DE2736089A1

DE2736089A1 - Tongenerator

Info

Publication number: DE2736089A1
Application number: DE19772736089
Authority: DE
Inventors: Michael John Hampshire; John Parkes; Norman James Poole
Original assignee: Ward and Goldstone Ltd
Current assignee: Volex PLC
Priority date: 1976-08-11
Filing date: 1977-08-10
Publication date: 1978-02-16
Also published as: US4195284A; CH622900A5; IT1115948B; NL7708888A; IE45864B1; BR7705286A; FR2361709A1; AU2782777A; IE45864L; SE7708880L; CA1087004A; AU517376B2

Description

PH 11 905 - 57/or

WARD & GOLDSTONE LIMITED

Frederick Road, Salford, M6 6AP England

Tongenerator

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Tongeneratoren und insbesondere auf Tongeneratoren für Feueralarmanlagen und Sicherungseinrichtungen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Tongenerator vorgesehen, der ein dreidimensionales Gehäuse umfaßt, daß einen Hohlraum besitzt, der an einem Ende offen und an dem anderen Ende geschlossen ist. An dem letzteren Ende ist auf dessen Oberfläche ein Kristall befestigt, und es ist ein Oszillator vorgesehen, der den Kristall pulst, um das Gehäuse zu Schwingungen anzuregen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Tongenerator mit einer Membrane vorgesehen, auf deren Oberfläche ein Kristall befestigt ist. Darüberhinaue ist ein

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Oszillator vorgesehen, der den Kristall pulst, um die Membrane zum Schwingen anzuregen, wobei der Oszillator wenigstens eine CHOS-Schaltung aufweist.

Im folgenden werden Ausführungsbeiepiele der Erfindung an hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform mit einem einzigen integrierten CMOS-Schaltkreis (komplementäre Metalloxid-Halbleiter)

Fig. 1A eine gedruckte Schaltungsplatte für eine Schaltung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist,

Fig. 1B, 1C und 1D Wellenformdiagramme für die an drei verschiedenen Stellen F gemäß Fig. 1 auftretenden Wellenformen,

Fig. 2 eine Abwandlung der Ausführungsform der Schaltung gemäß Fig. 1,

Fig. 2A eine gedruckte Schaltungsplatte zur Aufnahme der Schaltung gemäß Fig. 2,

Fig. 3 eine Ausführungsform mit zwei integrierten CMOS-Schaltkreisen,

Fig. 3A eine gedruckte Schaltungsplatte für die Schaltung gemäß Fig. 3,

Fig. 4 eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 3»

Fig. 4A eine gedruckte Schaltungsplatte für die Schaltung nach Fig. 4,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform mit einem integrierten CMOS-Schaltkreis mit einer Rückführung von dem Kristall zu der Schaltung,

Fig. 5A ein Diagramm, welches die Befestigung des Kristalls

auf dem Tonresonator und die Anordnung der Elektroden darstellt,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer alternativen Ausbildung eines integrierten CMOS-Schaltkreises, und

Fig. 7 eine seitliche Schnittansicht einer Resonanzkapsel.

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AO

Der in den Fig. 1 und ΊΑ gezeigte Tongenerator umfaßt einen integrierten CMOS-Schaltkreis IC 1 mit vier jeweils zwei Eingänge aufweisenden NAND-Gliedern, die eine akustische Einrichtung 2 über einen NPN-Transistor 3 und einen Transformator 4, der eine Spannung hochtransformiert, treibt. Die Einrichtung 2 umfaßt einen dünnwandigen Zylinder 5 aus Messing, der an einem Ende geöffnet ist und auf dem auf der inneren Oberfläche des geschlossenen Endes ein piezoelektrischer Kristall 6 befestigt ist. Alternativ kann der Kristall auch auf der äußeren Oberfläche des geschlossenen Endes des Zylinders befestigt sein. Außer Messing können auch andere Metalle oder Kunststoffe für den Zylinder 5 verwendet werden. Der Kristall ist mit dem Zylinder mittels eines silberhaltigen Lots oder eines leitenden Epoxidharzes verbunden. Die Elektroden sind auf gegenüberliegenden Seiten des Kristalls vorgesehen. Eine Elektrode ist mit der Erdklemme der Sekundärwicklung des Transformators 4 und die andere Elektrode ist mit der anderen Klemme der Sekundärwicklung verbunden. Von den vier Verknüpfungsgliedern G1 bis G4 bilden die Verknüpfungsglieder G3 und G4 einen Oszillator, der bei einer Frequenz schwingt, die von den Werten der Widerstände R^, Bo und VR1 und des Kondensators C1 abhängt, während die Verknüpfungsglieder G1 und G2 als Ein-/Aus-£chalter für den Oszillator fungieren. Beide Eingänge des Verknüpfungsgliedes G1 sind miteinander verbunden und zu einer Klemme 10 nach außen geführt. Der Ausgang des Verknüpfungsgliedes G1 führt zu einem Eingang des Verknüpfungsgliedes G2, dessen anderer Eingang zu einer Klemme 11 führt. Der Generator wird durch eine Batterie 12 gespeist. Es sind zwei Drucktasten 13 und 14 vorgesehen, mit denen die Klemmen 10 und 11 mit dem Pluspol der Batterie 12, bzw. mit Erde verbindbar sind. Es können auch andere Arten von Schaltern verwendet werden, so zum Beispiel elektronische Schalter.

Um den Betrieb der Anordnung anzustoßen, wird eine der beiden Drucktasten herabgedrückt. Die Wertetabelle für die NAND-

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Eingang 2	Ausgang
1	1
O	1
O	1
1	O

Glieder hat folgende Gestalt:

