DE2053282A1 - Monostable multivibrator - Google Patents
Monostable multivibratorInfo
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/023—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of differential amplifiers or comparators, with internal or external positive feedback
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Description
Monostabile Kippstufe Die Erfindung bezieht sich auf eine monostabile Kippstufe mit einem Differenzverstärker, dem über eine differenzierende Eingangsschaltung Eingangsimpulse zugeführt sind und an dessen Ausgang definierte, verstärkte Ausgangsgrößen auftreten.Monostable multivibrator The invention relates to a monostable Flip-flop with a differential amplifier, which has a differentiating input circuit Input pulses are fed and at its output defined, amplified output variables appear.
Bei bekanten Kippstufen dieser Art sind entweder zusätzliche Differenzverstärker oder zusätzliche Transistoren vorgesehen, um ein gutes Temperaturverhalten und eine hohe Verstärkung zu sichern. Die bekannten Ki.yipstufen benötigen einen verhaltnismäßig großen Kondensator und verhältnismäßig niederohmigen Differenzverstärker, wobei die Impulsfolge beschränkt ist.With known flip-flops of this type, there are either additional differential amplifiers or additional transistors provided to ensure good temperature behavior and a secure high gain. The well-known Ki.yip levels require a relative large capacitor and relatively low-impedance differential amplifier, whereby the pulse train is limited.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit nur einem Differenzve.«tärker von hochohmiger Ausführung und mit kleineren Koden@@@oren eindeu-tige Abschaltverhältnisse zu erhalten.The invention is based on the object, with only one differential curve of high-resistance design and with smaller codes @@@ oren clear switch-off conditions to obtain.
Die Lösung der Aufgabe geling-t nach der Erfindung dadurch, daß der eine I>ol der Eingangsschaltung über eine Diode mit dem nichtinvertierenden Eingang des Differenzverstärkers und der andere Pol über einen Kondensator und eine dazu parallele Diode mit dem invertierenden Eingang des Differenzverstärkers verbunden ist, daß zwischen dem invertierenden Eingang und dem negativen Pol der Eingangsspannung ein Widerstand geschaltet ist, dessen Spannungsabfall bei Auftreten von Eingangsimpulsen den Schwellwert der Diode übersteigt nd daß der Verstarkerau.sgang jeweils über einen Rückkopplungswiderstand auf die Verstärkereingänge rückgekoppelt ist.The object is achieved according to the invention in that the an I> ol of the input circuit via a diode to the non-inverting input of the differential amplifier and the other pole via a capacitor and one to it parallel diode connected to the inverting input of the differential amplifier is that between the inverting input and the negative pole of the input voltage a resistor is connected whose voltage drop when input pulses occur the threshold value of the diode exceeds nd that the amplifier output in each case over a feedback resistor is fed back to the amplifier inputs.
Die Impulsfolge ist hierbei begrenzt, da die Laufzeit der Impulse und die Erholzeit der Kippstufe gleich sind.The pulse sequence is limited because the duration of the pulses and the recovery time of the tilting stage are the same.
Eine Vergrößerung der Impulsfolgefrequenz unter Beibehaltung der gesamten Vorteile läßt sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreichen, daß dem zum invertierenden Eingang geführten Rückkopplungswiderstand ein niederohmiger, nur in einer Richtung stromdurchlässiger Parallelpfad zugeordnet ist.An increase in the pulse repetition rate while maintaining the total According to a further embodiment of the invention, advantages can be achieved by that the feedback resistor led to the inverting input is a low-resistance, is associated with current-permeable parallel path only in one direction.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es, daß bei einer Eingangsimpulsfolge mit kleineren Impulsabständen als die Laufzeit der Kippstufe am Verstärkerausgang ein kontinuierliches Dauerausgangssignal auftritt.A further embodiment of the invention makes it possible that in a Input pulse train with smaller pulse intervals than the runtime of the multivibrator a continuous output signal occurs at the amplifier output.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachfolgend näher erläutert.Further details of the invention are based on one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail below.
