DE2262732C3

DE2262732C3 - Monolithisch integrierbarer Sägezahngenerator

Info

Publication number: DE2262732C3
Application number: DE19722262732
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl.-Phys. 7800 Freiburg Blossfeld
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1972-12-21
Filing date: 1972-12-21
Publication date: 1978-08-24
Also published as: DE2262732A1; GB1430397A; DE2262732B2; AU6370473A

Description

lern unteren Widerstand RS, angeschlossen.

Ober den Wert des Einstellwiderstandes R2 kann die /Vufladegescbwindigkeit und somit auch die Frequenz Jes Sägezahnsignals beeinflußt werden, u.a. auch in Frequenzregelndem Sinn.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist folgende. Zunächst sei angenommen, daß gerade die Aufladephase beginnt. Dann sind die Transistoren 7», 73 und 76 gesperrt, und der Kondensator Clädt sich so lange auf, bis die Spannung am Emitter des Transistors 74 die Basis-Emitter-Schwellspannung dieses Transistors erreicht und dieser somit leitend wird. Durch das Leitendwerden des Transistors 74 werden auch die Transistoren 73, 73 und TB leitend, so daß sich einerseits der Kondensator C über den Transistor 75 entlädt und andererseits der untere Widerstand Λ5 des Spannungsteilers kurzgeschlossen wird, so daß die an der Basis des Transistors 74 liegende Spannung erniedrigt wird.

Die Entladung des Kondensators C erfolgt so lange, bis die Spannung am Emitter des Transistors 74 nicht mehr ausreicht, diesen im leitenden Zustand zu halten, so daß dieser gesperrt wird. Dadurch werden auch die Transistoren 75 und 76 gesperrt, so daß der Kurzjchluß des Widerstandes RS aufgehoben wird und die Basisspannung des Transistors 74 wieder auf den oberen Wert angehoben wird. Somit erfolgt eine Auf- und Entladung des Kondensators C zwischen den von den beiden Spannungswerten an der Basis des Transistors 74 bestimmten Spannungsschwellen.

Wie Untersuchungen gezeigt haben, ist ein einwandfreies Arbeiten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gewährleistet, wenn die Summe aus den Wideriitandswerten der beiden oberen Spannungsteilerwiderständen A3, Λ4 kleiner ist als der doppelte- Wert des Quotienten aus dem Widerstandswert des Einstellwiderstandes Λ2 und dem Kollektorstromverhältnis k der beiden Transistoren 71 und 72 der Konstantstrom-

elle:/O + Ä4<2K2/*. Bei monolithisch integrierten Schaltungen nach der Planartechnologie, bei denen die Transistoren mit senkrecht zur Hauptoberfläche erfolgender Stromrichtung als npn-Transistoren ausgebildet sind, ist es vorteilhaft, die Transistoren 71, 72, 73, 74 als laterale pnp-Tiransistoren auszubilden. In diesem Fall ist das erwähnte Kollektorstromverhältnis k durch das Verhältnis der Basis-Emitter-Sperrschichtfläche der beiden Transistoren 71 und 72 gegeben.

Ebenso sind bei gleich großen Basis-Emitter-Sperrschichtflächen der Transistoren 75, 76 deren Emitter-Ströme einander gleich, d. h. der Kondensator-Entladestrom entspricht dem Emitter-Strom des Transistors 76. Falls dies unerwünscht ist, kann auch hier eine unterschiedliche Dimensionierung der Basis-Emitter-Spenrschichtflächen vorgesehen werden oder es können in die Emitter der Transistoren 75, Vfe Widerstände eingefügt werden, wie dies in der Figur anhand der gestrichelt gezeichneten Widerstände Λ6, R7 gezeigt ist. Eine nach der Lehre der Erfindung für eine Sollfrequenz von 15,5 kHz aufgebaute monolithisch integrierte Schaltung zeigte im Versorgungsspannungsbereich zwischen 5 und 10 Volt lediglich eine Frequenzabweichung von 50 Hz.

Es ist selbstverständlich, daß der geringe Aufwand an Bauelementen es auch erlaubt, die erfindungsgemäße Schaltung mit Einzelbauelementen zu realisieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Monolithisch integrierbare Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines sägezahnförmigen Signals durch Aufladung eines einseitig am Schaltungsnull- s punkt liegenden Kondensators mit dem Strom einer aus zwei Transistoren der einen Leiiungsart und einem Einstellwiderstand bestehenden Konstantstromquelle und durch im Vergleich zur Aufladung schnelle Entladung des Kondensators über die dazu parallelgeschaltete Kollektor-Emitter-Strecke eines ersten Transistors der entgegengesetzten Leitungsart, wobei der Verbindungspunkt des mittleren und des unteren Widerstandes eines aus drei Widerständen bestehenden und über der Betriebsspannung is liegenden Spannungsteilers am Kollektor eines mit seiner Basis mit der Basis des ersten Transistors der entgegengesetzten Leitungsart gekoppelten und mit seinem Emitter am Schaltungsnullpunkt liegenden zweiten Transistors der entgegengesetzten Leitungsart angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dau der Kollektor des einen mit dem Emitter am spannungsführenden Pol (+) der Versorgungsspannungsquelle (Ub) angeschlossenen Transistors (Ti) der Konstantstromquelle die miteinander verbundenen Emitter zweier Transistoren (73, 74) derselben Leitungsart speist, daß die Basis des einen (73) dieser Transistoren über einen Widerstand (Ri) mit seinem Kollektor und dieser mit dem Kondensator (C) und dem Kollektor des ersten Transistors (TS) der entgegengesetzten Leitungsart verbunden ist, daß einerseits der Kollektor des anderen (74) der beiden Transistoren der einen Leitungsart mit der jeweiligen Basis der beiden Transistoren (75, 7B) der entgegengesetzten Leitungsart direkt verbunden ist und daß andererseits dessen Basis am Verbindungspul,<t der beiden oberen Widerstände (Ri, R4) des Spannungsteilers angeschlossen ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (Ri) zwischen Basis und Kollektor des einen Transistors (73) der einen Leitungsart durch eine direkte Verbindung ersetzt ist