Eingang 1
O
1
O
1

Unter Berücksichtigung dieser Wertetabelle, sowie der Arbeitsweise der Drucktaste 13 wird eine logische 1 an beide Eingänge des Verknüpfungsgliedes G1 gegeben, was eine logische O an seinem Ausgang und an dem ersten Eingang des Verknüpfungsgliedes 2 zur Folge hat. Dies wiederum erzeugt eine logische 1 an dem Ausgang des Verknüpf ungsgl ie des G1 und somit auch an dem ersten Eingang des Verknüpfungsgliedes G3, wodurch dieses Verknüpfungsglied freigegeben wird. Der Kondensator C1 erzeugt im geladenen Zustand eine logische 1 am zweiten Eingang des Verknüpfungsgliedes G3, und an den Eingängen von G4· wird eine logische O erzeugt. Der Kondensator C1 beginnt, sich über die Widerstände VR1 und R~ zu entladen, und die Spannung an dem C1 und Rp gemeinsamen Knoten fällt ab, bis der Umschaltpunkt für das Verknüpfungsglied G3 erreicht ist. An diesem Punkt schaltet der Ausgang des Verknüpfungsgliedes G3 von einer logischen O auf eine logische 1 um, während der Ausgang des Verknüpfungsgliedes G4 von logisch 1 auf logisch O wechselt. Aufgrund der schon am Kondensator vorliegenden Schaltspannung veranlaßt diese Spannungsumkehr der Verknüpfungsglieder G3 und G4, daß die Spannung am Verbindungspunkt von R2 und C^ unter die O-Volt-Linie abfällt, und zwar um einen Betrag, der in der Nähe der Schaltspannung liegt. Der Kondensator 01 beginnt daraufhin, in entgegengesetzter Richtung aufgeladen zu werden, bis der Schaltpunkt wiederum erreicht ist und die logischen Zustände an den Ausgängen der Verknüpfungsglieder G3 und G4- umgekehrt sind. Dann geht die Spannung am Verbindungspunkt von C^ und R₂ herauf bis zum Pegel einer logischen 1 plus der Schaltspannung. An diesem

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Punkt beginnt der Zyklus, sich selbständig zu wiederholen. Die sich ergebende! Spannungs-Wellenforraen an den Eingängen des Verknüpfungsgliedes G4, am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand Rg ^un(^ dem Kondensator CL, sowie am Ausgang des Verknüpfungsgliedes G4 sind in den Fig. 1B, 1C und 1D gezeigt. Die Wellenform in Fig. 1D wird an die Basiselektrode eines Transistors G1 gelegt und veranlaßt, daß dieser Transistor wiederholt an- und abgeschaltet wird und der Kristall 6 durch den Transformator 3 gepulst wird, damit die Dose 5 bei der Pulsfrequenz mitschwingt. Kleine Frequenzeinstellungen können durchgeführt werden, indem der veränderliche Widerstand VR1 entsprechend eingestellt v/ird. Die Betriebsweise ist ähnlich bei Verwendung der Drucktaste 14. Am Ausgang des Verknüpfungsgliedes G2 wird eine logische 1 erzeugt, indem an den zweiten Eingang dieses Verknüpfungsgliedes (Anschlußstift 5) eine logische O gelegt wird.

Sei nun Fig. 2 betrachtet. Die oben beschriebene Schaltung wird bei Verwendung des gleichen integrierten CMOS-Schaltkreises IC1 abgewandelt, um durch das Gerät 2 sowohl eine modulierte als auch eine kontinuierliche Tonabgabe zu erhalten. Zusätzlich zu den Verknüpfungsgliedern G3 und G4, die als freilaufender Oszillator verschaltet sind, sind die Verknüpfungsglieder G1 und G2 miteinander so verbunden, daß sie einen freilaufenden Oszillator bilden, der eine Betriebsfrequenz hat, die kleiner ist als die des zuerst erwähnten Oszillators.

Zwei Betriebsklemmen sind vorgesehen und in der Zeichnung jeweils mit 21 und 23 bezeichnet. Sie dienen zum Betrieb für einen kontinuierlich erzeugten Ton und für einen modulierten Ton. Kontinuierliche Tonerzeugung geschieht wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, indem eine logische O auf den zweiten Eingang des Verknüpfungsgliedes G2 (Anschlußstift 5) gegeben wird. Dies resultiert in einer logischen 1 an der Ausgangsklemme des Verknüpfungsgliedes G2 und in einer logischen 1 an dem ersten Eingang des Verknüpfungsgliedes G3 (An-

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schlußstift 12). Die Arbeitweise der Verknüpfungsglieder G3 und G4 ist dann die gleiche, wie sie für das erste Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, und es wird durch das akustische Gerät 2 ein kontinuierlicher Ton erzeugt.

Für die modulierte Betriebsweise wird die Klemme 23 mit der positiven V_cc-Klemme der integrierten Schaltung verbunden, indem eine logische 1 an den zweiten Eingang des Verknüpfungsgliedes G1 gegeben wird. Die Verknüpfungsglieder G1 und G1 arbeiten als Oszillator, und zwar auf die gleiche Weise wie die Verknüpfungsglieder G3 und G4. Der Ausgang des Verknüpfungsgliedes G2 schaltet wiederholt zwischen einer logischen und einer logischen 0 um, um somit den logischen Zustand des ersten Eingangs des Verknüpfungsgliedes G3 zu verändern, wodurch die Ausgangsgröße des durch die Verknüpfungsglieder G3 und G4 gebildeten Oszillators moduliert wird. Dies geschieht mit der Frequenz des durch die Verknüpfungsglieder G1 und G2 gebildeten Oszillators. Die letztgenannte Frequenz hängt ab von den Werten des Widerstandes R4 und des Kondensators C2. Die Frequenz kann durch Abändern der Werte des Widerstandes geändert werden, indem ein weiterer Widerstand parallel zu dem Widerstand R4 gelegt wird, und zwar parallel zu den externen Klemmen, die mit 24 bezeichnet sind. Wenn der Eingang 23 von G1 geerdet wird, wird der durch die Verknüpfungsglieder G1 und G2 gebildete Oszillator abgeschaltet, und der Ausgang von G2 befindet sich auf niedrigem Pegel. Dies wiederum schaltet den durch G3 und G4 gebildeten Oszillator ab, und auf ähnliche Weise ist der Ausgang von G4 auf niedrigem Pegel. Der Transistor C1 wird daher abgeschaltet, und es fließt kein Drainstrom von der Batterie durch die integrierte Schaltung des Transistors T1. Demzufolge kann die Batterie dauernd angeschlossen sein. Die Einrichtung kann dann also aktiviert werden, indem das entsprechende Potential auf die Eingänge 21 oder 23 gegeben wird. Die Eingangsschaltungen der integrierten CMOS-Schaltkreise besitzen Impedanzen in der Größenordnung von 10 Ohm und die zum Erzeugen dieses Schaltvorgangs benötigte Leistung ist niedriger als 10 W. Dies ergibt beim Entwurf von Systemen eine große Flexibilität, was das Aktivieren der akustischen Alarm-

