der Anordnung dient. In der Sperrphase der Anordnung wird über den zweiten Transistor der Kondensator in Abhängigkeit von der Größe der in der Steuerwicklung durch das schwingende oder rotierende Element erzeugten EMK teilweise entladen und zwar derart, daß bei zuThe invention assumes that a capacitor is charged and its charging voltage together with that in the Control winding generated EMF for the duration of the first Transistor in the working phase of the arrangement is used. In the blocking phase of the arrangement, the second transistor is the Capacitor depending on the size of the generated in the control winding by the vibrating or rotating element EMF partially discharged in such a way that when to

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geringer EMK gegenüber dem Normalfall eine geringere Entladung des Kondensators erfolgt als bei zu großer EMK. Bis zum Beginn der nächsten Arbeitsphase hat sich der Kondensator über den Ladewiderstand nur bis zu einem kleineren bzw. größeren Spannungswert gegenüber dem Normalfall aufgeladen, was eine größere bzw. kleinere Durchsteuerung des ersten Transistors zur Folge hat. Die Anordnung arbeitet also regelrichtig, d. h. bei zu kleiner EMK in der Steuerwicklung wird der erste Transistor in der nächstfolgenden Arbeitsphase mehr durchgesteuert und es fließt ein größerer Strom, wohingegen bei zu großer EMK der erste Transistor weniger durchgesteuert wird, also weniger Strom fließt.lower EMF compared to the normal case, the capacitor discharges less than if the EMF is too high. To At the beginning of the next work phase, the capacitor only has a smaller one via the charging resistor or higher voltage value compared to the normal case, which means a greater or lesser control of the first transistor. The arrangement works correctly, i. H. if the EMF in the control winding is too small the first transistor is turned on more in the next working phase and a larger one flows Current, whereas if the EMF is too large, the first transistor is controlled less, i.e. less current flows.

Besonderer Vorteil dieser Anordnung nehen ihren stabilisierenden Eigenschaften ist es, daß der erste Transistor nur von Spannungsspitzen durchgesteuert wird. Dadurch ergibt sich ein guter Wirkungsgrad. Außerdem wird du: ch die Aufladung des Kondensators auch bei ruhendem mechanischem System binnen kurzer Zeit eine Durchsteuerung des ersten Transistors und damit ein Antriebsimpuls für das mechanische System erreicht. Auf diese Weise erhält man ohne besonderen Aufwand die Möglichkeit, dem mechanischen System zum Selbstanlauf zu verhelfen. /A particular advantage of this arrangement is its stabilizing effect It is characteristic that the first transistor is only turned on by voltage peaks. This results in a good efficiency. In addition, you will: ch the charging of the capacitor even when the mechanical system is at rest A through-control of the first transistor and thus a drive pulse for the mechanical system is achieved in a short time. In this way, it is possible to start the mechanical system automatically without any special effort help. /

Gemäß weiterer Ausbildungen der Erfindung ist es möglich, daß entweder die Arbeits- und die Steuerwicklung magnetisch entkoppelt sind oder aber άεΖ sie Anzapfungen einer einzigen Wicklung darstellen und daß zur Unterdrückung von Schwingungen ein Kondensator vorgesehen ist. Dieser Kondensator wird dann zweckmäßig zwischen der Basis des Transistors und einer Klemme der Gleichspannungsquelle angeordnet.Je nach der Frequenz des schwingenden mechanischen Systems kann es gegebenenfalls auch zweckmäßig sein, den Kondensator auchAccording to further embodiments of the invention, it is possible that either the working and the control winding are magnetically decoupled or they άεΖ taps represent a single winding, and in that a capacitor is provided for suppressing oscillations. This capacitor is then expediently arranged between the base of the transistor and a terminal of the DC voltage source. Depending on the frequency of the oscillating mechanical system, it may also be expedient, the capacitor as well

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dann vorzusehen, wenn die Wicklungen magnetisch entkoppelt sind,to be provided when the windings are magnetically decoupled,

