DE2427737C3 - Elektronische Schaltungsanordnung, insbesondere für batteriebetriebene Wecker - Google Patents
Elektronische Schaltungsanordnung, insbesondere für batteriebetriebene WeckerInfo
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Description
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 Weckern in der Weise zur Verwendung,
daß ein Wecksignal erst nach etwa 5 Minuten, wenn der Kondensate·,· 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 läuft 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 Bedienungsmöglichkeiten
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
Anschlüsse des Kondensators einen mit Anschlußklemmen für die Gleichspannungsquelle verbundenen
Schaltungszweig aufweist und daß die Schaltungszweige bei der für die Signalabgabe geeigneten Polungsrichtung
der Gleichspannungsquelle nichtleitend sind und bei entgegengesetzter Polungsrichtung der Gleichspannungsquelle
zur Vorbereitung einer Signalabgabe 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 nichtleitend. Durch die zwangsweise Aufladung des Kondensators besteht an
diesem ein Ladezustand, der sich sonst erst nach einer längeren Verzögerung einstellt.
Vorzugsweise ist in jedem der Schaltungszweige 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-Kollektorstrecke 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 Schaltungszweig liegt der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors parallel, wobei
dieser Schaltungszweig eine entgegengesetzt der Durchlaßrichtung der Kollektor-Emitterstrecke des
Transistors gepolte Diode und einen Serienwiderstand aufweist, der im Vergleich zürn Ladewiderstand
niederohmig ist.
Bei batteriebetriebenen Weckern wird die das Wecksignal erzeugende Schaltungsanordnung gewöhnlich
dadurch angeschaltet, daß ein von dem Uhrwerk betätigter Weckkontakt vorgesehen ist, der zu der
eingestellten Weckzeit schließt. In einer weiteren Ausgestaltung liegen die erfindungsgemäßen Schaltungszweige
unter Umgehung des Weckkontakts direkt an den Anschlußklemmen der Spannungsquelle. Dadurch
ist erreicht, daß die zwangsweise Aufladung des Kondensators durch »verkehrtes« Einlegen der 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
Schalttransistors 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
F i g. 1 eine erfindungsgemäße Schaltungseinrichtung
und
Fig. 2 eine erweiterte Schaltungseinrichtung nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist schematisch die Weckschaltung eines batteriebetriebenen Weckers dargestellt. Eine Batterie
wird zwischen den Anschlußklemmen 1 und 2 angeschlossen. Ein Weckkontskf 3 ist von dem Uhrwerk
des Weckers betätigbai. Li wird zur eingestellten
Weckzeit geschlossen und öffnet sich nach etwa einer halben Stunden wieder.
Die Weckschaltung besteht aus mehreren Baustufen, nämlich einem Miller-Integrator mit einem Transistor
Γ !,einem Kondensator Cl und einem Ladewiderstand
R1. einem Schwellwertschalter 4, einem astabilen
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-Po! der Batterie liegt, folgendermaßen:
Ober den Ladewiderstand R 1 wird der Kondensator Cl geladen. Bis die Spannung am Kollektor des
Transistors Tl den Wert erreicht, bei dem der
ίο 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 Cl und der Transistor Ti arbeiten
nach Art eines Miller-Integrators. Der beim Aufladen des Kondensators entstehende Ladestrom stellt für den
Transistor Tl 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 Zen 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 Tl und damit zu dem einen Belag des Kondensators Cl. In dem Schaltungszweig 7 ist eine
Diode D1 angeordnet, die entgegengesetzt zur Basis-Emitter-Durchlaßstrecke de. Transistors Tl
gepolt ist.
Der Schaltungszweig 8 verläuft von der Anschlußklemme 2 zu dem Kollektor des Transistors Tl und
damit zu dem anderen Belag des Kondensators Cl. In diesem Schaltungszweig 8 ist eine Diode D2 und ein
Serienwiderstand R 2 vorgesehen. Dieser Schaltungszweig liegt parallel zur Kollektor-Emitterstreckc des
Transistors Tl. Die Diode D2 ist entgegengesetzt zur Kollektor-Emitter-Durchlaßrichtung des Transistors
Tl 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 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 Polurigsrichtung an die Anschlußklemmen
1 und 2 angelegt werden. Wird nun der Weckschalter geschlossen, dann beginnt das Wecksignal
sofort zu ertönen.
In Fig.2 sind spezielle Schaltungen für die Schaltungsteile
4, 5 und 6 dargestellt. Danach besteht der Schwellwertschalter 4 aus einem Transistor T2, dessen
Emitter an einem Spannungsteiler aus Widerständen R 3 und R 4 liegt. Der Basis des Transistors T2 ist ein
Widerstand R 5 vorgeschaltet, der an dem Kollektor des Transistors Tl lieet.
