DE2850933B2 - Kippschwingungsoszillator - Google Patents
KippschwingungsoszillatorInfo
- Publication number
- DE2850933B2 DE2850933B2 DE19782850933 DE2850933A DE2850933B2 DE 2850933 B2 DE2850933 B2 DE 2850933B2 DE 19782850933 DE19782850933 DE 19782850933 DE 2850933 A DE2850933 A DE 2850933A DE 2850933 B2 DE2850933 B2 DE 2850933B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- capacitor
- transistor
- field effect
- circuit
- effect transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K4/00—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions
- H03K4/06—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape
- H03K4/08—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape
- H03K4/48—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices
- H03K4/50—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor
- H03K4/501—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor the starting point of the flyback period being determined by the amplitude of the voltage across the capacitor, e.g. by a comparator
- H03K4/502—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor the starting point of the flyback period being determined by the amplitude of the voltage across the capacitor, e.g. by a comparator the capacitor being charged from a constant-current source
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K4/00—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions
- H03K4/06—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape
- H03K4/08—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape
- H03K4/83—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices with more than two PN junctions or with more than three electrodes or more than one electrode connected to the same conductivity region
- H03K4/84—Generators in which the semiconductor device is conducting during the fly-back part of the cycle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kippschwingungsoszillator gemäß dem Oberbegriff des Patentan-
JO Spruchs 1.
Ein Kippgenerator erzeugt eine Sägezahnschwingung, deren Periodendauer durch die Zeit bestimmt
wird, die zur Aufladung eines Kondensators während jeder Schwingungsperiode benötigt wird. Bei bekannten
s'h Kippgeneratoren wird der Pegel, auf den sich der
zeitbestimmende Kondensator auflädt, dadurch gefühlt, daß die am Kondensator entstehende Spannung dem
Gatekreis eines als Verstärker in Sourceschaltung angeordneten Feldeffekttransistors angelegt wird, um
den Drain-Source-Kanal des Transistors in den leitenden Zustand vorzuspannen, sobald der Ladespannungspegel
des Kondensators übet1 eine Schwellenspannung
hinaus anwächst. Die Leitfähigkeit des Feldeffekttransistors wird dann dazu ausgenutzt, einen Schalter
für das Entladen des Kondensators zu betätigen. Diese Funktionsweise ist jedoch in mancher Hinsicht nachteilig,
denn zum einen wird die Amplitude der Sägezahnschwingungen auf einen Wert beschränkt, der direkt
von der Schwellenspannung des Feldeffekttransistors abhängt und somit niedriger als die für den Kippgenerator
zur Verfügung stehende Betriebsspannung ist; zum anderen hängt die Amplitude und somit die Frequenz
der Schwingungen von der Schwellenspannung des Feldeffekttransistors ab, die beträchtlichen herstellungsbedingten
Schwankungen unterworfen ist.
Diese unerwünschten Folgen werden bei einem erfindungsgemäßen Kippgenerator dadurch vermieden,
daß die Schwellenschaltung einen Feldeffekttransistor enthält, der eine mit der zweiten Seite des zeitbestimmenden
Kondensators verbundene Gateelektrode, eine mit der zweiten Versorgungsklemme verbundene
Sourceelektrode und eine Drainelektrode aufweist und dessen Leitungstyp so gewählt ist, daß er leitend ist,
während die Ladung am zeitbestimmenden Kondensator auf den vorbestimmten Wert ansteigt, und daß eine
Ausgangsschaltung vorgesehen ist, die bei Verminderung des durch den leitenden Kanal zwischen Source-
und Drainelektrode des Feldeffekttransistors fließenden
Stroms unterhalb eines Schwellenwerts anspricht, um das Steuersignal zu erzeugen.
Hierbei wird die Höhe der Aufladung des Kondensators indirekt durch Messung der Differenz zwischen
einem Betriebspotential und der Spannung am Konden- ■>
sator gefühlt anstatt in direkter Weise durch Messung der Spannung am Kondensator. Unter den meisten
Betriebsbedingungen liegt die verfügbare Betriebsspannung weit über der Schwellenspannung des Feldeffekttransistors,
insbesondere in Fällen, wo diese Schwellenspannung so gewählt ist, daß ein Transistorbetrieb mit
den sich bei schwacher Inversion des Kanals ergebenden ultraniedrigen Strömen möglich ist Der Kondensator
wird auf Spannungen aufgeladen, die der Betriebsspannung unter solchen Bedingungen sehr nahekommen,
so daß die Amplitude der am zeitbestimmenden Kondensator erscheinenden Sägezahnspannung hauptsächlich
von dieser Betriebsspannung und praktisch nicht von der Schwellenspannung des Feldeffekttransistors
abhängt. Daher ist auch die Frequenz der Schwingung weniger abhängig von Änderungen
Schwellenspannung des Feldeffekttransistors.
Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispieien
an Hand von Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsge- 2>
mäßen Kippgenerators, wobei in jedem Block die Details jeweils einer Schaltung dargestellt sind, die in
vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann;
F i g. 2 zeigt ein Detailschaltbild einer anderen Ausführungsform der im Kippgenerator verwendeten
Schalteinrichtung;
F i g. 3 zeigt teilweise in Blockform und teilweise im Detail eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei
der während jeder Schwingungsperiode dem Schwin- « gungssignal ein bestimmtes Tastverhältnis gegeben
wird.
Der in F i g. 1 dargestellte Kippschwingungsoszillator 10 enthält einen Kondensator Ci, der mittels einer
Stromquelle /1 aus einer Spannungsquelle + Vaufgeladen
und mittels einer Schalteinrichtung 12 entladen werden kann. Die Schalteinrichtung 12 wird leitend,
wenn ihrer Klemme T\ ein Einscheltsignal angelegt wird, und zeigt beim Wechsel zwischen ein- und
ausgeschaltetem Zustand ein Hystereseverhalten. Die Schalteinrichtung wird über eine Schwellenschaltung 14
gesteuert, die das Einschaltsignal immer dann erzeugt, wenn der Kondensator G einen vorbestimmten
Ladungspegel erreicht, und die dieses Signal beendet, wenn sich der Kondensator bis unter diesen vorbestimmten
Pegel entladen hat. Dabei nimmt die Schwellenschaltung praktisch keinen Einfluß auf die
Ladegeschwindigkeit des Kondensators und zieht praktisch keine Leistung während der Aufladung des
Kondensators.
Wie bei vielen bekannten Kippschwingungsoszillatoren steuert auch hier der Ladungspegel am Kondensator
Ci das Ausgangssignal des Oszillators 10 und ändert sich ständig mit der Schwingungsfrequenz zwischen
einem niedrigen Wert beim Wechsel der Schalteinrichtung 12 vom eingeschalteten in den ausgeschalteten
Zustand und einem hohen Wert beim Wechsel der Schalteinrichtung 12 vom ausgeschalteten in den
eingeschalteten Zustand. Da das Einschaltsignal für diese Einrichtung von der Schwellenschaltung 14 ^
geliefert wird, immer wenn der Kondensator C] den vorbestimmten Ladungspegel erreicht, ist der hohe
Wert des Ausgangssignals des Oszillators 10 gleich dem vorbestimmten Ladungspegel am Kondensator Q.
Obwohl in Reihe mit der Schalteinrichtung 12 ein Widerstand zur Justierung der Entladegeschwindigkeit
von Ci und der Schwingfrequenz liegen kann, entlädt sich der Kondensator schnell unier den vorbestimmten
Ladungspegel, so daß das Einschaltsignal von der Schwellenschaltung 14 nur für eine sehr kurze Dauer
angelegt wird. Hierauf bestimmt die Hysterese der Schalteinrichtung 12, wann diese Einrichtung vom
eingeschalteten in den ausgeschalteten Zustand wechselt und der Oszillator für den nächsten Arbeitszyklus
konditioniert wird.