Im Sinne der Erfindung ist es ferner gleichgültig, ob bei der Reihenschaltung aus Kondensator und Steuerwicklung der Kondensator mit einer Belegung direkt an der Basis des ersten Transistors oder aber ob der Kondensator mit einer Belegung an dem Emitter des Transistors angeschlossen ist. Wesentlich ist lediglich, daß der Ladewiderstand an der basisseitigen Belegung des Kondensators liegt.For the purposes of the invention it is also irrelevant whether the capacitor and control winding are connected in series with the capacitor with an assignment directly to the base of the first transistor or whether the capacitor with an assignment is connected to the emitter of the transistor. It is only essential that the charging resistor is on the base side Occupancy of the capacitor is.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert werden.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing using an exemplary embodiment.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der E_rfindung, 'Fig. 1 shows a first embodiment of the invention _r e '

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem die Ansteuerung des Transistors T2 geändert ist,Fig. 2 shows a second embodiment of the invention, in which the control of the transistor T2 changed is,

i?ig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel . der Erfindung, bei welchem die Lage des Kondensators C. und der Steuerwicklung vertauscht sind undi? ig. 3 shows a third embodiment . of the invention, in which the position of the capacitor C. and the control winding are interchanged and

fig. 4 drei Diagramme zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Sehaltungsanordnung.fig. 4 three diagrams to illustrate the mode of operation of the postural arrangement according to the invention.

In Fig. 1 liegt an der positiven Klemme einer Trockenbatterie B mit einer Klemmenspannung von etwa 1,5 Volt der Kollektor eines npn-Transistors T... Im Basis-Emitter-Kreis dieses Transistors sind ein Kondensator C^ sowie eine äteuerwieklung Bw angeordnet. Die Ste^erwicklung bildet den einen Teil einer Wicklung, deren anderer Teil die im Arbeitskreis des Transistors T.. liegende Arbeitawicklung Aw bildet. Zwischen dem Kollektor des TransiaiD s Τ., und dessen Basis ist die Parallelschaltung eines Widerstandes R.. und eines Kondensators Cp angeordnet. DerIn Fig. 1 is the positive terminal of a dry cell battery B with a terminal voltage of about 1.5 volts the collector of an npn transistor T ... In the base-emitter circuit this transistor is a capacitor C ^ and an äteuerwieklung Bw are arranged. The development forms one part of a winding, the other part of which is the working winding in the working circuit of the transistor T .. Aw forms. Between the collector of the TransiaiD s Τ., And its basis is the parallel connection of a resistor R .. and a capacitor Cp arranged. Of the

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Widerstand R. dient als Ladewiderstand für den Kondensator C-., während der Kondensator Cp in bekannter Weise zur Unterdrückung etwa auftretender Sperrschwingungen dient. Parallel zu ^en Klemmen des Kondensators C₁ liegt die Emitter-Kollektorstrecke eines zweiten npn-Transistors Tp, dessen Basis an der einen Klemme der Steuerwicklung Sw liegt. Diese Klemme der Steuerwicklung sei mit S^, die dem Kondensator Cj zugewandte Klemme der Steuerwicklung mit Sp bezeichnet.Resistor R. serves as a charging resistor for capacitor C-., While capacitor Cp is used in a known manner to suppress any blocking oscillations that may occur. The emitter-collector path of a second npn transistor Tp, the base of which is connected to one terminal of the control winding Sw, is parallel to the terminals of the capacitor C _1. This terminal of the control winding is denoted by S ^, the terminal of the control winding facing the capacitor Cj is denoted by Sp.

In Pig. 1, ebenso wie auch in den Pig. 2 und 3, ist das mechanisch schwingende oder rotierende System nicht dargestellt, da es für das Verständnis der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nicht notwendig ist. Es sei lediglich angenommen, daß ein schwingendes oder rotierendes System einen oder auch zwei Magnetpole aufweist, welche sich periodisch sowohl über die Arbeite- als auch über die Steuerwicklung hinwegbewegen.In Pig. 1, as well as in the Pig. 2 and 3, the mechanically oscillating or rotating system is not shown, since it is not necessary for understanding the circuit arrangement according to the invention. It is just assumed that a vibrating or rotating system has one or two magnetic poles, which periodically about both the work and the Move control winding away.