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einrichtung anbelangt; so zum Beispiel kann die elektrostatische Aufladung eines in der Nähe des zu der Schaltung führenden Drahtes angeordneten Isolators dazu verwendet werden, den Alarm auszulösen. Der durch die Verknüpfungsglieder G1 und G2 gebildete modulierende Oszillator kann bei einer hörbaren Frequenz bis über 30 kHz ebenso betrieben werden wie bei einer Frequenz, die unterhalb der Hörschwelle liegt. Der Effekt besteht darin, daß mit der vorliegenden Modulationsfrequenz Töne erzeugt werden, vorausgesetzt, die Modulationsfrequenz ist merklich kleiner als die Frequenz der Töne, die durch den Hauptoszillator erzeugt werden, welcher durch die Verknüfungsschaltungen G3 und G4 gebildet wird. Die niedrigere Frequenz des modulierenden Oszillators ist klarer hörbar, wenn der modulierende Oszillator bei einer Frequenz betrieben wird, die etwa ein Drittel der Frequenz des Hauptoszillators beträgt. Dies resultiert darin, daß jeder dritte Impuls aus dem Impulszug, der vom Ausgang des Verknüpfungsgliedes G4 zu dem Schalttransistor geleitet wird, ausgeblendet wird.

Ein Vorteil dieser Schaltung besteht darin, daß der Eingang zum Verknüpfungsglied G2 von der Klemme 21 über einen sehr großen Widerstand von beispielsweise 10 MiI mit Erde verbunden wird, und indem die positive Spannungsquelle mit einem viel niedrigeren Widerstand 25 verbunden wird. Dieser viel niedrigere Widerstand kann bei einer Sicherheitseinrichtung aus einem dünnen Draht bestehen, der an zu schützenden Gegenständen angebracht ist. Bei einem Feueralarmsystem kann dieser Widerstand aus einem ähnlichen feinen Draht bestehen, der zwischen den verschiedenen Stellen angeordneten, individuellen Alarmeinheiten in einem Gebäude und der Batterie verbunden ist. Wenn der Draht durchbrochen wird, beispielsweise bei einem versuchten Diebstahl oder - bei einem Feueralarm - durch das Feuer, so wird der zweite Eingang des Verknüpfungsgliedes G2 über den Widerstand von 10 MO- auf einen niedrigen Pegel gezogen, und die Alarmanlage funktioniert auf die oben beschriebene Weise. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Alarmanlage aktiv und aus diesem Grunde störungssicher ist, und zwar aufgrund des Stromes, der durch den Draht und den 10 MD_-Wider-

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IS

stand fließt. Dieser Strom ist.jedoch so gering, daß er in der Größenordnung des Leckstroms der Batterie liegt, wodurch die Lebensdauer der Batterie nur wenig von ihrer normalen Lebensdauer einbüßt, wenn kein Alarm gegeben wird. Somit kann in einem Feueralarmsystem jeder Alarm individuell durch seine eigene Batterie gespeist werden, es können individuelle Alarmeinheiten miteinander über einen sehr dünnen Draht verbunden werden.

Die Figuren 3 und 3A zeigen eine Ausführungsform mit zwei integrierten CMOS-Schaltkreisen (bezeichnet als IC1 und IC2), wobei diese Schaltkreise vom selben Typ sind wie die Schaltkreise der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. Diese Anordnung ist für eine kontinuierliche Tonerzeugung und für Sirenen geeignet. IC1 ist auf dieselbe Weise wie IC1 in Fig. 1 verschaltet mit der Ausnahme, daß die Verknüpfungsglieder G1 und G2 nicht benötigt werden und so angeordnet sind, daß sie als Puffer zwischen dem Ausgang des durch die Verknüpfungsglieder G3 und G4 gebildeten Oszillators und die Basis des Transistors T1 geschaltet sind. Die Speisung von ICI wird durch IC2 gesteuert. Der letztgenannte integrierte Schaltkreis IC2 besitzt zwei Verknüpfungsglieder G5 und G6, die so verschaltet sind, daß sie als Oszillator wirken. Die Frequenz der Oszillation wird bestimmt durch die Vierte der Widerstände R_, R, und

/ b

R₅, sowie des Kondensators C3. Das Vorhandensein der Diode D2 ermöglicht, daß das Impulstastverhältnis des Oszillators so ausgelegt wird, daß die Einschaltzeit des Impulses durch die Zeitkonstante (C₃R₅Rg)/(R₅+R_g) gesteuert wird, während die Abschaltzeit der Impulse durch die Zeitkonstante C₃R₅ gesteuert wird. Die Arbeitsweise dieses Oszillators wird durch die Verknüpfungsschaltungen G7 und G8 gesteuert, die als bistabiler Schaltkreis verschaltet sind. Drei Eingangsklemmen 31, 32 und 33 sind vorgesehen, um entweder die Bedingungen Sirene, Löschen Sirene, oder kontinuierlicher Ton zu setzen.

Für die Betriebsweise zum Erzeugen eines kontinuierlichen Tons wird eine logische Null auf den zweiten Eingang der Verknüfungsschaltung G6 (Anschlußstift 9) über die Klemme 33 gebracht.

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Dieses erzeugt eine logische 1 am Ausgang der Verknüpfungsschaltung G6, wodurch der Kondensator C 4 aufgeladen wird und die notwendige Betriebsspannung für den aus den Verknüpfungsgliedern G3 und G4 von IC1 bestehenden Oszillator durch V_cc zu liefern. Dieser Oszillator funktioniert auf dieselbe Weise wie der in dem ersten Ausführungsbeispiele beschriebene Oszillator. Der Transistor T1 wird an- und abgeschaltet, und die Dose 50 wird durch den piezoelektrischen Kristall 6 gepulst.

