DE2427737B2 - Elektronische Schaltungsanordnung, insbesondere für batteriebetriebene Wecker - Google Patents
Elektronische Schaltungsanordnung, insbesondere für batteriebetriebene WeckerInfo
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Description
enden Ansprüche fin einen baiieiiebeiiiebencn
Die Erfindung betrifft eine elektronische mittels einer Gleichspannungsquelle betreibbare Schaltungsanordnung,
insbesondere für batteriebetriebene Wecker, bei der zu einem durch die Ladung eines Kondensators
vorbestimmten Zeitpunkt ein Signal abgegeben wird.
Eine derartige Schaltung kommt beispielsweise bei batteriebetriebenen Wtckern in der Weise zur Verwendung,
daß ein Wecksignal erst nach etwa 5 Minuten, wenn der Kondensator geladen ist, einsetzt.
Es wurde nun erkannt, daß bei der, beispielsweise beim Verkauf vorzunehmenden Vorführung von Geräten
mit einer derartigen Schaltungsanordnung eine wesentliche Unannehmlichkeit auftritt. Diese wird an
einem batteriebetriebenen Wecker beschrieben. Soll der zunächst außer Betrieb stehende Wecker vorgeführt
werden, dann ist zwischen die hierfür vorgesehenen Anschlußklemmen eine Batterie einzusetzen. Das
Uhrwerk iauft nun an. Soll anschließend das Wecksignal demonstriert werden, dann wird die Weckeinstellung
entsprechend eingestellt. Da nun aber der nach einer Unterbrechung die Wiederholung des Wecksignals
bewirkende Kondensator entladen ist, setzt das Wecksignal frühestens nach etwa 5 Minuten ein. Dieses
relativ lange Warten ist unerwünscht.
Sicherlich ließe sich eine für ein sofortiges Beginnen des Wecksignals notwendige Ladung des Kondensators
durch einen zusätzlichen mechanischen Schalter erreichen. Diese Lösung muß jedoch außer Betracht bleiben,
da sie einen zusätzlichen mechanischen Aufwand erfordert und im übrigen die Bedienungsmöglichkeilen
verkompliziert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der angegebenen Art vorzuschlagen, bei der im
Bedarfsfalle, beispielsweise zur Vorführung, die — im Normalbetrieb erwünschte — Verzögerung bis zum
Einsetzen eines Signals vermieden werden kann, ohne daß ein zusätzlicher mechanischer Schaltkontakt
vorgesehen ist.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schaltungsanordnung an jedem der beiden
bo Anschlüsse des Kondensators einen mit Anschlußklemmen
für die Gleichspannungsquelle verbundenen Schaltungszweig aufweist und daß die Schaltungszweige
bei der für die Signalabgabe geeigneten Polungsrichtung der Gleichspannungsquclle nichtleitend sind und
bei entgegengesetzter Polungsrichtung der Glcichspannungsquelle zur Vorbereitung einer Signalabgabc vor
dem vorbestimmten Zeitpunkt über die Schaltungszweige ein Ladestrom in den Kondensator fließt. Wird die
Spannungsquelle zunächst kurzzeitig »verkehrt« angeschlossen, dann wird der Kondensator zwangsweise
über die Schaltungszweige geladen. Anschließend wird die Spannungsquelle dann entsprechend ihrer für den
Betrieb vorgesehenen Polungsrichtung angeschlossen. Die Schaltungszweige sind jetzt nichlleilend. Durch die
zwangsweise Aufladung des Kondensators bestehl an diesem ein Ladezustand, der sich sonst erst nach einer
längeren Verzögerung einstellt.
