DE1059961B - Bistabile Kippschaltung fuer die Bildung einer relaisartig arbeitenden Einrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

In der Hauptpatentanmeldung S 46365 VIII a /21 a ¹ ist bei einer bistabilen Kippschaltung für die Bildung einer relaisartig arbeitenden Einrichtung, welche zwei Transistoren enthält, von denen der eine mit seiner Kollektorelektrode unmittelbar oder über einen Widerstand mit der Basiselektrode des anderen Transistors verbunden und die Kollektorelektrode dieses Transistors über einen Widerstand mit der Basiselektrode des ersten Transistors rückgekoppelt ist, die neuartige Schaltung vorgeschlagen worden, wonach die Emitterelektroden beider Transistoren miteinander galvanisch verbunden sind, die Steuerspannung der Anordnung über einen Reihenwiderstand an die Emitter-Basis-Strecke des ersten Transistors angelegt ist und die Ausgangsspannung an einem Schaltungsglied über die Emitter-Kollektor-Strecke des zweiten Transistors abgenommen wird.

Bei dieser Anordnung wird der zweite Transistor, der für die Speisung des Verbrauchers bestimmend ist, bei einem bestimmten oberen Wert der Eingangs-Steuerspannung der Anordnung gesperrt und bei einem bestimmten unteren Wert der Eingangssteuerspannung geöffnet. Es ist also jeweils je eine entsprechende Veränderung der Eingangssteuerspannung für die Erreichung der Steuerung des zweiten Transistors für Durchgang bzw. Sperrung erforderlich. Eine solche Anordnung läßt sich vorteilhaft dadurch weiterbilden, daß erfindungsgemäß parallel zu dem Widerstand, welcher den zusätzlichen Steuerstrom über die Steuerstrecke des ersten Transistors begrenzt, ein Kondensator geeigneter Größe parallel geschaltet wird. Wird dieser in bestimmter Weise bemessen, so wird erreicht, daß bei einem bestimmten Wert der Eingangssteuersp.annung der zweite Transistor nach einem bestimmten Zeitwert geöffnet und dann anschließend selbsttätig nach einem zweiten Zeitwert wieder gesperrt wird. Das Verhältnis der beiden Zeitwerte bis zum öffnen des zweiten Transistors und bis zu seiner nachfolgenden Sperrung läßt sich, wie sich durch Versuche ergeben hat, auf einfache Weise durch eine Veränderung der Eingangssteuerspannung des Systems verändern. Diese Abhängigkeit ist z. B. derart, daß, wenn die Eingangssteuerspannung vergrößert wird, der Zeitwert für den geöffneten Zustand des zweiten Transistors verkleinert wird, während die Zeit für die.45 Sperrung dieses Transistors praktisch unverändert bleibt.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung" wird auf das Ausführungsbeispiel nach der Zeichnung Bezug genommen. In dieser bezeichnen 1 bzw. 2 den ersten bzw. den zweiten Transistor. In Reihe mit jedem der Transistoren liegt ein Widerstand 3 bzw. 4. Der Widerstand 4 kann in der Anordnung z. B. der Verbraucherwiderstand sein. Ein Verbraucher kann aber Bistabile Kippschaltung für die Bildung
einer relaisartig arbeitenden Einrichtung

Zusatz zur Patentanmeldung S 46365 VIII a /21 a¹
(Auslegeschrift 1 035 204)

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Otto Werner, Berlin-Siemensstadt,
ist als Erfinder genannt worden

auch seinerseits an den Ausgang des Transistors 2 bzw. an den Widerstand 4 als Spannungsquelle angeschlossen sein. Die Anordnung wird gespeist von der Gleichspannungsquelle, die an den Klemmen 5 und 6 liegt. An den Klemmen 7 und 8 liegt die Eingangssteuerspannung U_st des Systems, Die. Speisung der Steuerstrecke des Transistors 1 erfolgt über einen Reihenwiderstand 9. Zwischen der Steuerelektrode 1 b des ersten Transistors 1; und der Ausgangselektrode des zweiten Transistors 2 c ist der Widerstand 10 eingeschaltet, welcher für die Führung eines zusätzlichen Steuerstromes über die Steuerstrecke am Transistor 1 bestimmend ist und diesen Strom nach oben begrenzt. Parallel zu diesem Begrenzungswiderstand 10 für den zusätzlichen Steuerstrom des ersten Transistors ist erfindungsgemäß der Kondensator 12 geschaltet. Die Steuerstrecke des Transistors 2 wird im Falle dieses Ausführungsbeispieles gespeist über, den Widerstand in Form des Ventil 11. Auch diesem Ventil Il kariii ein besonderer Kondensator, wie z. B. 13, parallel geschaltet sein. Die Wirkungsweise der Anordnung ist, wird zunächst von dem Ventil 11 mit dem Parallelkondensator. 13 abgesehen und eine einfache durchgehende Leitung ohne Ventil angenommen, die folgende.

