DE1815017A1

DE1815017A1 - Circuit arrangement for the time-delayed actuation of a flip-flop

Info

Publication number: DE1815017A1
Application number: DE19681815017
Authority: DE
Inventors: Kreutz Dipl-Ing Walter
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1968-12-17
Filing date: 1968-12-17
Publication date: 1970-06-25

Description

Schaltungsanordnung für die zeitverzögerte Betätigung eines Kippgliedes Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für die zeitverzögerte Betätigung eines Kippgliedes, bei der das Zeitglied von einer Brückenanordnung gebildet wird, die in zwei benachbarten Brückenzweigen je einen ohmschen Widerstand und in den beiden anderen Brückenzweigen je einen Kondensator aufweist Bei einer bekannten Schaltungsanordnung für die zeitverzögerte Betätigung eines Kippgliedes ist das Zeitglied ebenfalls in einer Brücke angeordnet. Diese Brücke enthält in drei Brückenzweigen ohmsche Widerstände, in einem Brückenzweig einen Kondensator und im Diagonalzweig eine Schaltdiode sowie einen Verstärker. Das Zeitglied liegt im Kollektorkreis eines Steuertransistors, der eine Spannung an den Zeitkreis legt, sobald am Eingang ein Steuersignal erscheint. Der Ausgang des Verstärkers ist induktiv über die Sekundärwicklung eines Ubertragers an das Kippglied angekoppelt. Die Ansteuerung des Kippgliedes erfolgt nach Ablauf des am Zeitglied eingestellten Zeitwerte über die Ankopplungswicklung. Die Rückstellung des Kippgliedes geschieht sobald das Eingangssignal wegfällt. Es handelt sich bei der bekannten Anordnung somit um eine einschaltverzögerte Betätigung des Kippgliedes0 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für die zeitverzögerte Betätigung eines Kippgliedes zu erstellen, die nach der Art einer monostabilen Kippschaltung arbeitet, wobei das Kippglied nach jedem Polaritätswechsel des Eingangssignals (,L - O bzw.Circuit arrangement for the delayed actuation of a flip-flop The invention relates to a circuit arrangement for the time-delayed actuation a flip-flop element, in which the timing element is formed by a bridge arrangement, those in two adjacent bridge branches each have an ohmic resistor and in the the other two bridge branches each has a capacitor This is a circuit arrangement for the time-delayed actuation of a flip-flop Timing element also arranged in a bridge. This bridge contains three bridge branches ohmic resistors in one Bridge branch a capacitor and a switching diode and an amplifier in the diagonal branch. The timing element is in Collector circuit of a control transistor that applies a voltage to the timing circuit, as soon as a control signal appears at the input. The output of the amplifier is inductive coupled to the flip-flop element via the secondary winding of a transformer. The control of the flip-flop takes place after the time value set on the timer has elapsed the coupling winding. The resetting of the flip-flop occurs as soon as the input signal ceases to exist. The known arrangement is therefore a switch-on delayed one Actuation of the flip-flop element The invention is based on the object of a circuit arrangement for the time-delayed actuation of a toggle link, which according to Art a monostable flip-flop works, the flip-flop after every change of polarity of the input signal (, L - O resp.

O - L Sprung) einen Ausgangsimpuls definierter Länge ab geben soll.O - L jump) should emit an output pulse of a defined length.

Die Aufgabe wird erf-indungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Konden-satoen abwechselnd im-Takte eines Steuersignales djurch einen Umschalter überbrückt werden, dessen beweglicher Kontakt an den Verbindungspunkt der beiden 'Kondensatoren angeschlossen ist. Ferner sind die mit jeweils einem Kondensator und einem Widerstand verbundenen Brückendiagonalpuni.te an j e einen Eingang eines UND-Gliedes angeschlossen, an dessem Ausgang ein Kippglied nachgeschaltet ist.The object is achieved according to the invention in that the two condensers be bridged alternately in the cycle of a control signal by a changeover switch, its movable contact at the junction of the two 'Capacitors connected. Furthermore, each with a capacitor and a resistor connected bridge diagonal points connected to each input of an AND element, at the output of which a flip-flop is connected.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht der Umschalter aus zwei Transistoren, deren Kollektor-Emitter-Strecke parallel zu je einem Kondensator angeordnet ist. Die beiden Transistoren werden abwechselnd im Takte des Steuersignales in den leitenden bzw. in den gesperrten Zustand gesteuert.In a preferred embodiment of the invention, there is Changeover switch made of two transistors, whose collector-emitter path is parallel to each a capacitor is arranged. The two transistors are alternately in the Clocks of the control signal are controlled in the conductive or in the blocked state.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Für einander entsprechende Baueinheiten wurden die gleichen Bezugszeichen gewählt.In the following, the invention will be based on the in Figures 1 and 2 illustrated embodiments are explained in more detail. For corresponding The same reference numerals have been chosen for structural units.