Vorzugsweise ist in jedem der Schaiiungs/.weigc eine
Diode angeordnet, wobei beide Dioden bezüglich der Gleichspannungsquelle gleichsinnig zueinander gepolt
sind. In einen der Schaltungszweige ist bevorzugt ein
Widerstand eingeschaltet. Dieser Widerstand begrenzt den Ladestrom, der dann fließt, wenn der Kondensator
bei der zwangsweisen Aufladung, d. h. bei »verkehrter« Polungsrichtung der Gleichspannungsquelle aufgeladen
wird. Eine bevorzugte Verwendung der Erfindung erfolgt bei einem batteriebetriebenen Wecker, bei dem
der Kondensator parallel zur Basis-Koüektorstrecke eines Transistors geschaltet ist, dessen Emitter an der
einen Anschlußklemme für die Batterie liegt und dessen Kollektor über einen Ladewiderstand mit der anderen
Anschlußklemme für die Batterie verbunden ist. Hierbei ist der Basis des Transistors die Diode des einen
Schaltungszweiges entgegengesetzt zur Durchlaßrichtung der Basis-Emitterstrecke des Transistors vorgeschaltet
und der andere Schaltungszwe'g liegt der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors parallel, wobei
dieser Schaltungszweig eine entgegengesetzt der Durchlaßrichtung der KoHektor-Emitterstrecke des
Transistors gepolte Diode und einen Serienwiderstand aufweist, der im Vergleich zum Ladewiderstand
niederohmig ist.
Bei batteriebetriebenen Weckern wird die das Wecksignal erzeugende Schaltungsanordnung pewöhnlich
dadurch angeschaltet, daß ein von dem Uhrwerk betätigter Weckkontakt vorgesehen ist, der zu der
eingestellten Weckzeit schließt. In einer weiteren Ausgestaltung liegen die erfindungsgernäßen Sciialtungszweige
unter Umgehung des Weckkontakts direkt an den Anschlußklemmen der Spannungsquelle. Dadurch
ist erreicht, daß die zwangsweise Aufladung des Kondensators durch »verkehrtes« Einlegender Batterie
auch dann erfolgen kann, wenn der Weckkontakt nicht geschlossen ist. Dies vereinfacht die Vorführung
deswegen, weil der Vorführende die jeweilige Stellung des Weckkontaktes außer Acht lassen kann.
Bei einem batteriebetriebenen Wecker mit einer Kippschaltung zur Abschaltung des Wecksignals, deren
Ausgang an der Basis eines Schalttransistors liegt, wobei die Kollektor-Emitterstrecke dieses Schalttransistors
parallel zu dem Kondensator geschaltet ist, ist es zur Verhinderung der Entladung des Kondensators im
batterielosen Zustand des Weckers vorteilhaft, in den Kreis zwischen dem Kollektor und der Basis des
Schalttransistor·? ein Schaltelement einzuschalten, das den Schalttransistor im batterielosen Zustand bei
geladenem Kondensator gesperrt hält. Als Schaltelement eignet sich eine Diode mit einer Durchlaßspannung
von etwa 0,5 Volt.
Ausführungsbeispiele sind im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt
Fig. I eine erfindungsgemäße Schaltungseinrichtung
und
Fig. 2 eine erweiterte Schaltungseinrichtung nach Fig.l.
In Fig.l ist schematisch die Weckschaltung eines
batteriebetriebenen Weckers dargestellt. Eine Batterie wird zwischen den Anschlußklemmen 1 und 2
angeschlossen. Ein Weckkontakt 3 ist von dem Uhrwerk des Weckers betätigbar. Er wird zur eingestellten
Weck/eil geschlossen und öffnet sich nach etwa einer halben Stunden wieder.
Die Weckschaltung besieht aus mehreren Baustufen, nämlich einem Miller-Integrator mit einem Transistor
TI, einem Kondensator Cl und einem Ladewiderstand R \. einem Schwellwertschalter 4, einem asiabiien
Impulsgenerator 5 und einem Summer 6 mit Treiberstufe.