Der Kollektor des Transistors 72 ist mit dem Emilter eines Transistors 73 des astabilen Impulsgenerators 5
verbunden. Der Kollektor des Transistors 73 liegt über einen Widerstand /?6 an der Basis eines Transistors 74.
Diese Basis ist über einen Kondensator C2 und einen Widerstand R 7 mit dem Kollektor eines weiteren
Transistors 75 gekoppelt. An diesem Kollektor liegt über eine Diode D 3 die Basis des Transistors 73. Die
Diode dient der Potentialverschiebung. Die Basis des Transistors 75 ist über einen Widerstand RS mit dem
Kollektor des Transistors 74 verbunden. Der Basis-Emitterstrecke dieses Transistors liegt ein Widerstand
/?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
Λ 11 an der Basis eines Treibertransistors 76 der Summerschaltung 6.
Die Summerschaltung 6 weist neben dem Treibertransistor 76 einen Schaltungstransistor 77 und eine
Schwingschallung 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 R 12' 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 74
leitend wird, wird auch Transistor T5 leitend. Dies hat zur Folge, daß der Transistor Γ3 sperrt und sich der
Kondensator C2 entlädt, so daß auch der Transistor 74 sperrt.
Der Treibertransistor 76 wird leitend, wenn die Transistoren Γ4 und 75 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 R 5 zu dem Transistor Γ2 fließende Basisstrom, so daß der als
steuerbarer Widerstand arbeitende Transistor T2 niederohmiger wird. Dies führt zu immer kurzer
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 78 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 78 und 79 liegen über Widerstände R 15 bzw. R 16 an dem
Weckkontakt 3. Zusätzlich ist die Basis des Transistors TS über einen Kondensator C3 mit dem Weckkontakt
3 gekoppelt. Der Kollektor des Transistors TS liegt über einen Kondensator C4 an der Basis des
Transistors 74 des Schaltungsteils 5.
Weiter ist der Kollektor des Transistors 78 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 R 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 D 4.
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 Schallung 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 R 1, 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 D 4 verhindert das Leitendwerden des Transistors
710 im batterielosen 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
so einige Minuten. Diese Verzögerung ist beim Normalbetrieb des Weckers erwünscht jedoch beim Vorführen
unpraktisch. Wird der Kondensator C i 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 mittels 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 (C 1) einen mit Anschlußklemmen
(1, 2) für die Gleichspannungsquelle verbundenen Schaltungszweig (7, 8) aufweist und
daß die Schaltungszweige (7, 8) bei der für die Signaiabgabe geeigneten Polungsrichtung der
Gleichspannungsquelle nichtleitend sind und bei entgegengesetzter Polungsrichtung der Gleichspannungsquelle
zur Vorbereitung einer Signalabgabe vor dem vorbestimmten Zeitpunkt über die Schaltungszweige
(8, 7) ein Ladestrom in den Kondensator ("Cl) fließt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Schaltungszweige
(7, 8) eine Diode (Dl, D 2) angeordnet ist, wobei beide Dioden (Dl, 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 nach 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 (D 1) des einen
Schaltungszweiges (7) entgegengesetzt zur Durchlaßrichtung der Basis-Emitterstrecke des Transistors
(Tl) vorgeschaltet ist und daß der andere Schaltungszweig (8) der Kollektor-Emitterstrecke des
Transistors (Tl) parallel liegt, wobei dieser Schaltungszweig (8) eine entgegengesetzt der Durchlaßrichtung
der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors (Tl) gepolte Diode (D2) und einen Serienwiderstand
(R 2) aufweist, der im Vergleich zum Ladewiderstand (R 1) 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-Emitterstrecke dieses Schalttransistors parallel zu dem Kondensator geschaltet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung der Entladung des Kondensators (Cl) im batterielosen
Zustand der Schaltung in den Kreis (R 1, R 15, R 17) zwischen dem Kollektor und der Basis des
Schalttransistors (TlQ) ein Schaltelement (D4)
eingeschaltet ist, das den Schalttransistor (TlO) im batterielosen Zustand bei geladenem Kondensator
CC 1) gesperrt hält.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement eine Diode
(D 4) ist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für einen batteriebetriebenen
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 DE2427737B2 (de) | 1980-08-21 |
DE2427737C3 true 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 |
FR2274084A1 (fr) | 1976-01-02 |
FR2274084B3 (de) | 1978-02-03 |
DE2427737B2 (de) | 1980-08-21 |
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