DE1762794A1

DE1762794A1 - Temperature-stable delay circuit

Info

Publication number: DE1762794A1
Application number: DE19681762794
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Fleischhammer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-08-28
Filing date: 1968-08-28
Publication date: 1971-03-11
Also published as: LU59357A1; FR2016492A1; BE738099A; DE1762794B2; NL6912556A; GB1268508A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, denSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Munich, the

Ifittelstacherplatz 2Ifittelstacherplatz 2

68/281268/2812

Temperaturstafclle^Temperature table ^

T T

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verzögerungsschaltung für Impulse, bei der das Zei.tglied: aus einem RC-Olied beeteht und der Ausgang des Seitgliedos an den Eingang einer Schv/ellv/eiftschaltung angeschlossen ist.The invention relates to a delay circuit for impulses in which the indicator element: beeteht from an RC-Olied and the output of the side element to the input of an Schv / ellv / eiftschalt is connected.

üine derartige Verzögerungsschaltung ist in Pig. 1 dargestellt. Das Zoitglied besteht aus dem Widerstand R und dem Kondensator C. Bern Wideritand R v/ird die Betriebsspannung UR zugeführt. Der Ver^n&Hlg/^nJ^ ^zischen dem Widerstand;Such a delay circuit is in Pig. 1 shown. The member consists of the resistor R and the Capacitor C. Bern resistor R v / ird the operating voltage UR supplied. The ver ^ n & Hlg / ^ nJ ^ ^ hiss to the resistance;

ORIGINAL INSFECTEDORIGINAL INSFECTED

PA 9/415/596 - 2 - .PA 9/415/596 - 2 -.

und dem Kondensator C ist einerseits rait dem Ausgang des Gatters G1 ,andererseits mit dem Eingang der Schwellwerk schaltung G2 verbunden. Das Gatter G1 und die Schwellwert-· schaltung G2 können z.B. TTL-Bausteine sein. Die Wirkungsweise dieser Schaltung läßt sich anhand von Fig. 2 beschreiben, in der ein Impulsplan dargestellt ist. Wird an den Eingang A des Gatters G1 ein Impuls angelegt (Zeile 1 von Fig.2), dann lädt sich der Kondensator C vorliegend über den Widerstand R auf die Betriebsspannung UR (Zeile 2 der Fig. 2) auf. Wenn die Spannung am Kondensator C die Schwellwertspannung US der Schwellwertschaltung G2 erreicht hat, gibt diese am Ausgang D ein Signal ab (Zeile 3 der Fig. 2). Die Abfallflanke des Impulses am Eingang des Gatters G1 erscheint um die Zeit T verzögert am Ausgang der Schwellwertschaltung G2. Die Anstiegsflanke wird nicht verzögert.and the capacitor C is on the one hand rait the output of the Gatters G1, on the other hand with the entrance of the swell circuit G2 connected. The gate G1 and the threshold value circuit G2 can be TTL modules, for example. The mode of action this circuit can be described with reference to FIG. 2, in which a timing diagram is shown. If a pulse is applied to input A of gate G1 (line 1 of Fig. 2), then the capacitor C is charged in the present case via the resistor R to the operating voltage UR (line 2 of FIG. 2). When the voltage across the capacitor C has reached the threshold voltage US of the threshold circuit G2, this is on Output D sends a signal (line 3 of FIG. 2). The falling edge of the pulse at the input of the gate G1 appears around the Time T delayed at the output of the threshold value circuit G2. The rising edge is not delayed.

Die Schaltung der Fig. 1 hat den Nachteil, daß die Verzögerungszoit T von der Temperatur abhängt, weil die Schwollwertspannung US der Schwellwertschaltung G2 temperaturabhängig ist. Z.B. kann die Schwellwertspannung mit Hilfe der Basis-Emit ter-Eurchlaßspannung eines Transistors gebildet werden. Die Basis-Emitter-Spannung, bei der der Transistor von seinem Sperrzustand in seinen Leitzustand tibergeht, wird bei steigender Temperatur kleiner.The circuit of FIG. 1 has the disadvantage that the delay time T depends on the temperature because the threshold voltage US of the threshold circuit G2 is temperature-dependent is. For example, the threshold voltage can be formed with the aid of the base-emitter-forward voltage of a transistor. The base-emitter voltage at which the transistor switches from its blocking state to its conducting state is at increasing temperature smaller.

