DE2208636C3 - Schaltungsanordnung zum Ableiten von Triggersignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Ableiten von Triggersignalen aus einem periodischen oder quasi-periodischen Arbeitssignal jeweils nach Freigabe durch ein Rückstellsignal.

Eine derartige Schaltungsanordnung wird beispielsweise in Kathoden-Strahl-Oszillographen zur Synchronisierung des Ablenkvorganges mit dem darzustellenden Signal benötigt. Hierbei ist das darzustellende Signal das Arbeitssignal für die Schaltungsanordnung, während mit den von der Schaltungsanordnung erzeugten Tnggersignalen jeweils ein Ablcnkvorgang ausgelöst wird. Das Rückstellsignal für dk. Schaltungsanordnung wird vom Kathoden-Strahl-Oszillographcn jeweils nach Beendigung eines Ablenkvorganges erzeugt; es gibt an, daß der Oszillograph für einen neuen Ablcnkvorgang bereit ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schallungsanordnung zum Ableiten von Triggersignalen zu schaffen, die trotz eines Aufbaus aus üblichen, unkomplizierten Bauteilen and trotz einfacher, unkritischer Einstellbarkeit der Betriebsdaten die Triggersignaie mit großer Genauigkeit erzeugt.

Eine diese Aufgabe lösende Schaltungsanoidnung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch zwei regenerative Oderglieder, von denen das erste mit seinem Ausgang an einen Eingang des zweiten, an seinem Ausgang die Triggersignale abgebenden Odergliedes angeschlossen ist, die beide an jeweils einem Eingang die Rückstellsignale erhalten und deren über je ein Mitkopplungsglied mit ihren Ausgängen verbundene Eingänge jeweils über eines von zwei mit

'5 dem Arbeitssignal im Gegentakt ansteuerbaren stromslcuerndcn Gliedern an eine gemeinsame Stromquelle angeschlossen sind, deren Strom auf einen zum Regenerieren von jeweils nur einem Odurglicd ausreichenden Wert eingestellt ist.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung beruht auf dem Prinzip, durch das Arbeitssignal, aus welchem die Triggersignale abgeleitet weiden sollen, nacheinander zwei regenerative Oderglieder zu regenerieren, wobei dadurch, daß der /um Regenerieren dienende Strom jeweils nur zur Regeneration eines Odergliedes ausreicht, und dadurch. da3 das Ausgangssignal wcs ersten Odergliedes ein Eingangssignal des zweiten Odergliedes ist, sichergestellt ist, daß die Regeneration des zweken Oderglicdes und die entsprechende Abgabe eines Triggersignals an seinem Ausgang stets nur nach der Regeneration des ersten Odergliedes erfolgt. Hierdurch wird mit einfachen Mitteln und großer Genauigkeit erreicht, daß das Triggersignal nicht nur bei einem bestimmten Pegel des Arbeitssignals, sondern auch nur beim Erreichen dieses Pegels in einer bestimmten Richtung erzeugt wird. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß sie ausschließlich aus üblichen, sehr zuverlässigen Bauteilen aufgebaut werden kann.

Darüber hinaus ist ihre Speisung und Einstellung relativ unkritisch; lediglich der zum Regenerieren dienende Strom muß auf einen bestimmten, genauen Wert eingestellt werden. Ein weiterer Vorteil ist schließlich noch, daß keine besonderen Maßnahmen erforderlich sind, die Schaltungsanordnung gegen weitere Änderungen des Arbeitssignals jeweils nach Erzeugung eines Triggersignals unempfindlich zu machen, da die Oderglieder selbst bei einem vollständigen Erlöschen der Eingangsströme mit großer Sicherheit im regenerierten Zustand verbleiben und nur durch eine Änderung des Rückslclisignals wieder in den anderen Zustand gebracht werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines schematisch dargestellten Ausführungsbcispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung.