In Pig. 2 sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Pig. 1. Die Anordnung unterscheidet sich nur dadurch von der von Pig. 1, daß die Basis des Transistors T₂ ihre Steuerepannung nicht von der in der Steuerwicklung Sw erzeugten EMK allein, sondern noch zusätzlich von der in der Arbeitswicklung Aw erzeugten EMK erhält. Aufgrund dieser Ausbildung ist diese Schaltungsanordnung etwas empfindlicher als jene von Pig. 1, was bedeutet, daß Schwankungen der Last am Ausgang oder der Batteriespannung noch besser auszuregeln sind.In Pig. 2, the same components are provided with the same reference numerals as in Pig. 1. The arrangement differs from Pig's only in this way. 1 that the base of the transistor T ₂ receives its control voltage not from the EMF generated in the control winding Sw alone, but also from the EMF generated in the working winding Aw. Because of this design, this circuit arrangement is somewhat more sensitive than that of Pig. 1, which means that fluctuations in the load at the output or in the battery voltage can be evened out better.

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Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 unterscheidet sich dadurch von jenen von Fig. 1 und 2, daß die Lage der Steuerwicklung Sw und des Kondensators C. im Basis-Emitterkreis des Transistors T₁ vertauscht ist. Außerdem erhält der Transistor Tp seine Steuerspannung bei dieser Anordnung ausschließlich von der EMK der Arbeitsspule Aw. Diese Ausführungsform der Erfindung ist nur dann verwendbar, wenn eine Arbeitsspule mit entsprechend hoher Induktion vorhanden ist.The circuit arrangement according to FIG. 3 differs from that of FIGS. 1 and 2 in that the position of the control winding Sw and the capacitor C. in the base-emitter circuit of the transistor T _{1 is} interchanged. In addition, the transistor Tp receives its control voltage in this arrangement exclusively from the EMF of the work coil Aw. This embodiment of the invention can only be used if a work coil with a correspondingly high induction is present.

In Fig. 4 schließlich sind drei Diagramme dargestellt, von denen das Diagramm a de¹- Verlauf der in der Steuerwicklung Sw erzeugten Spannung l_Sw "n Abhängigkeit von der Zeit darstellt, das Diagramm b die Abhängigkeit des Kollektorstromes J von der Zeit und das Diagramm c die Abhängigkeit der Spannung IL,- am Kondensator C. , ebenfalls in Abhängigkeit von der Zeit.Finally, FIG. 4 shows three diagrams, of which diagram a de ¹ - the course of the voltage l _Sw "n generated in control winding Sw" n is a function of time, diagram b shows the relationship between collector current J and time and the diagram c the dependence of the voltage IL, - across the capacitor C., also as a function of time.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 ist nun folgende, is sei angenommen, daß sich das mechanische System in Ruhe befinde und daß die Batterie B an die Schaltungsanordnung angeschlossen wird. Über den Wider- ^The mode of operation of the circuit arrangement according to FIG. 1 is Now, it is assumed that the mechanical System is at rest and that the battery B is connected to the circuit arrangement. About the cons ^

stand R₁ begir. t sich der Kondensator C. aufzuladen, wobei an seiner der basis des Transistors T₁ zugewandten Belegung positives Potential entsteht. Innerhalb kurzer Zeit hat der Kondensator eine Ladung, welche ausreicht.den Transistor T₁ lurchzuateuern. Es fließt ein Kollektor- ~>trom I ; wire in der Aröeitswicklung Aw ein magnetischer FluiB erzeugt, welcher auf den bzw. die Magnetpole des mechanischen Systems einen kleinen Bewegungsimpuls ausübt .stood R ₁ begir. t the capacitor C. to charge, with a positive potential being created _{at its assignment facing the base of the transistor T 1.} Within a short time the capacitor has a charge which is sufficient to control the transistor T ₁ . A collector- ~> current I flows; A magnetic fluid is generated in the working winding Aw, which exerts a small movement impulse on the magnetic pole or poles of the mechanical system.