Dieser Nachteil wird bei der erfindungegeraäßen Verzögerungeschaltung vermieden. Dazu wird der Ausgang einer Stabilisierungsschaltung, deren Ausgangespannung denselben Temperatur« gang wie die Schwellwertspannung der Schwellwertschaltung aufweist, an den Anschlußpunkt für die Betriebsspannung des Zeitgliedes angeschlossen.This disadvantage becomes apparent in the delay circuit according to the invention avoided. For this purpose, the output of a stabilization circuit whose output voltage has the same temperature « gang like the threshold voltage of the threshold circuit, to the connection point for the operating voltage of the Connected to the timer.

In Pig. 3 ist ein Ausführunsgseispiel einer derartigen Stabilisierungsschaltung dargestellt. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Temperaturabhängigkeit der Schv/ellv/ertspannung von der Basis-Emitter-Spannung eines Transistors bestimmt v/ird.In Pig. 3 is an embodiment of such a stabilization circuit shown. It is assumed that the temperature dependence of the threshold voltage determined by the base-emitter voltage of a transistor.

109811/164 9 " ' "109811/164 9 "'"

PA 9/415/596 - 3 -PA 9/415/596 - 3 -

Es muß also die Betriebsspannung am Anschluß E des Zeitgliedes kleiner werden, wenn die Temperatur steigt, weil in diesem Falle auch diejenige Basis-Emitter-Spannung am Transistor kleiner wird, "bei der der Transistor schaltet. Der Kondensator C des Zeitgliedes lädt sich dann auch eine kleinere Spannung UR auf. Die Zeit, in der der Kondensator eine bestimmte Spannung erreicht hat, wird daher langer.So it must be the operating voltage at terminal E of the timing element, when the temperature rises, because in this case, the base-emitter voltage at the transistor becomes lower at which the transistor switches. The capacitor C of the timing element then also charges a lower voltage UR. The time when the capacitor reached a certain voltage, therefore becomes longer.

Die Stabilisierungsschaltung nach Fig. 3 "besteht im wesentlichen aus zwei Transistoren T1, T2 und einem Spannungsteiler aus den ohmschen Widerständen R2, R3. Der Transistor T1 ist mit seinem Kollektor über einen Widerstand R1 mit einer festen Spannung UV, der Versorgungsspannung, verbunden,, An seinem Kollektor liegt außerdem der Basis-Anschluß des Transistors T2, dessen Kollektor ebenfalls an die Versorgungsspannung UV angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors T2, an dem die Betriebsspannung UR für das Zeitglied abgegriffen wird, ist über zwei Widerstände R2, R3 mit einem v/eiteren festen Potential, in diesem Falle Masse, verbunden. An den Verbindungspunkt zwisehen den Widerständen R2, R3 ist die Basis des Transistors T1 angeschlossen.The stabilization circuit according to FIG. 3 "consists essentially from two transistors T1, T2 and a voltage divider from the ohmic resistors R2, R3. The transistor T1 is connected to its collector via a resistor R1 to a fixed voltage UV, the supply voltage. The base connection of the transistor T2 is also connected to its collector, the collector of which is also connected to the supply voltage UV is connected. The emitter of the transistor T2, on which the operating voltage UR for the timing element is tapped, is via two resistors R2, R3 with a further fixed potential, in this case ground, tied together. At the connection point between the resistors R2, R3 is connected to the base of the transistor T1.

Die Stabilisierungsschaltung ist eo dimenioniert, daß der Transistor T2 leitend ist; dann ist auch Transistor T1 im leitenden Zustand. Unter der Voraussetzung, daß die Stromverstärkung des Transistors T1 sehr groß gegen 1 ist, läßt sich die Betriebsspannung UR näherungsweise berechnen zu:The stabilization circuit is eo dimensioned that the Transistor T2 is conductive; then transistor T1 is also in the conductive state. Provided that the current gain of transistor T1 is very large compared to 1, the operating voltage UR can be calculated approximately as follows:

U = U __^_ R BE Tj¹ZU = U __ ^ _ R BE Tj ¹ Z

Dabei ist UBE die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T1. Diese Spannung liegt ebenfalls über dem Widerstand R3. Aus dieser Gleichung ergibt sich, daß die Betriebsspannung UR sich proportional mit der Spannung UBE ändert. Der Faktor R2 + R3UBE is the base-emitter voltage of the transistor T1. This voltage is also across resistor R3. the end This equation shows that the operating voltage UR changes proportionally with the voltage UBE. The factor R2 + R3