Hinsichtlich der Ausgestaltung der Schalteinrichtung 12 und der Schwelleneinrichtung 14 sind viele
verschiedene Ausführungsformen der Erfindung möglich; die Fig. 1 zeigt Schaltungsanordnungen für
bevorzugte Ausgestaltungen dieser Teile. Im dargestellten Fall wird als Schalteinrichtung 12 ein gesteuerter
Siliziumgleichrichter oder »Thyristor« 16 verwendet, an dessen Anode der Ladungspegel von Ci gelegt wird und
dessen Kathode mit der am Bezugspotential (Masse) liegenden Seite von C\ verbunden ist, während die
Steuerelektrode das Thyristors bei Ti das Einschaitsignal empfängt. Innerhalb der Schwellenschaltung 14 ist
zwischen -I- Vund Masse der Source-Dmn-Kanal eines
MOS-Transistors Q\ in Reihe mit einem als Stromsenke angeordneten Konstantstromgenerator /2 geschaltet,
sowie eine Schaltungsanordnung 18, die das Einschaltsignal für die Schalteinrichtung erzeugt, wenn der durch
den Kanal des MOS-Transistors Qt fließende Strom
unter einen Schwellenwert absinkt. Die Anordnung 18 besteht aus zwei komplementären MOS-Transistoren
Qz und Qs, die in herkömmlicher Weise als CMOS-Inverter
geschaltet sind. Die Gateelektroden von Q2 und
Qi sind gemeinsam an den Verbindungspunkt zwischen
dem Drain-Source-Kanal von Q\ und. dem Konstantstromgenerator
/2 angeschlossen, während die Drain-Source-Kanäle
von Qz und Qi in Reihe zwischen + V
und Masse geschaltet sind. Die Gateelektrode von ζ)ι
wird vom Ladepegel des Kondensators Q beaufschlagt, während der zwischen den Drain-Source-Kanälen von
Qi und Qi liegende Ausgangsanschluß des Inverters das
Einschaltsignal an den Steueranschluß Ti der Schalteinrichtung 12 liefert.
Sobald der Thyristor 16 nichtleitend wird (ausgeschalteter
oder gesperrter Zustand der Schalteinrichtung 12), beginnt der aus /1 kommende Strom, den Kondensator
Ci in Richtung auf den Spannungswert + V aufzuladen, und der Drain-Source-Kanal des Feldeffekttransistors
Qi wird infolge der sich dabei an diesem Transistor ergebenden negativen Gate-Source-Spannung leitend,
so daß an die Gateelektroden von Qi und Qi ein
Potential gelegt wird, das im wesentlichen dem Wert + V entspricht. Der Drain-Source-Kanal des MOS-Transistors
Qi wird daraufhin infolge der sich dabei an diesem Transistor ergebenden positiven Gate-Source-Spannung
leitend, so daß am Ausgang des CMOS-Inverters praktisch das Massepotential erscheint, was den
Thyristor 16 davon abhält, leitend zu werden. Die negative Gate-Source-Spannung am Transistor Q\
nimmt mit steigendem Ladungspegel des Kondensators Ci ab, bis der Drain-Source-Strom des Transistors Q\
vermindert wird, um die Gate-Source-Spannung an den beiden Transistoren Q? und Qi zu erniedrigen. Der
Drain-Source-Kanal von ζ>2 wird dann infolge der sich dort ergebenden negativen Gate-Source-Spannung
leitend, so daß am Ausgang des CMOS-Inverters praktisch das Potential + V erscheint, womit der
Thyristor 16 leitend gemacht wird, um den Kondensator
Ci zu entladen. Mit der Entladung des Kondensators steigt die negative Gate-Source-Spannung am Transistor
Q\, bis dessen Drain-SourceKanal leitend wird, um
das auf die Steuerelektrode des Thyristors 16 gegebene *>
Einschaltsignal zu beenden. Der Thyristor 16 bleibt jedoch noch so lange leitend, bis die Spannung an dem
sich entladenden Kondensator Ci nicht mehr ausreicht, den zur Aufrechterhaltung des leitenden Zustandes des
Thyristors 16 notwendigen Haltestrom aufzubringen, κι
Anschließend setzt sich die Änderung des leitenden Zuslandes des Thyristors 16 fort, und zwar mit einer
Wechselfrequenz, die zweimal so hoch wie die Schwingfrequenz des Oszillators 10 ist. Diese Frequenz
wird bestimmt durch den Wert der Gate-Source-Span- r> nung, die am Transistor Q\ zur Verminderung des
Stromflusses im Kanal dieses Transistors erforderlich ist, und durch den Haltestrom, der zur Aufrechterhaltung
der Leitfähigkeit des Thyristors IS erforderlich ist. Dieser letztgenannte Parameter bestimmt auch das na
Hystereseverhalten der Schalteinrichtung 12. Die Ladegeschwindigkeit des Kondensators Q wird durch
den Transistor Qi nicht beeinflußt, weil die Gateelektrode dieses Transistors nur eine kapazitive Belastung
darstellt, die keinen wesentlichen Strom zieht. Ferner 2^
wird während der Aufladung des Kondensators G über den größten Teil jeder Frequenzperiode praktisch
Massepotential an den Ausgang der Schwellenschaltung 14 gelegt, und daher verbraucht die Schwellenschaltung
14 während dieser gesamten Dauer praktisch keine Leistung. Außerdem läßt sich die Schaltungsanordnung
nach F i g. 1 leicht auf einem monolithischem Schaltungsplättchen
integrieren, wobei man für den Thyristor 16 zwei komplementäre Bipolartransistoren nimmt,
deren Emitter getrennt als Anode bzw. Kathode dienen, v, während der Kollektor jedes dieser Transistoren mit
der Basis des jeweils anderen Transistors verbunden ist und eine dieser Kollektor-Basis-Verbindungen als
Steueranschluß des so gebildeten »Thyristors« verwendet wird.