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Dieser Bewegungaimpuls erzeugt zunächst eine EMK. Diese kann sich je nach Polung der Steuerwicklung der Ladung des Kondensators mit gleicher oder mit umgekehrter Polarität überlagern. Im vorliegenden Fall sei letzteres angenommen. Dies führt dazu, daß der Kondensator C. umgeladen wird und an der B_asis des Transistors T₁ negatives Potential - bedingt durch EMK und Kondensatorladung-erscheint. Durch dieses Potential wird der Transistor T₁ gesperrt. Man bezeichnet daher jenen Zeitraum, während dem an der Basis von T₁ Sperrpotential anliegt mit Sperrphase, im Gegensatz zu der Arbeitsphase, während welcher positives Potential an der Basis von T₁ liegt.This movement pulse initially generates an EMF. Depending on the polarity of the control winding, this can be superimposed on the charge of the capacitor with the same or opposite polarity. In the present case, the latter is assumed. This leads to the capacitor C. being recharged and _a negative potential - caused by the EMF and capacitor charge - appears at the base of the transistor T _1. The transistor T _{1 is} blocked by this potential. The period during which blocking potential is present at the base of T ₁ is therefore referred to as blocking phase, in contrast to the working phase during which positive potential is present at the base of T ₁ .

Beginnt nun das mechanisch schwingende oder rotierende System,sich erneut über die Steuerwicklung Sw hinwegzubewegen, so wird in dieser nunmehr eine EMK erzeugt, welche positives Potential an dem Punkt Sp aufweist. Inzwischen hat sich der kondensator C₁ jer den Widerstand R₁ auch wieder auf positives Potential aufgeladen und somit wird während des Anstiegs der EMK die Schaltschwelle des Transistors T₁ überschritten und es fließt erneut kurzzeitig ein Kollektcrstrom I . Dieser wird nun bereits einen höheren Wert aufweisen als vorher, sodaß in der Arbeitswicklung nunmehr ein höherer Antriebsimpuls erzeugt wird. Auf diese Weise schaukelt sich das System binnen kurzem auf bis zu seinem normalen Betriebszustand. Dieser ist immer dadurch gekennzeichnet, daß von dem Kondensator C₁ während der Arbeitsphase ein hohes positives Potential an die Basis des Transistors !gelegt wird, welches für sich allein jedoch noch nicht ausreicht, diesen Transistor durchzusteuern. Erst das Auftreten der EMK in der S-teuerwicklung S ermöglicht das Durchschalten des Transistors. Durch entsprechende Bemessung der Bauelemente R₁, C₁ und SIf the mechanically oscillating or rotating system now begins to move over the control winding Sw again, an EMF is now generated in it, which has a positive potential at the point Sp. In the meantime, the capacitor C _{1 and} the resistor R _{1 have} also recharged to positive potential and thus the switching threshold of the transistor T _{1 is} exceeded during the rise of the EMF and a collector current I flows again briefly. This will now have a higher value than before, so that a higher drive pulse is now generated in the working winding. In this way, the system swings up to its normal operating state within a short time. This is always characterized by the fact that during the working phase a high positive potential is applied to the base of the transistor _{by the capacitor C 1, which in itself, however, is not sufficient to control this transistor.} Only the occurrence of the EMF in the S-expensive winding S enables the transistor to be switched through. By dimensioning the components R ₁ , C ₁ and S accordingly

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hat man es in der Hand, die Schaltschwelle des Transistors T- auf einen höheren oder einen niedrigeren Wert der EMK zu legen. Je nachdem werden dann die Stromimpulse I breiter oder schmäler werden. Siehe Fig. 4a und b.you have it in your hand, the switching threshold of the transistor T- to a higher or a lower value of the EMK. Depending on this, the current pulses I are then wider or narrow. See Figures 4a and b.

