DE1090716B - Schaltanordnung fuer die wahlweise UEbertragung eines Impulses nach dem einen oder nach dem anderen zweier Steuerpunkte - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung für die wahlweise Übertragung eines Impulses gegebener Polarität nach dem einen oder nach dem anderen zweier Steuerpunkte, z. B. für das wahlweise Stellen einer bistabilen. Kippschaltung in einen oder in den anderen ihrer beiden stabilen Zustände, unter Verwendung eines Transformators mit mindestens zwei Wicklungen, von denen, eine an den beiden Steuerpunkten liegt.

Die bekannten Schaltungen dieser Gattung enthalten eine verhältnismäßig große Anzahl von· aktiven Elementen. Eine bekannte Schaltung für die Steuerung einer bistabilen Kippschaltung mit zwei Schichttransistoren enthält z. B. eine Torschaltung mit zwei Hilfstransistoren, an deren· Emitter die Impulse gegebener Polarität zugeführt werden, und eine Umkehrschaltung mit zwei weiteren Transistoren, deren Kollektoren mit den Basiselektroden der Hilfstransistoren verbunden sind, während die Basis eines dieser weiteren Transistoren auf eine Referenzspannung gehalten wird und die Basis des anderen dieser Transistoren eine Stellspannung erhält.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, die Anzahl der aktiven Elemente einer solchen Steuerschaltung zu verringern. Daher verwendet sie in einer an und für sich bekannten Weise einen Transformator mit mindestens zwei Wicklungen.

Die Schaltung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls gegebener Polarität über eine erste Wicklung des Transformators dem Emitter eines Transistors und einer Elektrode eines Gleichrichters in Vorwärtsrichtung zugeführt wird und daß die andere Elektrode des Gleichrichters an einer Sperrspannungsquelle liegt, deren Spannung kleiner ist als die Amplitude des Eingangsimpulses, so daß je nachdem eine der Basis des Transistors in Sperrichtung zugeführte Stellspannung größer oder kleiner ist als die der Sperrspannungsquelle, der Eingangsimpuls entweder bei gesperrtem Transistor nur durch die erste oder bei leitendem Transistor auch über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors durch mindestens einen Teil einer weiteren Wicklung des Transformators fließt, welcher Teil eine größere Windungszahl als die der ersten Wicklung besitzt, das Feld der ersten· Wicklung aufhebt und ein Feld entgegengesetzter Richtung wie diese erste Wicklung erzeugt.

Das Schaltbild der Fig. 1 zeigt eine erste bistabile Kippschaltung mit Transistoren 1 und 2, deren Emitter über einen gemeinsamen Widerstands mit der positiven Klemme einer Spannungsquelle von + 1Oi Volt verbunden sind. Die Kollektorelektroden der Transistoren 1 und 2 liegen an Masse über Widerstände 4 und 5, und ihre Basiselektroden sind kreuz-Schaltanordnung für die wahlweise

übertragung eines Impulses

nach, dem einen oder nach dem anderen

zweier Steuerpunkte

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Johannes Axnoldus Samwel, Eindhoven (Niederlande), ist als Erfinder genannt worden

weise mit ihren Kollektorelektroden gekoppelt, über Widerstände 6 und 7 überbrückt durch Kondensatoren 8 und 9 und liegen andererseits an die Klemme +10¹VoIt über Widerstände 10 und 11. Die. Widerstände 5, 6 und 10 bzw. 4, 7 und 11 bilden Spannungsteiler, wodurch die Basiselektrode eines jeden Transistors bei leitendem anderem Transistor in der Sperrichtung vorgespannt wird. Steuerimpulse werden über einen Kondensator 12 der Basis des Transistors! zugeführt, und ein Stellpotential wird dem Kollektor desselben Transistors entnommen.

Die zweite bistabile Kippschaltung der Fig. 1 hat denselben Aufbau wie die erste, und entsprechende Elemente sind mit denselben Bezugsziffern versehen unter Hinzufügen eines Strichs. Doch wird sie auf eine andere Weise gesteuert. Die zwei Hälften einer dritten Wicklung 13 eines Transformators 14 mit zwei Primärwicklungen 15 und 16 sind in Reihe mit den Widerständen 10' bzw. 11.' zwischen den Basiselektroden der Transistoren 1' bzw. 2' und der Klemme von +10'VoIt eingeschaltet. Eingangsimpulse negativer Polarität 17 werden über einen Kondensator 18 der Basiselektrode eines Steuertransistors 19 zugeführt. Über eine in bezug auf den Basisstrom in Rückwärtsrichtung geschaltete Diode 20, überbrückt durch einen Widerstand 21, liegt diese Basiselektrode an einer Spannung von +11 Volt, so daß der Transistor 19, dessen Emitter über einen Widerstand 22 an einer Klemme mit einer Spannung von +10' Volt liegt, normalerweise gesperrt ist. Im Kollektorkreis des Transistors 19 liegt die Primärwicklung 16 des

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Transformators 14. Das andere Ende dieser Wicklung 16 ist mit der Emitterelektrode eines weiteren Transistors 23 und mit der entsprechenden Elektrode eines Gleichrichters 24 verbunden. Über dem Gleichrichter 24 liegt dieses Ende an einer Klemme mit einer Sperrspannung von + 4 Volt, und über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 23 und die damit in Reihe geschaltete weitere Primärwicklung 15 des Transformators 14 liegt es an einer Klemme mit einer Spannung von —8 Volt. Schließlich ist die Basiselektrode des Transistors 23 über einen Widerstand 25 mit der Kollektorelektrode des Transistors 1 der ersten bistabilen Kippschaltung verbunden.

Über den Widerstand 25 wird, je nach dem stabilen Zustand: der ersten Kippschaltung, eine Stellspannung von +3 oder +7VoIt der Basiselektrode des Transistors 23 zugeführt. Im ersten Fall ist dieser Transistor nicht gesperrt, da sein Emitter bei Eintreffen eines negativen Impulses 17 an der Basiselektrode des Transistors 19 auf eine Spannung von +4 Volt steigt, bevor der Gleichrichter 24 leitend wird. Der durch den Impuls 17 verursachte Stromimpuls im Kollektorkreis des Transistors 19 fließt somit durch die Wicklung 16 und auch noch durch die Wicklung 15 nach der Klemme mit der Spannung von — 8 Volt. Die Wicklung 15 besitzt mehr Windungen als die Wicklung 16, vorzugsweise doppelt soviel Windungen, so daß das Feld der Wicklung 16 durch das Feld der Wicklung 15 kompensiert wird und noch ein Feld entgegengesetzter Richtung erzeugt wird. Dementsprechend wird nicht der Transistor 1', sondern der Transistor 2' durch den Impuls 17 in den leitenden Zustand versetzt, falls er nichtleitend war.

Ist demgegenüber der Transistor 1 der ersten Kippschaltung leitend, so wird ein Stellpotential von beispielsweise +7 Volt über den Widerstand 25 der Basiselektrode des Transistors 23 zugeführt. Ein negativer Impuls 17, zugeführt an die Basiselektrode des Transistors 19, verursacht wieder einen Kollektorstromimpuls durch die Wicklung 16. Da die Stellspannung an der Basiselektrode des Transistors 23 jedoch höher liegt als die Sperrspannung des Gleichrichters 24, fließt dieser Kollektorstromimpuls nicht durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 23 und durch die weitere Primärwicklung 15, sondern nur durch die Primärwicklung 16 und über den nun durch diesen Impuls leitend gemachten Gleichrichter 24 nach der Sperrspannungsquelle von +4VoIt. Dementsprechend wird der Basis des Transistors 1' ein negativer Impuls zugeführt, durch die Wicklung 13 und über den Widerstand 10', während ein positiver Impuls über den Widerstand 11' der Basiselektrode des Transistors 2' zugeführt wird. Durch diese Impulse werden der Transistor 1' leitend gemacht und der Transistor 2' gesperrt, so daß die zweite bistabile Kippschaltung denselben Zustand wie die erste einnimmt.

Um den Transistor 19 in seinen leitenden Zustand zu versetzen, genügt ein negativer Impuls 17 solcher Amplitude, daß seine Basiselektrode vorübergehend weniger stark positiv wird als sein Emitter, z. B. ein Impuls mit einer Amplitude von 2,5 Volt. Unter Einwirkung eines solchen Impulses wird durch die Wicklungen 15 und 16 oder durch die Wicklung 16 allein ein Kollektorstromimpuls erzeugt, deren Amplitude in der Hauptsache durch den Widerstand 22 beschränkt ist, wobei am Kollektor des Transistors 19 eine Spannung größer als die Sperrspannung des Gleichrichters 24 (+4 Volt) auftritt. Im ersten Fall liegt eine Spannung von 18 Volt über der Serienschaltung der Wicklung 15 und 16 und des Widerstandes 22. Im zweiten Fall liegt eine Spannung von 6 Volt über der Reihenschaltung der Wicklung 16 und des Widerstandes 22, so daß in beiden Fällen annähernd gleiche Felder entgegengesetzter Richtung erzeugt werden.