Da die Drainelektrode des MOS-Transistors Q1 mit
den eine sehr hohe Eingangsimpedanz aufweisenden Gateelektroden der nachgeschalteten MOS-Transistoren
Qt und Qi gekoppelt ist, kann der Strom, der von der
Stromsenke /2 zur Leitendmachung des Transistors Q2
und zur Sperrung des Transistors Qi gezogen werden
muß, so klein sein, daß der Transistor Qi im Bereich
schwacher Kanalinversion arbeiten kann. Man kann für Qi einen normalgroßen MOS-Transistor verwenden
und ihn so betreiben, daß er einen so geringen Strombedarf wie etwa 100 Nanoampere für die
Stromsenke h befriedigt, um die Source-Gate-Spannung
zu vermindern, die diesem Transistor angelegt werden muß, damit er einen Strom liefern kann, der den
Bedarf der Stromsenke k befriedigt und dadurch den Transistor Q2 in den Sperrzustand und den Transistor Q3
in den leitenden Zustand schaltet Alternativ kann man auch bei Verwendung eines normalgroßen MOS-Transistors
für Q\ den von der Stromsenke h geforderten
Strombedarf höher wählen, z. B. im Bereich von t>o
100 Mikroampere, um die Source-Gate-Spannung. bei
welcher der Transistor Qi ausreichend Drainstrom zur
Befriedigung des Strombedarfs der Stromsenke I2
liefert, temperaturunabhängig zu machen. Eine solche Erhöhung erhöht jedoch den Leistungsverbrauch in der b5
Schwellenschaltung 14 und erfordert eine höhere Source-Gate-Spannung für die Umschaltung.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
kann cine andere Schalteinrichtung 12' gemäß der Fig. 2 verwendet werden, worin die Schaltungsanordnung
für einen monistabilen Multivibrator 20 dargestellt ist. Innerhalb des Multivibrators 20 befinden sich zwei
Bipolartransistoren Qa und Q=, vom gleichen Leitungstyp, deren Hauptstromwege parallel zueinander zwischen
eine Stromquelle /j und Masse geschaltet sind.
Das Einschaltsignal wird der Klemme T\ an der Basis
des Transistors ζ>4 angelegt, während die Basis des
Transistors Qs über einen Kondensator Ci mit einer
Stromquelle /4 und über eine Diode Di mit Masse
verbunden ist. Die Diode D\ ist gegensinnig zum Basis-Emitter-Übergang des Transistors Qi gepolt. Die
Stromquelle /4 ist außerdem über den Drain-Source-Kanal eines MOS-Transistors Qt, mit Masse verbunden und
ferner an die Gateelektrode eines weiteren MOS-Transistors Qi angeschlossen. Die Gateelektrode von Q, ist
mit der Stromquelle /3 verbunden. Bei Einfügung der Schalteinrichtung 12' anstelle der Schalteinrichtung 12
in Fig. 1 liegt der Drain-Source-Kanal von Qj parallel
zum Kondensator Ci, um diesen Kondensator zu entladen. Beiden Stromquellen I3 und /4 wird die
Spannung + V zugeführt.
Wenn dem Multivibrator 20 an der Basis von Qa kein Einschaltsignal angelegt wird, dann wird die Schalteinrichtung
12' in ihrem ausgeschalteten Zustand gehalten, und der Ladekondensator Ci (F i g. 1) kann sich aufladen,
weil der Drain-Scurce-Kanal von Qt infolge seiner
positiven Gate-Source-Spannung leitend und der Kondensator C2 entladen wird, so daß der Drain-Source-Kanal
des Transistors Qj infolge negativer Gate-Source-Spannung nichtleitend wird. Wenn die Schwellenschaltung
14 das Einschaltsignal an die Klemme T\ legt, dann wechselt die Schalteinrichtung 12' in ihren
eingeschalteten Zustand, und der Transistor Ci wird
entladen. Dies ist deswegen so, weil Qa mit dem Einschaltsignal leitend wird und dadurch die positive
Gate-Source-Spannung am Transistor Qt beendet,
wodurch dieser Transistor nichtleitend wird und /4 beginnt, den Kondensator C2 zum Spannungswert von
+ Vhin aufzuladen. Hierauf wird der Drain-Source-Kanal des Transistors Qi infolge der dort entstandenen
positiven Gate-Source-Spannung leitend, und der Kondensator Ci wird entladen. Infolge des Fließens von
Verschiebungsstrom während des Aufladens des Kondensators C2 entwickelt sich eine positive Spannung an
der Basis des Transistors Qs, der dann leitend wird, um
den Transistor Qt nichtleitend zu halten, nachdem das Einschaltsignal beendet und damit der Transistor Qa
gesperrt worden ist. Wenn der Kondensator C2 voll aufgeladen ist und der hindurchfließende Verschiebungsstrom
aufgehört hat, hört auch die Leitfähigkeit des Transistors Qs auf, wodurch der Transistor Qt
leitend und der Transistor Qj nichtleitend wird, so daß die Aufladeperiode für Ci wieder beginnt. Während
jeder Aufladeperiode von Ci entlädt der Transistor Qt in
Verbindung mit der Diode Di den Kondensator C2.
Daher wird, wenn man die Schalteinrichtung 12' an die
Stelle der Schalteinrichtung 12 in Fig. 1 setzt der Kondensator Ci während jeder Frequenzperiode des
Oszillators 10 aufgeladen und entladen, und diese Frequenz wird durch die Aufladezeit von C2 bestimmt.
Die Schaltung des Multivibrators 20 ist zwar komplizierter als die Schaltung des Thyristors 16, sie bringt
jedoch eine eindeutig definierte Rückstellfunktion mit einer bekannten Hysterese. Natürlich kann für C2 auch
ein veränderbarer Kondensator verwendet werden, falls die Frequenz des Oszillators 10 verstellbar sein solL
In der Fig. 3 ist innerhalb des Blocks 22 eine Einrichtung dargestellt, die dafür sorgt, daß während
eines Teils jeder Schwingungsperiode eines Oszillators 10' ein Ausgangssignal erzeugt wird. Mit Ausnahme
dieser Einrichtung 22 und der Schwellenschaltung 14' ist der Oszillator 10' im wesentlichen genauso aufgebaut
wie der Oszillator 10 nach F i g. 1. Die Schalteinrichtung 12" des Oszillators kann irgendeine geeignete Schaltung
wie z. B. ein Thyristor sein, die auf ein negatives Steuersignal anspricht. Q\ und /'2 sind in Reihe
zueinander innerhalb der Schwellenschaltung 14' in der gleichen Weise angeordnet, wie es weiter oben in
Verbindung mit der Schwellenschaltung 14 beschrieben wurde, nur daß zwischen + V und dem Drain-Source-Kanal
von Q\ noch eine Diode Di vorgesehen ist, die so
angeschlossen ist, daß sie den von /'2 benötigten Strom leitet. Innerhalb der Einrichtung 22 befindet sich ein
MOS-Transistor Qs, dessen Drain-Source-Kanal über
eine Diode Di bzw. eine Stromsenke /5 zwischen -1- V
und Masse geschaltet ist. Die Einrichtung 22 enthält ferner zwei komplementäre MOS-Transistoren Qg und
<?io, die eine herkömmliche CMOS-Inverterschaltung
bilden. Die Gateelektroden von Q) und Q\o sind
gemeinsam an den Verbindungspunkt zwischen /5 und dem Drain-Source-Kanal von Qs angeschlossen, und die
Drain-Source-Kanäle von Q> und Qw liegen in Reihe
zueinander zwischen + V und Masse. Der Ladepegel des Kondensators C\ wird an die Gateelektroden von
Q\ und Qg gelegt, und das Ausgangssignal der
Einrichtung 22 wird am Verbindungspunkt zwischen den Drain-Source-Kanälen von Qi und Qw abgenommen.
Der Oszillator 10' arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise, wie es weiter oben in Verbindung mit
dem Oszillator 10 nach Fig. 1 beschrieben wurde, um am Kondensator C\ einen ständig wechselnden Ladungspegel
zu erzeugen. Obwohl sich die Struktur von Q\ von derjenigen des Transistors Qe und die Struktur
von /'2 von derjenigen der Stromsenkc /5 unterscheiden
kann, sei nachstehend zur Vereinfachung der Beschreibung der Arbeitsweise der Einrichtung 22 innerhalb des
Oszillators 10' angenommen, daß die Strukturen von Q\ und Qi einander gleich sind und daß auch /2 und /5
gleiche Struktur haben. Die Struktur der Diode Di
jedoch ist so gewählt, daß diese Diode eine größere Halbleiterübergangsspannung in Durchlaßrichtung hat
als die Diode D2, was z. B. dadurch erreicht werden
kann, daß man die jeweiligen Diodeneigenschaften mit Halbleiterübergängen gleicher Profile jedoch unterschiedlicher
Flächengrößen realisiert. Immer wenn die Schalteinrichtung 12" gesperrt wird, beginnt der
Kondensator C\, sich in Richtung auf + V aufzuladen, und die Gate-Source-Spannungen an den beiden
Transistoren Q\ und Q6 bemessen sich so, daß diese
Transistoren gleichzeitig leitend sind. Immer wenn Qg leitend ist, wird der Transistor ζ>ιο im CMOS-Inverter
leitend gemacht, um an den Ausgangsanschluß der Einrichtung 22 ein Potential zu legen, das praktisch dem
Massepotential entspricht. Wenn der Ladungspegel C\ dem Wert + V nahekommt, wird der Transistor Qg vor
dem Transistor Q'\ nichtleitend, weil an der Diode Dj
eine größere Durchlaßspannung abfällt als an der Diode D2. Der Transistor Qn im CMOS-Inverter wird immer
dann leitend, wenn Qs nichtleitend ist, so daß dann am
Ausgang der Einrichtung 22 ein Potential erscheint, das praktisch gleich -I- V ist. Natürlich wird, wenn C\ den
vorbestimmten Ladungspegel erreicht, der Transistor Q'\ in der Schwellenschaltung 14' nichtleitend, um das
negative Einschaltsignal für die Schalteinrichtung 12" zu erzeugen, woraufhin der Kondensator C\ entladen wird,
so daß Q'\ und Q& beide wieder leitend werden. Das Ausgangssignal der Einrichtung 22 kehrt dann wieder
auf praktisch Massepotential zurück, und der Zyklus beginnt von neuem. Die Einrichtung 22 liefert also einen
hohen Ausgangspegel jeweils für einen kurzen, in einfacher Weise kontrollierten Teil jeder Schwingungsperiode, also ein Signal mit einem kontrollierten
(kleinen) Tastverhältnis, und dieser Teil kann vergrößert oder verkleinert werden, indem man die Durchlaßspannung
der Diode Di gegenüber derjenigen der Diode D2
jo erhöht bzw. vermindert.
Für den Fachmann ist es auch ohne nähere Erläuterung leicht einzusehen, daß in Fällen wo das
Tastverhältnis des Ausgangssignals nicht unbedingt einen besonders kleinen Wert zu haben braucht, die
Vy Diode Di in der Schwellenschaltung 14' nicht erforderlich
ist. Außerdem kann man ein Ausgangssignal der beschriebenen Art, also ein zwischen jeweils einem
Impuls und einer Impulspause wechselndes Signal, auch ohne Dioden ftoder /^erhalten, wenn man verfeinerte
Herstellungstechniken für integrierte Bauweise anwendet, um die Oxiddicke und/oder die Dotierung des
Transistors Q\ gegenüber dem Transistor Qg in
bestimmter Weise einzustellen.
Die vorstehend im einzelnen beschriebenen Schaltungsanordnungen
stellen nur einige spezielle Ausführungsformen der Erfindung dar, die lediglich als
Beispiele und nicht als Einschränkung aufzufassen sind. Gegenüber den beschriebenen Ausführungsformen sind
viele Änderungen in den Einzelheiten der Konstruktion und in der Kombination oder Anordnung von Teilen
möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Claims (7)
1. Kippschwingungsoszillator mit einer ersten
Versorgungsklemme zum Anlegen eines Bezugspotentiais und einer zweiten Versorgungsklemme zum
Anlegen eines Betriebspotentials und mit einem zeitbestimmenden Kondensator, der mit seiner
ersten Seite an die erste Versorgungsklemme angeschlossen ist, ferner mit einer Ladeschaltung zur
Beschickung der zweiten Seite des zeitbestimmenden Kondensators mit einem Ladestrom derartiger
Polarität, daß die zweite Seite des Kondensators näher an das Betriebspotential gebracht wird; ferner
mit einer die im zeitbestimmenden Kondensator gespeicherte Ladung fühlenden Schwellenschaltung,
die ein Steuersignal erzeugt, wenn diese Ladung einen vorbestimmten Wert überschreitet, und mit
einer elektrisch gesteuerten Schalteinrichtung, um selektiv auf das Steuersignal hin einen stromleitenden
Weg zwischen der ersten und der zweiten Seite des zeitbestimmenden Kondensators herzustellen
und dadurch diesen Kondensator zu entladen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenschaltung
(14) einen Feldeffekttransistor (Q1)
enthält, der eine mit der zweiten Seite des zeitbestimmenden Kondensators (Ci) verbundene
Gateelektrode, eine mit der zweiten Versorgungsklemme (-I- ^verbundene Sourceelektrode und eine
Drainelektrode aufweist und dessen Leitungstyp so gewählt ist, daß er leitend ist, während die Ladung
am zeitbestimmenden Kondensator auf den vorbestimmten Wert ansteigt, und daß eine Ausgangsschaltung
(18 mit Qi und Qi) vorgesehen ist, die bei
Verminderung des durch den leitenden Kanal zwischen Source- und Drainelektrode des Feldeffekttransistors
fließenden Stroms unterhalb eines Schwellenwerts anspricht, um das Steuersignal zu
erzeugen.
2. Kippschwingungsoszillavor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung
einen Konstantstromgenerator (Ir, I'i) aufweist, der
zwischen die Drainelektrode des Feldeffekttransistors (Q\; Q'\) und die erste Versorgungsklemme
(Masse) geschaltet ist und der so betrieben ist, daß er einen Strom leitet, der gleich dem besagten
Schwellenwert ist.
3. Kippschwingungsoszillator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung
ferner einen Feldeffekttransistorverstärker (Qi, Qi)
enthält, dessen Eingang gleichstrommäßig oder direkt mit dem Verbindungspunkt zwischen der
Drainelektrode des Feldeffekttransistors (Q\) und einer Klemme des Konstantstromgenerators (h)
verbunden ist und dessen Ausgang das Steuersignal liefert, und daß der Verstärker zur Gleichstromtrennung
des genannten Verbindungspunkts und zum Fühlen der resultierenden Spannung am Verbindungspunkt
vorgesehen ist.
4. Kippschwingunpsoszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker ein
invertierender Verstärker aus komplementären Feldeffekttransistoren (CMOS-Verstärker Q2, Q3)
ist.
5. Kippschwingungsoszillator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgangsschaltung ferner einen monostabilen Multivibrator (12') enthält, dessen
Eingang (T\) mit der Drainelektrode des Feldeffekttransistors
(Q\) gekoppelt ist. (direkt oder über Q1, Qi) und dessen Ausgang mit einer Steuerelektrode
der Schalteinrichtung (Qi) gekoppelt ist, um im Anschluß an den Zeitpunkt, zu dem die Ladung am
Kondensator (Q) den vorbestimmten Wert erreicht hat, das Steuersignal für eine vorbestimmte zeitliche
Länge an diese Steuerelektrode zu legen.
6. Kippschwingungsoszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenschaltung
ferner einen zweiten Feldeffekttransistor (Qs) aufweist, dessen Gate- und Sourceelektroden parallel
zu denjenigen des ersten Transistors (Q'\) geschaltet sind und dessen Drainelektrode ein
Ausgangssignal der Schaltung liefert, und daß der zweite Transistor (Qg) so angeordnet ist, daß er bei
einer anderen Schwellenspannung einschaltet als der erste Transistor.
7. Kippschwingungsoszillator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sourceelektrodenkreis
des ersten und des zweiten Transistors (Q\, Qs)
jeweils eine Diode (Ch, Di) enthalten, um die unterschiedlichen Schwellen für die Spannung zur
Einschaltung der Transistoren zu erhalten.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB4912677 | 1977-11-25 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2850933A1 DE2850933A1 (de) | 1979-05-31 |
DE2850933B2 true DE2850933B2 (de) | 1981-05-21 |
DE2850933C3 DE2850933C3 (de) | 1982-01-21 |
Family
ID=10451243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782850933 Expired DE2850933C3 (de) | 1977-11-25 | 1978-11-24 | Kippschwingungsoszillator |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5482956A (de) |
DE (1) | DE2850933C3 (de) |
FR (1) | FR2410396A1 (de) |
GB (1) | GB2008879B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3128715A1 (de) * | 1981-07-21 | 1983-02-17 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Schaltungsanordnung |
DE3430803A1 (de) * | 1983-08-31 | 1985-03-14 | National Semiconductor Corp., Santa Clara, Calif. | Schaltungsanordnung eines integrierten schaltkreises zur regelung der anstiegszeit einer internen spannung |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01177505U (de) * | 1988-05-24 | 1989-12-19 | ||
JP6852374B2 (ja) | 2016-12-07 | 2021-03-31 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像処理装置及びプログラム |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5533722Y2 (de) * | 1971-11-26 | 1980-08-11 | ||
JPS4874772A (de) * | 1971-12-29 | 1973-10-08 | ||
DE2450921C3 (de) * | 1974-10-25 | 1981-10-15 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | MOS-integrierte Schaltungsanordnung für einen Impulsgenerator |
US3995232A (en) * | 1975-05-02 | 1976-11-30 | National Semiconductor Corporation | Integrated circuit oscillator |
US4001722A (en) * | 1975-05-19 | 1977-01-04 | National Semiconductor Corporation | Integrated circuit relaxation oscillator |
-
1978
- 1978-10-24 GB GB7841751A patent/GB2008879B/en not_active Expired
- 1978-11-22 JP JP14493178A patent/JPS5482956A/ja active Granted
- 1978-11-24 FR FR7833316A patent/FR2410396A1/fr active Granted
- 1978-11-24 DE DE19782850933 patent/DE2850933C3/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3128715A1 (de) * | 1981-07-21 | 1983-02-17 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Schaltungsanordnung |
DE3430803A1 (de) * | 1983-08-31 | 1985-03-14 | National Semiconductor Corp., Santa Clara, Calif. | Schaltungsanordnung eines integrierten schaltkreises zur regelung der anstiegszeit einer internen spannung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5482956A (en) | 1979-07-02 |
GB2008879A (en) | 1979-06-06 |
JPS6155808B2 (de) | 1986-11-29 |
FR2410396B1 (de) | 1984-01-20 |
FR2410396A1 (fr) | 1979-06-22 |
GB2008879B (en) | 1982-05-19 |
DE2850933A1 (de) | 1979-05-31 |
DE2850933C3 (de) | 1982-01-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3220721C2 (de) | ||
EP0498917B1 (de) | Taktgesteuerter Umrichter mit Strombegrenzung | |
DE69408320T2 (de) | Vorrichtung und verfahren zum einstellen der schwellenspannung von mos-transistoren | |
DE69014688T2 (de) | Selbstschwingender Wandler mit Leichtlast-Stabilisator. | |
DE69316088T2 (de) | Ladungspumpe mit geschalteter Kapazität sowie Sägezahnoszillator mit einer solchen Ladungspumpe | |
DE3626795C2 (de) | ||
DE2415803C3 (de) | Konstantstromquelle | |
DE3838962C2 (de) | ||
DE2359646A1 (de) | Integrierte treiberschaltung mit feldeffekttransistoren | |
DE2143093C2 (de) | Mehrphasenfeldeffekttransistor- Steuerungsschaltung | |
DE69323151T2 (de) | Vorrichtung mit Schaltung zum Erkennen einer offenen Last und MOS Leistungstransistor | |
EP0010137A1 (de) | Substratvorspannungs-Generatorschaltung | |
DE2933854A1 (de) | Oszillatorschaltung | |
DE69929951T2 (de) | Steuerungsschaltung für einen im Wechselbetrieb arbeitenden Schalter mit Halbleiterbauteilen | |
DE2639790A1 (de) | Schaltungsanordnung zur lieferung konstanten stroms | |
DE2364103A1 (de) | Als negator ausgebildeter logischer schaltkreis | |
DE2542403A1 (de) | Komparatorschaltung | |
DE69310162T2 (de) | Pegelumsetzungsschaltung | |
DE3321553A1 (de) | Impulsgenerator als integrierte schaltung | |
DE60220023T2 (de) | Elektronische schaltungen | |
DE3781919T2 (de) | Eingangsschaltung. | |
DE69531754T2 (de) | Gate-Treiber-Schaltungsvorrichtung für ein spannungsgesteuertes Halbleiterelement | |
DE69805717T2 (de) | Ladungspumpen-Spannungsgenerator mit selbstschwingender Steuerschaltung | |
DE2850933C3 (de) | Kippschwingungsoszillator | |
DE69413793T2 (de) | Stromquelle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |