DE2023392A1 - Elektronische Steuerschaltung zum automatischen Entladen eines Kondensators - Google Patents

Description

• Elektronische Steuerschaltung zum automatischen Entladen eines Kondensators Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Steuerschal-.
• tung zum automatischen Entladen eines Kondensators.
• Bei elektronischen Impulsgebern oder bei Anordnungen zur Erbeugung von Kippschwingungen, wie z.B. bei einem Sägezahngenerator, ist das frequenzbestimmende Bauteil ein Kondensator, der in geeigneter Weise aufgeladen und wieder entladen wird.
• Bei einer bekannten Anordnung wird der Kondensator durch Steuerimpulse konstanter Zeitdauer mit Hilfe eines Transistors entladen. Von Nachteil dabei ist, daß der Ladevorgang unabhängig vom Zustand der Entladung des Kondensators wieder einsetzt. Wird der Lade- und Entladevorgang eines Kondensators zu einer Frequenzmessung ausgenutzt, so ist es möglich, den Frequenzmeßbereich durch Verändern der Kapazität des Kondensators zu erweitern oder einzuschränken. Dabei muß jedoch auch die Dauer des Entladeimpulses in geeigneter Weise variiert werden.
• In anderen bekannten Schaltungen zur Impulserzeugung sind zwei Kondensatoren vorhanden, von denen der eine zu einem bestimmten Zeitpunkt aufgeladen und der andere gerade entladen wird.
• Verändert sich die Kapazität des einen Kondensators (sei es nun gewollt oder ungewollt), so muß auch der andere Kondenstator neu bestimmt werden.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Steuerschaltung zum automatischen Entladen eines Kondensators so anzugeben, daß die vorstehend genannten Nachteile nicht auftreten.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der negative Belag des Kondensators mit dem Emitter eines in Basisschaltung betriebenen Transistors und über einen niederohmigen Widerstand mit dem Bezugspotential einer Versorgungsspannungsquelle verbunden ist, wobei die Basis des Transistors über einen hochohmigen Widerstand zum Bezugspotentiai und der Kollektor des Transistors über einen Widerstand zu einem Eingang einer an sich bekannten Schwellwertschalteinrichtung führt, deren Ausgang die Basis eines zweiten Transistors steuert, dessen Emitter mit dem Bezugspotestial und dessen Kollektor mit dem positiven Belag des Kondensators und über eine in Durchlaßrichtung beanspruchte Diode mit einem zweiten Eingang der Schwellwertschalteinrichtung verbunden ist.
• Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Figuren 1 und 2 näher erläutert, wobei zugleich weitere, der Ausgestaltung der Erfindung dienende Merkmale aufgezeigt werden.
• Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung Fig.2a zeigt die Spannung am Ausgang des Ausführungsbeispieles Fig.2b zeigt die Eingangsspannung eines Triggers mit den Schwellwerten Uan und Uab Fig. 2c zeigt die Ausgangsspannung des durch die Impulse nach Fig. 2b gesteuerten Triggers Fig. 2d zeigt die Eingangsspannung eines an den Ausgang de s des Ausführungsbeispieles angeschalteten Triggers Fig. 2e zeigt die Ausgangsspannung des durch die Impulse nach Fig. 2d gesteuerten Triggers.
• In der Figur 1 ist mit 1 eine Konstantstromquelle bezeichnet, die einerseits mit der an einer Klemme lo anliegenden Spannung +UB einer Versorgungsspannungsquelle verbunden ist und andererseits zu dem positiven Belag eines Kondensators 2 führt. Der negative Belag des Kondensators 2 ist über einen niederohmigen Widerstand 3 mit einer Klemme 11, die auf dem Bezugspotential M liegt und mit dem Emitter eines in Basisschaltung betriebenen Transistors 4 verbunden. Der Kollektor des Transistors 4 führt über einen Widerstand 6 zu einem Eingang E 2 einer Schwellwertschalteinrichtung 7. Die Basis des Transistors 4 ist über einen hochohmigen Widerstand 5 mit dem Bezugspotential M verbunden. Der positive Belag des Kondensators 2 ist sowohl mit einer Klemme 12, die den Ausgang der Steuerschaltung darstellt, als auch über eine in Durchlaßrichtung beanspruchte Diode 9 mit einem Eingang E 1 der Schwellwertschalteinrichtung 7 und mit dem Kollektor eines Transistors 8 verbunden, dessen Emitter auf dem Bezugspotential M liegt und dessen Basis zu dem Ausgang A der Schwellwertschalteinrichtung 7 führt. Die in der Figur 1 dargestellte Schaltung hat