Der zusätzliche Steuerstrom für den Transistor-1 setzt sich zusammen aus einem Strom über den Widerstand 10 und dem Lade- bzw. Entladestrom des Kondensators 12. Bei einer bestimmten Höhe der Steuerspannung Ust würde z. B., solange der Ladestrom des Kondensators 12 von 5 über 1 a-1 b, den

' ^:: '■■''■ 909 558/305

Kondensator 12 und den Widerstand 4 nach der Klemme 6 fließt, der Transistor 1 voll geöffnet und dementsprechend der Transistor 2 gesperrt sein. Ist der Kondensator 12 geladen, so reicht der nun allein durch den/Widerstand 10 bestimmte zusätzliche Steuerstrom nicht aus, um· den Transistor 1 im voll geöffneten Zustand zu; halten. Der Transistor 2 wird daher etwas geöffnet, was zur Folge hat, daß der Kondensator 12 sich in einem. Tejlstrom über den Widerstand 9, die Steuerspannungsquelle 7, 8 und den Transistor 2 entlädt. Ein weiterer .Teilentladestrom fließt über den Widerstand 10. '''Durch' den Entladestrom "über den Widerstand 9 wird, aber der Transistor 1 wegen des an seiner Basiselektrode 1 b entstehenden positiven Potentials ganz gesperrt, so daß Transistor 2 „voll öffnet. Ist der Kondensator 12 entladen, so fließt über den Transistor 1 der volle durch die S teuer spannung U_st und den Widerstand 9 gegebene Steuerstrom. Dadurch verringert sich die Steuerspannung für den Transistor 2, was wieder eine Potentialverschiebung am Punkt 2 c im Sinne einer Erhöhung der Spannung au den Elektroden 2 a, 2 c zur Folge hat. Der Kondensator 12 wird daher wieder aufgeladen, und das geschilderte Spiel beginnt von neuem. ,

Eine Änderung der S teuer spannung U_st hat nun insbesondere eine Änderung der Entladezeit des Kondensators 12 zur Folge. Eine Erhöhung der Steuerspannung U_st verringert die Entladezeit, also die Zeit, während der der Transistor 2 geöffnet ist; eine kleinere Steuerspannung Ust vergrößert diese Zeit. Durch Änderung der Steuerspannung [7_Si ist es auf diese Weise möglich, das Verhältnis von Öffnungszu Sperrzeit des Transistors 2 stetig zu verändern. Bei einem unteren Steuerspannungswert U_st bleibt der Transistor 2 dauernd voll geöffnet und bei einem oberen Steuerspannungswert dauernd voll gesperrt, während bei Steuerspannungswerten, die zwischen diesen Grenzwerten liegen, öffnungs- und Sperrzeiten einander ablösen.

Wie bereits in der Patentanmeldung S 47051/21 a¹ vorgeschlagen, wird das Verhalten einer solchen Kippschaltung verbessert, wenn in den Steuerkreis des Transistors 2 eine Gegenspannung bzw. ein Widerstand mit Schwellwert, wie z. B. ein Trockengleichrichter, eingefügt wird. In dem Ausführungsbeispiel ist hierfür das bereits erwähnte Trockengleichrichterventil 11 vorgesehen.

Dieses Ventil bedingt infolge seiner nichtlinearen spannungsabhängigen Stromspannungskennlinie, daß in dem Steuerkreis eine Mindestspannung wirksam sein muß, damit ein nennenswerter Strom im Steuerkreis des Transistors 2 fließen kann. Bei geringer Überschreitung dieser Mindestspannung erhöht sich dagegen der Steuerstrom erheblich, wie es zur Umsteuerung des Transistors 2 vom Zustand der Sperrung in denjenigen der vollen Durchlässigkeit erwünscht ist. Weiterhin hat die Einfügung einer solchen Gegenspannung bzw. eines Widerstandes mit Schwellwert in den Steuerkreis zu'r Folge, daß wegen der größeren Mindeststeuerspannung der größte Steuerstrom im Transistor 1 einen kleineren Wert besitzen darf als ohne eine solche Hilfseinrichtung. Der zusätzliche Steuerstrom über den Widerstand 10 darf daher für die vollständige Sperrung des Transistors 2 kleiner sein.

Es hat sich nun gezeigt, daß eine weitere Verbesserung durch die Parallelschaltung eines Kondensators 13 zum Ventil 11 erreicht wird. Der Lade- bzw. Entladestrom dieses Kondensators beschleunigt die Umsteuerung des Transitors 2 vom geöffneten zum gesperrten Zustand, und umgekehrt.

Wie bereits erwähnt, ist die Zeitdauer für den gesperrten Zustand des Transistors 2 praktisch durch die Ladezeit des Kondensators 12 bestimmt, während die Entladezeit des Kondensators 12, die durch die Steuerspannung verändert werden kann, die Zeitdauer für den geöffneten Zustand des Transistors 2 bestimmt. Die absolute Zeitdauer der Ladung bei gegebenen Widerstandswerten ist abhängig von der Größe des Kondensators und läßt sich durch dessen Einstellung somit verändern.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Bistabile Kippschaltung für die Bildung einer relaisartig arbeitenden Einrichtung, welche zwei Transistoren enthält, von denen der eine mit seiner Kollektorelektrode unmittelbar oder über einen Widerstand mit der Basiselektrode des anderen Transistors verbunden und die Kollektorelektrode dieses Transistors über einen Widerstand mit dei Basiselektrode des ersten Transistors rückgekoppelt ist sowie die Emitterelektroden beider Transistoren miteinander galvanisch verbunden sind und die Steuerspannung der Anordnung über einen Reihenwiderstand an die Emitter-Basis-Strecke des ersten Transistors angelegt ist, nach Patentanmeldung S 46365 VIII a/21 a¹, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem zwischen der Basis des ersten Transistors und der Kollektorelektrode des zweiten Transistors liegenden Begrenzungswiderstand für den zusätzlichen Steuerstrom ein Kondensator geschaltet ist, der durch seine Ladung von der Speisespannungsquelle der Anordnung und seine Entladung den Durchlaß und die Sperrung des zweiten Transistors in bestimmtem Rhythmus abhängig von der Steuereingangsspannung der Anordnung steuert.

2. Rückkopplungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Speisung der Steuerstrecke des zweiten ■ Transistors vom Ausgang des ersten Transistors über ein Gegenspannungsglied bzw. ein Widerstandsglied mit Schwellwertcharakter auch parallel zu diesem Schaltglied ein Kondensator geschaltet ist.

3. Rückkopplungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren in ihrem Wert einstellbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 558/305 6.59