DE1078615B - Schaltungsanordnung zur Umschaltung eines astabilen Multivibrators mit zwei Verstaerkerelementen in den bistabilen oder monostabilen Zustand - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Umschaltung eines astabilen Multivibrators mit zwei Verstärkerelementen in den bistabilen oder monostabilen Zustand.

Es ist in der Impulstechnik bekannt, zur Impulserzeugung astabile Kippschaltungen zu verwenden, die aus elektronischen Schaltmitteln, z. B. Röhren oder Transistoren, aufgebaut sind. Diese Schaltungen kippen, wenn sie einmal angeregt sind, laufend jeweils in einem durch ihre Dimensionierung bedingten Zeitabstand von einem ihrer beiden Zustände in den anderen und liefern dadurch fortlaufend Impulse in einem bestimmten zeitlichen Abstand. Die einmal durch die Dimensionierung der Schaltung festgelegte Impulsfolge kann in ihrer Frequenz ohne einen schaltungsmäßigen Eingriff nicht mehr geändert werden. Genauso ist es nicht möglich, ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand die Schaltung selbst in einer definierten Lage stillzusetzen.

Es sind zwar auch monostabile bzw. bistabile Kippschaltungen bekannt, die durch Impulse in eine definierte Lage gesteuert werden können, aber weder die monostabile noch die bistabile Kippschaltung kann von sich aus, also ohne Steuerimpulse zu erhalten, fortlaufend in einem definierten Zeitabstand Impulse erzeugen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine astabile Multivibratorschaltung zu schaffen, die durch ein Steuerpotential in eine bistabile bzw. monostabile Kippschaltung umschaltbar ist. Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens zwischen einer Ausgangselektrode eines für die Kipplage maßgebenden elektronischen Schaltmittels des Multivibrators und einer Sperrstromquelle ein Spannungsteiler vorgesehen ist und eine an dem Spannungsteiler abgreifbare Spannung über einen Gleichrichter an die Steuerelektrode eines für die entgegengesetzte Kipplage maßgebenden elektronischen Schaltmittels des Multivibrators angelegt wird, durch die bei Vorhandensein eines entsprechend großen Sperrpotentials der astabile Kippvorgang gesperrt wird.

Auf diese Weise ist es gemäß der Erfindung möglich, durch ein entsprechend großes Sperrpotential den astabilen Zustand zu beenden und durch impulsartiges Unterbrechen des Sperrpotentials die Kippschaltung in jede gewünschte Lage umzusteuern.

Einzelheiten der Erfindung gehen aus dem an Hand der Figur erläuterten Ausführungsbeispiel hervor.

In der Fig. 1 ist eine aus den Transistoren T1 und T 2 aufgebaute astabile Kippschaltung dargestellt, deren Kippfrequenz durch die Zeitkonstanten der beiden Basisstromkreise C1, R7 bzw. C2, RS bestimmt ist. Bei Vorhandensein der Speisespannung +!7, O wird durch die durch die Toleranzen der Schalt-Schaltungsanordnung zur Umschaltung

eines astabilen Multivibrators

mit zwei Verstärkerelementen

in den bistabilen oder monostabilen

Zustand

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Phys. Hans Neuss, München,
ist als Erfinder genannt worden

elemente bedingte Unsymmetrie einer der beiden Transistoren Tl oder T2 leitend, während der andere sperrt. Es wird angenommen, daß zunächst der Transistor 7Ί leitet und der Transistor T2 sperrt. In diesem Fall ist das Basispotential des Transistors T 2 um die Ladespannung des Kondensators C1 größer als das am Emitter des Transistors T 2 liegende Potential + U. Der Transistor Γ 2 bleibt also so lange gesperrt, bis der Kondensator C1 sich über den Widerstand R 7 entladen hat. Während dieser Zeit wird der Kondensator C2 über die Basis des Transistors T1 auf den Wert von +U aufgeladen (+t/, Tl, C2, Rb, O).

