DE1146105B

DE1146105B - Transistor blocking oscillator with interference pulse compensation

Info

Publication number: DE1146105B
Application number: DEJ21517A
Authority: DE
Inventors: Werner Ruess
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1962-03-27
Filing date: 1962-03-27
Publication date: 1963-03-28

Description

Transistorsperrschwinger mit Störimpulskompensation Die Erfindung betrifft einen Transistorsperrschwinger mit Kompensationsschaltung für lastseitig eingespeiste Störimpulse.Transistor blocking oscillator with interference pulse compensation The invention relates to a transistor blocking oscillator with a compensation circuit for the load side injected interference pulses.

Treiberstufen oder Impulsformer in Sperrschwingerschaltungen werden besonders in der Rechenmaschinentechnik häufig zur Ansteuerung von magnetischen Schaltkreisen, insbesondere Magnetkernspeichern, verwendet. Sie haben dabei die Aufgabe, ihnen zugeführte undefinierte, elektrische Signale in Stromimpulse mit definierter Amplitude und Breite umzuwandeln. Neben anderen Erfordernissen müssen sie eine hohe Empfindlichkeit aufweisen, damit sie auch auf schwache Eingangssignale ansprechen. Besonders die Forderung einer hohen Empfindlichkeit bringt aber den Nachteil der bekannten Sperrschwingerschaltungen mit sich, daß sie auch gegen Geräuschspannungen empfindlich sind. Insbesondere ist ihre Empfindlichkeit gegen Störimpulse nachteilig, die über die Lastseite, bei einem Transistorsperrschwinger also von der Kollektorseite her, den Sperrschwinger ansprechen lassen. Derartige Störimpulse können in der Kollektorleitung durch Schwankungen der Speisespannung, z. B. bei impulsförnüger Belastung, durch Einkopplung von Störspannungen in die Verdrahtung sowie durch schaltende Magnetkerne auftreten. Es ist bekannt, zur Vermeidung dieser Nachteile dem Sperrschwinger eine Vorspannung in der Höhe zu geben, daß die größtmöglichen Störimpulse nicht in der Lage sind, den Sperrschwinger ansprechen zu lassen. Dadurch wird aber gleichzeitig die Ansprechempfindlichkeit für die Signalimpulse herabgesetzt, was wiederum unerwünscht ist.Driver stages or pulse shapers are used in blocking oscillator circuits Especially in computing machine technology, often for controlling magnetic Circuits, in particular magnetic core memories, used. You have the Task to convert undefined electrical signals into current impulses to convert a defined amplitude and width. Among other requirements must they have a high sensitivity so that they can also respond to weak input signals speak to. In particular, the requirement for high sensitivity brings that The disadvantage of the known blocking oscillator circuits is that they also protect against noise voltages are sensitive. In particular, their sensitivity to interference pulses is disadvantageous, the one via the load side, i.e. from the collector side in the case of a transistor blocking oscillator here, let the blocking transducer respond. Such glitches can occur in the collector line due to fluctuations in the supply voltage, e.g. B. with impulsförnüger load by Coupling of interference voltages into the wiring and through switching magnetic cores appear. It is known to use the blocking oscillator to avoid these disadvantages To give bias in the amount that the greatest possible glitches are not in the Are able to let the blocking transducer respond. But at the same time the sensitivity to the signal pulses is reduced, which in turn is undesirable is.

