FR2635240A1 - Periodic switch - Google Patents

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Abstract

Astable switch for direct current comprising a first transistor T1 coupled to a second transistor T2 which is biased by a time constant circuit, characterised in that the transistor T1 is wired up in common collector mode and the transistor T2 in common emitter mode, in that the emitters are biased by a common resistor 7, in that a resistor 1 in the emitter of T1 provides the potential for biasing the time constant circuit which effects the charging of the capacitor 3 connected to the negative pole through a resistor 4 and a diode 5, this in the on phase of T1; the resistor 6 next effects the discharging of the capacitor during the on phase of T2 and off phase of T1. The output signal is delivered by the emitter of T1 or the current in its emitter or its collector.

Description

L'invention se rapporte à un commutateur périodique électronique pour courant continu, fonction pour laquelle on utilise généralement des circuits intégrés spécifiques ou des multivibrateurs astables formés de deux transistors associés à deux éléments RC réalisant une constante de temps. ces demiers exigent un nombre élevé de composants et présentent une difficulté de réglage du cycle de commutation. The invention relates to an electronic periodic switch for direct current, a function for which specific integrated circuits or astable multivibrators are generally used formed by two transistors associated with two RC elements achieving a time constant. these require a large number of components and present a difficulty in adjusting the switching cycle.

La présente invention a pour objet une réalisation de commutateur périodique ayant pour avantage de n'exiger qu'un nombre limité de composants, d'avoir un fonctionnement franc et régulier sur une large gamme de tension et de température, de permettre un réglage aisé des composantes du cycle et d'autoriser un début de cycle au choix par une phase de commutation positive ou négative. The subject of the present invention is an embodiment of a periodic switch having the advantage of requiring only a limited number of components, of having straightforward and regular operation over a wide range of voltage and temperature, of allowing easy adjustment of the components of the cycle and authorize the start of a cycle of your choice by a positive or negative switching phase.

Un autre avantage est constitué par le fait que la combinaison des éléments actifs constitue autant d'étages d'amplification de courant et accroit d'autant le rapport R/C de la constante de temps, ce qui permet l'emploi de capacité de plus faible valeur à diélectrique plastique au lieu et place de dispositifs électrochimiques, d'où une meilleure stabilité en température et au vieillissement, ainsi qu'une bonne reprocdubilité des caractéristiques. Another advantage is constituted by the fact that the combination of the active elements constitutes as many stages of current amplification and increases by as much the R / C ratio of the time constant, which allows the use of more capacity. low plastic dielectric value in place of electrochemical devices, resulting in better temperature and aging stability, as well as good reprocdubility of the characteristics.

Essentiellement, le commutateur périodique selon l'invention comprend un premier transistor branché en collecteur commun dont la base est reliée au collecteur d'un second transistor de même polarité branché en émetteur commun dont la base est polarisée par un circuit comprenant une capacité, deux résistances et une diode. Essentially, the periodic switch according to the invention comprises a first transistor connected to a common collector, the base of which is connected to the collector of a second transistor of the same polarity connected to a common emitter, the base of which is polarized by a circuit comprising a capacitor, two resistors. and a diode.

Le premier transistor délivre le courant de sortie susceptible d'être amplifié par un élément de commutation, les émetteurs des deux transistors sont couplés à une résistance commune connectée entre l'émetteur du deuxième transistor et la source de potentiel, une seconde résistance est disposée dans le circuit d'émetteur du premier transistor également, la constante de temps du dispositif est formé d'une capacité unique raccordée d'une part à la source de potentiel négative ou positive et d'autre part au point commun de deux résistances dont l'une est reliée à la base du deuxième transistor, l'autre à l'émetteur du premier transistor à travers une diode. The first transistor delivers the output current capable of being amplified by a switching element, the emitters of the two transistors are coupled to a common resistor connected between the emitter of the second transistor and the potential source, a second resistor is placed in the emitter circuit of the first transistor also, the time constant of the device is formed by a single capacitor connected on the one hand to the source of negative or positive potential and on the other hand to the common point of two resistors including one is connected to the base of the second transistor, the other to the emitter of the first transistor through a diode.

La sortie du dispositif peut être exploitée en tension prélevée sur l'émetteur au second transistor, en courant négatif dans le circuit commun d'émetteur ou en courant positif dans le circuit de collecteur du premier transistor. The output of the device can be exploited by the voltage taken from the emitter at the second transistor, by negative current in the common circuit of the emitter or by positive current in the collector circuit of the first transistor.

Plusieurs formes d'application du commutateur périodique selon l'invention sont décrites ci-après à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel:
La figure 1 représente un schéma appliqué à la commutation cyclique d'un relais.Several forms of application of the periodic switch according to the invention are described below by way of example and with reference to the appended drawing in which:
FIG. 1 represents a diagram applied to the cyclic switching of a relay.

La figure 2 une variante du circuit précédent. Figure 2 a variant of the previous circuit.

La figure 3 représente un circuit à sonie par transistor actionnant une menbrane pour la production d'un siganl sonore. FIG. 3 represents a loudspeaker circuit by transistor actuating a menbrane for the production of a sound siganl.

La figure 4 est un circuit à sortie sur transistor de commutation à polarité inversée lequel produit un signal lumineux interminenL
Le commutateur représenté à la figure I comprend deux transistors Tlet T2 du type
NPN dont les émetteurs sont couplés à travers la résistance (1), la base du transistor T I est relié au collecteur du transistor T2 et à la polarité + à travers la résistance (2). FIG. 4 is an output circuit on a reverse polarity switching transistor which produces an interminable light signal.
The switch shown in Figure I includes two Tlet T2 transistors of the type
NPN whose emitters are coupled through the resistor (1), the base of the transistor TI is connected to the collector of the transistor T2 and to the polarity + through the resistor (2).

Le circuit de polarisation de la base du transistor T2 est composé du condensateur (3) de la résistance (4) en série avec la diode (5) et de la résistance (6), la résistance (7) en série dans l'émetteur du transistor T2. Un relais de commutation estbranché entre l'émetteur du transistor Tl et le pôle négatif de la source. The bias circuit of the base of transistor T2 is composed of the capacitor (3) of the resistor (4) in series with the diode (5) and of the resistor (6), the resistor (7) in series in the emitter of transistor T2. A switching relay is connected between the emitter of transistor Tl and the negative pole of the source.

Le fonctionnement est alors le suivant: lorsque le commutateur est mis sous tension, le transistor T2 est bloqué car le condensateur (3j est déchargé, le transistor T1 est conducteur et le relais active en position "travail", le condensateur (3) est chargé progressivement à travers la résistance (4) et la diode (5) à partir du potentiel délivré à l'émetteur de T1, l'émetteur de T2 est polarisé par le pont diviseur formé par les résistances (1) et (7), lorsque la tension aux bornes du condensateur (3) atteint le seuil de polarisation de la base de T2 celuici est polarisé en conduction et bloque le transistor T1, le courant dans la résistance (7) est réduit à celui de la résistance (2), I'effet de résistance négative obtenu assure la transition à l'état bloquant de T1 par réduction du potentiel d'émetteur de T2 lequel passe aussi à l'état de saturation, le potentiel de l'émetteur de T1 est ainsi rendu négatif, la charge du condensateur s'annule et le relais n'est plus alimenté. Le condensateur (3) se décharge alors à travers la résistance (6) car la diode (5) bloque le courant circulant dans la résistance (4) et maintient en conduction le transistor T2, jusqu'à ce que la tension aux bornes du condensateur devienne insuffisante à la polarisation de sa base, le transistor T2 se bloque, le courant dans T1 s'accroit ainsi que sa tension d'émetteur et le cycle recommence. Les résistances (4) et (6) peuvent être du type ajustable afin de permettre un réglage précis du cycle de commutation.La figure 2 représente une variante du branchement d'un condensateur (3) lequel est relié au pôle positif de la source, cette configuration permet de commencer le cycle par un état de repos. Dès la mise sous tension, on obtient une polarisation immédiate du transistor T2, l'état de conduction intervient lorsque le courant de charge du condensateur à travers la résistance devient insuffisant pour assurer la conduction deT2. The operation is then as follows: when the switch is energized, the transistor T2 is blocked because the capacitor (3j is discharged, the transistor T1 is conductive and the relay activates in the "working" position, the capacitor (3) is charged gradually through the resistor (4) and the diode (5) from the potential delivered to the T1 emitter, the T2 emitter is polarized by the divider bridge formed by the resistors (1) and (7), when the voltage across the capacitor (3) reaches the polarization threshold of the base of T2, this is polarized in conduction and blocks the transistor T1, the current in the resistor (7) is reduced to that of the resistor (2), I negative resistance effect obtained ensures the transition to the blocking state of T1 by reduction of the emitter potential of T2 which also passes to the saturation state, the emitter potential of T1 is thus made negative, the charge of the capacitor is canceled and the relay The capacitor (3) then discharges through the resistor (6) because the diode (5) blocks the current flowing in the resistor (4) and keeps the transistor T2 in conduction, until the voltage across the capacitor becomes insufficient at the polarization of its base, the transistor T2 is blocked, the current in T1 increases as well as its emitter voltage and the cycle begins again. The resistors (4) and (6) can be of the adjustable type in order to allow a precise adjustment of the switching cycle. FIG. 2 represents a variant of the connection of a capacitor (3) which is connected to the positive pole of the source, this configuration makes it possible to start the cycle with a state of rest. As soon as power is applied, an immediate bias of the transistor T2 is obtained, the conduction state occurs when the charge current of the capacitor through the resistor becomes insufficient to ensure the conduction of T2.