Fig. 2 den Verlauf von Strömen und Spannungen am ersten regenerativen Oderglied der Schaltungsanordnung nach Fig. I zur Erläuterung der regenerativen Wirkungsweise,

Fig. 3 den Verlauf verschiedener Spannungen an der Schaltungsanordnung nach F ig. 1 zur Erläuterung der Wirkungsweise.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltungsanordnung umfaßt zwei regenerative Oderglieder 10 und 20. Das

erste Oderglied 10 besitzt zwei parallel geschaltete Eingaiigstransistoren 11 und 12, einen Referenztransistor 13 und einen Ausgangstransistor 14. Das zweite Oderglied 20 besitzt drei parallel geschaltete Eingaiigstransistoren IS, 16 und 17 sowie ebenfalls einen Referenziransistor 18 und einen Ausgangstransistor

Beide Oderglieder arbeiten im slromgesteuei ten Betrieb. Beim ersten Oderglied habt η die mit ihrer Kollektor-Emittersirecke parallel geschalteten Eingaiigstransistoren 11 und 12 einen gemeinsamen Kollektor-Widerstand 21. Der Referen/transistor 13 liegt in Serie mit einem Kollcktor-WiderMand 22. Er ist zusammen mit den beiden parallel geschalteten Eingangstransisioren 11 und 12 dadurch zu einem Differenzverstärker geschaltet, daß die Emitter aller drei Transistoren 11, 12 und 13 über einen gemeinsamen Emitter-Widersland 23 an eine Spannun<isquclle 24 angeschlossen sind. Die Basis des Refeicn/transrstois 13 ist mit einer Referenz.spannungsquüle 25 verbunden. Der Ausgangstransistor 14 is; als Emitterfolger geschallet und mit seiner Basis an den Kollektor des Refer eiiztransislors 13, also an den dem Referenziransistor zugeordneten Ausgang des Piifcren/ver-Miirkers angeschlossen.

Bei Ansteuerung einer der beidui Eingangst ransistoren 11 odei 12 an der Basis mil vinem hohen Spannungspegel /ieht der jeweilige Transistor Snom, was /u einem Spannungsublall am girncinsuncn Erniller-Widerstand 23 fuhrt. Weil die Anordnung so geiroffen ist, daß dieser Spannungsabfall gioUei al-, die Referenzspannung aus der Quelle 25 isi, sperrt der Referenztransistor 13. Die entsprechende Ansteuerung des Ausgangstransistors 14 führt zu einem hohen Spannungspegel des an dessen limitier abgegriffenen Aiisgangssignals des Odergliedes 10. Das Ausgangssigtial ist also gegenüber dem ansteuernden Eingangssi gnal nicht invertiert. Wenn umgekehrt beide Ein gangstransistoren durch einen niedrigen Spannungspegel an ihrer Basis gespent sind, /ieht der Referenziransistor 13 Strom, wodurch das Ausuangssignal am Emitter des Ausgang>transitors 14 auf einen niedrigen Spannungspegel abfällt.

Das zweite Oderglied 20 hat den gleichen Aufbau und die gleiche Wirkungsweise wie das erste Oderi'lied 10 mit der Ausnahme, daß die Oder\erknüpfung für drei Eingangssignal bewirkt wird

Bei jedem Oderglied ist der Ausgang über jeweils ein Mitkopplungsglied in Form eines ohmsehen Widerstandes 26 bzw. 27 mit einem der Eingänge des jeweiligen Odergliedes verbunden, und /war beim Oderglied 10 mit der Basis des Eingangstransistors 12 und beim Oderglii d 20 mit der Basis des F.ingangstransistors 17. Durch diese Mitkopplung erhalten die Oderglieder ihre regenerative Eigenschaft.

Zur Erläuterung der icgeneiativen Oderglieder sei angenommen, daß der Eingangstransistor 12 eingeschaltet ist und daher der Elmitter des Ausgangslransistors 14 hohes Potential hat. Von der mit dem MiI-kopplungswiderstand 26 verbundenen Basis des Eingangstransistors 12 werde ein zunehmender Strom /,gezogen, vergl. Fig. 2a. Die Spannung o_in an der Basis des Transistors 12 wird dann gemäß Fi g. ?.b abnehmen. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird ein Stromwert erreicht, bei welchem der Eingang in den aktiven Bereich gelangt, so daß zu diesem Zeitpunkt die nicht invertierte Ausgangsspannung </„„ am Emitter des Aiisgangstransistors 14 zu fallen beginnt, vgl.

