DE3505308A1 - Monostabiler multivibrator - Google Patents
Monostabiler multivibratorInfo
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/023—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of differential amplifiers or comparators, with internal or external positive feedback
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- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
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- Pulse Circuits (AREA)
Description
PATENT-UND RECHTSANWÄLTE
PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN
DIPL.-ING. K. FDCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN . DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-INQ. K. GDRQ
D1PL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE
KABUSHIKI KASIHA TOSHIBA Kawasaki-Shi / JAPAN
Monostabiler Multivibrator
Die Erfindung betrifft einen monostabilen Multivibrator aus bipolaren Transistoren.
Monostabile MuIt!vibratoren umfassen solche vom linearen f"
Schaltungstyp mit bipolaren Transistoren und solche vom « digitalen Schaltungstyp mit MOSFETs (Metalloxid-Halbleiterfeldeffekttransistoren)
. Lineare Schaltungstyp-Multivibratoren sind generell für eine Motorsteuerschaltung
verwendet worden.
10
Ein konventioneller monostabiler Multivibrator vom linearen Schaltungstyp ist in Fig. 1 gezeigt. In Fig. 1 bilden
ein PNP-Multikollektortransistor Q1 und ein NPN-Transistor
Q2 einen Thyristor 1. Das Bezugszeichen 2 betrifft eine
Vorspannungsschaltung oder einen Spannungsteiler zur Lieferung einer Referenzvorspannung Vr für die Basis des
Transistors Q1. Die Vorspannungsschaltung 2 umfaßt Widerstände R1 und R2, die seriell zwischen einem Vcc-Leistungsquellenpotential
(positives Potential) und einem Vee-Leistungsquellenpotential (Masse) angeordnet sind. Die Verbindung
der Widerstände R1 und R2 ist mit der Basis des
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Transistors Q1 und dem Kollektor des Transistors Q2 verbunden. Eine Zeitkonstantenschaltung 3 umfaßt einen Widerstand
R und einen Kondensator C, die in Serie zwischen
den Vcc- und Vee-Leistungsquellenpotentialen angeordnet
ist. Die Verbindung des Widerstandes R und des Kondensators C ist mit dem Emitter des Transistors Q1 verbunden.
Ein NPN-Transistor Q3 ist zur Aufnahme eines Setzsignales vorgesehen. Die Basis des Transistors Q3 ist mit einem
Setzeingangsanschluß 4 verbunden und wird mit einem Setzsignal versorgt. Der Emitter des Transistors Q3 ist mit
dem Vee-Leistungsquellenpotential verbunden. Der Kollektor
des Transistors Q3 ist mit der Basis des Transistors Q2 und einem der Multikollektoren des Transistors Q1 verbunden.
Ein NPN-Transistor Q4 wird als ein Ausgangspuffer verwendet. Der Emitter des Transistors Q4 ist mit dem
Vee-Leistungsquellenpotential verbunden. Der Kollektor des Transistors Q4 ist mit einem Ausgangsanschluß 5 der
gesamten Vibratorschaltung verbunden. Der Kollektor des
Transistors Q4 ist auch mit dem Vcc-Leistungsquellenpotential
über einen Lastwiderstand R_ verbunden. Die Basis des Transistors Q4 ist mit einem anderen Kollektor des Transistors
Q1 verbunden.
Im folgenden wird die Wirkungsweise des bekannten Multivibrators
nach Fig. 1 beschrieben. Im normalen Zustand befindet sich der Thyristor 1 im EIN-Zustand. Es wird nun
angenommen, daß der Thyristor sich im EIN-Zustand befindet. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Transistor Q4
als Ausgangspuffer im EIN-Zustand. Die Ausgangsspannung
Vaus des Multivibratorausgangsanschlusses 5 befindet sich auf Niedrigpegel (im wesentlichen Massepotential). Es
wird auch angenommen, daß ein Hochpegel-(Vcc-Potential)-Setztriggersignal
Si (Fig. 2A) dem Setzeingangsanschluß
eingegeben bzw. zugeführt wird. Wenn das Triggersignal an den Anschluß 4 geliefert wird, wird der Transistor
Q3 augenblicklich in den Zustand EIN überführt, um den Transistor Q2 in den AUS-Zustand zu bringen. Daher wird
der Thyristor 1 in den AUS-Zustand gebracht. Somit ist der Transistor Q4 AUS geschaltet, während die Ausgangsspannung
Vaus (Fig. 2C) auf einen Hochpegel gewechselt ist. Wenn der Thyristor in den AUS-Zustand überführt ist,
beginnt ein elektrischer Strom über die Zeitkonstantenschaltung 3 zu fließen und den Kondensator C aufzuladen.
Wenn eine vorgegebene Zeitspanne TO verstrichen ist beginnend vom Zeitpunkt, wenn ein elektrischer Strom durch
die Zeitkonstantenschaltung 3 zu fließen begann und wenn die Kondensatorspannung Vc (Fig. 2B) am Kondensator C
die Summe der Vorspannung Vr und die Emitterbasisspannung VbeQ1 des Transistors Q1 übersteigt, kehrt der Thyristor "f
1 in den EIN-Zustand zurück, während die Ausgangsspannung Vaus auf den Niedrigpegel zurückkehrt.