La figure 3 montre la commande d'un transistor de commutation T3 par le courant issu de l'émetteur de T1 à travers les résistances (1) et (7), la résistance (8) est une résistance formant diviseur de tension afin d'obtenir une polarisation en tension de la base du transistor
T3 ce qui procure une commutation franche et un bon état de blocage de T3. FIG. 3 shows the control of a switching transistor T3 by the current coming from the emitter of T1 through the resistors (1) and (7), the resistor (8) is a resistor forming a voltage divider in order to obtain a voltage bias of the base of the transistor
T3 which gives a frank switching and a good blocking state of T3.

Cette figure représente un avertisseur dans lequel la modulation du courant fournie par le multivibrateur génère une fréquence acoustique traduite en signal sonore par la menbrane du haut parleur (9). This figure represents an alarm in which the modulation of the current supplied by the multivibrator generates an acoustic frequency translated into an audible signal by the menbrane of the loudspeaker (9).

La figure 4 représente une variante dans laquelle le transistor de commutation T4 est du type NTPN polarisé en conduction par le courant délivré par le collecteur de T1, la résistance (10) fournit une commande en tension comme décrit précédemment. FIG. 4 represents a variant in which the switching transistor T4 is of the NTPN type polarized in conduction by the current delivered by the collector of T1, the resistor (10) provides a voltage command as described above.

Dans cette application, le transistor T4 alimente périodiquement la lampe (11) d'un signal clignotant. In this application, the transistor T4 periodically supplies the lamp (11) with a flashing signal.

La présente invention concerne un large champ d'application et notamment les dispositifs de signalisation sonore et lumineux.  The present invention relates to a wide field of application and in particular sound and light signaling devices.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1) Commutateur astable pour courant continu comprenant deux transistors de1) Astable switch for direct current comprising two transistors même type (Tl) et (T2) en couplage direct soit la base de (Tl) reliée au same type (Tl) and (T2) in direct coupling, i.e. the base of (Tl) connected to collecteur de (T2) et à la résistance de polarisation (2) caractérisé en ce que le collector of (T2) and to the bias resistor (2) characterized in that the premier transistor (T1), couplé en mode collecteur commun, comporte une first transistor (T1), coupled in common collector mode, has a résistance d'émetteur (1) alors que le deuxième (T2) couplé en émetteur emitter resistance (1) while the second (T2) coupled as an emitter commun est polarisé d'une part par les résistances de base (4) et (6) et la diode common is polarized on the one hand by the basic resistors (4) and (6) and the diode (5), et d'autre part par la résistance d'émetteur (7), un condensateur (3) est (5), and on the other hand by the emitter resistance (7), a capacitor (3) is connecté entre le point commun des résistances (4) et (6) et une des polarités connected between the common point of the resistors (4) and (6) and one of the polarities du circuit, suivant ce couplage la conduction de l'un des transistors (T1) ou of the circuit, following this coupling, the conduction of one of the transistors (T1) or (T2) réalise le blocage de l'autre transistor. (T2) blocks the other transistor. 2) Commutateur selon la revendication caractérisé en ce que le potentiel de2) Switch according to claim characterized in that the potential of charge du condensateur (3) est prélevé sur l'émetteur du transistor (T1) à charge of the capacitor (3) is taken from the emitter of the transistor (T1) at travers une résistance (4) et une diode (5). through a resistor (4) and a diode (5). 3) Commutateur selon les revendications I et 2 caractérisé en ce que les voies de3) Switch according to claims I and 2 characterized in that the channels of charge et de décharge du condensateur (3) sont les résistances (4) et (6) reliés charge and discharge of the capacitor (3) are the resistors (4) and (6) connected respectivement à la diode (5) et à la base du transistor (T2), les voies de charge respectively at the diode (5) and at the base of the transistor (T2), the charge channels et de décharge étant différentiées et fonction de la polarité à laquelle est reliée and discharge being differentiated and depending on the polarity to which is connected le condensateur (3). the capacitor (3). 4)Commutateur selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que4) Switch according to one of claims 1 to 3 characterized in that l'exploitation du signal de sortie peut être obtenu sous forme de potentiel à the exploitation of the output signal can be obtained in the form of potential at l'émetteur du transistor (T1) ou par prélèvement de courant positif ou négatif the emitter of the transistor (T1) or by taking positive or negative current issus de l'émetteur ou du collecteur dudit transistor.  from the emitter or the collector of said transistor.
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