DEM0020170MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 24. September 1953 Bekanntgemacht am 2. Februar 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Das Hauptpatent betrifft eine Schaltungsanordnung für Zählketten unter Verwendung von Zweipolen mit teilweise fallender Strom-Spannungs-Charakteristik, z. B. Glimmdioden, Thermistoren, p-Typ-Transistoren, Dynatrons usw., im Hauptpatent kurz als »Dioden« bezeichnet.
• Die dabei beschriebene Schaltung ist unabhängig von der Stufenzahl.

Zwischen zwei Leitungen α ( + ) und b (—), auf welche die Zählimpulse als Potentialveränderungen gegeben werden, liegen für alle Stufen in gleicher Weise je eine Diode und damit in Reihe je ein Gleichrichter und ein Arbeitswiderstand. Die Verbindung von der einen Stufe zur nachfolgenden Stufe wird durch einen Kondensator gebildet, der in der einen Stufe am Verbindungspunkt des Gleichrichters mit dem Arbeitswiderstand und in der nachfolgenden Stufe am Verbindungspunkt zwischen der Diode und dem Gleichrichter liegt.

Die beispielsweise darin verwendeten Glimmdioden haben eine geringe Funktionsgeschwindigkeit, die durch die Aufbauzeit und die Entionisierungszeit bestimmt wird. Diese Zählketten haben deshalb den Nachteil, daß sie nur bis zu etwa ιo³ Impulsen/Sekunde brauchbar sind.

Die Zusatzerfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, eine wesentlich verbesserte Schaltanordnung für Zählketten unter Verwendung von

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als Zweipol geschalteten Schaltelementen mit teilweise fallender Strom-Spannungs-Kennlinie nach Patent 923 553 zu schaffen, was im wesentlichen durch die Verwendung von als Zweipol geschalteten Transistoren ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird die erwähnte Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen zwei Leitungen a, b, auf welche die Zählimpulse durch Potentialveränderungen gegeben werden, als Zweipol geschaltete Spitzen-Transistoren T₁, T₂ ... in allen Stufen gleichartig in der Weise angeordnet sind, daß in Reihe mit je einem Spitzen-Transistor T₁ ein Gleichrichter GZ₁ und ein Arbeitswiderstand R₁ liegen und z,wischen dem Verbindungspunkt des Gleichrichters GZ₁ und des Arbeitswiderstandes R₁ einer Stufe und dem Verbindungspunkt eines Transistors T₂ mit dem Gleichrichter Gl₂ der nächsten Stufe ein Kondensator C^₁ angeordnet ist.
Die Erfindung wird nun an Hand der Figuren näher beschrieben.

Fig. ι zeigt einen Spitzen-Transistor mit kurzgeschlossenem Emitterkreis und Basiswiderstand; Fig. 2 zeigt die Strom-Spannungs-Kennlinie eines Spitzen-Transistors für verschiedene Werte des Basiswiderstandes Rß;

Fig. 3 zeigt ein Oszillogramm des »Zündvorganges« eines Spitzen-Transistors;

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung;

Fig. 5 zeigt ein Oszillogramm des Spannungsverlaufs über einem der Arbeitswiderstände R.

In Fig. ι ist ein Spitzen-Trarisistor mit kurzgeschlossenem Emitterkreis im Prinzip dargestellt. Die Größe .des Basiswiderstandes Rß bestimmt den Verlauf der Strom-Spannungs-Kennlinie, d. h. in Analogie zur Glimmdiode die »Zündspannung« und die »Brennspannung«, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Wächst die negative Kollektorspannung zu negativeren Werten an, dann steigt der Kollektorruhestrom /_c0 erst geringfügig an bis auf etwa —1 niA. Bei einer durch den Basiswiderstand R_B bestimmten Spannung bricht plötzlich der Sperrwiderstand zwischen Kollektor und Basis zusammen, d. h. bei fallenden Werten von —: U_c steigt der Kollektorstrom J_c stark an. Der Übergang vom »gesperrten« Zustand in den »leitenden« Zustand vollzieht sich, wie aus dem Oszillogramm der Fig. 3 zu entnehmen ist, in sehr kurzer Zeit, und zwar in Bruchteilen von Mikrosekunden. Die »Zündspannung« des Spitzen-Transistors läßt sich mit Hilfe von R_B in dieser Schaltung z\vischen — 5 und —50 Volt einstellen, während die »Brennspannung« zwischen — 2 und 1— 20 Volt einstellbar ist.

Fig. 4 zeigt beispielsweise eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.