Fig. 1 zeigt eine Brückenanordnung, die in zwei Zweigen je einen Kondensator 1 bzw. 3 und in den zwei weiteren Zweigen je einen ohmschen Widerstand 2 bzw. 4 enthält.Fig. 1 shows a bridge arrangement in two branches each with a capacitor 1 or 3 and in each of the two other branches an ohmic resistor 2 or 4 contains.

Die Brückendiagonalpunkte 5 und 6 sind mit je einem Pol 25 und 26 einer Gleichspannungsquelle verbunden. Die beiden Diagonalpunkte 7 und 8 sind an je einem Eingang eines UND-Gliedes 10 angeschlossen. Der Ausgang des UND-Gliedem des 10 ist mit Eingang eines Kippgliedes 11 verbunden.The bridge diagonal points 5 and 6 each have a pole 25 and 26 connected to a DC voltage source. The two diagonal points 7 and 8 are on each connected to an input of an AND element 10. The output of the AND gate des 10 is connected to the input of a toggle element 11.

Mit 9 ist ein Umschalter bezeichnet, dessen beweglicher Kontakt an den Brückenpunkt 5 und dessen Ruhekontakte an die beiden Brückenpunkte 7 und 8 angeschlossen sind.9 with a switch is referred to, the movable contact on the bridge point 5 and its normally closed contacts are connected to the two bridge points 7 and 8 are.

Der Umschalter 9 kann beispielsweise der Umschaltkontakt eines elektromagnetischen Relais sein.The changeover switch 9 can, for example, be the changeover contact of an electromagnetic Be relay.

Es sei zunächst angenommen, daß der Umschalter 9 den linken Kondensator 1 überbrückt. In dieser Schaltstellurig ist der Kondensator 1 entladen, während der zweite Kondensator 3 über den Widerstand 4 auf die öhe der Betriebsspannung aufgeladen ist. Der Brückenpunkt 7 liegt damit über den Umschalter 9 auf positivem Potential (L-Signal) und der Brückenpunkt 8 ist über den Widerstand 4 mit dem negativen Potential (0-Signal) verbunden. Das Kippglied 11 wird vom UND-Glied 10 nicht angesteuert, da die UND-Bedingung - gleiches Signal an beiden Eingängen - nicht erfüllt ist. Die Auslegung des Kippgliedes 11 ist derart getroffen, daß im nicht angesteuerten Zustand am Ausgang 12 0-Signal vorliegt. Wird der Umschalter 9 durch ein Steuersignal in die gestrichelt dargestellte Schaltlage gebracht, so wird der geladene Kondensator 3 schlagartig zum Entladen gebracht. An beiden Eingängen des UND-Gliedes 10 liegt jetzt ein Signal an. Das Kippglied 11 wird angesteuert und gibt an seinem Ausgang 12 ebenfalls ein Signal ab. Gleichzeitig mit der Endladung des Kondensators 3 beginnt die Aufladung des Kondensators 1 über den Widerstand 2, d.h., das Potential des Brückenpunktes 7 wird allmäiilich negativ gegenüber dem des Brückenpunktes 8.It is initially assumed that the switch 9 is the left capacitor 1 bridged. In this switching position, the capacitor 1 is discharged while the second capacitor 3 via the resistor 4 to the level of the operating voltage is charged. The bridge point 7 is thus positive via the switch 9 Potential (L signal) and the bridge point 8 is via the resistor 4 with the negative Potential (0 signal) connected. The flip-flop 11 is not controlled by the AND element 10, because the AND condition - the same signal at both inputs - is not fulfilled. The design of the flip-flop 11 is such that it is not activated There is a 0-signal at output 12. If the switch 9 by a control signal brought into the switching position shown in dashed lines, the charged capacitor 3 suddenly brought to unload. At both inputs of the AND gate 10 is now a signal. The flip-flop 11 is activated and is at its output 12 also emits a signal. Simultaneously with the discharge of the capacitor 3 begins the charging of the capacitor 1 over the resistance 2, i.e., the The potential of the bridge point 7 gradually becomes negative compared to that of the bridge point 8th.