Der Transistor Tg übernimmt die eigentliche Regelung und Stabilisierung der Ausgangs-EMK. Dies geschieht in der Weise, daß jeweils in der Sperrphase des. Transistors T- an demPunkt S- der Steuerwicklung positives .und an Klemme Sg der Steuerwicklung negatives Potential liegt. Der Transistor T₂ wird ^ durchgeschaltet und entlädt entsprechend seinem Durchlaßwiderstand den Kondensator C- um einen gewissen Betrag. In der Arbeitsphase hingegen ist der Transistor T₂ aufgrund der umgekehrten Polarität der EMK in der Steuerwicklung gesperrt und somit wirkungslos.The transistor Tg takes over the actual regulation and stabilization of the output EMF. This is done in such a way that in the blocking phase of the transistor T- there is a positive potential at the point S- of the control winding and a negative potential at the terminal Sg of the control winding. The transistor T ₂ is switched through and discharges the capacitor C- by a certain amount according to its forward resistance. In the working phase, however, the transistor T ₂ is blocked due to the reverse polarity of the EMF in the control winding and is therefore ineffective.

Die Stabilisierung geschieht nun in der Weise, daß bei einer höheren als der normalen EMK in der Steuerwicklung S_w der Transistor TpStärker durchgesteuert wird und somit den Kondensator C- stärker entlädt als in normalem Betriebsfall. In der nachfolgenden Arbeitsphase des Transistors T^ kann sich der Kondensator nicht mehr auf seine bisherige Höhe aufladen, was dazu führt, daß der Transistor T- nur in geringeren f Maße durchgesteuert wird, was wiederum einen geringeren Kollektorstrom I zur Folge hat. Dieser bewirkt nun über das mechanische System einen kleineren Antriebsimpuls. Damit hat sich der Regelkreis geschlossen. Ist die EMK in der Steuerwicklung gegenüber dem Normalfall zu klein, so spielen sich die Vorgänge genau umgekehrt ab wie soeben beschrieben. The stabilization now takes place in such a way that, at a higher than normal EMF in the control _{winding S w,} the transistor TpStärker is turned on and thus discharges the capacitor C- more than in normal operation. In the following working phase of the transistor T ^, the capacitor can not charge more to its previous level, resulting in that the transistor T is turned on only in smaller dimensions f, which in turn has a lower collector current I result. This now causes a smaller drive pulse via the mechanical system. The control loop has thus closed. If the EMF in the control winding is too small compared to the normal case, the processes are exactly the opposite of what has just been described.

Eine Erhöhung der Lagerreibung oder eine Vergrößerung der Last gegenüber dem Normalfall bewirken eine kleinere Amplitude An increase in the bearing friction or an increase in the load compared to the normal case results in a smaller amplitude

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bzw. eine geringere Drehzahl des mechanisch schwingenden oder rotierenden Systems. Biese kleinere Amplitude erzeugt in der Steuerwicklung eine kleinere EMK, was über den soeben beschriebenen Regelkreis zur Folge hat, daß in der nächstfolgenden Arbeitsphase ein höherer Kollektorstrom I fließt, welcher eine höhere EHK in der Arbeitswicklung A erzeugt und damitor a lower speed of the mechanically oscillating or rotating system. This smaller amplitude generates in the Control winding has a smaller EMF, which has the consequence, via the control loop just described, that a higher collector current I flows in the next working phase, which a higher EHK generated in the working winding A and thus

W "vW "v

die kleine Amplitude des mechanischen Systems ausgleicht.compensates for the small amplitude of the mechanical system.