Die Sirenenbetriebsweise hängt ab von den Frequenzcharakteristika des integrierten CMOS-Schaltkreises. Zwischen der vorgesehenen Betriebsspannung von 18 V und 6 V bei einem gegebenen entsprechenden Wert von R₁ ist eine gute Frequenzstabilität gegeben. Nachdem diese Oszillationsfrequenz des beschriebenen Schaltkreises, der unter Verwendung der als Oszillator verschalteten Verknüpfungsglieder arbeitet, zusammen mit dem Abfall der Versorgungsspannung auf 3 V abfällt, wird ein Sireneneffekt erzielt. Diese Betriebseigenschaft wird in der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ausgenutzt, indem die Eingangsspannung des durch die Verknüpfungsglieder G3 und G4 gebildeten Oszillators abhängig vom Laden und Entladen des Kondensators C4 gemacht wird. Dieser Kondensator ist, wie schon beschrieben worden, mit dem Ausgang des Verknüpfungsgliedes G6 über eine Diode D3 verbunden. Die Verknüpfungsglieder G7 und G8 des integrierten Schaltkreises IC2 sind als bistabiles Flipflop verschaltet. Die Sirene wird eingestellt oder betrieben, indem eine logische Null auf den zweiten Eingang von G7 (Anschlußstift 5) gegeben wird. Dies erzeugt eine logische 1 an dem ersten Ausgang von G7 (Anschlußstift 6). Der zweite Eingang von G8 ist mit der Plus-Klemme über einen Widerstand R9 von 10 Mil verbunden; wenn der erste Eingang (Anschlußstift 2) auf hohem Pegel liegt, so liegt demzufolge der Ausgang des Verknüpfungsgliedes G8 auf öinem Pegel, der einer logischen Null entspricht. Befindet sich das Flipflop in diesem Zustand, so wird eine logische Null an den zweiten Eingang des Verknüpfungsgliedes G5 (Anschlußstift 13) gelegt, wodurch eine logische 1 am Ausgang dieses Verknüpfungsgliedes entsteht und somit also der erste Eingang des Verknüpfungsgliedes G6 ebenfalls eine logische 1 dar-

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stellt, wodurch der zwischen G5 und G6 gebildete Oszillator zum Schwingen freigegeben wird. Die Verknüpfungsglieder G5 und G6, sowie die dazugehörige Schaltungseinrichtung bestehend aus den Widerständen R_c, R,- und R_ und des Kondensators C₀ funktionieren auf ähnliche Weise wie der Oszillator, der in Fig. dargestellt ist und aus den Verknüpfungsgliedern G1 und G2 gebildet wird. Wenn die Spannung an dem Kondensator auf einen Wert abfällt, der nicht ausreicht, eine logische 1 am Ausgang von G5 aufrechtzuerhalten, so schaltet der Ausgang dieses Verknüpfungsgliedes auf eine logische Null um, und der Ausgang des Verknüpfungsgliedes G6 wird zu einer logischen 1, wodurch der Kondensator C3 von neuem aufgeladen wird. Auf diese Weise wird eine fortlaufende Rechteck - Spannungswellenform mit dem gewünschten Impulstastverhältnis an die Versorgungsklemme V_cc von IC1 und an C4 angelegt, wobei C4 sich entlädt und den Sireneneffekt ergibt. Durch die Diode D3 wird verhindert, daß sich C4 in den Ausgang des Verknüpfungsgliedes G6 entlädt, wenn dieser einen niedrigen Pegel aufweist. Dieser Sirenenton kann nur dadurch gelöscht werden, indem das bistabile Flipflop in seinen anderen stabilen Zustand geschaltet wird. Dies wiederum kann lediglich dadurch bewerkstelligt werden, indem eine logische Null an den zweiten Eingang des Verknüpfungsgliedes G8 über die Klemme 32 gelegt wird, wodurch am Ausgang des Verknüpfungsgliedes G8 und am ersten Eingang des Verknüpfungsgliedes G7 eine logische 1 erzeugt wird. Dies wiederum erzeugt eine logische Null am zweiten Eingang des Verknüpfungsgliedes G5, um den Oszillator abzuschalten.

Die bistabile Operation, die oben beschrieben wurde, ist geeignet für Heim-Einbruchsalarmanlagen, für Feueralarmanlagen, für Rauchdetektoren und allgemeine Sicherheits-Alarmsysteme, bei denen gewünscht wird, daß der Alarm bei der Aktivierung ausgelöst wird und selbst dann aufrechterhalten wird, wenn der Aktivierungsmechanismus in den inaktiven Zustand zurückkehrt.

Figuren 4 und 4A zeigen eine Modifikation der Schaltung gemäß Figuren 3 und 3A. In dieser Ausführungsform ist zusätzlich zu einer Sirenenbetriebweise und einer kontinuier-

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lichen Betriebsweise eine gepulste oder modulierte Betriebsweise vorgesehen. Kontinuierliche und gepulste Betriebsweise wird durch IC1 bewirkt, dessen vier Verknüpfungsglieder G1 bis G4 prinzipiell, auf dieselbe V7eise wie bei IC1 in der Aasführunysform gemäß Fig. 2 verschaltet sind. Wie in der letztgenannten Ausführungsform kann die Impulsrate bei gepulster Betriebsweise dadurch variiert werden, daß ein zusätzlicher Widerstand parallel zu den Klemmen 45 angeordnet wird. Eine gepulste Betriebsweise wird dadurch hervorgerufen, daß eine logische 1 an die Klemme 43 gegeben wird. Eine kontinuierliche Betriebsweise wird durch Beaufschlagen der Klemme 44 mit einer logischen Null bewirkt. Eine Sirenenbetriebsweise wird dadurch hervorgerufen, daß eine logische Null entweder an der Klemme 41 oder 42 angelegt wird.

Eine weitere Ausführungsform kann durch eine kleine Modifikation der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen erhalten werden. Hierbei kann die Spannung des Kondensators C4 exponentiell bis zum Erreichen der Batteriespannung ansteigen, nachdem der Kondensator entladen wurde. Die Spannung bei C4 versorgt V_cc für den integrierten Schaltkreis IC1 wie in den zuvor beschriebenen beiden Ausführungsformen, und dies resultiert in einer Frequenz, die zeitlich exponentiell mit ihrem charakteristischen Ton anwächst. Dies wird dadurch erreicht, daß CA über einen entsprechend dimensionierten Widerstand aufgeladen wird. Der Widerstandswert wird so gewählt, daß die gewünschte Zeitkonstante für das Anwachsen der Frequenz gegeben ist. Wird ein langsames Abklingen der Frequenz, wie es bei den beiden oben beschriebenen Ausführungsformen erreicht wurde, nicht gewünscht, dann wird der Widerstand umgangen, indem dazu eine Diode parallelgeschaltet wird, die entgegengesetzt der Diode D3, die in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist, geschaltet ist. Im allgemeinen Fall können die Zeitkonstanten für die Abschaltzeit, den Frequenzzuwachs, für die maximale Frequenz und für die Frequenzabnahme unabhängig eingestellt werden, um einen breiten und vielfältigen Bereich von Geräuscharten zu erhalten, die durch die Einrichtung erzeugt werden.

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Figuren 5 und 5A zeigen eine Ausführungsform mit einem piezoelektrischen Kristall, in der zusätzlich zu den zum Betreiben des Kristalls dienenden Elektroden eine weitere Elektrode vorgesehen ist, von der ein Rüclführsignal zum Zurückführen an den Oszillator abgeleitet werden kann. Die Schaltung weist eine einzige integrierte CMOS-Schaltung des gleichen Type, wie er oben schon beschrieben wurde, auf; das heißt, die Schaltung umfaßt vier NAND-Glieder, von denen jedes zwei Eingänge besitzt. Zwei der Verknüpfungsglieder G1 und G2 sind mit einem Widerstand R_A und einem Kondensator C, verbunden, um einen modulierenden Oszillator A zu bilden, während die anderen zwei Verknüpfungsschaltungen mit einem Widerstand R_n und einem Kondensator C„ verschaltet sind, um einen Haupt-Treiberoszillator B zu bilden. Die CMOS-Schaltung kann direkt von einer Versorgungsbatterie 50 über V_cc betrieben werden, oder aber auch indirekt über eine mit einem Widerstand 52 in Reihe geschaltete Zenerdiode 51, die zusammen mit dem Widerstand parallel zur Versorgungsbatterie 50 liegt.

Der Ausgang des Oszillators B wird über den Widerstand R_R an die Basis eines NPN-Transistors T1 geleitet. Der Emitter dieses Transistors ist geerdet, und der Kollektor des Transistors ist über eine Diode D1 mit der Primärwicklung eines Transformators 54 verbunden. Bei bestimmten Transformatoren ist die Diode D1 überflüssig. Die Sekundärwicklung dieses Transformators ist zwischen zwei Metallelektroden X und Y, die auf gegenüberliegenden Seiten eines piezoelektrischen keramischen Kristalls angeordnet sind, verbunden. Eine dritte Metallelektrode Z, die auf derselben Seite des Kristalls angeordnet ist wie die Elektrode Y, führt zu dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R- und dem Kondensator C_ des Oszillators B zurück. Im folgenden sei insbesondere bezug genommen auf die t i g. 5Ά. Dort ist die physikalische Anordnung des piezoelektrischen keramischen Kristalls gezeigt. Der Kristall 56 ist zwischen die Elektrode X auf der einen Seite und die Elektroden Y und Z auf der anderen Seite gelegt. Die Elektrode X ist mit ihrer dem Kristall abgewandten Oberfläche auf einer kreisförmigen Messingmembrane 57 von 0.040" (= 0,1016 cm) Dicke

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und einem Durchmesser von 2" (*= 5,08 cm) angeordnet und an ihrer Außenkante festgeklammert. Der Kristall 56 kann einen quadratischen Querschnitt aufweisen, sowie auch irgendeinen anderen Querschnitt planparallel mit der Oberfläche der Membrane.

Bei Inbetriebnahme des Geräts wird der Oszillator A angeschaltet, indem das Verknüpfungsglied G1 durch Verbindung seines ersten Eingangs mit V_cc freigegeben wird. Die Abschaltung erfolgt dadurch, daß das Verknüpfungsglied G1 durch Verbindung seines ersten Eingangs mit Erde geschlossen wird. Die Freigabe des Verknüpfungsgliedes G1 veranlaßt den Oszillator A und durch ihn den Oszillator B, zu schwingen, wodurch der Transistor T1 wiederholt an- und abgeschaltet wird und eine sich periodisch ändernde Spannung zwischen den Elektroden X und Y am Kristall 56 angelegt wird, wie es schon im Zusammenhang mit den Ausführungsformen gemäß Fig. 2 beschrieben wurde. Die Bereiche des Kristalls 56, angeregt durch ein angelegtes elektrisches Feld, erzeugen durch den indirekten piezoelektrischen Effekt eine Spannungsbelastung. Die Spannung wird an andere Bereiche desselben Kristalls wie auch an andere Kristalle, die auf der Membrane noch befestigt sind, weitergegeben, und durch den direkten piezoelektrischen Effekt werden induzierte Spannungen erzeugt. Die Amplitude und die Frequenz dieser induzierten Spannung stehen mit der Amplitude und der Frequenz derjenigen Belastung in Zusammenhang, die durch die Kristallbereiche erzeugt wurde, welche durch die angelegten elektrischen Signale angeregt wurden. Das induzierte Signal kann dazu verwendet werden, gemeinsam oder separat die Amplitude und die Frequenz des Treibersignals, das zwischen den Elektroden X und Y angelegt wird, zu steuern. Dies wird durch die Rückführung des induzierten Signals durch die Elektrode Z an den Oszillator B bewerkstelligt. Das Rückführsignal ist zu dem Signal, welches an den Kristall angelegt wird, um 90° phasenverschoben. Somit versuchen die Wellenspitzen und -täler dieses Signals, die Schaltpunkte des Verknüpfungsgliedes G4 des Oszillators B zu beeinflussen. Werden diese Schaltpunkte etwas aus ihrer optimalen Stellung verschoben, so veranlaßt das Rückführsignal,

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daß diese Schaltpunkte in ihrer optimalen Position ausgerichtet sind, wodurch sich eine maximale Bewegung der Membrane ergibt. Hierdurch wird effektiv eine Steuerung derart erreicht, daß der Wert der Oszillationsfrequenz des Oszillators B auf dem gewünschten Wert gehalten wird, wodurch eine maximale Geräuschabgabe gewährleistet ist. Der benötigte Schwingungszustand der Membrane wird durch Einstellen des Widerstandswertes R_ ausgewählt. Dieser muß um mehr als 25 % verstellt werden, bevor die Einrichtung von der Grundschwingung auf die nächste Harmonische übergeht. Der niederfrequente Oszillator A kann in einem Bereich von 1 bis 30 Hz betrieben werden, um ein langsames Schlagen oder ein herkömmliches Schlagen elektrischer Klingeln zu simulieren. Wenn R_A so eingestellt ist, daß der langsame Oszillator bei 2/3 oder 1/3 der Frequenz des schnellen Oszillators läuft, so wird eine Einrichtung mit einem niedrigeren Ton erreicht. Es ist nützlich, jedoch nicht wesentlich, den Pluspol des CMOS-Schaltkreises auf die in F i g . 5 gezeigte Weise von einer 4,7 V-Zenerdiode zu betreiben, damit die Frequenz des Oszillators A unabhängig von der Versorgungsspannung wird. Bei der Stromversorgung des CMOS-Schaltkreises unter Verwendung einer Zenerdiode kann das Gerät von großen Gleichspannungsquellen betrieben werden.