F i g. 2 c. Da dadurch die Spannung e_w noch weiter abgesenkt wird, fällt die Ausyangsspannung e_uu sehr schnell auf den niedrigen Pegelwerl (Punkt A).
Wenn anschließend der Strom /, zu Null gemacht

wird (Punkt B), verbleibt das Oderglied trotzdem im regenerierten Zustand mit dem auf niedrigem Pegel befindlichen Auhgangssignal. Unabhängig vom Wert des Stromes /, kann das Ausgangssignal jederzeit durch Ansteuerung der Basis des Eingangstransistors

11 mit einem hohen Spannungspegel (Punkt C) auf einen hohen Pegel gebracht werden. Außerdem kann durch die gleiche Ansteuerung der Basis des Eingangstransistors 11 verhindert werden, daß das Oderglied durch einen Strom /, regeneriert wird.

•5 Das zweite Oderglied 20 arbeitet in gleicher Weise, wobei es durch einen von der Basis des Eingangstransitors 17 gezogenen Strom /-, regeneriert werden kann. Der durch die Basis des Eingangslransistors IS gebildete Eingang des Odergliedes 20 ist mit dem Ausgang des Odergliedes 10 verbunden. Am Ausgang des Odergliedes 20sincMie 1 YiggvrsignaJe TS abnehmbar. Die beiden /ur Regenerierung dienenden Ströme /, und /_: werden jeweils über die Kollektor-Emitter-Strecke eines stromsteuermlen Transistors 31 bzw. 32 von einer gemeinsamen Stromquelle 33 geliefert. Deren Strom /, wird aut einen Wert eingestellt, der nur zum Regenerieren von jeweils einem der beiden Oderglieder 10 und 20 ausreicht. Die Basisanschlüsse der beiden stromstellernden Transistoren 31 und 32 sind in Differeii/schaltung mit einer Quelle 34 für ein Arbeitssignal 35 derart verbunden, daß das Arbeitssignal mit entgegengesetzter Polarität an die beiden Basis-Anschlüsse gelangt und die Transistoren 31 und 32 im (icgcntakl ansteuert. Da der von den Transistoren 31 und 32 gesteueite Strom nicht ausreicht, um beide Oderglieder gleichzeitig zu regenerieren, liegt /.wischen dem Triggerpegel, welchen das Arbeiissignal zur Regeneration des ersten Odergliedcs überschreiten muß, und dem 1 riggerpegel, welchen das Arbeitssignal zur Regeneration des /weiten Odergliedes unterschreiten muß, eine begrenzte Hysteresis-Zone H, \ergl. Fig. 3a.

Die Wirkungsweise der gesamten Schaltungsanordnung sei am Beispiel der Triggerung eines Oszillographen unier Bezugnahme auf die Fig. 3 erläutert. Der Oszillograph liefert ein Ruckstellsignal RS, das der Basis des Eingangstransistors 11 des ersten Odergliedes 10 und der Basis des Eingangstransistors 16 des zweiten Odergliedes 20 zugeführt wird. Das

5" Rückstellsignal nimmt jeweils am Ende eines Ablenkoder Kippvorganges im Oszillographen einen hchen Pegelwert un und ge'.it wieder auf einen niedrigen Pegelwert zurück, wenn die auf jede Ablenkung folgende Strahlrückfühiung abgeschlossen ist.

In einem ersten Fall sei angenommen, daß das Ruckstellsignal zu einem Zeitpunkt T₁ auf den niedrigen Pegel gehl und zu diesem Zeitpunkt der Wert des Arbeitssignals 35 unter dem unteren Triggerpegel liegt. Der Transistor 32 wird dadurch zwar durchgehe schaltet, jedoch kann das Oderglied 20 durch den entsprechenden Strom I, nicht regeneriert werden und sein Ausgangssignal auf einen niedrigen Pegel fallen, weil es an der Basis des Eingangstransistors 15 das noch auf hohem Pegel befindliche Ausgangssignal des ersten Odergliedes 10 erhält.