Diese Schaltung arbeitet, wenn der Weckkontakt 3 geschlossen ist und wenn an der Anschlußklemme 1 der
Plus-Pol und an der Anschlußklemme 2 der Minus-Pol der Batterie liegt, folgendermaßen:
Über den Ladewiderstand R 1 wird der Kondensator
Cl geladen. Bis die Spannung am Kollektor des Transistors Ti den Wert erreicht, bei dem der
Schwellwertschalter durchschaltet, vergehen etwa 4 bis 5 Minuten. Wenn der Schwellwertschalter durchschaltet,
setzt er den astabilen Impulsgenerator 5 in Gang. Dieser steuert die Treiberstufe des Summers 6 an.
Hierdurch entstehen Summtöne im Takt des Impulsgenerators.
Der Kondensator Ci und der Transistor Ti arbeiten
nach Art eines Miller-Integrators. Der beim Aufladen des Kondensators entstehende Ladestrom stellt für den
Transistor Ti einen Basisstrom dar, der diesen leitend macht.
Soll diese Weckschaltung nach dem Einsetzen der Batterie vorgeführt werden, dann ergeben sich die
eingangs genannten Schwierigkeiten, daß nämlich, bis der Kondensator Cl so weit aufgeladen ist, daß der
Schwellwertschalter 4 anspricht, eine relativ lange Zeit vergeht. Um diese Zeitspanne zu verkürzen, sind zwei
Schaltungszweige 7 und 8 vorgesehen. Der Schaltungszweig 7 verläuft von der Anschlußklemme 1 zu der Basis
des Transistors Ti und damit zu dem einen Belag des
Kondensators Cl. In dem Schaltungszweig 7 ist eine Diode DI angeordnet, die entgegengesetzt zur
Basis-Emitter-Durchlaßstrecke des Transistors 7"1 gepolt ist.
Der Schaltungszweig 8 verläuft von der Anschluß-
J5 klemme 2 zu dem Kollektor des Transistors Γ! und
damit zu dem anderen Belag des Kondensators Cl. In diesem Schaltungszweig 8 ist eine Diode D 2 und ein
Serienwiderstand R 2 vorgesehen. Dieser Schaltungszweig liegt parallel zur Kollektor-Emitterstrecke des
•»ο Transistors Ti. Die Diode D2 ist entgegengesetzt zur
Kollektor-Emitter-Durchlaßrichtung des Transistors Ti gepolt.
Soll nun die beschriebene Weckschaltung vorgeführt werden, nachdem der Wecker längere Zeit ohne
Batterie aufbewahrt wurde und damit der Kondensator Cl entladen ist, dann wird die Batterie zunächst
kurzzeitig so eingelegt, daß der Minus-Pol an der Anschlußklemme 1 und der Plus-Pol an der Anschlußklemme
2 liegt. Die Dioden liegen bezüglich dieser
so Polung der Batterie in Durchlaßrichtung, so daß der Kondensator Cl über die Schaltungszweige 8 und 7
geladen wird. Der Widerstand R 2 ist im Vergleich zu dem Widerstand R1 sehr niederohmig. Er dient
lediglich dazu, den Ladestrom zu begrenzen.
Die Batterie kann praktisch sofort wieder von den Anschlußklemmen 1 und 2 genommen werden und nun
in der für den Betrieb der Weckschaltung erforderlichen, anderen Polungsrichtung an die Anschlußklemmen
1 und 2 angelegt werden. Wird nun der Weckschalter geschlossen, dann beginnt das Wecksignal
sofort zu ertönen.
in F i g. 2 sind spezielle Schaltungen für die Schaltungsteile
4, 5 und 6 dargestellt. Danach besteht der Schwellwertschalter 4 aus einem Transistor 7"2, dessen
ω Emitter an einem Spannungsteiler aus Widerständen
R 3 und R 4 liegt. Der Basis des Transistors 7"2 ist ein
Widerstand R 5 vorgeschaltet, der an dem Kollektor des Transistors /1 iieet.