Die Variante nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsfo'rm nach Fig. 1 dadurch, daß die zweite bistabile Kippschaltung Transistoren 1" und 2" des entgegengesetzten Typs enthält und daß die Sekundärwicklung 13' des Transformators 14' teilweise durch einen Teil der weiteren Primärwicklungen 15' dieses Transformators gebildet ist. Der Transformator 14' hat somit eigentlich nur zwei Wicklungen, wobei die weitere Primärwicklung 15' mit einer ersten Anzapfung versehen ist, an welcher die Basiselektrode des Transistors 1" über den Widerstand 10" angeschlossen ist, und ergänzt ist durch einen Teil 13', welcher zwischen der Klemme negativer Spannung von —8 Volt und dem Emitterwiderstand 3" einerseits und dem Basiswiderstand 11" des Transistors 2" andererseits eingeschaltet ist. Übrigens ist die Wirkungsweise dieser Variante genau dieselbe wie die des Ausführungsbeispiels der Fig. 1.

In der Schaltung nach der Erfindung werden die zwei Transistoren der Torschaltung und die zwei Umkehrtransistoo-en einer äquivalenten, bekannten Steuerschaltung durch einen Transformator mit mindestens zwei Wicklungen, einen Transistor und einen Gleichrichter ersetzt. Dadurch werden somit mindestens zwei aktive Halbleiterelemente gespart.

Der Gleichrichter 24 ist vorzugsweise eine Halbleiterdiode, und die Wicklung 16 kann gewünschtenfalls mittels eines Parallelwiderstandes gedämpft werden.

Die beschriebene Schaltung eignet sich zwar besonders gut für das wahlweise Einstellen einer bistabilen Kippschaltung in einen· oder in den anderen ihrer beiden stabilen Zustände. Sie kann jedoch auch für die Steuerung anderer Schaltungen verwendet werden, z. B. für die Steuerung monostabiler Kippschaltungen, für die zeitweise Entriegelung einer astabilen Schaltung und im allgemeinen als Torschaltung in der Impulstechnik.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltanordnung für die wahlweise Übertragung eines Impulses gegebener Polarität nach dem einen oder nach dem anderen zweier Steuerpunkte, z. B. für das wahlweise Stellen einer bistabilen Kippschaltung in einen oder in den anderen ihrer beiden stabilen Zustände, unter Verwendung eines Transformators mit mindestens zwei Wicklungen, von denen eine an den beiden» Steuerpunkten liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls gegebener Polarität über eine erste Wicklung des Transformators dem Emitter eines Transistors und einer Elektrode eines Gleichrichters in Vorwärtsrichtung zugeführt wird und daß die andere Elektrode des Gleichrichters an einer Sperrspannungsquelle liegt, deren Spannung kleiner ist als die Amplitude des Eingangsimpulses, so daß" je nachdem eine der Basis des Transistors in Sperrichtung zugeführte Stellspannung größer oder kleiner ist als die der Sperrspannungsquelle, der Eingangsimpuls entweder bei gesperrtem Transistor nur durch die erste oder bei leitendem Transistor auch über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors durch mindestens einen Teil einer weiteren Wicklung des Transformators fließt, welcher Teil eine größere

Windungszahl als die der ersten Wicklung besitzt, das Feld der ersten Wicklung aufhebt und ein Feld entgegengesetzter Richtung wie diese erste Wicklung erzeugt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl des erwähnten Teiles der weiteren Wicklung doppelt so groß ist wie die Windungszahl der ersten Wicklung.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Wicklung oder ein Teil derselben im Kollektorkreis des Transistors eingeschaltet ist und an einer Speisespannungsquelle von in bezug auf den Eingangsimpuls umgekehrter Polarität liegt.

4. Schaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator eine dritte, mit einer Mittelanzapfung versehene Wicklung besitzt, deren Enden mit den beiden Steuerpunkten verbunden sind.

5. Schaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Wicklung mit einer Anzapfung versehen ist, welche mit einer Speisespannungsquelle für den Kollektor des Transistors oder mit der erwähnten Sperrspannungsquelle verbunden ist, und daß zwei in bezug auf diese Anzapfung symmetrische Anschlüsse dieser weiteren Wicklung mit den beiden Steuerpunkten verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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