Außerdem ist es bekannt, derartige Sperrschwinger mit einer Zeitselektion zu betreiben, d. h. durch geeignete Maßnahmen ,den'Sperrschwinger nur In dem Zeitabschnitt ansprechbereit zu halten, in dem ein Nutzsignal zu erwarten ist bzw. keine Schaltspannungen in der Kollektorleitung auftreten. Durch diese Maßnahmen können allerdings die Störimpulse nicht ausgeblendet werden, die innerhalb des Zeitabschnitts der Signalerwartung auftreten. Trotz verhältnismäßig großem Aufwand wird also keine unbedingte Sicherheit gegen diese Störimpulse erreicht.It is also known to have such blocking oscillators with a time selection to operate, d. H. through suitable measures, the blocking oscillator only in the period of time to keep responsive, in which a useful signal can be expected or no switching voltages occur in the collector line. However, these measures can reduce the interference pulses not fade out within the period of signal expectation appear. Despite a relatively large amount of effort, there is no absolute security achieved against these glitches.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, diese Mängel sicher zu beseitigen, und zwar auf eine besonders einfache Weise. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, Transistorsperrschwinger mit einer Kompensationsschaltung für lastseitig eingespeiste Störimpulse derart zu versehen, daß parallel zur Reihenschaltung der Wicklung des Rückkopplungsübertragers und der Kollektorstrecke des Transistors die Reihenschaltung einer weiteren, gegensinnig gewickelten Wicklung des Rückkopplungsübertragers und eines Kondensators angeordnet ist, der etwa die Größe der Kollektorkapazität besitzt. Insbesondere ist die Anordnung so getroffen, daß die beiden Wicklungen die gleiche Windungszahl aufweisen und parallel gewickelt sind. Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, für den genannten Kondensator die spannungsabhängige Sperrschichtkapazität einer Diode zu verwenden.It is the object of the invention to remedy these shortcomings and in a particularly simple way. According to the invention proposed transistor blocking oscillator with a compensation circuit for the load side to provide injected glitches in such a way that parallel to the series connection of the Winding of the feedback transformer and the collector path of the transistor die Series connection of another winding of the feedback transformer, wound in opposite directions and a capacitor is arranged which is approximately the size of the collector capacitance owns. In particular, the arrangement is made so that the two windings have the same number of turns and are wound in parallel. Still proves it is advantageous to use the voltage-dependent junction capacitance for the capacitor mentioned to use a diode.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Entsprechende Schaltelemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt Fig. 1 eine Sperrschwingerschaltung (Transistor in Emitterschaltung), bei der zur erfindungsgemäßen Störimpulskompensation eine zusätzliche Wicklung auf dem Kern des Rückkopplungsübertragers angebracht ist, und Fig. 2 eine Sperrschwingerschaltüng (Transistor in Basisschaltung), bei der zur Störimpulskompensation eine bereits vorhandene Wicklung des Rückkopplungsübertragers mitbenutzt wird.In the following the invention is illustrated by means of two in the drawing Embodiments described. Corresponding switching elements are the same Provided with reference numerals. 1 shows a blocking oscillator circuit (transistor in emitter circuit), in the case of the interference pulse compensation according to the invention a additional winding is attached to the core of the feedback transformer, and Fig. 2 is a Sperrschwingerschaltüng (transistor in base circuit), in which to Interference pulse compensation an existing winding of the feedback transformer is shared.