Ist nun das Potential des Kondensators C1 so weit abgesunken, daß der Transistor T2 leitend wird, so liegt jetzt durch die Serienschaltung des Kondensators C2 mit der Stromquelle -f- U fast das Potential 2 U an der Basis des Transistors Tl, und dieser wird nunmehr gesperrt. Die Sperrung dauert ebenfalls so lange, bis die Ladung von C 2 über den Widerstand R8 unter den Wert des am Emitter vom Transistor Tl liegenden Potentials abgesunken ist. In dieser Weise werden die Widerstände R 5 und 2? 6 in gleichen durch die Schaltelemente Cl, C2, R7 und R8 bedingten Zeitabständen abwechselnd von Strom durchflossen.

Um nun die astabile Kippschaltung in eine bistabile Kippschaltung umschalten zu können, d. h. den periodischen Kippvorgang zu unterbinden und durch eine Impulssteuerung zu ersetzen, ist gemäß der Erfindung zwischen jeder Ausgangselektrode (Kollektor vom

909 768/282

Transistor T1 bzw. T2) der beiden elektronischen Schaltmittel und einer Sperrstromquelle Usp ein Spannungsteiler Rl/R2 bzw. i?3/i?4 vorgesehen, und an beiden Spannungsteilern wird jeweils eine Spannung abgegriffen und über Gleichrichter GrI bzw. Gr2 jeweils an die Steuerelektrode des anderen elektronischen Sehaltmittels angelegt.

Ist beispielsweise, wenn von der Sperrstromquelle Usp das Sperrpotential eintrifft, gerade der Transistor Tl leitend und der Transistor T 2 gesperrt, so liegt an dem Spannungsteiler R VR 2 die Spannung Usp—U. Wenn Usp größer ist als U, wird von dem Spannungsteiler R1/R2 auch in jedem Fall eine Spannung abgegriffen, die ebenfalls größer als U ist. Die Basis des Transistors T2 ist also positiver als der Emitter, und demzufolge bleibt der Transistor T2 gesperrt. An dem aus den Widerständen R3 und i?4 gebildeten Spannungsteiler wird aber, solange wie der Transistor T 2 gesperrt ist, infolge des durch die Dimensionierung der Schaltung festgelegten Verhältnisses des Widerstandes R3 : (R4+R6) eine Spannung abgegriffen, die kleiner ist als die Spannung U. Demzufolge sperrt der Gleichrichter Gr 2, und der Transistor Tl bleibt leitend.

Soll nun die Kippschaltung in ihre andere Lage umgesteuert werden, so wird das Sperrpotential von Usp kurzzeitig unterbrochen, und die Schaltung kippt in ihre andere stabile Lage. In dieser Lage wird nunmehr durch das am Spannungsteiler RZ und i?4 abgegriffene Potential der Transistor Tl gesperrt gehalten.

Außerdem besteht die Möglichkeit, durch Impulse an den Punkten Ul bzw. t/2 die durch das angelegte Sperrpotential bistabil gewordene Kippschaltung sofort in eine bestimmte der beiden möglichen Lagen hinzusteuern, beispielsweise durch einen positiven Impuls an dem Punkt Ul oder einen negativen Impuls an dem Punkt t/2 in die Lage, in der der Transistor Tl leitend ist. Bei einer derartigen Steuerung entkoppeln die Gleichrichter Gr3 und Gr4 die beiden Punkte t/l und t/2.