Wie aus dem vorhergehenden klar ersichtlich ist, ist die Impulsbreite der Ausgangsspannung Vaus gleich der Zeitperiode
TO. Die Zeit TO wird bestimmt durch die Referenzvorspannung Vr, eine Basisemitterspannung VbeQ1 des Transistors
Q1 und durch die Zeitkonstante, die durch die Kapazität des Kondensators C und den Widerstandswert des
Widerstandes R der Zeitkonstantenschaltung 3 bestimmt ist. Jedoch weist die Emitterbasisspannung VbeQ1 des Transistors
Q1 im allgemeinen eine Temperaturabhängigkeitscharakteristik von -2mV/°C auf, was bekannt ist. Daher weist die
Zeit TO, welche von der Emitterbasisspannung VbeQ1 abhängig ist, ebenfalls eine Tempesraturabhängigkeitscharakteristik
auf. Wenn z.B. der Transistor Q1 eine Temperaturabhängigkeitschar
akter istik von -2mV/°C aufweist und das Lei-
stungsquellenpotential Vcc 5V ist, ändert sich die Kondensatorspannung
Vc um 5mV bei einer Temperaturänderung von 2,50C. Diese Temperaturänderung beträgt 0,1% von 5V (Leistungsquellenpotential
Vcc). Wenn daher der monostabile Multivibrator in eine Motorsteuerschaltung einbezogen
ist und zwar in einer bandgetriebenen (band held) Bandaufzeichnungsvorrichtung,
weist die Motorsteuerschaltung auch eine Temperaturabhängigkeitscharakteristik auf. Dieses
verringert die "waw"-Charakteristik der Motorsteuerschaltung.
Die Erfindung baut auf den oben genannten Grundlagen auf. Ihre Aufgabe ist es einen monostabilen Multivibrator zu
schaffen, dessen Ausgangsspannungsimpuls unabhängig von der Temperatur ist.
Gemäß der Erfindung ist ein monostabiler Multivibrator vorgesehen, der folgende Merkmale aufweist:
Eine Spannungsteilereinrichtung zum Teilen einer Spannung, die durch ein erstes und zweites Potential definiert ist,
um ein Referenzpotential zu erzeugen, eine Zeitkonstantenschaltungseinrichtung, an die diese Spannung angelegt wird,
eine Vergleichsschaltungseinrichtung zum Vergleichen eines Referenzpotentials der Spannungsteilereinrichtung und
eines Ausgangspotentials der Zeitkonstantenschaltungseinrichtung, eine Rücksetzsignalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen
eines Rücksetzeingangssignales in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Komparator- der Vergleichsschaltungseinrichtung,
ein Setzeingangsanschluß, an dem ein Setzeingangssignal angelegt wird, eine Kipp- oder Verriegelungsschaltungseinrichtung,
an die ein Rücksetzeingangssignal der Rücksetzsignalerzeugungseinrichtung und ein
Setzeingangssignal des Setzeingangsanschlusses angelegt werden, um Setz- und Rücksetzausgangssignale zu erzeugen
und eine Schalteinrichtung, die in Abhängigkeit von einem der Ausgangssignale der Kippschaltungseinrichtung eingeschaltet
wird, um eine Ladung, die in der Zeitkonstantenschal tungseinrichtung gespeichert ist, zu entladen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Figuren
1 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Schaltung eines konventionellen monostabilen Multivibrators,
Fig. 2A bis 2C Zeitverläufe von Wellenformen von
Signalen an entsprechenden Punkten der Schaltung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Schaltung eines monostabilen Multivibrators gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
Fig. 4A bis 4E Zeitverläufe von Wellenformen von Signalen an entsprechenden Punkten der Schaltung
nach Fig. 3,
Fig. 5 eine schematische Schaltung eines monostabilen Multivibrators gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
30
30
Fig. 6A bis 6E Zeitverläufe von Wellenformen von
Signalen an entsprechenden Punkten der Schaltung nach Fig. 5, und
BAD
Fig. 7, 8 und 9 jeweils eine schematische Schaltung eines monostabilen Multivibrators nach anderen
Ausführungsformen der Erfindung.
Im folgenden wird nun ein monostabiler Multivibrator nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug
auf die Fig. 3 und 4A bis 4E beschrieben.