Wenn im Zeitpunkt 1 \ das Arbeitssignal über den oberen Triggerpegel an der Basis des Transistors 31 ansteigt, nimmt ciei Strom /, bis zu einem Wer! zu,

der zur Regeneration des ersten Odergliedcs 10 ausreicht, so daß dessen Ausgangssignal einen niedrigen Pegel annimmt. Dadurch wird der Hingangstransistor 15 des zweiten Odergliedcs 20 zwar gesperrt, jedoch kann eine Regeneration des zweiten Odergliedes noch nicht stattfinden, da der Wert ties Arbeitssignals noch über dem unteren Triggerpegel liegt und entsprechend der Strom /, für eine Regeneration zu klein ist.

Der Strom I₁ nimmt erst dann den zur Regeneration des Odergliedes 20 ausreichenden Wert an, wenn das Arbcilssignal im Zeitpunkt T, den unteren Triggerpegel unterschreitet. Die Regeneration des Odcrgliedes 20 führt zu einem Abfall seines Ausgangssignals, der als Triggersignal TS den Ablenkvorgang des Oszillographen auslöst. Wenn der Ablenkvorgang im Zeitpunkt 7'₄ abgeschlossen ist, nimmt das Rückstellsignal RS wieder einen hohen Pcgelwert art und stellt dadurch auch unabhängig vom Zustand des Arbeitssignals die Ausgangspegcl der beiden Odergliedcr wieder hoch.

Im einem zweiten Fall sei angenommen, daß das Rüekslellsignal RS in einem Zeilpunkt 7'₅ abfällt, in welchem das Arbcilssignal über dem oberen Triggerpegel liegt. Iu diesem Zustand ist der Strom /, so hinreichend groß, daß das Oderglied 10 sofort regeneriert. Der Strom /, liegt aber noch unter dem zur Regenerierung des/weiten Odergliedcs 20 erforderlichen Wert. Im Zeitpunkt T,, fällt das Arbeitssignal unter den unteren Triggerpegel, so daß jetzt der Strom I₁ zur Regeneration des Odcrgliedes 20 ausreichend groß wird und der entsprechende Abfall des Ausgangssignals ties Odergliedes 20 den Ablenkvorgang des Oszillographen auslöst.

•5 Da in beiden Fällen das zweite Oderglied 20 zu dem Zeitpunkt regeneriert, an welchem das Arbeitssignal den unteren 1 riggerpcgel in negativer Richtung durchschreitet, ergibt sich eine stabile Oszillographendarstellung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Ableiten von Triggersignalen aus einem periodischen oder quasi periodischen Arbeitssignal jeweils nach Freigabe durch ein Rückstellsignal, gekennzeichnet, durch zwei regenerative Oderglieder (10; 20), von denen das erste (10) mit seinem Ausgang (T/14) an einen Eingang (7>15) des zweiten, an seinem Ausgang (Tr 19) die Triggersignale (TS) abgebenden Odergliedes (20) angeschlossen ist, die beide an jeweils einem Eingang ( TrIl; Trl6) die Rückstellsignale (RS) erhalten und deren über je ein Mitkopplungsglied (26; 27) mit ihren Aus gangen verbundene Eingänge (T«-12; TrVJ) jeweils über eines von zwei mit dem Arbeitssignal im Gegentakt ansteuerbaren stromsteuernden Gliedern (31; 32) an eine gemeinsame Stromquelle (33) angeschlossen sind, deren Strom (13) auf einen zum Regenerieren von jeweils nur einem Oderglied ausreichenden Wert eingestellt ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher die beiden Oderglieder zwei bzw. drei, jeweils einem ihrer Eingänge zugeordnete und in jedem Oderglied parallelgeschaltete Eingangstransistoren aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelgeschalteten Eingangstransitoren (11, 12; 15, 6, 17) jedes Oderglicdes (10; 20) zusammen mit einem Referenztransistor (13; 18) zu einem Differenzverstärker geschaltet sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den dem Referenztransistor (13; 18) zugeordneten Ausgang jedes Differenzverstärkers ein als Emitterfolger geschalteter Ausgangstransistor (14; 19) angeschlossen ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Milkopplungsglieder durch jeweils einen ohmschen Widerstand (26; 27) gebildet sind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden stromsteuernden Glieder durch jeweils einen an der Basis angesteuerten Transistor (31; 32) gebildet sind.