Die Zeit, in der das Sperrpotential Usp abgeschaltet sein muß, um die nunmehr bistabile Kippschaltung von der einen in die andere Lage umzusteuern, kann durch die Größe des Sperrpotentials Usp beeinflußt werden. Die unterste Grenze des Sperrpotentials ist durch die kleinste Spannung gegeben, die bei leitendem Transistor Tl den Transistor T 2 noch gesperrt hält. Die obere Grenze des Sperrpotentials ist die größte Spannung, bei der bei gesperrtem Transistor Tl der Gleichrichter Gr 1 noch gesperrt bleibt. Bei Vernachlässigung der Spannungsabfälle in den Transistoren und Gleichrichtern und unter der Annahme R1>R2^>R5 wird nach Entsperren des Transistors Tl die Basis des Transistors T2 ungefähr auf die Spannung 2 U gebracht, d. h., auf annähernd dieselbe Spannung, auf der sie sich im ersten Augenblick nach dem Sperren vom Transistor T2 beim astabilen Kipp Vorgang befindet. Wird jetzt die Sperrspannung Usp abgeschaltet, so ist offensichtlich die Kippzeit gleich die Hälfte der ursprünglichen Schwingungsdauer der astabilen Kippschaltung.

In Fig. 2 ist eine weitere astabile Kippschaltung mit zwei Trasistoren Tl und T 2 dargestellt. Im astabilen Zustand ist die Wirkungsweise der Schaltung dieselbe wie die der in der Fig. 1 dargestellten.

Da bei dieser Schaltung aber nur zwischen dem Ausgang des Transistors T1 und der Sperrstromquelle + Usp ein Spannungsteiler R l/R 2 vorgesehen ist, wird durch Anlegen des Sperrpotentials immer nur .der Transistor T 2 gesperrt, während der Transistor T1 leitend bleibt. Nach Anlegen des Sperrpotentials + Usp stellt diese Schaltung eine monostabile Kippschaltung dar. Durch kurzzeitiges Abschalten des Sperrpotentials Usp kippt diese Schaltung, wie die in Fig. 1 dargestellte, in die andere Lage und kehrt selbsttätig nach Maßgabe ihrer eigenen Zeitkonstanten wieder in die ursprüngliche Lage zurück. In dieser bleibt sie verriegelt, sofern das Sperrpoten-.tial Usp zu diesem Zeitpunkt wieder vorhanden ist. Anderenfalls schwingt sie astabil weiter.

Die vorliegende Erfindung ist nicht allein auf astabile Kippschaltungen mit Transistoren beschränkt, sondern kann auch in vollem Umfange für andere Kippschaltungen, die z. B. aus Röhren aufgebaut sind, angewendet werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Umschaltung eines astabilen Multivibrators mit zwei Verstärkerelementen in den bistabilen oder monostabilen Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwischen einer Ausgangs elektrode eines für die Kipplage maßgebenden elektronischen Schaltmittels (Tl bzw. T 2) des Multivibrators und einer Sperrstromquelle (Usp) ein Spannungsteiler (R1/R2 bzw. i?3/i?4) vorgesehen ist und eine an dem Spannungsteiler abgreifbare Spannung über einen Gleichrichter (GrI bzw. Gr2) an die Steuerelektrode eines für die entgegengesetzte Kipplage maßgebenden elektronischen Schaltmittels des Multivibrators angelegt wird, durch die bei Vorhandensein eines entsprechend großen Sperrpotentials der astabile Kippvorgang gesperrt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Ausgangselektrode der für die Kipplagen maßgebenden elektronischen Schaltmittel (Tl und T2) des Multivibrators und einer Sperrstromquelle (Usp) ein Spannungsteiler (R1/R2 und R3/R4) vorgesehen ist und eine an jedem der Spannungsteiler abgreifbare Spannung über Gleichrichter (Gr 1 und Gr2) jeweils an die Steuerelektrode des für die andere Kipplage maßgebenden elektronischen Schaltmittels angelegt wird, durch die bei Vorhandensein eines entsprechend großen Sperrpotentials der astabile Kippvorgang gesperrt wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Widerständen des Spannungsteilers (Rl/R2 bzw. R3I R4l), der zwischen der Ausgangselektrode jedes elektronischen Schaltmittels (Tl und T2) und einer Sperrstromquelle (Usp) vorgesehen ist, jeweils ein Gleichrichter (Gr 3 und Gr 4) zur Entkopplung der einzelnen Ausgänge voneinander angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1025 009;
»Radiotechnik«, 1953, H. 3, S. 97.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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