In der Schaltung gemäß Fig. 3 umfaßt eine Flip-Flop-Schaltung
30 NPN-Transistoren Q1, Q2, Q3 und Q4 sowie Widerstände
33 und 34. Der Kollektor des Transistors Q1 ist mit der Basis des Transistors Q2 über einen Widerstand 31
verbunden. In ähnlicher Weise ist der Kollektor des Transistors Q2 mit der Basis des Transistors Q1 über einen Widerstand
32 verbunden. Die Emitter der Transistoren Q1 und Q2 sind miteinander verbunden und ebenso mit einem Niedrigleistungsquellenpotential
Vee, z.B. Massepotential. Ein Anschluß des Widerstandes 33 ist mit dem Kollektor des
Transistors Q1 verbunden, während der andere Anschluß des Widerstandes 33 mit einem Hochleistungsquellenpotential
Vcc über eine Stromquelle IS1 verbunden ist. Der Widerstand 33 ist ein Lastwiderstand für den Kollektor des Transistors
Q1. Ein Anschluß des Widerstandes 34 ist mit dem Kollektor des Transistors Q2 verbunden, während der andere
Anschluß des Widerstandes 34 mit dem Hochleistungsquellenpotential Vcc über die Stromquelle IS1 verbunden ist. Der
Widerstand 34 ist ein Lastwiderstand für den Kollektor des Transistors Q2. Der Transistor Q3 ist zur Aufnahme eines
Setzsignales vorgesehen. Der Kanal des Transistors Q3 ist
mit dem Kanal des Transistors Q1 parallel verbunden. Insbesondere sind der Kollektor und der Emitter des Transistors
Q3 mit dem Kollektor und Emitter des Transistors Q1 jeweils verbunden. Die Basis des Transistors Q3 ist mit
einem Setzeingangsanschluß 35 verbunden. Der Setzeingangsanschluß 35 wird durch ein Setzeingangssignal versorgt.
Der Transistor Q4 dient zur Aufnahme eines Rücksetzeingangssignales.
Der Kanal des Transistors Q4 ist mit dem Kanal des Transistors Q2 parallel verbunden, insbesondere
sind der Kollektor und der Emitter des Transistors Q4 mit dem Kollektor und dem Emitter des Transistors Q2 jeweils
vebunden. Die Basis des Transistors Q4 ist mit einem Rücksetzeingangsanschluß 36 verbunden. Der Rücksetzeingangsanschluß
36 wird durch ein Rücksetzeingangssignal versorgt.
Eine Komparatorschaltung 37 umfaßt NPN-Transistoren Q5
und Q6 sowie eine Stromspiegelschaltung CM. Die Emitter der Transistoren Q5 und Q6 sind miteinander verbunden und
ebenso mit dem Niedrigleistungsquellenpotential Vee über eine Stromquelle IS2. Die Transistoren Q5 und Q6 bilden
eine Differenzschaltung. Die Stromspiegelschaltung CM umfaßt PNP-Transistoren Q7 und Q8. Die Basen der Transistoren
Q7 und q8 sind miteinander verbunden. Die Emitter der Transistoren Q7 und Q8 sind gemeinsam mit einem Hochleistungsquellenpotential
Vcc verbunden. Die Basis und der Kollektor des Transistors Q7 sind miteinander verbunden
und ebenso mit dem Kollektor des Transistors Q5. Der Kollektor des Transistors Q8 ist mit dem Kollektor des Transistors
Q6 verbunden. Eine Ausgangsspannung V1 der Komparatorschaltung
37 wird von dem Anschluß der Kollektoren der Transistoren Q6 und Q8 herausgenommen bzw. abgegriffen.
Ein PNP-Transistor Q9 dient zur Erzeugung eines Rücksetzeingangssignales.
Der Emitter und der Kollektor des Transistors Q9 sind mit dem Hochleistungsquellenpotential Vcc
und dem Rücksetzeingangsanschluß 36 jeweils verbunden. Die Basis des Transistors Q9 ist mit dem Anschluß der Kollektoren
der Transistoren Q6 und Q8 verbunden und wird mit
einer Ausgangsspannung V1 der Komparatorschaltung 37 beaufschlagt.
Eine Spannungsteilerschaltung 38 bildet eine Referenzspannungserzeugungsschaltung zur Erzeugung einer
Referenzspannung Vr. Die Spannungsteilerschaltung 38 um— faßt Widerstände R1 und R2, die in Serie geschaltet sind
zwischen einem vorgegebenen Potential Vd und dem Niedrigleistungsquellenpotential
Vee. Der Widerstand R1 ist auf der vorgegebenen Potentialseite Vd vorgesehen, während
der Widerstand R2 auf der Niedrigleistungsquellenpotentialseite Vee vorgesehen ist. Die vorgegebene Spannung Vd ist
ein höheres Potential als das Niedrigleistungsquellenpotential Vee. Die vorgegebene Spannung Vd kann ein höheres
Potential aufweisen als das Hochleistungsquellenpotential Vcc. Eine Ausgangsspannung Vr der Spannungsteilerschaltung
38 wird von dem Anschluß der Widerstände R1 und R2 abgegriffen und nach außen geführt. Die Ausgangsspannung Vr
kann ausgedrückt werden durch:
Vr = Vcc χ
R1 + R2
Die Basis des Transistors Q5 ist mit dem Anschluß der Widerstände
R1 und R2 verbunden und wird mit einer Ausgangsspannung Vr des Spannungsteilers 38 beaufschlagt.