Hat nach Ablauf eines Zeitwertes, der durch den RC-Ereis 1,2 vorgegeben wird, die Spannung am Kondensator 1 einen bestimmten Schwellwert (0-Signal) erreicht, sperrt" das UND-Glied und das Kippglied 11 wird zurückgestellt. Am Ausgang 12 liegt wieder 0-Signal vor. Das Kippglied 11 gibt damit einen Ausgangsimpuls ab, dessen Dauer von der Aufladezeit des Kondensators 1 abhängig ist.Has after expiry of a time value specified by the RC-Ereis 1.2 is, the voltage on capacitor 1 reaches a certain threshold value (0 signal), "blocks" the AND element and the toggle element 11 is reset again 0 signal. The flip-flop 11 emits an output pulse whose Duration depends on the charging time of the capacitor 1.

Bei einer erneuten Betätigung des Umschalters 9 (Uberbrückung des Kondensators 1) beginnt der Vorgang vonneuem.If you press the switch 9 again (bypassing the Capacitor 1) the process starts again.

Jetzt beginnt sich der Kondensator 3 auBuladen. Das Kippglied gibt wieder einen Impuls am Ausgang 12 ab, dessen Dauer jetzt von der Aufladezeit des Kondensators 3 bestimmt wird. Sind die beiden RC-Kreise 1,2 und 3,4 gleich dimensioniert, so gibt das Kippglied 11 Impulse gleicher Dauer a'b.The capacitor 3 now begins to charge. The flexible link gives again a pulse at output 12, the duration of which now depends on the charging time of the Capacitor 3 is determined. If the two RC circuits 1, 2 and 3, 4 are dimensioned the same, so the flip-flop 11 gives pulses of the same duration a'b.

In Fig. 2 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen' Schaltungsanordnung dargestellt. Hier ist der Umschalter 9 in Fig. 1 durch die Emitter-Kollektorstrecken zweier im Schaltbetrieb arbeitenden pnp-Transistoren 19 und 21 ersetzt worden. Das Zeitglied umfaßt wieder die beiden Kondensatoren 1 und 3 sowie die beiden ohmschen Widerstände 2 nnd 4, die zusammen eine Brückenschaltung bilden, an deren Diagonalpunkte 5 und 6 die beiden Pole 25 und 26 einer Gleichspannungsquelle angeschlossen sind. Die Gleichspannungsquelle ist gleichzeitig die Betriebsspannung fiir die Transistoren, das UND-Glied 10 und das Kippglied 11. Die zwei weiteren Diagonalpunkte 7 und 8 der Brückenschaltung sind mit den beiden Eingängen des UND-Gliedes 10 verbunden.In Fig. 2 is a preferred embodiment of the ' Circuit arrangement shown. Here the changeover switch 9 in FIG. 1 is through the emitter-collector paths two pnp transistors 19 and 21 operating in switching mode have been replaced. That Timing element again comprises the two capacitors 1 and 3 and the two ohmic ones Resistors 2 and 4, which together form a bridge circuit, at their diagonal points 5 and 6 the two poles 25 and 26 connected to a DC voltage source are. The DC voltage source is also the operating voltage for the transistors, the AND element 10 and the flip-flop element 11. The two further diagonal points 7 and 8 the bridge circuit are connected to the two inputs of the AND gate 10.

Durch ein statisches Signal am Eingang 24 werden die 'Pransistoren 19 und 21 angesteuert. Um die Transistoren 19 und 21 mit demselben Signal abweschselnd in den leitenden bzw.A static signal at input 24 causes the 'Pransistors 19 and 21 controlled. Alternating around transistors 19 and 21 with the same signal in the managerial resp.

gesperrten Zustand schalten zu können, ist eine Negationsstufe vorgesehen. Sie besteht aus einem in Emitter-Basis-Schaltung arbeitenden pnp-Transistor 20, dessen Basisanschluß mit dem Eingang 24 und dessen Kollektoranschluß mit der Basis eines der beiden Transistoren 19 oder 21 zu verbinden ist. Im Ausführungsbeispiel wird der Transistor 21 von der NegationsstuSe gesteuert während der Transistor 19 über seinen Basisanschluß direkt am Eingang 24 liegt. -Ein negatives Eingangssignal steuert die Transistoren 19 und 20 in den leitenden Zustand, während Transistor 21 gesperrt wird. Der Kondensator entlädt sich dadurch schlagartig über die niederohmige Kollektor-Emitterstrecke von Transistor 19 während sich der Kondensator 3 über den Widerstand 4 auf die Betriebsspannung allmählich auflädt.To be able to switch the locked state, a negation stage is provided. It consists of a pnp transistor 20 operating in an emitter-base circuit, its base connection to the input 24 and its collector connection to the base one of the two transistors 19 or 21 is to be connected. In the exemplary embodiment the transistor 21 is controlled by the negation stage while the transistor 19 is directly at the input 24 via its base connection. -A negative input signal controls the transistors 19 and 20 in the conductive state, while transistor 21 is blocked. The capacitor discharges suddenly through the low-resistance Collector-emitter path of transistor 19 while the capacitor 3 on the Resistor 4 gradually charges to the operating voltage.