In Fig. 6 ist eine Schaltung gezeigt, in der eine integrierte CMOS-Schaltung mit sechs Negatoren verwendet wird. Zwei Negatoren I₁ und I- werden als ein erster Oszillator verwendet, zwei Negatoren I₃ und I. werden als ein zweiter Treiberoszillator, und die verbleibenden zwei Negatoren I₅ und Ig werden als Puffer verwendet zwischen den Ausgängen des zweiten Oszillators und zwei getrennten D-förmigen Metallelektroden, die auf eine Oberfläche eines kreisförmigen piezoelektrischen Kristalls aufgebracht sind, welcher wiederum mit einer dünnen kreisförmigen Metallmembrane befestigt ist, die an ihrem Umfang festgeklammert ist. Die Zeitkonstante des ersten Oszillators wird durch einen Widerstand 61 (780 k.rx) und einen Kondensator 62 (1μ¥) gegeben, die in Serie geschaltet sind und zusammen parallel zu dem Negator I_ liegen. Die Zeitkonstante und die Oszillationsfrequenz des zweiten Oszillators

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hängt von der Stellung des Schalters S3 ab. Wenn der Schalter geschlossen ist, hängen die effektive Zeitkonstante und die Oszillationsfrequenz von der Parallelkombination der Widerstände 63 bis 66 und des Kondensators 67 ab; ist der Schalter S3 geöffnet, so hängen diese Werte von der Kombination nur der Widerstände 65 und 66 und des Kondensators 67 ab. Ist der Schalter S3 geschlossen, so ist auch ein Schalter S2 geschlossen, der ein Signal auf die erste Elektrode gibt, das um 90° bezüglich des Signals auf der anderen Elektrode phasenverschoben ist. Sind S2 und S3 geöffnet, so wird ein weiterer Schalter S1 geschlossen, welcher die Elektroden E1 und E2 miteinander koppelt und dasselbe Signal auf beide Elektroden gibt. Die Schalter S1, S2 und S3 sind sämtlich auf einem einzigen integrierten MOS-Schaltkreis-Chip vorgesehen. Die Befestigungsoberfläche des Kristalls ist in ihrem Gesamtbereich mit einer Elektrode versehen und elektrisch über die Membrane geerdet. Die D-förmigen Metallelektroden E1 und E2, die zu der abgewandten Oberfläche des piezoelektrischen Kristalls führen, werden durch zwei elektrische Signale beaufschlagt, die am Ausgang des zweiten Treiberoszillators erzeugt werden und die, falls sie in Phase sind, einen Schwingungszustand und eine hörbare Ausgangsgröße bei 2,75 kHz liefern; bei Gegenphasenlage erzeugen die Signale eine harmonische Schwingung höherer Ordnung und somit ein hörbares Signal einer höheren Tonlage bei 5,20 kHz. Die Treibersignale werden bei den Elektroden wie folgt erzeugt. Der erste Oszillator mit seinen Negatoren I₁ und I~ erzeugt rechteckförmige, gegenphasige Steuersignale C₁ und C₂ bei einer Frequenz von 1 Hz. Der zweite, bzw. der Treiberoszillator, ist in der Lage, eine von zwei Frequenzen auf die schon beschriebene Art und Weise zu erzeugen, wobei die ausgewählte Frequenz von dem Zustand der Steuersignale C1 und C2 abhängt. Bei dem Zustand der Schaltung, wie er in F i g . gezeigt ist, befinden sich die auf die zwei Elektroden gegebenen Ausgangssignale in Phase, und in der kreisförmigen Membrane wird ein Resonanzzustand induziert, so daß der Durchmesser der Membrane annähernd der halben Wellenlänge der erzeugten Frequenz entspricht. In dem alternativen Zustand befinden sich die beiden Ausgangssignale in Gegenphase bei einer höheren

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Frequenz, und in der Membrane wird ein Resonanzzustand erzeugt, so daß der Durchmesser der Membrane annähernd einer Wellenlänge der erzeugten Frequenz entspricht.

Die Membrane kann eine rechteckförmige Membrane sein, die entlang zweier gegenüberliegender Kanten festgeklammert ist. Eine rechteckförmige Platte aus piezoelektrischem Material mit zwei Elektroden wird durch zwei elektrische Signale getrieben, wobei die elektrischen Signale entweder in Phase oder Gegenphase sind und eine Frequenz aufweisen, die einen Resonanzzustand erzeugt, der so schwingt, daß ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlängen der Länge und Breite der Membrane entspricht. Für ein Gerät mit den Abmessungen, wie sie in Fig. 6 gezeigt sind, werden hörbare Ausgangssignale bei 1,5 kHz, 2,2 kHz, 5,0 kHz, 6 kHz, 7 kHz, 8,14 kHz, 13,7 kHz und 19,3 kHz erzeugt, die in irgendeiner beliebigen gewünschten,zeitlich wiederholten Folge hörbar gemacht werden können.

Bei der obigen Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wurde allgemein bezug genommen auf die Verbindung eines piezoelektrischen Kristalls mit der Membrane. Wenn die Membrane aus der Seitenwandung eines Zylinders oder einer Dose besteht, die auf einer Seite geöffnet ist, so kann der Zylinder, bzw. die Dose, besonders vorteilhaft dazu verwendet werden, zur Aufnahme der Schaltungseinrichtungen des Geräts zu dienen; der Zylinder oder die Dose können somit eine wasserdichte Umhüllung für das gesamte Gerät darstellen. Eine derartige Anordnung besitzt deutliche Vorteile, wenn man bedenkt, daß das Gerät als eine Feueralarmanlage funktionieren soll oder daß es an einer Stelle angeordnet wird, die der Witterung ausgesetzt ist. Fig. 7 zeigt eine derartige Anordnung. Gemäß dieser Anordnung besitzt eine Messingdose 75 einen piezoelektrischen Kristall 76, der entweder durch silberhaltiges Lot mit einem niedrigen Schmelzpunkt oder aber durch silberhaltiges Epoxidharz an der inneren Oberfläche des Dosendeckels 77 befestigt ist. Es sind zwei Elektroden bei 78 (Erde) und 79 (Speisung) vorgesehen. Diese Elektroden sind durch flexible Leitungen 80 und 81 mit den entsprechenden Punkten der Treiberschaltung 82 verbunden. Diese Schaltung kann irgendeine der oben