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe aus dem Widerstandswert der beiden oberen Spannungsteilerwiderstände (R3, R4) kleiner ist als der doppelte Wert des Quotienten aus dem Widerstandswert des Einstellwiderstandes (R2) und dem Kollektorstromverhältnis (k) der beiden Transistoren (71, 72) der Konstantstromquelle: R3 + R4<2R2/k.

4. Monolithisch integrierte Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Transistoren (Ti, 72) der Konstantstromquelle und die beiden Transistoren (73, TA) der einen Leitungsart als laterale pnp-Transistoren ausgebildet sind.

5. Monolithisch integrierte Schaltunganordnung bo nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kollektorstromverhältnis (k) durch die Wahl der Basis-Emitter-Sperrschichtflächen der beiden Transistoren (71,72) der Konstantstromquelle eingestellt ist. μ

Die Erfindung betrifft eine monolithisch integrierbare Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines sägezahnförmigen Signals entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Sägezahngeneratoren dienen beispielweise der Horizontalablenkung in Fernsehgeräten und sind aus der DT-OS 21 50 277 im wesentlichen bekannt; die Konstantstromquelle besteht dort nur aus einem einzigen Transistor.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung der genannten Art anzugeben, die mit möglichst wenig Einzelbauelementen, insbesondere wenig Widerständen, monolithisch integrierbar ist und die eine große Frequenzkonstanz aufweist

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

In Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, den zwischen Basis und Kollektor des einen Transistors der einen Leitungsart liegenden Widerstand durch eine direkte Verbindung zu ersetzen.

Die Erfindung wird nun anhand der in der Zeichnung dargestellten Figur näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zeigt Die Figur enthält die aus den beiden Transistoren T\ und 72 der einen Leitungsart und dem Einstellwiderstand Rl bestehende Konstantstromquelle, wobei die Transistoren 71 und 72 als pnp-Transistoren gezeichnet sind. Der Strom im Kollektor des Transistors 71, der als konstanter Strom in die übrige Schaltung eingespeist wird, wird hierbei vom Einstellwiderstand R2 bestimmt, der im Kollektorkreis des Transistors 72 angeordnet ist, wobei der Kollektor und die Basis dieses Transistors miteinander verbunden sind und an der Basis des Transistors 71 liegen. Die beiden Emitter sind am spannungsführenden Pol + der Betriebsspannungsquelle Ub angeschlossen, während das kollektorferne Ende des Einstellwiderstandes R2 am Schaltungsnullpunkt liegt, der mit dem anderen Pol der Betriebsspannungsquelle, also dem Minuspol, identisch ist

Die eben geschilderte Schaltung der Konstantstromquelle und deren Eigenschaften sind an sich bekannt, vgl. beispielsweise die schweizerische Paten*schrift 4 84 521, Fig. 1 und 2. Diese bekannte Schaltung dient als Konstantstromquelle für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.

Der Kollektor des Transistors 71 der Konstantstromquelle ist mit den Emittern der beiden Transistoren 73 und 74 derselben Leitungsart, also in der Figur mit den pnp-Transistoren 73 und 74, verbunden. Die Basis des Transistors 73 ist über den Widerstand Al mit dem zugehörigen Kollektor verbunden, der über den Kondensator C am Schaltungsnullpunkt angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 73 liegt ferner direkt am Kollektor des Transistors 75, der von entgegengesetzter Leitungsart, in der Figur also vom npn-Typ, ist. Der Emitter dieses Transistors 73 liegt am Schaltungsnullpunkt, während dessen Basis mit einem zweiten Transistor des entgegengesetzten Leitungstyp, in der Figur also mit dem npn-Transistor 76, und mit dem Kollektor des Transistors 74 verbunden ist. Die Basis des Transistors 74 liegt an einem Abgriff des aus den drei Widerständen R3, R4 und R5 bestehenden Spannungsteilers, der am Plus- und am Minuspol der Versorgungsspannungsquelle Ub angeschlossen ist, und zwar liegt die Basis am Verbindungspunkt des oberen Widerstandes R3 und des mittleren Widerstandes R4.

Der Kollektor des Transistors 7B ist an einem weiteren Abgriff des Spannungsteilers, nämlich am Verbindungsstück des mittleren Widerstandes /?4 mit