- 4 10981 1 /1649 - 4 10981 1/1649

PA 9/415/596 - 4 -PA 9/415/596 - 4 -

ist konstant. Da sich die Schwellwertspannung US ebenfalls proportional zu der Basis-Emitter-Spannung des in der Schwellwertschaltung enthaltenen Transistors ändert, entspricht der Temperaturgang der Betriebsspannung UR derjenigen der Schv/ellv/ertspannung US. Auf diese Weise kann der Einfluß der Temperaturänderung auf die Verzögerungszeit verhindert v/erden.is constant. Since the threshold voltage US is also proportional to the base-emitter voltage in the threshold circuit contained transistor changes, the temperature response of the operating voltage UR corresponds to that of the threshold voltage US. In this way, the influence of the temperature change on the delay time can be prevented.

Die Stabilisierungsschaltung nach Fig. 3 hat aber noch einen weiteren Vorteil. -Sie verhindert nämlich, daß die Betriebsspannung UR sich ändert, wenn sich z.B. die Versorgungsspannung UV ändert. Ohne die Stabilisierungsschaltung würde diese Versorgungsspannung UV am Eingang E des Zeitgliedes liegen. Schwankt die Versorgungsspannung UV, dann ändert sich entsprechend auch die Spannung, auf die sich der Kondensator C des Zeitgliedes auflädt. Die Zeit, in der der Kondensator eine bestimmte Spannung erreicht, verschiebt sich. Dadurch wird die Verzögerungszeit beeinflußt. Die Stabilisierungsschaltung verhindert nun, daß die Betriebsspannung UR schwankt, wenn die Versorgungsspannung UV sich ändert. Wird z.B. die Versorgungsspannung UV größer, und versucht die Betriebsspannung UR dem zu folgen, wird der Spannungsabfall an dem Widerstand Rj5 ebenfalls größer, d.h. die Basis-Eraitter-Spannung des Transistors T1 steigt an. Dadurch wird die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T2 verringert. Die Betriebsspannung UR sinkt also wieder. Entsprechend wird bei jeder Änderung, der Betriebsspannung UR der Transistor T2 über den Transistor T1 so gesteuert, daß diese Änderung wieder rückgängig gemacht wird. ^; The stabilization circuit according to FIG. 3 has another advantage. -It prevents the operating voltage UR from changing if, for example, the supply voltage UV changes. Without the stabilization circuit, this supply voltage UV would be at the input E of the timing element. If the supply voltage UV fluctuates, then the voltage to which the capacitor C of the timing element is charged also changes accordingly. The time it takes for the capacitor to reach a certain voltage shifts. This influences the delay time. The stabilization circuit now prevents the operating voltage UR from fluctuating when the supply voltage UV changes. If, for example, the supply voltage UV increases and the operating voltage UR tries to follow this, the voltage drop across the resistor Rj5 also increases, ie the base-Eater voltage of the transistor T1 increases. This reduces the base-emitter voltage of the transistor T2. The operating voltage UR thus drops again. Correspondingly, with every change in the operating voltage UR, the transistor T2 is controlled via the transistor T1 in such a way that this change is reversed again. ^;

2 Patentansprüche2 claims

3 Figuren3 figures

- 5 « 109811/1649- 5 «109811/1649

Claims

PA 9/415/596 - 5 - §η

1. Temperature-stable delay circuit for pulses, in which the timing element consists of an RC element "and the connection point between resistor and capacitor of the RC element is connected to the input of a threshold value circuit, characterized in that the output of a stabilization circuit, whose output voltage has the same temperature response as the threshold voltage of the threshold circuit has, is connected to a connection point (E) for the operating voltage (UR) of the timing element.

2. Pre-delay circuit according to claim 1, wherein the threshold value of the threshold value circuit by the base Eraitter forward voltage of a switching transistor is set, characterized by a stabilization circuit composed of a first Transistor (T1), whose collector has a first resistor (R1) with a first fixed potential (UV) and its Emitter is connected to a second fixed potential, through a second transistor (T2), at its collector the first fixed potential (UV), at its base the collector of the first transistor (T1) and at its emitter from which the output voltage (UR) is taken, a second resistor (R2) is connected, through a third resistor (R3), the one with its one connection terminal with the second fixed potential and with its other connection terminal is connected to the second resistor (R2) and the base of the first transistor (T1).

(Art 7 f 1 Ab«.2 Nr. 1 Mi I ***nd»cw>W*· v.4.Ö.198T)(Art 7 f 1 Ab «.2 No. 1 Wed I *** nd» cw> W * · v.4.Ö.198T)

109811/1649109811/1649

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