Der Sperrschwinger gemäß Fig.1 besteht im wesentlichen aus einem Transistor T und einem Rückkopplungsübertrager mit den Wicklungen W l, W 2 und W 3. Zur Erzeugung eines definierten Stromimpulses in der im Kollektorkreis des Transistors T liegenden Last L, die z. B. aus umzumagnetisierenden Schaltkernen besteht, wird der Basis des Transistors über die Diode D 1, den Widerstand R 1 und die Wicklungen W 1 und W 2 ein Impuls zugeführt. Der Transistor wird leitend, und über die Wicklung W 3 setzt der Rückkopplungsvorgang ein. Nach Beendigung des Rückkopplungsvorganges geht der Transistor wieder in den sperrenden Zustand über, d. h., der Ausgangsstromimpuls klingt ab. Dies ist der normale, gewünschte Ablauf der Funktion des Sperrschwingers. Tritt nun in der Kollektorleitung eine impulsförmige Spannungsschwankung auf, die, wie bereits erwähnt, durch eine Schwankung der Speisespannung -U, durch eine Einkopplung von Störimpulsen in die Kollektorleitung oder durch ein Umschalten der Magnetkerne der Last hervorgerufen werden kann, so kann der Sperrschwinger zur Abgabe eines Ausgangsimpulses angeregt werden. Diese Empfindlichkeit gegen lastseitige Spannungsstöße rührt von der Kollektorkapazität CC und der Wicklungskapazität Cs l der Wicklung W 3 her, da durch diese Kapazitäten bei Spannungsänderungen im Kollektorkreis über die Wicklung W 3 oder Teile dieser Wicklung ein Strom fließen kann. Dieser Strom induziert in der Wicklung W 2 eine Steuerspannung auf die Basis des Transistors T, die bei passender Phasenlage den Sperrschwinger zur Abgabe eines Ausgangsimpulses anstößt. Eine zusätzlich auf dem Kern angebrachte Wicklung W 4 ist mit einem Ende im Punkt A angeschlossen. Das andere Ende führt über den Kompensationskondensator Ck zum Emitter des Transistors T. Von Punkt A aus gesehen sind die beiden Wicklungen W 3 und W 4 mit entgegengesetztem Wickelsinn angeschlossen. Da die Kompensationswicklung W 4 vorzugsweise die gleiche Windungszahl wie die Wicklung W 3 aufweist und mit ihr parallel gewickelt ist, wird erreicht, daß die Streukapazitäten Cs 1 und Cs 2 der beiden Wicklungen gleich groß sind. Die Größe des Kompensationskondensators Ck wird entsprechend der gegebenen Kollektorkapazität Cc des Transistors gewählt. Störimpulse, die nun von der Lastseite her auf den Sperrschwinger auftreffen, teilen sich im Punkt A infolge der symmetrischen Anordnung der sich ihnen bietenden Strompfade, nämlich Wicklung W 3 und Kollektorkapazität Cc bzw. Wicklung W 4 und Kompensationskondensator Ck, genau hälftig auf. Durch den entgegengesetzten Wicklungssinn der beiden Wicklungen heben sich die beiden Teilströme in ihrer den fern des Rückkopplungsübertragers magnetisierenden Wirkung auf.The blocking oscillator according to FIG. 1 essentially consists of a transistor T and a feedback transformer with the windings W 1, W 2 and W 3 . B. consists of switching cores to be magnetized, the base of the transistor via the diode D 1, the resistor R 1 and the windings W 1 and W 2 is supplied with a pulse. The transistor becomes conductive and the feedback process begins via the winding W 3. After the end of the feedback process, the transistor returns to the blocking state, ie the output current pulse dies away. This is the normal, desired sequence of the function of the blocking oscillator. If a pulse-shaped voltage fluctuation now occurs in the collector line, which, as already mentioned, can be caused by a fluctuation in the supply voltage -U, by coupling interference pulses into the collector line or by switching over the magnet cores of the load, the blocking oscillator can be used for output of an output pulse. This sensitivity to load-side voltage surges stems from the collector capacitance CC and the winding capacitance Cs l of the winding W 3, since a current can flow through these capacitances in the event of voltage changes in the collector circuit via the winding W 3 or parts of this winding. This current induces a control voltage in the winding W 2 on the base of the transistor T which, if the phase position is appropriate, triggers the blocking oscillator to emit an output pulse. An additional winding W 4 attached to the core is connected at one end at point A. The other end leads via the compensation capacitor Ck to the emitter of the transistor T. As seen from point A , the two windings W 3 and W 4 are connected with opposite winding directions. Since the compensation winding W 4 preferably has the same number of turns as the winding W 3 and is wound in parallel with it, it is achieved that the stray capacitances Cs 1 and Cs 2 of the two windings are equal. The size of the compensation capacitor Ck is selected according to the given collector capacitance Cc of the transistor. Interfering impulses, which now hit the blocking oscillator from the load side, are divided exactly in half at point A due to the symmetrical arrangement of the current paths available to them, namely winding W 3 and collector capacitance Cc or winding W 4 and compensation capacitor Ck. Due to the opposite winding direction of the two windings, the two partial currents cancel each other out in their magnetizing effect far from the feedback transformer.

