DE2742884A1

DE2742884A1 - Integrating pulse-frequency divider or counter - uses step charged capacitor to operate unijunction transistor threshold switch also controlled by pulsed switch current

Info

Publication number: DE2742884A1
Application number: DE19772742884
Authority: DE
Inventors: Karl Ing Grad Ley
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1977-09-23
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1979-04-05

Abstract

The integrating pulse-frequency divider or counter has a controlled constant current source containing an electronic switch operated by the input pulses and altering the charge on a capacitor in steps. The capacitor's voltage triggers an electronic threshold switch. The threshold switch (T2) is also triggered by the voltage across or the current passing through the electronic switch (T1). The threshold switch is a unijunction transistor whose base is connected to the capacitor (C1).

Description

Integrierender Impulsfreouenzteiler oder -zahler Integrating pulse frequency divider or counter

Ein integrierender Impulsfreouenzteiler oder -z,ihler, von welchem im Oberbegriff des Patentanspruches 1 ausgegangen wird, ist bereits beschrieben worden (DT-PS 1 294 471). Als gesteuerter elektronischer Schalter der Konstantstromquelle ist dabei ein Transistor vorgesehen, in dessen Emitterzuleitung sich zur Gegenkopplung ein Widerstand befindet und in dessen Kollektorzuleitung der stufenweise aufzuladende Kondensator angeordnet ist. Als Schaellwertschalter ist ein Uniåunction-Transistor, dessen Emitter-Basis 1-Strecke die Kondensatorspannung zur Steuerung zugeführt wird, vorgesehen.An integrating pulse frequency divider or -z, ihler, of which is assumed in the preamble of claim 1 has already been described (DT-PS 1 294 471). As a controlled electronic switch of the constant current source a transistor is provided in the emitter lead of which for negative feedback there is a resistor and in its collector lead the one to be charged in stages Capacitor is arranged. A uni-function transistor is used as a switch. the emitter-base 1 path of which the capacitor voltage is fed to the controller, intended.

Zusätzlich ist bei der schon beschriebenen Schaltungsanordnung dem Schwellwertschalter eine monostabile Kippstufe nachgeschaltet, von welcher eine Steuerleitung über eine Diode zurück zur Steuerelektrode des elektronischen Schalters in der Konstantstromquelle führt. Durch diesen Zusatzaufwand soll das erneute Laden des Kondensators infolge eines noch nicht beendeten, jedoch schon ausgewerteten Eingangsimpulses behindert werden.In addition, the circuit arrangement already described is the Threshold switch followed by a monostable multivibrator, one of which Control line via a diode back to the control electrode of the electronic switch leads in the constant current source. This additional effort is intended to reload of the capacitor as a result of a not yet ended, but already evaluated input pulse are hindered.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Zahl derjenigen Fülle, in welchen dieser Zusatsaufwand erforderlich ist, zu verringern und zwar durch eine Maßnahme, die einen geringeren Aufwand erfordert. Zugleich soll die Genauigkeit der Frequenzteilung bzw.It is the object of the invention, the number of those abundance in which this additional effort is required to be reduced by a measure which requires less effort. At the same time, the accuracy of the frequency division should respectively.

Z:hlung insbesondere bei höheren Teilerverhältnissen bzw. Zählkapazitäten erhöht weiden. EE h&t sich n;mlich bei der schon beschriebene Schaltungsanordnung gezeigt, daß sich jeweils nach einem Schalten aes Schwellwertschalters immer ungenauer der Zeitpunkt des nachsten Schaltens des Schwellwertschelters voraussagen läP.t, so daß sich also höhere Teilerverhältnisse nicht immer mit genügender Genauigkeit einstellen lassen.Counting especially with higher divider ratios or counting capacities graze increased. EE is in fact in the circuit arrangement already described shown that each time aes threshold switch is switched, it becomes more and more imprecise predict the time of the next switching of the threshold switch läP.t, so that higher dividing ratios are not always accurate enough have it adjusted.

Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.The object is achieved by the invention specified in claim 1 solved.

Vorzugsweise dient als Schwellwertschalter ein Uniåunction-Transistor, der nicht nur von der Spannung am Kondensator, sondern zusätzlich von der Spannung an dem Schalter in der Konstantstromquelle gesteuert wird. Hierzu ist eine Verbindung über einen Kondensator von der Basis 2 des Unijunction-Transistors zu derjenigen Seite der Schaltstrecke des Schalters in der Konstantstromquelle vorgesehen, welche nicht dem stufenweise umzuladenden Kondensator zugewandt ist.A uni-function transistor is preferably used as the threshold switch, not only from the voltage on the capacitor, but also from the voltage is controlled at the switch in the constant current source. There is a connection for this via a capacitor from the base 2 of the unijunction transistor to that one Side of the switching path of the switch provided in the constant current source, which is not facing the capacitor to be gradually reloaded.

Da die Ungenauigkeit des Teilerverhältnisses bei dem schon früher beschriebenen Frequenzteiler auch durch schwankende Längen der Eingangsimpulse hervorgerufen sein kann, kann zur weiteren Verbesserung des erfindungsgemäßen Impulsfrequenzteilers oder -zählers diesem ein Differenzierglied vorgeschaltet sein, welches den nachteiligen Einfluß schwankender Eingangs-Impulslängen beseitigt. Zur Reduzierung des technischen Aufwandes kann das Differenzierglied bevorzugt ein RC-Glied sein, dessen Widerstand zugleich zur Vorspannungsversorgung für die Steuerelektrode des elektronischen Schalters in der Konstantstromquelle dient.Since the inaccuracy of the dividing ratio in the earlier The frequency divider described is also caused by fluctuating lengths of the input pulses can be, can be used to further improve the pulse frequency divider according to the invention or counter this be preceded by a differentiating element, which the disadvantageous Influence of fluctuating input pulse lengths eliminated. To reduce the technical The differentiating element can preferably be an RC element, its resistance at the same time for bias supply for the control electrode of the electronic switch in the constant current source is used.

Anhand der Zeichnung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Links in der Zeichnung wird dem gezeigten Freauenzteiler ein rechteckförmiges Eingangssignal Ue bestimmter Spannungshöhe zugeführt, welches beliebige Frequenz, beliebiges Puls-Pausen-Verhltnis haben kann oder auch nicht periodisch sein kann. In einem Differenzierglied, bestehend aus dem Kondensator Co und dem Widerstand R2 wird das Eingangssignal in einen differenzierten Spannungsimpuls verwandelt, dessen Zeitkonstante klein gegenüber der Pulsbreite des Eingangssignales ist. Der differenzierte Spannungsimpuls wird in einer gesteuerten Konstantstromquelle proportional in einen Stromimpuls umgewandelt. Die Konstantstromquelle enthält einen Transistor T1 mit einem Widerstand R3 zur Stromgegenkopplung in der Emitterleitung. Der Transistor T1 bildet einen gesteuerten Schalter in der Konstantstromquelle. Bei jedem Eintreffen eines negativen Impulses an der Basis des Transistors T1 schaltet dieser durch, so daß ein Kondensator C1, der in der Kollektorleitung liegt, durch die entstehenden Stromimpulse treppenförmig aufgeladen wird. An diesen Kondensator C1 ist ein Schwellwertschalter angeschlossen, der im wesentlichen aus dem Unijunction-Transistor T2 besteht. Dessen Emitter-Basis 1-Strecke liegt zusammen mit dem Kondensator C1 und einem Widerstand R5 in einer Maste des dargestellten Schaltungsnetzwerkes. Bei einer bestimmten Spannungshöhe am Kondensator C1 wird der Unijunction-Transistor T2 durchgeschaltet und der Kondensator C1 dadurch entladen. Gleichzeitig wird ein Spannungsimpuls Ua abgegeben. A preferred exemplary embodiment is described with the aid of the drawing. On the left in the drawing, the frequency divider shown is a rectangular input signal Ue supplied with a certain voltage level, whichever frequency, any pulse-pause ratio may or may not be periodic. In a differentiator, consisting the input signal is differentiated from the capacitor Co and the resistor R2 Transformed voltage pulse, whose time constant is small compared to the pulse width of the input signal. The differentiated voltage pulse is controlled in a Constant current source proportionally converted into a current pulse. The constant current source contains a transistor T1 with a resistor R3 for negative current feedback in the Emitter line. The transistor T1 forms a controlled switch in the constant current source. With each arrival of a negative pulse at the base of the transistor T1 switches this through, so that a capacitor C1, which is in the collector line, through the resulting current pulses are charged in steps. To this capacitor C1 is connected to a threshold switch, which essentially consists of the unijunction transistor T2 exists. Its emitter-base 1 path lies together with the capacitor C1 and a resistor R5 in a mast of the circuit network shown. at A certain voltage level on the capacitor C1 becomes the unijunction transistor T2 switched through and the capacitor C1 discharged as a result. At the same time a Voltage pulse Ua delivered.

Dessen Frequenz steht in einem bestimmten, mittels der Konstantstromquelle einstellbaren konstanten Teilerverhältnis zu der Eingangsimpulsfrequenz; die Konstantstromquelle ist hierzu mittels des Widerstandes R3 einstellbar. Its frequency is in a certain, by means of the constant current source adjustable constant division ratio to the input pulse frequency; the constant current source can be adjusted for this by means of the resistor R3.

Der Vorteil der Schaltungsanordnung, soweit sie bisher beschrieben wurde besteht darin, daß die Stromimpulse durch den ransistor T1 unabhängig sind von den Impulslängen der Eingangs impulse Ue und in weitem Maße auch unabhängig von der Spannungshöhe der Betriebsspannungsquelle +. The advantage of the circuit arrangement, as far as it has been described so far is that the current pulses through the ransistor T1 are independent of the pulse lengths of the input pulses Ue and to a large extent also independent of the voltage level of the operating voltage source +.