Eine Verringerung der Klemmenspannung der Batterie bewirkt ebenfalls eine Verkleinerung der EMK in der Steuerwicklung S . Es ergeben sich auch hier die vorstehend beschriebenen Verhältnise.A reduction in the terminal voltage of the battery also reduces the EMF in the control winding S. The ratios described above also result here.

Da die Schaltungsanordnungen nach den Fig. 2 und 3 nach dem gleichen Prinzip arbeiten, wie die soeben beschriebene Anordnung, erübrigt sich eine gesonderte Beschreibung.Since the circuit arrangements according to FIGS. 2 and 3 operate on the same principle as the arrangement just described, a separate description is unnecessary.

Wie Untersuchungen zeigten, lassen sich mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung die vorgenannten Änderungen der Belastung bzw. der Batteriespannung sehr fein ausregeln. Belastungsänderungen um den Faktor 8 bewirken, bei entsprechenden Stromänderungen um den Faktor 3,5*Änderungen der EMK nur um den Faktor 0,1. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist dabei, daß ein hoher Strom nur bei hoher Belastung fließt. Es muß somit die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nicht von vornherein für einen höheren Stromfluß ausgelegt werden, um alle Fälle möglicher Belastungsänderungen zu erfassen.As studies have shown, the aforementioned changes in the circuit arrangement according to the invention can be used Fine-tune the load or the battery voltage. Changes in load by a factor of 8 result in changes in the corresponding current changes by a factor of 3.5 * the EMF only by a factor of 0.1. A particular advantage of the invention is that a high current only flows when the load is high. The circuit arrangement according to the invention does not therefore have to for a higher current flow from the outset designed to capture all cases of possible changes in load.

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Claims

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Patent claims:

Circuit arrangement for stabilizing the output voltage of a transistor switching amplifier, especially for devices whose drive torque is to be kept constant, such as. B. self-controlling clock drives, tape drives and the like. In which circuit arrangement a DC voltage source (dry battery), and also a control winding between the base and emitter of the switching transistor and a working winding between the collector and emitter are provided, and in which the generated in the working circuit Switching pulses are used to drive a mechanically oscillating or rotating system, which in turn generates control pulses in the control winding which control the transistor, characterized in that in a known manner in series with the control winding (Sw) in the base-emitter circuit of the transistor (T ₁ ) a capacitor (C-) is arranged, that a charging resistor (R «) for the capacitor (C-) is also arranged between the DC voltage source (B) and the base of the transistor (T ^), and that finally a second electronic one Switch (Tp) with a variable forward resistance is provided, the through-connection of which parallel to the capacitor (C-) and whose control side is galvanically or transformer-coupled to one or both of the aforementioned windings (Sw, Aw) or a part of these windings, in such a way that when the transistor (T-) is controlled, the electronic switch ( Tg) is blocked and vice versa.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a transistor (T ₂ ) is used as the electronic switch, the collector-emitter path of which is parallel to the capacitor (C-) and the emitter-base path of which is galvanically or transformer-wise with an or both windings (Sw, Aw) or a part of these windings is coupled.

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3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized by dimensioning their elements in such a way that the emf of the control winding (Sw) only works in conjunction with the charge of the Capacitor (C.) is sufficient to turn on the first transistor (T-).

4. Circuit arrangement according to eienem of claims 1 to 3, characterized in that the work (Aw) and the S uerwickel (Sw) are magnetically decoupled.

5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the work (Aw) and the control winding (Sw) represent taps of a single winding and that a capacitor to suppress vibrations (Cg) is provided.

6. Circuit arrangement according to claim 5 or one of the preceding Claims, characterized in that the capacitor (Cp) between the base of the first transistor (T-) and a terminal of the DC voltage source (B) is arranged.

7. Circuit arrangement according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the capacitor (C ^) with its one assignment on the base of the first transistor (T-) and with its other assignment on one terminal of the control winding (Sw ) lies.

8. Circuit arrangement according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the capacitor (C-) with its one assignment on the emitter of the first transistor (T ₁ ) and with its other assignment on the other terminal of the control winding (Sw ) lying.

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