folgende Wirkungsweise: Der Kondensator 2 wird mittels der Konstantstromquelle 1 bis zu einem Schwellwert aufgeladen, bei dem die Schwellwertschalteinrichtung 7 anspricht und mit ihrem Ausgangssignal den Transistor 8 In den leitenden Zustand steuert. Damit wird der positive Belag des Kondensators 2 auf das Bezugspotential M gelegt und der Kondensator 2 kann sich entladen. Der dabei fließende Entladestrom ruft an dem niederohmigen Widerstand 3 einen Spannungsabfall hervor. Der Emitter des Transistors 4 ist dann negativer als dessen Basis, so daß der Transistor 4 vom n-p-n Typ leitend wird und damit die Schwellwertschalteinrichtung derart beeinflußt, daß an deren Ausgang A auch weiterhin ein Signal ansteht, welches den Transistor 8 in den leitenden Zustand hält. Der Entladevorgang des Kondensators 2 wird solange aufrechterhalten, solange der Transistor 4 leitend ist, d. h. solange der Spannungsabfall am Widerstand 3 noch mindestens eine Schleusenspannung der Basis-Emitterstrecke des Uransistors 4 beträgt. Ist dieser Wert erreicht, wird der Entladevorgang dadurch beendet, daß der Transistor 4 sperrt und die Schwellwertschalteinrichtung 7 ein Signal abgibt, welches den Transistor 8 ebenfalls sperrt. Der Kondensator 2 ist dann stets bis auf die konstante Schleusenspannung der Basis-Emitterstrecke des Transistors 4 entladen und es folgt in der oben beschriebenen Weise ein neuer Ladevorgang.
• Die am Ausgang der Steuerschaltung, an der Klemme 12, anstehende Spannung hat den in Fig. 2a dargestellten Verlauf.
• In vorteilhafter Weise kann die Ausgangsspannung nach Fig. 2a zur Impulsbreitenregelung angewendet werden Es ist bekannt, zur Impulsbreitenregelung die Ausgangsspannung eines Sägezahngenerators auf einen nachgeschalteten Trigger arbeiten zu lassen, dessen Ausgangsimpulse dabei vom Anstieg des Sägezahnes und von der Hysterese des Triggers abhängig sind. Da die Hysterese eines Triggers nicht beliebig klein gemacht werden kann und andererseits die Steigung des Sägezahnes vorgegeben ist, ist die Zeit zwischen den Ausgangsimpulsen des Triggers, also die Impulspausen, stets von endlicher Größe. Dieser Nachteil kann bei der Impulsbreitenregelung dadurch beseitigt werden daß eine Steuerschaltung gemäß der Erfindung auf einen nachgeschalteten Trigger einwirkt.
• Fig. 2b zeigt die Eingangs spannung eines Triggers mit den zwei Schwellwerten Uan und Uab, der mit einer Sägezahnspannung herkömmlicher Art beaufschlagt wird.
• Die Ausgangsspannung des Triggers ist in der Fig. 2c dargestellt. Wegen der Hysterese und der durch einen Kondensator festgelegten Anstiegsflanke der Sägezähne können die Impulspausen nicht kleiner werden. Dieses ist jedoch der Fall, wenn der Trigger an die Steuerschaltung gemäß der Erfindung angeschlossen ist.
• Fig. 2d zeigt die Eingangsspannung des Triggers mit der selben Hysterese wie in Fig. 2b dargestellt, der jedoch mit der von der Steuerschaltung gemäß der Erfindung erzeugten Sägezahnspannung beaufschlagt wird.
• Fig. 2e zeigt die-Ausgangsspannung des Triggers. Man erkennt, daß die Impulspausen gegenüber denen in Fig. 2c wesentlich kleiner gemacht werden konnten, so daß sich fast eine loo %ige Ausnutzung des Durchsteuerbereiches bei nicht beliebig kleiner Hysterese des Triggers ergibt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektronische Steuerschaltung zum automatischen Entladen eines Kondensators, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Belag des Kondensators (2) mit dem Emitter eines in Basisschaltung betriebenen Transistors (4) und über einen niederohmigen Widerstand (3) mit dem Bezugspotential (M) einer Versorgungsspannungsquelle (+UB) verbunden ist, wobei die Basis des Transistors (4) über einen hochohmigen Widerstand (5) zum Bezugspotential (M) und der Kollektor des Transistors (4) über einen Widerstand (6) zu einem Eingang(E 2) einer an sich bekannten Schwellwertschalteinrichtung (7) führt, deren Ausgang (A) die Basis eines zweiten Transistors (8) steuert, dessen Emitter mit dem Bezugspotential (M) und dessen Kollektor mit dem positiven Belag des Kondensators ;(2) und über eine in Durchlaßrichtung beanspruchte Diode (9) mit einem zweiten Eingang (E 1) der Schwellwertschalteinrichtung (7) verbunden ist.