Der Kollektor des Transistors 72 ist mit dem Emitter eines Transistors 73 des astabilen Impulsgenerators 5
verbunden. Der Kollektor des Transistors 73 liegt über einen Widerstand Λ 6 an der Basis eines Transistors 74.
Diese Basis ist über einen Kondensator C2 und einen Widerstand Rl mit dem Kollektor eines weiteren
Transistors 75 gekoppelt. An diesem Kollektor liegt über eine Diode D3 die Basis des Transistors 73. Die
Diode dient der Potentialverschiebung. Die Basis des Transistors 75 ist über einen Widerstand Λ 8 mit dem
Kollektor des Transistors 74 verbunden. Der Basis-Emitterstrecke dieses Transistors liegt ein Widerstand
Λ 9 parallel. Der Emitter des Transistors 74 liegt an dem Weckkontakt 3, Der Kollektor des Transistors 75
ist über einen Widerstand R10 ebenfalls mit dem Weckkontakt verbunden und liegt über einen Widerstand
R 11 an der Basis eines Treibertransistors 76 der
Summerschaltung 6.
Die Summerschaltung 6 weist neben dem Treibertransistor 76 einen Schaltungstransistor 77 und eine
Schwingschaltung LCauf, die den Weckton erzeugt. Die Schwingschaltung LC liegt mit ihrem einen Pol über
einen Widerstand R 12 an der Basis des Transistors Tl
und über einen weiteren Widerstand R12' an dem
Kollektor des Transistors 76.
Die Schaltungsteile 4 und 5 nach Fig. 2 arbeiten folgendermaßen:
Übersteigt die Spannung am Kondensator Cl einen bestimmten Schwellwert, dann wird der Transistor T2
leitend. Er arbeitet als steuerbarer Widerstand und steuert den Transistor T3 an dessen Emitter an. Der
Transistor 73 kann dann leitend werden, wenn der Transistor 75 gesperrt ist. Der Transistor 7"4 wird bei
durchgesteuertem Transistor Tl dann leitend, wenn der Kondensator C2 geladen ist. Wenn Transistor TA
leitend wird, wird auch Transistor T5 leitend. Dies hat zur Folge, daß der Transistor TZ sperrt und sich der
Kondensator C2 entlädt, so daß auch der Transistor TA sperrt.
Der Treibertransistor 76 wird leitend, wenn die Transistoren TA und T5 durchgeschaltet sind. Die
Impulse, die den Treibertransistor 76 schalten, dauern einige Sekunden. Ebenso liegen die Impulspausen im
Sekundenbereich.
Im Zuge der Aufladung des Kondensators Cl wird infolge des geringer werdenden Ladestromes der
Transistor Ti immer weniger leitend. Wegen des hierbei erfolgenden Spannungsanstieges am Kondensator
Cl steigt der über den Widerstand Λ 5 zu dem
Transistor T2 fließende Basisstrom, so daß der als steuerbarer Widerstand arbeitende Transistor Tl
niederohmiger wird. Dies führt zu immer kürzer werdenden Impulspausen des astabilen Impulsgenerators
5.
Die Wirkungsweise der Schaltungszweige 7 und 8 entspricht der bereits beschriebenen.
Zusätzlich weist die Schaltung nach Fig.2 eine
Kippschaltung 9 auf. Diese Kippschaltung besteht aus zwei Transistoren TS und 79, wobei der Kollektor des
einen Transistors jeweils über einen Widerstand R 13 bzw. R14 mit der Basis des anderen Transistors
gekoppelt ist. Die Kollektoren der Transistoren TS und 79 liegen über Widerstände R 15 bzw. R 16 an dem
r> Weckkontakt 3. Zusätzlich ist die Basis des Transistors
7'8 über einen Kondensator C3 mit dein Weckkoniakt 3 gekoppelt. Der Kollektor des Transistors 78 liegt
über einen Kondensator C4 an der Basis des Transistors 74 des Schaltungsteils 5.