Zwischen den beiden Leitungen a ( + ) und b (—) liegen in Reihe je ein Spitzen-Transistor T, ein Gleichrichter Gl und ein Arbeitswiderstand R, die in den ersten beiden Stufen der Zählkette speziell mit I₁, I₂, Ge₁, Ge₂, R₁, R₂ bezeichnet sind. Der Ermitter des Transistors liegt dabei an der Leitung a, die ein positives Potential hat. Die Basis B ist über einen stetig regelbaren Basiswiderstand Rß ebenfalls mit der Leitung α verbunden,' während der Kollektor C über den Gleichrichter Gl und den Arbeitswiderstand R mit der Leitung b verbunden ist, die auf negativem Potential liegt.

Der Transistor dient dabei als Schaltelement mit teilweise fallender Strom-Spannungs-Kennlinie (Fig. 2). Die Zählkette arbeitet analog dem Hauptpatent.

Der erste Transistor T₁ sei gezündet, d. h. im Gebiet des Durchlaßwiderstandes. Ein Anwachsen des Kollektorstromes über alle Grenzen, das zur. Zerstörung des Kollektors führen würde, wird durch den Arbeitswiderstand unmöglich gemacht.

In diesem Zustand leiten der Transistor T₁ und ebenfalls der Gleichrichter Gl₁, es fließt daher auch durch R₁ ein Strom, und der Spannungsabfall über R₁ lädt den Kondensator C^₁ auf beispielsweise 10 Volt auf. Ein negativer Zählimpuls auf der Leitung α bringt den leitenden Transistor T₁ in den Sperrzustand, weil die Brennspannung unterschritten wird, die Spannung über R₁ wird o, und an der zweiten Belegung des Kondensators C_Kl liegt das Potential —10 Volt. Dieses Potential sperrt den Gleichrichter GZ₂; das Potential kann sich nicht ausgleichen. Diese Potentialdifferenz zwischen Kollektor und Emitter ist erst dann zur Zündung des zweiten Transistors T₂ ausreichend, wenn der negative Impuls auf der Leitung α endet. Da die normale Potentialdifferenz zwischen Emit-, ter und Kollektor unter der einstellbaren »Zündspannung« der Transistoren liegt, kann nur der Transistor zünden, an dessen Kollektor ein zusätzliches negatives Potential liegt, bei dem also die gesamte Potentialdifferenz . die Zündspannung übersteigt.

Bei einem weiteren negativen Zählimpuls auf der Leitung α wiederholt sich der Vorgang, d. h. der jetzt leitende Transistor T₂ wird gesperrt, und mit dem Ende des Zählimpulses wird der dritte Transistor T₃ leitend usf. Die Kondensatoren C^ — für die zweite Stufe mit C^₂ und für eine der ersten etwa vorhergehenden Stufe mit C^₀ bezeich- , net — üben hierbei die gleiche Funktion aus, wie oben für den Kondensator C^₁ geschildert.

Mit Zählketten dieser Art lassen sich hohe Zählgeschwindigkeiten erzielen, z. B. io⁵ Impulse/Sekünde und mehr.

Die Erfindung wurde an Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Dies bedeutet jedoch keinerlei Einschränkung des Wesens und der Anwendbarkeif der Erfindung.

Claims (3)

1. PaTENTANSPKÜCHE:

   . i. Schaltungsanordnung für Zählketten unter Verwendung von als Zweipol geschalteten Schaltelementen mit teilweise fallender Strom-Spannungs-Kennlinie nach Patent 923 553, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Leitungen (a, b), auf welche die Zählimpulse durch Potentialveränderung gegeben werden, als Zweipol geschaltete Spitzen-Transistoren (T₁, T₂ . . .) in

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   allen Stufen gleichartig in der Weise angeordnet sind, .daß in Reihe mit je einem Spitzen-Transistor (T₁) ein Gleichrichter (GZ₁) lind ein Arbeitswiderstand (R₁) liegen und zwischen dem Verbindungspunkt des Gleichrichters (GZ₁) und des Arbeitswiderstandes (R₁) einer Stufe und dem Verbindungspunkt eines Transistors (T₂) mit dem Gleichrichter (Gl₂) der nächsten Stufe ein Kondensator (C^₁) angeordnet ist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen-Transistoren derart angeordnet sind, daß ihr Emitterkreis durch die eine Leitung (a) kurzgeschlossen ist, während der Kollektor mit der einen Elektrode des entsprechenden Gleichrichters verbunden ist.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Basis und der einen Leitung (a) ein stetig regelbarer Widerstand (R_B) zur Einstellung der Zündspannung der Spitzen-Transistoren angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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