5 Die Zeitkonstantenschaltung 39 umfaßt einen Widerstand R und einen Kondensator C, die in Serie zwischen der vorgegebenen
Spannung Vd und dem niedrigeren Leistungsquellenpotential Vee geschaltet sind. Der Kondensator C ist mit
der vorgegebenen Spannungsseite Vd verbunden. Der Widerstand R ist mit der Niedrigleistungsquellenpotentialseite
verbunden.
Ein NPN-Transistor Q10 ist quer zum Kondensator C geschal-
tet. Das bedeutet, daß der Kollektor des Transistors Q10 mit dem Anschluß des Kondensators C verbunden ist, der
auf der vorgegebenen Potentialseite Vd liegt. Der Emitter des Transistors Q10 ist mit dem Anschluß verbunden, der
auf der niedrigeren Leistungsquellenpotentialseite Vee liegt. Die Basis des Transistors Q10 ist mit dem Kollektor
des Transistors Q1 oder dem Rücksetzausgangsanschluß 40 der Flip-Flop-Schaltung 30 verbunden. Der Transistor
Q10 wird als Rücksetzschalter für den Kondensator C verwendet.
Die Basis eines NPN-Transistors Q11 ist mit dem Rücksetzausgangsanschluß
40 verbunden. Der Kollektor des Transistors Q11 ist mit dem Hochleistungsquellenpotential Vcc
über einen Lastwiderstand R_ und ebenso mit einem Ausgangsanschluß
41 der gesamten Vibratorschaltung verbunden. Der Emitter des Transistors Q11 ist mit dem Niedrigleistungsquellenpotential
Vee verbunden. Der Transistor Q11 wird als Ausgangspuffer verwendet.
Es wird nun die Wirkungsweise des in Fig. 3 gezeigten Multivibrators beschrieben in Verbindung mit den Fig. 4A
bis 4E.
Im Normalzustand befindet sich der Rücksetzausgangsanschluß
40 der Flip-Flop-Schaltung 30 auf hohem Pegel. Es wird nun angenommen, daß die Flip-Flop-Schaltung 30 sich in einem
normalen Zustand befindet. In diesem Zeitpunkt weisen der Rücksetzschalttransistor Q10 und der Ausgangspuffertransistör
Q11 beide den EIN-Zustand auf. Da sich der Transistor
Q11 im EIN-Zustand befindet, befindet sich die Ausgangsspannung
Vaus (Fig. 4E) des Vibratorausgangsanschlusses
41 auf einem Niedrigpegel. Da auch der Transistor Q10 sich
im EIN-Zustand befindet, ist die Kondensatorspannung Vc
(Fig. 4C) an der Verbindungsstelle des Widerstandes R und des Kondensators der Zeitkonstantenschaltung 39,
welche an die Basis des Transistors Q6 der Komparatorschaltung 37 angelegt wird, niedriger als eine Referenzspannung
Vr an der Anschlußstelle der Widerstände R1 und R2 der Teilerschaltung 38, welche an die Basis des Transistors
Q5 der Komparatorschaltung 38 angelegt wird. Somit fließt ein elektrischer Strom durch die Stromspiegelschaltung
CM. Die Ausgangsspannung V1 des Komparators 37 befindet sich auf hohem Pegel. Daher befindet sich der
Transistor Q9 als ein Rücksetzsignalgenerator, dessen Basis mit der Spannung V1 beaufschlagt wird, in einem
AUS-Zustand. Somit wird der Transistor Q4 als ein Rücksetzschalter
ebenso in den AüS-Zustand überführt. In diesem Zustand wird nun angenommen, daß ein Setztriggersignal
Si (Fig. 4A) mit einem hohen Pegel an den Setzeingangsanschluß 35 eingegeben wird. In diesem Zeitpunkt wird der
Transistor Q3 augenblicklich in den EIN-Zustand überführt, um die Flip-Flop-Schaltung 30 zu setzen. Daher wird der
Rücksetzausgangsanschluß 40 auf Niedrigpegel geändert und die Transistoren Q10 und Q11 werden beide in den AUS-Zustand
überführt. Da der Transistor Q11 in den AUS-Zustand überführt ist, wird die Ausgangsspannung Vaus des Vibratorausgangsanschlusses
41 auf einen Hochpegel angehoben.
Da außerdem der Transistor Q10 in den AUS-Zustand überführt
ist, beginnt ein elektrischer Strom durch die Zeitkonstantenschaltung 39 zur Aufladung des Kondensators C zu fließen.