Entsprechend Fig. 1 werden positive Eingangsimpulse UE (Fig. 2a) über eine an sich bekannte differenzierende Eingangsschaltung aus den Widerständen R5 und R6 sowie dem Kondensator C2 und eine nachgeschaltete Diode n2 dem nichtinvertierenden Eingang e2 eines Differenzverstärkers pl zugeführt, der über einen Rückkopplungswiderstand R2 mit dem Verstärkerausgang a verbunden ist. Der invertierende Eingang el des Differenzverstärkers ist über einen Rückkopplungswiderstand R3 ebenfalls mit dem Verstärkerausgang und über einen Kondensator C1 mit dem negativen Pol der Eingangsschaltung verbunden. Ein Widerstand R7 ist parallel zur Eingangs schaltung gelegt und mit dem Eingang e2 verbunden, so daß er zusammen mit dem Rückkopplungswiderstand R2 einen Spannungsteiler bildet.According to FIG. 1, positive input pulses UE (FIG. 2a) are transmitted a differentiating input circuit, known per se, consisting of the resistors R5 and R6 as well as the capacitor C2 and a downstream diode n2 the non-inverting Input e2 of a differential amplifier pl fed via a feedback resistor R2 is connected to the amplifier output a. The inverting input el of the differential amplifier is also connected to the amplifier output and via a feedback resistor R3 connected to the negative pole of the input circuit via a capacitor C1. A resistor R7 is placed in parallel with the input circuit and connected to the input e2 connected, so that it forms a voltage divider together with the feedback resistor R2 forms.
Parallel zum Kondensator C1 ist eine Diode nl geschaltet, deren Schwellspannung kleiner als der Spannungsabfall am Widerstand Rl gewählt ist, so daß der aus dem Differenzverstärker pl und den Widerständen Ri, R2, R3 und dem Kondensator C1 in bekannter Weise gebildete astabile Nultivibrator eine definierte stabile Anfangslage erhält, d.h. als monostabile Kippstufe wirkt. Im dargestellten Fall ist der Verstärkerausgang a negativ übersteuert, da das Potential des Verstärkereingangs el positiver als das des Verstärkerausgangs e2 ist, woraus sich eine negative Ausgangsspannung UAI (Fig. 2b) ergibt. Ein Schwingen des Differenzverstärkers wird dabei mit Sicherheit unterbunden, solange keine positiven Eingangs impulse UE vorliegen.A diode nl is connected in parallel with the capacitor C1, its threshold voltage is selected smaller than the voltage drop across the resistor Rl, so that from the Differential amplifier pl and the Resistors Ri, R2, R3 and the capacitor C1 in a known manner formed astable level vibrator a defined stable initial position receives, i.e. acts as a monostable multivibrator. In the case shown is the amplifier output a negatively overdriven, since the potential of the amplifier input el is more positive than that of the amplifier output e2, from which a negative output voltage UAI (Fig. 2b) results. The differential amplifier will certainly oscillate prevented as long as there are no positive input pulses UE.
Bei Zuführung solcher positiver Eingangs impulse an den Verstärkereingang e2 wird dieser vorübergehena positiv gegenüber dem Verstärkereingang ei (der von der Diode ni festgehalten wird).When such positive input pulses are supplied to the amplifier input e2 this is temporarily a positive compared to the amplifier input ei (that of the diode ni is held).
In diesem Fall wird der Ausgang a auf eine positive Spannung übersteuert, wobei am Widerstand R1 ein positiver Spannungsabfall auftritt, der über dem Schwellwert der Diode nl liegt, so daß der Verstärkereingang ei negativ gegenüber dem Verstärkereingang e2 ist. Der Verstärkerausgang a bleibt positiv übersteuert, bis der Kondensator C1 über den Rückkopplungswiderstand R3 auf eine Spannung aufgeladen ist, die den Spannungsabfall am Widerstand R1 überschreitet. In diesem Noirent kippt der Verstärkerausgang schlagartig in den negativen Übersteuerungsbereicn, da der Verstärkereingang ebenfalls schlagartig negativ wird. Der Kondensator Ci wird auf den Schwellwert der Diode nl umgeladen, so daß die Kippstufe in ihrer stabilen Anfangsstellung solange verbleibt, bis ein erneuter positiver Eingangsimpuls UE auftritt.In this case the output a is overdriven to a positive voltage, wherein a positive voltage drop occurs across the resistor R1 which is above the threshold value the diode nl is so that the amplifier input ei negative compared to the amplifier input e2 is. The amplifier output a remains positively overdriven until the capacitor C1 is charged via the feedback resistor R3 to a voltage that corresponds to the Voltage drop across resistor R1 exceeds. In this noirent, the amplifier output flips abruptly in the negative overdrive areas, because the amplifier input also suddenly becomes negative. The capacitor Ci is set to the threshold value of the diode nl reloaded so that the tipping stage remains in its stable initial position as long as until a new positive input pulse UE occurs.