ίο Weiter ist der Kollektor des Transistors 7P über
einen Widerstand R 17 mit der Basis eines Schalttransistors 710 verbunden. Der Kollektor dieses Transistors
710 liegt am Kollektor des Transistors 71. Sein Emitter
an dessen Basis. Außerdem ist mit dem Kollektor des Transistors 78 ein Widerstand Λ 18 verbunden, der
über einen Tastschalter 10 an den Weckkontakt 3 anlegbar ist. Zwischen dem Widerstand R 1 und dem
Widerstand R 15 liegt eine Diode DA.
Die Wirkungsweise der Kippschaltung 9 ist folgende:
Die Wirkungsweise der Kippschaltung 9 ist folgende:
Wird der Weckkontakt 3 geschlossen, dann wird über den Kondensator C3 der Transistor 78 leitend. Die
Transistoren 79 und 710 sind gesperrt. Die Schaltung ist betriebsbereit und das Wecksignal ertönt.
Soll das Wecksignal abgeschaltet werden, dann wird der Tastschalter 10 getastet. Dadurch wird Transistor
79 leitend und Transistor 78 sperrt. Ebenfalls leitet Transistor 710, so daß der Kondensator Cl über
dessen Kollektor-Emitterstrecke entladen wird und der Schwellwertschalter 4 sperrt.
Wird bei dieser Schaltung zum Vorführen der Kondensator Cl durch umgekehrtes Einlegen der
Batterie vorgeladen, dann kann es sein, daß sich der Kondensator Cl beim Herausnehmen der Batterie
entlädt und zwar dadurch, daß vom geladenen Kondensator Cl über die Widerstände Ri, R 15, R 17
ein Strom fließt, der den Transistor 710 leitend schaltet,
so daß sich dann der Kondensator über die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 710 entladen würde. Die
Diode DA verhindert das Leitendwerden des Transistors
710 im battcricloscn Zustand, da die an ihr abfallende Durchlaßspannung von etwa 0,5 V ausreicht,
den Transistor 710 gesperrt zu halten.
Die Funktion des Kondensators C4 besteht in folgendem:
Sobald der Transistor 78 leitend wird, gelangt über den Kondensator C4 ein Impuls auf den Transistor 74.
Dies führt dazu, daß sofort ein Weckton entsteht. Bis nun aber der nächste Weckton nach entsprechender
Aufladung des Kondensators Cl einsetzt, vergehen einige Minuten. Diese Verzögerung ist beim Normalbetrieb
des Weckers erwünscht, jedoch beim Vorführen unpraktisch. Wird der Kondensator C1 durch kurzzeitiges
Umpolen der Batterie zwangsweise aufgeladen, dann ist diese Verzögerung aufgehoben und es folgen
dem ersten über den Kondensator C4 ausgelösten Weckimpuls praktisch sofort die weiteren Weckimpulse,
die über den Transistor 72 ausgelöst werden.
Die Schaltung nach F i g. 2 eignet sich besonders zur Ausführung als integrierte Schaltung.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Elektronische mitteis einer Gleichspannungsquelle betreibbare Schaltungsanordnung, insbesondere
für batteriebetriebene Wecker, bei der zu einem durch die Ladung eines Kondensators
vorbestimmten Zeitpunkt ein Signal abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schaltungsanordnung an jedem der beiden Anschlüsse des Kondensators (CX) einen mit Anschlußklemmen
(1, 2) für die Gleichspannungsquelle verbundenen Schaltungszweig (7, 8) aufweist und
daß die Schaltungszweige (7, 8) bei der für die Signalabgabe geeigneten Polungsrichtung der
Gleichspannungsquelle nichtleitend sind und bei entgegengesetzter Polungsrich;ung der Glekrhspannungsquefle
zur Vorbereitung einer Signalabgabe vor dem vorbestimmten Zeitpunkt über die Schaltungszweige
(8, 7) ein Ladestrom in den Kondensator (Ci) fließt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Schaltungszweige
(7, 8) eine Diode (DX, D 2) angeordnet ist, wobei beide Dioden (DX, D 2) bezüglich der Gleichspannungsquelle
gleichsinnig zueinander gepolt sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einen der Schaltungszweige
(8) ein Widerstand (R 2) eingeschaltet ist.