Wenn eine vorgegebene Zeitperiode TO, die bestimmt ist durch die Referenzspannung Vr und die Zeitkonstante, definiert
durch die Kapazität des Kondensators und durch den
Widerstandswert des Widerstandes R, von der Zeit aus verstrichen
ist, in der ein elektrischer Strom zu fließen begann und wenn die Kondensatorspannung Vc die Referenzspannung
Vr übersteigt, um die Komparatorausgangsspannung V1 auf einen Niedrigpegel zu ändern, beginnt ein elektrischer
Strom im Transistor Q6 über die Emitterbasisstrecke des Transistors Q9 zu fließen. Daher wird der Transistor
Q9 in den EIN-Zustand überführt. Desgleichen wird der Transistor Q4 ebenfalls in den EIN-Zustand gebracht. Daher
wird die Flip-Flop-Schaltung 30 zurückgesetzt und das Potential des Rücksetzausgangsanschlusses 40 (Fig. 4b) wird
auf einen Hochpegel geändert. Da der Rücksetzausgangsanschluß 40 auf einen Hochpegel geändert wird, wird der
Transistor Q10 in den EIN-Zustand überführt, um den Kondensator
C zu entladen. Somit kehrt die Komparatorausgangsspannung V1 auf einen Hochpegel zurück, um den Transistor
Q9 in den AUS-Zustand zu bringen. Somit erzeugt der Transistor Q9 ein Rücksetzeingangssignal (Fig. 4D), um den
Eingangsanschluß 36 zurück zu setzen. Daher wird auch der Transistor Q4 in den AUS-Zustand gebracht und der Rücksetzausgangsanschluß
40 wird auf einem hohen Pegel oder Rücksetzzustand (normaler Zustand) gehalten. Da auch der Rücksetzausgangsanschluß
40 auf einen hohen Pegelwert geändert wird, wird der Transistor Q11 als ein Ausgangspuffer in
den EIN-Zustand gebracht und die Ausgangsspannung Vaus des Vibratorausgangsanschlusses 41 wird auf einen Niedrigpegel
geändert.
In dem raonostabilen Multivibrator der zuvor beschriebenen
Ausfuhrungsform sind die Flip-Flop-Schaltung oder Kippschaltung
30 und die Komparatorschaltung 37 getrennt. Daher bildet die Emitterbasisspannung eines beliebigen Transistors
keine Kompenente, um die Impulsbreite der Ausgangs-
spannung Vaus zu definieren. Eine Impulsbreite der Ausgangsspannung
Vaus des Vibratorausgangsanschlusses 41 ist gleich der Zeitperiode TO und wird durch die Referenzspannung
Vr und die Zeitkonstante bestimmt, die durch die Kapazität des Kondensators C und den Widerstandswert
des Widerstandes R definiert ist. Daher wird mit dem monostabilen Multivibrator der beschriebenen Art eine Ausgangsspannung
einer Impulsbreite geliefert, die unabhängig von der Temperatur ist.
Auch in dem Multivibrator der obigen Ausführungsform ist eine Referenzspannung Vr durch den Spannungsteiler 38 gegeben,
welcher die Widerstände umfaßt. Daher wird ein Spannungsteiler, der eine gute Temperaturcharakteristik
aufweist, als Spannungsteiler 38 verwendet, so daß eine Referenzspannung Vr unabhängig von der Temperatur erhalten
werden kann.
Auch beim Multivibrator der oben beschriebenen Art wird ein vorgegebenes Potential Vd gemeinsam mit der Zeitkonstantenschaltung
39 und der Referenzspannungsschaltung 38 verbunden, so daß die Schaltungen 38 und 39 unabhängig von
jeglicher Änderung der Leistungsquellenspannung sein kann.
Fig. 5 zeigt eine schematische Schaltung eines monostabilen Multivibrators eines zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung.
In dieser Schaltung gemäß Fig. 5 sind die Leitfähigkeitstypen aller Transistoren ersetzt verglichen mit
denjenigen in der Schaltung des ersten Ausführungsbeispieles
(Fig. 3).
Das bedeutet, daß PNP-Transistoren im Multivibrator der erstgenannten Ausführungsform ersetzt sind durch NPN-Tran-
sistoren in dem Multivibrator des zweiten Ausführungsbeispieles.
NPN-Transistoren im Multivibrator des erstgenannten Ausführungsbeispieles sind ersetzt durch PNP-Transistoren
im Multivibrator dieses Ausführungsbeispieles. Entsprechend dem Auswechseln bzw. Ersetzen dieser Transistoren
sind ebenfalls die Polaritäten der Leistungsquellenpotentiale ersetzt. Das bedeutet, daß das Hochleistungsquellenpotential
Vcc im Multivibrator des ersten Ausführungsbeispieles ersetzt ist durch das Niedrigleistungsquellenpotential
Vee in dem Multivibrator dieses Ausführungsbeispieles. Das Niedrigleistungsquellenpotential Vee
im Multivibrator des erstgenannten Ausführungsbeispieles ist ersetzt durch das Hochleistungsquellenpotential Vcc
im Multivibrator dieses Ausführungsbeispieles. Die vorgegebene Spannung Vd in der Schaltung des ersten Ausführungsbeispieles ist ebenfalls ersetzt durch eine vorgegebene
Spannung Vd1 in der Schaltung dieses Ausführungsbeispieles.
Die vorgebene Spannung Vd' ist ein niedrigeres Potential als das Hochleistungsquellenpotential Vcc. Die anderen
20. Teile sind im wesentlichen die gleichen bezüglich derjenigen der Schaltung des erstgenannten Multivibrators. Daher
sind entsprechende Teile oder Komponenten durch entsprechende Bezugszeichen oder Kennungen bezeichnet und deren
Beschreibung nicht wiederholt. Die Wirkung ist auch im wesentlichen die gleiche wie die in der Schaltung des
erstgenannten Multivibrators. Die Beschreibung wird daher nicht wiederholt, wobei die Fig. 6A bis 6E die Zeitverläufe
der Signalwellenformen an entsprechenden Teilen oder
Bereichen im Multivibrator gemäß Fig. 5 zeigen. Die Zeitverlaufe von Fig. 6A bis 6E entsprechen den Zeitverläufen
jeweils der Fig. 4A bis 4E.
Fig. 7 zeigt eine schematische Schaltung eines monostabilen
Multivibrators eines dritten Ausfühmingsbeispieles der
Erfindung. In dieser Schaltung ist eine Thyristorschaltung 50 anstelle der Flip-Flop-Schaltung 30 gemäß dem
ersten Multivibrator vorgesehen. Die Thyristorschaltung 50 umfaßt Widerstände R11, R12 und R13, einen PNP-Transistor
Q21 und NPN-Transistoren Q22, Q23 und Q24. Die Transistoren Q21 und Q23 bilden einen Thyristor 61. Der
Emitter des Transistors Q21 ist mit dem Hochleistungsquellenpotential
Vcc über die Stromquelle IS1 verbunden.
Der Kollektor des Transistors Q21 ist mit dem Niedrigleistungsquellenpotential
Vee über den Widerstand R13 und den Transistor Q14 verbunden. Der Kollektor des Transistors
Q22 ist mit der Basis des Transistors Q21 über den Widerstand R11 verbunden. Der Emitter des Transistors
Q2 2 ist mit dem Niedrigleistungsquellenpotential Vee verbunden. Die Basis des Transistors Q22 ist mit dem Setzeingangsanschluß
35 verbunden. Der Kollektor des Transistors Q2 3 ist mit der Basis des Transistors Q21 über den
Widerstand Q12 verbunden. Der Emitter des Transistors Q23
ist mit dem Niedrigleistungsquellenpotential Vee verbunden. Die Basis des Transistors Q23 ist an die Basis der
Transistoren Q10 und Q11 angeschlossen. Der Kollektor des
Transistors Q24 ist mit dem Kollektor des Transistors Q21 über den Widerstand R13 verbunden und ist darüber hinaus
mit den Basen der Transistoren Q10 und Q11 verbunden. Der
Emitter des Transistors Q24 ist mit dem Niedrigleistungsquellenpotential Vee verbunden. Die Basis des Transistors
Q24 ist an den Rücksetzeingangsanschluß 36 angeschlossen. Andere Verbindungen sind im wesentlichen die gleichen wie
die des erstgenannten Multivibrators. Daher sind entsprechende Teile oder Komponenten mit entsprechenden Bezugszeichen oder Kennungen bezeichnet und in der Beschreibung
fortgelassen.
Die Wirkungsweise des Multivibrators gemäß Fig. 7 ist wie folgt.
Im Normalzustand befindet sich der Rücksetzausgangsanschluß
40 der Thyristorschaltung 50 auf einem hohen Niveau. Es wird nun angenommen, daß die Thyristorschaltung
50 sich im Normalzustand befindet. In diesem Zeitpunkt sind der Rücksetzschalttransistor Q10 und der Ausgangspuffertransistor
Q11 beide im EIN-Zustand. Da sich der Transistor Q11 im EIN-Zustand befindet, befindet sich
die AusgangsSpannung Vaus des Vibratorausgangsanschlusses
41 auf Niedrigniveau. Da auch der Transistor Q10 sich im EIN-Zustand befindet, ist die Kondensatorspannung Vc an
der Verbindungsstelle des Widerstandes R und des Kondensators
C der Zeitkonstantenschaltung 39, welche an die Basis des Transistors Q6 der Komparatorschaltung 37 angelegt
ist, niedriger als die Referenzspannung Vr am Anschluß der Widerstände R1 und R2 der Teilerschaltung 38,
welche an die Basis des Transistors Q5 der Komparatorschaltung 37 angelegt ist. Somit fließt ein elektrischer Strom
durch die 'Stromspiegelschaltung CM. Die Ausgangsspannung V1 des Komparators 37 befindet sich auf einem Hochniveau
oder -pegel. Daher befindet sich der Transistor Q9 als Rücksetzsignalgenerator, dessen Basis mit der Spannung V1
beaufschlagt ist, im AUS-Zustand und somit wird der Transistor Q4 als Rücksetzschalter ebenfalls in den AUS-Zustand
überführt. In diesem Zustand wird nun angenommen, daß ein Setztriggersignal Si mit einem Hochpegel an den Setzeingangsanschluß
35 eingegeben wird. In diesem Zeitpunkt wird augenblicklich.der Transistor Q12 in den EIn-Zustand überführt,
um die Thyristorschaltung 50 zu setzen. Daher wird der Rücksetzausgangsanschluß 40 pegelmäßig auf einen Niedrigpegel
abgesenkt und die Transistoren Q10 und QI1 werden
beide in den AUS-Zustand überführt. Da der Transistor Q11
in den AUS-Zustand überführt ist, wird die Ausgangsspannung Vaus des Vibratorausgangsanschlusses 41 auf einen
Hochpegel angehoben. Da außerdem der Transistor Q10 in den AUS-Zustand gebracht ist, beginnt ein elektrischer
Strom über die Zeitkonstantenschaltung 39 zu fließen, um den Kondensator C aufzuladen.