Zur VergrößerunT der Impulsfolgefrequenz wird die Erholzeit der Kippstufe verkürzt. Hierbei ist dem Rückkopplungswiderstand R3 für den invertierenden Verstärkereingang eX ein gestrichelt dargestellter niederohmiger Parallelpfad zugeordnet, der nur in einer Stromrichtung durchlässig ist. Er besteht aus der Reihenschaltung einer Diode n3 mit einem Widerstand R4, der wesentllch kleiner als der Rückkopplungswiderstand R3 bemessen ist.The recovery time of the multivibrator is used to increase the pulse repetition frequency shortened. Here the feedback resistor R3 is for the inverting amplifier input eX is assigned a low-resistance parallel path, shown in dashed lines, which only is permeable in one direction of flow. It consists of a series connection of a Diode n3 with a resistance R4, which is substantially smaller than the feedback resistance R3 is dimensioned.
Die Bemessung beider Widerstände richtet sich nach der Ausgangsleistung der Kippstufe.The dimensioning of both resistors depends on the output power the tilting stage.
Durch Umkehrung der Durchlaßrichtung der jeweils eingesetzten Dioden n1 bis n3 erhält die Kippstufe ein inverses Verhalten, d.h. durch Zufügung negativer Eingangsimpulse UE wird der Verstärkerausgang auf negative Spannung übersteuert.By reversing the forward direction of the diodes used n1 to n3, the flip-flop has an inverse behavior, i.e. by adding negative ones Input pulses UE, the amplifier output is overdriven to negative voltage.
Durch Beschaltung des Verstärkerausgangs mit der Reihenschaltung eines Widerstandes R7 und einer Zenerdiode n4 gegen Bezugspotential kaim an der Zenerdiode ein Ausgangßsignal abgenommen werden, das eine direkte Ansteuerung von integrierenden positiven Systemen, sogenannten TTL-Schaltungen (Transistor-Transistor-Logik) ermöglicht.By connecting the amplifier output with the series connection of a Resistor R7 and a Zener diode n4 against reference potential kaim on the Zener diode an output signal can be taken, which is a direct control of integrating positive systems, so-called TTL circuits (transistor-transistor logic).
Die Laufzeit der Kippstufe ist von der maximalen Ausgangsspannung des Differenzverstärkers unabhängig und ergibt sich zu t1 = r3.ci.ln (1 + r1). Die Erholzeit ist angenähert r2 i%2X 3.r4.c1.The runtime of the multivibrator depends on the maximum output voltage of the differential amplifier and results in t1 = r3.ci.ln (1 + r1). the Recovery time is approximately r2 i% 2X 3.r4.c1.
Mit r, c sind die Widerstands- bzw. Kapazitätswerte der Widerstände R1, 2, 3, 4 und des Kondensators C1 bezeichnet.With r, c are the resistance or capacitance values of the resistors R1, 2, 3, 4 and the capacitor C1.
Ein kontinuierliches Ausgangssignal UA2 (Fig. 2c) am Differenzverstärker bei einer Impulsfolge am Eingang deren Impulsabstände klein sind als die Summe aus Laufzeit und Erholzeit der K spstufe nn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht werden, daß über einen Schutzwiderstand R9 ein steuerbarer Halbleiterschalter p2 (Transistor oder Thyristor) antiparallel zur Diode ni geschaltet ist, dessen Steuerkreis über einen Widerstand R8 an die differe:lzierende Eingangsschaltung angeschlossen ist.A continuous output signal UA2 (Fig. 2c) at the differential amplifier in the case of a pulse train at the input whose pulse intervals are smaller than the sum of Running time and recovery time of the K spstufe nn according to a further embodiment of the invention can be achieved in that a controllable semiconductor switch via a protective resistor R9 p2 (transistor or thyristor) is connected anti-parallel to the diode ni, whose Control circuit via a resistor R8 to the differe: icing input circuit connected.
4 Patentansprüche 4 Figuren4 claims 4 figures
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702053282 DE2053282C3 (en) | 1970-10-30 | Monostable multivibrator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702053282 DE2053282C3 (en) | 1970-10-30 | Monostable multivibrator |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2053282A1 true DE2053282A1 (en) | 1972-05-04 |
| DE2053282B2 DE2053282B2 (en) | 1973-08-02 |
| DE2053282C3 DE2053282C3 (en) | 1976-11-18 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2053282B2 (en) | 1973-08-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |