DE2636691C2

DE2636691C2 - Astabiler Multivibrator

Info

Publication number: DE2636691C2
Application number: DE19762636691
Authority: DE
Inventors: Avi 1000 Berlin Adler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-08-14
Filing date: 1976-08-14
Publication date: 1986-07-03
Also published as: DE2636691A1

Description

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild des Ausführungsbeispiels und
Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung

Eine die Versorgungsspannung führende Klemme 10 ist über die Reihenschaltung von vier Widerständen 11 bis 14 mit Masse verbunden. Der Verknüpfungspunkt zwischen üem ersten Widerstand 11 und dem zweiten Widerstand 12 ist an die Basis eines pnp-Transistors 15 und der Verknüpfungspunkt zwischen dem dritten Widerstand 13 und dem vierten Widerstand 14 an die Basis eines npn-Transistors 16 angeschlossen. Die Kollektoren der beiden Transistoren 15, 16 sind über die Reihenschaltung eines fünften Widerstands 17 mit einem sechsten Widerstand IS miteinander verbunden. Der Emitter des Transistors 15 ist an die Klemme 10 und der Emitter des Transistors 16 an Masse angeschlossen. Der Verknüpfungspunkt zwischen den Widerständen 17, 18 ist über einen siebenten Widerstand 19 mit der Basis eines npr«Transistors 20 verbunden. Der K' ilektor dieses Transistors 20 ist an die Basis eines pnp-Transistors 21 und der Emitter über einen achten Widerstand 22 an Masse angeschlossen. Der Emitter des Transistors 21 ist mit der Klemme 10 verbunden. Der Kollektor des Transistors 21 ist sowohl über einen neunten Widerstand 23 an Masse wie auch über die Reihenschaltung eines verstellbaren Widerstandes 24 mit einem Kondensator 25 an den Verknüpfungspunkt zwischen den Widerständen 17,18 angeschlosssen. Weiterhin ist der Kollektor des Transistors 21 mit einer Ausgangsklemme 26 und dem Verknüpfungspunkt zwischen den Widerständen 12, 13 verbunden.

Zum besseren Verständnis der Schalung ist die Dimensionierung der einzeln Bauteile in Fig. 1 angegeben.

Die Beschreibung der Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Zeichnung soll im folgenden unter Zuhilfenahme des in Fig. 2 dargestellten Spannungsdiagramms erfolgen. U_c gibt dabei den Spannungsverlauf am Verknüp-

fungspunkt zwischen den beiden Widerständen 17, 18 wieder und U_m den Spannungsverlauf an der Ausgangsklemme 26.

Wird eine Versorgungsspannung an die Klemme 10 angelegt, so wird der Transistor 15 stromleitend, während der Transistor 16 gespert ist, da über die Klemme 26 dem Verknüpfungspunkt zwischen den Widerständen 12,13 ein Nuil-Potential zugeführt ist. Durch das Leitendwerden des Transistors 15 springt die Spannung U_r auf einen Wert, der im wesentlichen der Versorgungsspannung entspricht.

Dadurch wird der Transistor 20 leitend und über diesen der Transistor 21. Durch das Leitendwerden des Transistors 21 springt die Spannung an der Klemme 26 vom Null-Potential auf einen Wert, der wiederum ungefähr der Versorgungsspannung entspricht. Dieses Potential wird an den Verknüpfungspunkt zwischen den Widerständen 12,13 angelegt, wodurch der Transistor 15 sperrt und der Transistor 16 stromleitend wird.

Der Kondensator 25 wird nunmehr von der Klemme 26 aus über den Widerstand 24, den Widerstand 18 und den Transistor 16 aufgeladen. Die Anordnung 13, 14, 16, 18 wirkt dabei als Stromquelle, die einen negativen Strom liefert. Mit der Aufladung des Kondensators 25 sinkt die Spannung an der Basis des Transistors 20 ab. Die

Absenkung erfolgt mit der Aufladung des Kondensators 25 nach einer Exponentialfunktion. Erreicht die Basis-Emitter-Spannung des Transistors 20 die Durchlaßspannung dieses Transistors, die sich bei Germanium-Transistoren zwischen 0,1 und 0,4 V und bei Süzium-Transistoren zwischen 0,5 und 0,8 V bewegt, so sperrt der aus den beiden Transistoren 20,21 bestehende Schalter, und an der Ausgangsklemme 26 liegt wieder das Null-Potential.

Durch das an der Klemme 26 anliegende Null-Potential wird der Transistor 16 wieder gesperrt, und der Transistor 15 wird stromleitend. An der Basis des Transistors 20 entsteht dadurch ein negativer Spannungssprung. Es erfolgt ßine Umladung des Kondensators 25 durch die Stromquelle 11, 12, 15, 17, durch die ein Strom über den Kondensator 25, den Wideistand 24 und den Widerstand is 23 fließt. Dieser Umladevorgang dauert solange, bis das Basispotential des Transistors 20 so weit angestiegen ist, daß die Basis-Emitter-Spannung dieses Transistors den Wert der Durchlaßspannung erreicht. In diesem Zeitpunkt werden der Transistor 20 und der Transistor 21 wieder stromleitend, das Potential an der Klemme 26 wechselt wiederum von einem Null-Potential auf das Versorgungsspan η ungs-Potential, und der ganze Vorgang beginnt wieder von vorn. Da der Strom für jeden Lade- bzw. Entladevorgang des Kondensators 25 über den verstellbaren Widerstand 24 fließt, kann durch diesen die Frequenz des Multivibrators eingestellt werden. Eine Variation des Tastverhältnisses der Ausgangsspannung kann zum Beispiel durch Variation eines der Widerstände 17, 18, 22 erfolgen. Der Widerstand 19 dient dazu, daß die Kollektorspannung des Transistors 20 beim Leitendwerden des Transistors 21 unter der Durchlaßspannung bleibt. Dies ist für das einwandfreie Schalten des Transistors 21 wünschenswert.

Das Wesentliche der Erfindung ist ein ständig aufeinanderfolgendes Umladen eines Kondensators durch eine positive und eine negative Stromquelle. Die am Kondensator anliegende Spannung wird einer Schwellwertstufe zugeführt, die im beschriebenen Ausführungsbeispiel aus den Transistoren 20, 21 besteht. Durch diese Schwellwertstufe wird der Ausgang des Multivibrators abwechselnd durch zwei verschiedene Potentiale beaufschlagt. Diese Potentiale sind im beschriebenen AusführungsbeispieJ das Null-Potential und das Potential der Versorgungsspannung. Diese Ausgangsspannung steuert wiederum die beiden Stromquellen, und zwar so, daß nur jeweils eine stromleitend ist, während die andere gesperrt fct.

Hierzu ein 1 Blatt Zeichnungen

55 60 65

Claims

Patentansprüche:

1. Astabiler Multivibrator mit einem Kondensator, der durch zwei komplementäre, durch die Ausgangsspannung des Multivibrators gesteuerte Stromquellen umladbar ist, wobei der Verknüpfungspunkt der Stromquellen mit dsm Kondensator zur Steuerung eines Transistorschalters mit diesem verbunden ist und wobei durch den Schaltzustand dieses Transistorschalters alternativ zwei Ausgangspotentiale einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stromquellen insgesamt nur zwei in Reihe geschaltete komplementäre Transistoren (15, 16) aufweisen.

2. Astabiler Multivibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Frequenz des Multivibrators wenigstens ein einstellbarer Widerstand (24) im Umladestromkreis des Kondensators (25) vorgesehen ist.

3. Astabüer Multivibrator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsbasis des aus zwei komplementären Transistoren (20, 21) bestehenden Transistorschalters ein Widerstand (19) vorgeschaltet ist.

Ein solcher astabiler Multivibrator ist bekannt (DE-OS 25 37 329); dieser astabile Multivibrator und ähnliche bekannte astabile Multivibratoren haben jedoch den Nachteil, daß bei Annäherung der v_ersorgungsspannung an die Durchlaßspannungen der verwendeten Transistoren keine sichere Funktion gewährleistet 'sf, da zum Beispiel jeder Si-Transistor eine Durchlaßspannung von etwa 0,7 V aufweist.

Aufgabe der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen astabilen Multivibrator gemäß der Gattung des Hauptanspruchs eine Schaltung anzugeben, die mit erheblich kleinerer Versorgungsspannung als die bisherigen Schaltungen auskommt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß auch bei sehr kleinen Versorgungsspannungen in der Größenordnung von 1 V noch ein sicheres Arbeiten des astabilen Multivibrators gewährleistet ist. Solche kleinen Versorgungsspannungen sind insbesondere bei tragbaren Geräten erwünscht, bei denen zur Einsparung von Gewicht und zur Verringerung der Gehäuseabmessungen eine einzige Akkumulatorzelle die Versorgungsspannung liefert.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Multivibrators möglich. Besonders vorteilhaft ist ein erfindungsgemäßer astabiler Multivibrator, bei dem zur Einstellung des Multivibrators wenigstens ein einstellbarer Widerstand im Umladestromkreis des Kondensators vorgesehen ist. Auf diese Weise kann im einfachsten Fall mit nur einem Einstellwiderstand die Frequenz des astabilen Multivibrators verändert werden.

Zeichnung