Wenn eine vorgegebene Zeitperiode TO, die bestimmt ist durch die Referenzspannung Vr und die Zeitkonstante, die
definiert ist durch die Kapazität des Kondensators C und den Widerstandswert des Widerstandes R, vergangen ist vom
Zeitpunkt aus, wo ein elektrischer Strom zu fließen begann und die Kondensatorspannung Vc die Referenzspannung Vr
übersteigt, um die Komparatorausgangsspannung V1 auf einen Niedrigpegel zu ändern, beginnt ein elektrischer Strom in
den Transistor Q6 über den Emitter-Basisweg des Transistors Q9 zu fließen. Daher wird der Transistor Q9 in den EIN-Zustand
überführt und somit ebenfalls der Transistor Q4 in den EIN-Zustand gebracht. Daher wird die Thyristorschaltung
50 zurückgesetzt und das Potential des Rücksetzausgangsanschlusses 40 auf einen Hochpegel geändert. Da der Rücksetzausgangsanschluß
40 auf einen Hochpegel geändert wird, wird der Transistor Q10 in den EIN-Zustand überführt, um den
Kondensator C zu entladen. Somit wird die Komparatorausgangsspannung V1 auf einen Hochpegel zurückgebracht, um den
Transistor Q9 in den AUS-Zustand zu überführen. Somit erzeugt der Transistor Q9 ein Rücksetzeingangssignal, um den
Eingangsanschluß 36 zurück zu setzen. Daher wird auch der Transistor Q4 in den AUS-Zustand gebracht und der Rücksetzausgangsanschluß
40 wird auf einem Hochpegel gehalten oder in einem Rücksetzzustand (normaler Zustand). Da auch der
Rücksetzausgangsanschluß 40 auf einen Hochpegel angehoben
wird, wird der Transistor Q11 als Ausgangspuffer in den
EIN-Zustand gebracht und eine Ausgangsspannung Vaus des Vibratorausgangsanschlusses 41 auf einen Niedrigpegel
geändert.
5
5
In dem monostabilen Multivibrator des gerade beschriebenen Ausführungsbeispieles (Fig. 7) sind auch die Thyristorschaltung
oder Kippschaltung 50 und die Komparatorschaltung 37 getrennt. Daher bildet die Emitterbasisspannung
eines beliebigen Transistors keine Komponente, um die Impulsbreite der Ausgangsspannung Vaus zu definieren. Die Impulsbreite
der Ausgangsspannung Vaus des Vibratorausgangsanschlusses 41 ist gleich der Zeitperiode TO und wird bestimmt
durch die Referenzspannung Vr und die Zeitkonstante, die definiert ist durch die Kapazität des Kondensators C
und den Widerstandswert des Widerstandes R. Daher wird eine Ausgangsspannung mit einer Impulsbreite geliefert,
die unabhängig von der Temperatur ist.
Fig. 8 zeigt eine schematische Schaltung eines monostabilen Multivibrators eines vierten Ausführungsbeispieles
nach der Erfindung. In dieser Schaltung ist die Basis des Transistors Q11 mit dem Setzausgangsanschluß 42 der Flip-Flop-Schaltung
30 verbunden. Die anderen Verbindungen sind im wesentlichen die gleichen wie die des erstgenannten
Multivibrators. Daher sind entsprechende Teile oder Komponenten mit entsprechenden Bezugszeichen oder Kennungen versehen.
Die Beschreibung ist daher weggelassen. Die Wirkungsweise ist im wesentlichen die gleiche wie die der Schaltung
des erstgenannten Multivibrators. Diese Beschreibung ist ebenfalls nicht wiederholt.
Fig. 9 zeigt eine schematische Schaltung eines monostabilen
BAD
Multivibrators eines fünften Ausführungsbeispieles nach der Erfindung. In dieser Schaltung sind der Widerstand
R1 des Spannungsteilers 38 und der Widerstand R der Zeitkonstantenschaltung 39 gemeinsam mit dem Hochleistungsquellenpotential
Vcc verbunden. Die anderen Verbindungen sind im wesentlichen die gleiche wie die beim erstgenannten
Multivibrator. Daher sind entsprechende Teile oder Komponenten mit entsprechenden Bezugszeichen oder Kennungen
versehen und deren Beschreibung fortgelassen. Die Wirkungsweise ist ebenfalls im wesentlichen die gleiche wie
die der Schaltung des erstgenannten Multivibrators. Deren Beschreibung ist daher fortgelassen.
Auch bei der Schaltung des Ausführungsbeispieles gemäß
Fig. 9 sind die Referenzspannungsschaltung 38 und die Zeitkonstantenschaltung 39 mit dem gemeinsamen Leistungspotential verbunden. Daher sind die Schaltungen 38 und 39
unabhängig von jeder Änderung der Leistungsquellenspannung, wie dies beim Multivibrator des erstgenannten Ausführungsbeispieles
der Fall ist.
Selbstverständlich haben die Multivibratoren des zweiten bis fünften Ausführungsbeispieles der zuvor beschriebenen
Art im wesentlichen die gleichen Wirkungen wie die des ersten Ausführungsbeispieles.
Diese Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele der
zuvor beschriebenen Art beschränkt. Viele andere Ausführungsformen oder Änderungen können durch den Fachmann durchgeführt
werden, ohne daß hierbei der Gegenstand der Erfindung verlassen wird.
Aus dem vorhergehenden wurde klar ersichtlich, daß mit Hilfe
·" ·: !· ■■■■- - 3505303
des monostabilen Multivibrators nach der Erfindung eine
Ausgangsspannung erzeugt wird, deren Impulsbreite unabhängig von der Temperatur ist. Wenn ein Multivibrator der Erfindung in einem F/V-(Frequenz/Spannung)-Konverter bzw. Wandler einer Motorsteuer- oder Regelschaltung vorgesehen ist, kann eine feine Steuerung oder Regelung der Drehzahl des Motors erhalten werden.
Ausgangsspannung erzeugt wird, deren Impulsbreite unabhängig von der Temperatur ist. Wenn ein Multivibrator der Erfindung in einem F/V-(Frequenz/Spannung)-Konverter bzw. Wandler einer Motorsteuer- oder Regelschaltung vorgesehen ist, kann eine feine Steuerung oder Regelung der Drehzahl des Motors erhalten werden.
BAD ORIGINAL
Claims (5)
1. Monostabiler Multivibrator mit einer Spannungsteilereinrichtung
zum Teilen einer Spannung, die durch ein erstes und zweites Potential definiert ist, um eine
Referenzspannung zu erzeugen, mit einer Zeitkonstanten-Schaltungseinrichtung, an die diese Spannung angelegt
wird und mit einem Setzeingangsanschluß, an den ein Setzeingangssignal angelegt wird,
gekennzeichnet durch eine Komparatorschaltungseinrichtung (37) zum Vergleichen eines Referenzpotentials
der Spannungsteilereinrichtung (38) und eines Ausgangspotentials der Zeitkonstantenschaltungseinrichtung
(39), eine Rücksetzsignalerzeugungseinrichtung (Q9) zur Erzeugung eines Rücksetzeingangssignales
in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Komparatorschaltungseinrichtung (37), eine Kippschaltungseinrichtung
(30, 50), an die ein Rücksetzeingangssignal der Rücksetzsignalerzeugungseinrichtung (Q9)
und ein Setzeingangssignal des Setzeingangsanschlusses
ARABELLASTRASSE 4 · D-8OOO MÜNCHEN S1 ■ TELEFON C0B9J 011087 ■ TELEX ti-ZQlilO CPATHEJ ■ TELEKOPIERER 01 S3
(35) angelegt werden, um Setz- und Rücksetzausgangssignale zu liefern und eine Schalteinrichtung (Q1O),
die in Abhängigkeit von einem der Ausgangssignale der Kippschaltungseinrichtung (30) eingeschaltet wird,
um eine Ladung, die in der Zeitkonstantenschaltungseinrichtung (39) gespeichert ist, zu entladen.
2. Monostabiler Multivibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kipp-Schaltungseinrichtung
(30) eine Flip-Flop-Schaltung (30) vom Setz/Rücksetztyp ist.
3. Monostabiler Multivibrator nach Anspruch 17
dadurch gekennzeichnet , da-ß die Kipp-Schaltungseinrichtung
(30) eine Schaltung (50) ist, die einen Thyristor umfaßt.
4. Monostabiler Multivibrator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das erste
und zweite Potential jeweils ein Hoch- und ein Niedrigleistungsquellenpotential (Vcc bzw. Vee) ist.
5. Monostabiler Multivibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das erste
und zweite Potential jeweils ein vorgegebenes Potential (Vd) und ein Leistungsguellenpotential (Vcc bzw.
Vee) ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59043382A JPS60187120A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 単安定マルチバイブレ−タ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE3505308C2 DE3505308C2 (de) | 1987-05-27 |
Family
ID=12662261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (3)
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JP (1) | JPS60187120A (de) |
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