Um den jeweiligen Zeitpunkt des Durchschaltens des Unijunction-Transistors T2 noch unabhängiger zu machen von geringfügigen Änderungen der Steigung der treppenförmigen Spannungskurve am Kondensator C1, ist der Kondensator C zwischen dem Emitter des Transistors T1 und der Basis 2 des Unijunction-Tranaistora T2 vorgesehen, welche über den Widerstand R4 mit der positiven Betriebsspannungsquelle + verbunden ist. Der Kondensator C liegt mit dem Transistor T1 und dem Unijunction-Transistor T2 in einer Maste und führt letzterem eine zusätzliche Steuerspannung zu, die an demjenigen Ende der durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T1 gebildeten Schaltstrecke liegt, welche nicht mit dem Rondensator C1 verbunden ist.At the respective point in time when the unijunction transistor is switched on To make T2 even more independent of minor changes in the slope of the staircase Voltage curve across capacitor C1, capacitor C is between the emitter of the Transistor T1 and the base 2 of the unijunction Tranaistora T2 provided, which is connected to the positive operating voltage source + via the resistor R4. The capacitor C is connected to the transistor T1 and the unijunction transistor T2 in a mast and leads the latter to an additional control voltage that is applied to the one End of the switching path formed by the emitter-collector path of the transistor T1 which is not connected to the round capacitor C1.

Durch den Kondensator C wird erreicht, daß der Unijunction-Transistor T2 genau dann durchschaltet, wenn die Spannung am Kondensator Cl die SchaltsDannunz erreicht und zleichzeitiz eine ins .abfWllende Negative/Flanke eines Rechteckimpulses vom Transistor T1 über den Kondensator C zur Basis 2 des Unijunction-Transistors T2 gelangt. Der Kondensator C1 wird dann über die Emitter-Basis 1-Strecke von T2 entladen und am Widerstand R5 steht die Ausgangsimpulsfolge mit der geteilten Frequenz zur Verfügung.The capacitor C ensures that the unijunction transistor T2 turns on exactly when the voltage on the capacitor Cl the SchaltsDannunz reached and at the same time a falling negative / edge of a square pulse from transistor T1 via capacitor C to base 2 of the unijunction transistor T2 has arrived. The capacitor C1 is then connected to the emitter-base 1 path of T2 discharged and the output pulse train with the divided frequency is at the resistor R5 to disposal.

Durch den über den Kondensator C zusätzlich zum Unijunction-Transistor T2 geleiteten Steuerimpuls wird also erreicht, daß dieser immer exakt zu Beginn einer treppenförmigen Anhebung der Spannung am Kondensator C1 durchschaltet und nicht erst etwas später, also beispielsweise nicht auf halber Höhe einer Spannungs-Treppenstufe am Kondensator Cl. Die Konstanz des Frequenzteilungsverhältnisses ist damit wesentlich erhöht.By using the capacitor C in addition to the unijunction transistor T2 conducted control pulse is achieved that this always exactly at the beginning a stepped increase in the voltage across capacitor C1 and not until a little later, for example not halfway up a tension stair step at the capacitor Cl. The constancy of the frequency division ratio is therefore essential elevated.

Statt einer treppenförmigen oder stufenweisen Aufladung des Kondensators C1 wäre auch eine treppenförmige Entladung möglich, der dann eine schlagartige Wiederaufladung zu folgen hätte. Es wird daher im Patentanspruch 1 allgemein von Umladung gesprochen.Instead of a step-like or step-by-step charging of the capacitor C1 a step-shaped discharge would also be possible, which would then be suddenly recharged to follow. It is therefore generally spoken of transhipment in claim 1.

Claims

Claims 1) Integrating pulse frequency divider or counter with a controlled constant current source, which one controlled by input pulses contains electronic switch and for the gradual reloading of a capacitor serves, the voltage of which controls an electronic threshold switch, characterized in that the threshold switch (T2) also depends on the voltage on or the Strcm is controlled by the electronic switch (T1).

2) pulse frequency divider or counter according to claim 1, characterized in that that the threshold switch (T2) in the circuit network of the pulse divider or counter is a uniåunction transistor whose emitter-base 1 path together with the capacitor (C1) is in a mesh of the circuit network.

3) pulse frequency divider or counter according to claim 2, characterized in that that the emitter-base 2 path of the unijunction transistor (T2) together with the electronic switch (Tl) is located in a second scar.

4) pulse frequency divider or counter according to claim 3, characterized in that that the second mesh between the electronic switch (T1) and the base L one Contains capacitor (C).

5) Pulse frequency divider or counter according to one of the preceding Claims, characterized in that the control electrode of the electronic switch (T1) a differentiating element (C, R2) is connected upstream.

6) pulse frequency divider or counter according to claim 5, characterized in, that the differential element (Co, R2) is an RC element, this resistor (R2) at the same time serves as a bias voltage supply for the control electrode.