4. Schaltungsanordnung naen einem der vorhergehenden
Ansprüche für einen batteriebetriebenen Wecker, bei der der Kondensator parallel zur
Basis-Kollektor-Strecke eines Transistors geschaltet ist, dessen Emitter an der einen Anschlußklemme für
die Batterie liegt und dessen Kollektor über einen Ladewiderstand und einen Weckkontakt mit der
anderen Anschlußklemme für die Batterie verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Basis des
Transistors (Tl) die Diode (DX) des einen
Schaltungszweiges (7) entgegengesetzt zur Durchlaßrichtung der Basis-Emitterstrecke des Transistors
(TX) vorgeschaltet ist und daß der andere Schaltungszweig (8) der Kollektor-Emitterstrecke des
Transistors (TX) parallel liegt, wobei dieser Schaltungszweig
(8) eine entgegengesetzt der Durchlaßrichtung der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors
(TX) gepolte Diode (D2) und einen Serienwiderstand
(R 2) aufweist, der im Vergleich zum Ladewiderstand (R X) niederohmig ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 für einen batteriebetriebenen Wecker mit einer Kippschaltung
zur Abschaltung des Wecksignals, deren Ausgang an der Basis eines Schalttransistors liegt,
wobei die Kollektor-Emilterstrecke dieses Schalttransistors parallel zu dem Kondensator geschaltet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung der Entladung des Kondensators (C I) im batterielosen
Zustand der Scha'tung in den Kreis (R i, R 15, R 17) zwischen dem Kollektor und der Basis des
Schalttransistors (TXQ) ein Schaltelement (D 4) eingeschaltet ist, das den Schalttransistor (TXO) im
batterielosen Zustand bei geladenem Kondensator (CX) gesperrt hält.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement eine Diode
(O4)ist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der vorherge-
Wecker mit einem von einem Uhrwerk betätigbaren Weckkontakt, der die Weckschaltung mit der
Batterie verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungszweige (7,8) direkt an den Anschlußklemmen
(1,2) für die Batterie liegen.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742427737 DE2427737C3 (de) | 1974-06-08 | 1974-06-08 | Elektronische Schaltungsanordnung, insbesondere für batteriebetriebene Wecker |
FR7517698A FR2274084A1 (fr) | 1974-06-08 | 1975-06-06 | Dispositif de commutation electronique, en particulier pour des reveils fonctionnant sur pile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742427737 DE2427737C3 (de) | 1974-06-08 | 1974-06-08 | Elektronische Schaltungsanordnung, insbesondere für batteriebetriebene Wecker |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2427737A1 DE2427737A1 (de) | 1975-12-18 |
DE2427737B2 true DE2427737B2 (de) | 1980-08-21 |
DE2427737C3 DE2427737C3 (de) | 1981-04-02 |
Family
ID=5917652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742427737 Expired DE2427737C3 (de) | 1974-06-08 | 1974-06-08 | Elektronische Schaltungsanordnung, insbesondere für batteriebetriebene Wecker |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2427737C3 (de) |
FR (1) | FR2274084A1 (de) |
-
1974
- 1974-06-08 DE DE19742427737 patent/DE2427737C3/de not_active Expired
-
1975
- 1975-06-06 FR FR7517698A patent/FR2274084A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2427737A1 (de) | 1975-12-18 |
DE2427737C3 (de) | 1981-04-02 |
FR2274084B3 (de) | 1978-02-03 |
FR2274084A1 (fr) | 1976-01-02 |
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