Gleichzeitig gibt das Kippglied 12 einen Ausgangsimpuls ab, dessen Dauer die Aufladezeit des Kondensators 3 bestimmt.At the same time, the flip-flop 12 emits an output pulse whose Duration determines the charging time of the capacitor 3.

Bei Umpolung des Eingangssignales vollzieht sich der Umladevorgang in entgegengesetzter Richtung d.h., Kondensator 3 wird entladen und Kondensator 1 geladen, während das Kippgled 11 einen Impuls definierter Dauer an seinen Ausgang 12 abgibt. - Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem Polaritätswechsel des Eingangssignales, wobei die Kondensatoren 1 und 3 abwechselnd geladen und entladen werden.If the polarity of the input signal is reversed, the charging process takes place in the opposite direction i.e. capacitor 3 is discharged and capacitor 1 charged, while the tilting LED 11 has a pulse of a defined duration at its output 12 emits. - This process is repeated with every change of polarity of the input signal, the capacitors 1 and 3 alternately charged and discharged will.

Um. die Transistoren 19 und 21 vor Überlastung durch zu hohe kapazitive Entladeströme zu schützen, sind zur Begrenzung dieser Ströme ohmsche Widerstände 22 und 23 vorgesehen. Ferner ist die Basis von Transistor 19 und 20 über je einen niederohmigen Widerstand 15 bzw. 16 mit dem positiven Pol 25 der Betriebsspannung verbunden, um eine nöglichst große Störsicherheit der Schaltung zu erreichen, Zu diesen Widerständen können auch noch Entstörkondensatoren parallelgeschaltet werden.Around. the transistors 19 and 21 from overload due to excessive capacitance To protect discharge currents, ohmic resistances are used to limit these currents 22 and 23 are provided. Furthermore, the base of transistor 19 and 20 is each via one low resistance 15 or 16 to the positive pole 25 of the operating voltage connected in order to achieve the greatest possible interference immunity of the circuit, To Suppression capacitors can also be connected in parallel to these resistors.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere im sehr einfachen Aufbau der Schaltung, die mit -wenigen Bauelementen auskommt. Das Zeitglied ist zudem unempfindlich gegen Störspannungen, da die Ansteuerung statisch erfolgt.Ein weiterer Vorteil ist, daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung keine Erholzeit besitzt. Das ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Polaritätswechsel des Eingangssignales zeitlich kürzer sind als der Ausgangsimpuls des Kippgliedes. In diesem Fall gibt das Kippglied ein Dauer - L - Signal ab.The advantages achieved by the invention are in particular in very simple structure of the circuit, which gets by with a few components. That The timing element is also insensitive to interference voltages, since the control is static Another advantage is that the circuit arrangement according to the invention does not Has recovery time. This is particularly important when the polarity changes of the input signal are shorter in time than the output pulse of the flip-flop. In this case, the flip-flop emits a permanent L signal.

Claims

1. Circuit arrangement for the time-delayed actuation of a flip-flop element, in which the timing element is formed by a bridge arrangement in two adjacent Bridge branches each have an ohmic resistor and in the other two bridge branches each having a capacitor, characterized in that the two capacitors (1, 3) alternately in the cycle of a control signal it is bridged by a switch (9) its moving contact to the connection point (5) of the two capacitors (1, 3) is connected and that each with a capacitor (1 or 3) and a resistor (2 or 4) connected bridge diagonal points (7, 8) to one each Input of an AND gate (10) are connected, at whose output a flip-flop (11) is connected downstream.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the changeover switch (9) consists of two transistors (19, 21) whose collector-emitter path is arranged in parallel to each capacitor (1, 3) and that the two transistors (19, 21) alternately in the cycle of the control signal in the conductive or in the blocked State can be controlled.