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beschriebenen Anordnungen sein. Die Dose 75 ist auf einer festen Unterlage 83, durch die Versorgungsleitungen 84 zu der Schaltung 82 führen, mittels eines Sciiaumstoffrings 85 gelagert. Besitzt der Ring eine geschlossene Zellenstruktur, so kann ein wasserdichtes Abschließen der Dose erreicht werden. Der Ring gewährleistet die erforderliche mechanische Festigkeit, um die vibrierende Dose zu halten, während gleichzeitig die Schallenergie, die durch den Kristall auf die Dose übertragen wird, von der festen Unterlage 83 ferngehalten wird. Dies bewirkt eine zu vernachlässigende Dämpfung des schwingenden Gegenstandes und ermöglicht, daß eine hohe Lautstärke erreicht wird. Für den Ring aus Schaumstoff können auch andere Materialien hoher Elastizität verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

Tongenerator," gekennzeichnet durch ein dreidimensionales Gehäuse (5), das einen an einem Ende geschlossenen und an einem Ende geöffneten Hohlraum bildet, einen auf der Oberfläche des geschlossenen Endes des Hohlraums befestigten Kristall (6) und einen Oszillator (IC1, IC2, T1, 4), mit dem der Kristall (6) gepulst wird, um das Gehäuse (5) zum Schwingen anzuregen.
2. Tongenerator, gekennzeichnet durch eine Membrane (57), einen auf der Oberfläche der Membrane (57) befestigten Kristall (56) und einen Oszillator (IC1, IC2, T1, 4), mit dem der Kristall (56) gepulst wird, um die Membrane (57) zum Schwingen anzuregen, wobei der Oszillator (IC1, IC2, T1, 4) wenigstens einen CMOS-Schaltkreis (IC1, IC2) aufweist.
3. Tongenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das dreidimensionale Gehäuse (5) aus einer zylindrisch geformten Dose besteht, die an einer Stirnseite verschlossen und an der anderen Stirnseite geöffnet ist.

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ORIGINAL INSPECTED
4. Tongenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende der Dose (75) mit einem Ring, der aus stark federndem Material hergestellt ist, befestigt ist, und daß der Ring mit einer Unterlage (83) verbunden ist.
5. Tongenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (85) aus porigem, synthetischem Schaumstoff besteht.
6. Tongenerator nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (85) aus einem Material besteht, welches geschlossene Zellen aufweist, damit der zusammen mit der Dose (75) gebildete Hohlraum wasserdicht abgeschlossen ist.
7. Tongenerator nach mindestens einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (82) in dem durch die Dose (75) und den Ring (85) gebildeten Hohlraum untergebracht ist.
8. Tongenerator nach mindestens einem der Ansprüche 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch die Dose (75) und den Ring (85) gebildeten Hohlraum eine Unterbringungsmöglichkeit für eine Batterie als Versorgungsspannungsquelle für den Oszillator (82) vorgesehen ist.
9. Tongenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die . Membrane (57) an ihrer Außenkante klemmend befestigt ist.
10. Tongenerator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung einstellbar ist.
11. Tongenerator nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane vier Seitenkanten aufweist.
12. Tongenerator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (57) scheibenförmig ausgebildet ist.
13. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator aus einer CMOS-

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Schaltung mit vier Negatoren besteht, von denen zwei (13, 14) zusammen mit einem Widerstand (63, 64, 65, 66) und einem Kondensator (67) verschaltet sind, um einen ersten Oszillator zu bilden, und daß die beiden anderen Negatoren (11, 12) mit einem Widerstand (61) und einem Kondensator (62) verbunden sind, um einen zweiten Oszillator zu bilden, der bezüglich des ersten Oszillators als Torschaltung wirkt.
14. Tongenerator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Widerstands in dem ersten Oszillator in Abhängigkeit von einem Signal, das vom zweiten Oszillator empfangen wird, änderbar ist, wodurch die Oszillationsfrequenz des ersten Oszillators geändert wird.
15. Tongenerator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator eine integrierte CMOS-Schaltung mit vier jeweils zwei Eingänge aufweisenden NAND-Gliedern umfaßt, daß zwei der NAND-Glieder (G3, G4) mit einem Widerstand (VR1, R2) und einem Kondensator (C1) verbunden sind, um einen Oszillator zu bilden, und daß die anderen beiden Verknüpfungsglieder (G1, G2) so miteinander verbunden sind, daß bei Erhalt eines entsprechenden Signals an ihren Eingängen ein Signal erzeugt wird, das an den Eingang des Oszillators angelegt wird, um diesen zum Schwingen anzuregen.
16.' Tongenerator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator eine integrierte CMOS-Schaltung mit vier jeweils zwei Eingänge aufweisenden NAND-Gliedern umfaßt, daß zwei der Verknüpfungsglieder (G5, G6) mit einem Widerstand (R5) und einem Kondensator (C1) verbunden sind, um einen Oszillator zu bilden, und daß die zwei anderen Verknüpfungsglieder (G7, G8) miteinander verbunden sind, um ein bistabiles Flipflop zu bilden, dessen Ausgang den Oszillator steuert, wobei das Flipflop durch Anlegen eines entsprechenden Signals gesetzt oder gelöscht wird.
17. Tongenerator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator eine integrierte

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CMOS-Schaltung mit vier jeweils zwei Eingänge aufweisenden NAND-Gliedern umfaßt, von denen zwei NAND-Glieder (G3, G4) mit einem Widerstand (VR1, R2) und einem Kondensator (C1) verbunden sind, um einen ersten Oszillator zu bilden, daß die zwei anderen Verknüpfungsglieder (G1, G2) miteinander als ein zweiter Oszillator verbunden sind, daß der zweite Oszillator bei Beaufschlagung eines entsprechenden Eingangssignals zum Schwingen angeregt wird, und daß der Ausgang des Oszillators dem Eingang des ersten Oszillators zugeführt wird, um ihn zum Schwingen bei einer Frequenz, die mit der Frequenz des zweiten Oszillators moduliert ist, anzuregen.
18. Tongenerator mit einem Resonanzkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, 15, 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückführspannung dadurch abgeleitet wird, daß ein Bereich auf einer der Oberflächen des Kristalls (6) isoliert wird oder indem ein separater Kristall auf dem Resonanzkörper oder dem Hauptkristall befestigt wird, und daß die Rückführspannung der CMOS-Oszillatorschaltung zugeführt, wodurch in dieser Schaltung eine Resonanzfrequenz des Resonanzkörpers stabilisiert wird.
19. Tongenerator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator zwei CMOS-Schaltungen mit jeweils vier zwei Eingänge aufweisenden NAND-Gliedern umfaßt, daß zwei der NAND-Glieder (G3, G4) der einen Schaltung (IC1) mit einem Widerstand (VR1, R2) und einem Kondensator (C1) zu einem ersten Oszillator verschaltet sind, daß zwei der NAND-Glieder (G5, G6) der anderen Schaltung (IC2) mit einem Widerstand (R5, R6) und einem Kondensator (C3) zu einem zweiten Oszillator verschaltet sind, daß die anderen zwei NAND-Glieder (G7, G8) der anderen Schaltung (IC2) als bistabile Flipflopschaltung verschaltet sind, und daß der Ausgang des zweiten Oszillators mit einem Kondensator (C4) und der Speisespannungsquelle (V_cc) für die erste Schaltung (IC1) verbunden ist, wodurch eine wiederholt exponentiell abfallende Versorgungsspannung an den ersten Oszillator in Abhängigkeit vom Operationszustand der Flipflop-Schaltung anlegbar ist.

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20. Tongenerator nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator zwei CMOS-Schaltungen mit vier jeweils zwei Eingänge aufweisenden NAND-Gliedern umfaßt, daß zwei Verknüpfungsglieder der einen Schaltung mit einem Widerstand und einem Kondensator zu einem ersten Oszillator verschaltet sind, daß zwei der Verknüpfungsglieder der anderen Schaltung mit einem Widerstand und einem Kondensator zu einem zweiten Oszillator verschaltet sind, daß die anderen zwei Verknüpfungsglieder der anderen Schaltung zu einem bistabilen Flipflop verschaltet sind, und daß der Ausgang des zweiten Oszillators über einen Widerstand mit einem Kondensator verbunden ist, daß der Kondensator mit der Spannungsquelle der ersten Schaltung verbunden ist, wodurch eine wiederholt exponentiell anwachsende Versorgungsspannung an den ersten Oszillator in Abhängigkeit vom Operationszustand der Flipflop-Schaltung legbar ist.
21. Tongenerator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator zwei CMOS-Schaltungen mit vier jeweils zwei Eingänge aufweisenden NAND-Gliedern umfaßt, daß zwei der NAND-Glieder der einen Schaltung mit einem Widerstand und einem Kondensator zu einem ersten Oszillator verschaltet sind, daß die anderen zwei Verknüpfungsglieder dieser Schaltung mit einem Widerstand und einem Kondensator zu einem zweiten Oszillator verschaltet sind, daß zwei der Verknüpfungsglieder der anderen Schaltung mit einem Widerstand und einem Kondensator zu einem dritten Oszillator verschaltet sind, daß der Ausgang des dritten Oszillators mit einem Kondensator und mit der Versorgungsspannungsquelle der ersten Schaltung verbunden ist, und daß die anderen zwei Verknüpfungsglieder der anderen Schaltung zwischen Betriebsklemmen und Eingängen der Verknüpfungsglieder des dritten Oszillators verschaltet sind, wodurch bei Beaufschlagung der Klemmen mit entsprechenden Signalen am Ausgang des ersten Oszillators ein kontinuierlicher Ton, ein modulierter Ton oder wiederholte Impulse mit abfallender Frequenz verfügbar sind.
22. Tongenerator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator zwei CMOS-Schaltun-

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gen mit vier jeweils zwei Eingänge aufweisenden NAND-Gliedern umfaßt, daß zwei der NAND-Glieder in der einen Schaltung mit einem Widerstand und einem Kondensator zu einem ersten Oszillator verschaltet sind, daß die beiden anderen Verknüpfungsglieder dieser Schaltung mit einem Widerstand und einem Kondensator zu einem zweiten Oszillator verbunden sind, daß zwei der Verknüpfungsglieder der anderen Schaltung mit einem Widerstand und einem Kondensator zu einem dritten Oszillator verschaltet sind, daß der Ausgang des dritten Oszillators über einen Widerstand mit einem Kondensator verbunden ist, daß der Kondensator mit der Versorgungsspannungsquelle der ersten Schaltung verbunden ist, daß die anderen zwei Verknüpfungsglieder der anderen Schaltung zwischen Betriebsklemmen und Eingängen der Verknüpfungsglieder des dritten Oszillators verschaltet sind, wodurch bei Beaufschlagung der Klemmen mit entsprechenden Signalen ein kontinuierlicher Ton, ein modulierter Ton oder wiederholte Impulse mit ansteigender Frequenz an dem Ausgang des ersten Oszillators verfügbar sind.
23. Tongenerator nach einem der Ansprüche 19 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die es ermöglicht, daß die Klemme der Versorgungsspannung des zweiten integrierten Schaltkreises mit einem Spannungssignal beaufschlagt wird, welches wiederholt exponentiell ansteigt und abfällt.
24. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator so verschaltet ist, daß er den Kristall über einen Leistungsverstärker (T1) und einen hochtransformierenden Transformator (4) pulst.
25. Tongenerator nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsverstärker aus einem NPN-Trahsistor (T1) besteht, der in Emitterschaltung verschaltet ist.
26. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall (6) ein piezoelektrischer Kristall ist.

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27. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall (6) scheibenförmig und planparallel mit der Oberfläche desjenigen Elements ist, auf dem er befestigt ist.
28. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall (6) rechteckig ist und planparallel zu der Oberfläche des Elements, auf dem er befestigt ist.
29. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall (6) auf seiner ihn haltenden Unterlage mit einem silberhaltigen Lot befestigt ist.
30. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristall (6) auf der ihn haltenden Unterlage mittels eines leitenden Epoxidharzes befestigt ist.

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