a die Größe der Kollektorkapazität Cc bekanntlichn der Größe der Kollektorspannung abhängt, ist es vorteilhaft; für den Kompensationskondensator CX:' eine entsprechend spannungsabhängige Kapazität wählen, z. B. eine Diode in Sperrichtung. In vielen Fällen ist jedoch ein spannungsunabhängiger Kondensator vollkommen ausreichend, dessen Größe so gewählt wird, daß er der Kollektorkapazität entspricht, die bei gegebener Kollektorspannung im _störungsfreien Zustand vorhanden ist.a is the size of the collector capacitance Cc is known to be the size of the collector voltage depends, it is beneficial; for the compensation capacitor CX: 'one accordingly Select voltage-dependent capacitance, e.g. B. a diode in the reverse direction. In many In some cases, however, a voltage-independent capacitor is completely sufficient, the size of which is chosen so that it corresponds to the collector capacity at The given collector voltage is present in a fault-free state.

Sind die Streukapazitäten Cs 1 und Cs 2 klein gegenüber der Kollektorkapazität Cc, so müssen die beiden Streukapazitäten für eine hinreichende Kompensation nicht unbedingt gleich sein. Man ist dadurch in der Wahl der Windungszahl und der Wicklungsanordnung der Kompensationswicklung etwas ungebundener, bzw. man kann eine bereits vorhandene Wicklung zur Kompensation mit heranziehen. Mit der Wahl einer anderen Windungszahl muß natürlich auch die Kapazität des Kompensationskondensators Ck entsprechend gewählt werden.If the stray capacitances Cs 1 and Cs 2 are small compared to the collector capacitance Cc, the two stray capacitances do not necessarily have to be the same for adequate compensation. As a result, the choice of the number of turns and the winding arrangement of the compensation winding is somewhat less tied, or an existing winding can also be used for compensation. With the choice of a different number of turns, the capacitance of the compensation capacitor Ck must of course also be selected accordingly.

In Fig. 2 ist die Mitbenutzung einer bereits vorhandenen Wicklung W 4 gezeigt. Es handelt sich hier um eine bekannte Sperrschwingerschaltung; dessen Transistor in Basisschaltung angeordnet ist. Der zusätzlich eingefügte und entsprechend dimensionierte Kompensationskondensator Ck bewirkt wieder nur eine Aufteilung der am Punkt A ankommenden Störimpulse. Ein Teil des durch die Störimpulse erzeugten Stromes fließt über die Wicklung W 3 und die Kollektorkapazität Cc. Der andere Teil fließt über den Kompensationskondensator Ck und die Wicklung W 4. Die Diode D 2 ist für diesen Strom in Sperrichtung gepolt. Die beiden Wicklungen werden demnach in entgegengesetztem Sinn durchflossen, und die beiden Teilströme heben sich gegenseitig auf, sofern die Windungszahlen bzw. die Kapazität Ck richtig gewählt sind.In Fig. 2 is the shared use of an existing winding W 4 shown. This is a known blocking oscillator circuit; whose Transistor is arranged in common base. The additionally inserted and accordingly dimensioned compensation capacitor Ck causes again only a division of the interference pulses arriving at point A. Part of that generated by the glitches Current flows through the winding W 3 and the collector capacitance Cc. The other part flows through the compensation capacitor Ck and the winding W 4. The diode D 2 is polarized in the reverse direction for this current. The two windings are accordingly flowed through in the opposite sense, and the two partial currents lift each other provided that the number of turns or the capacitance Ck are correctly selected.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Transistor blocking oscillator with compensation circuit for interference pulses fed in on the load side, characterized in that parallel to the Series connection of the winding (W3) of the feedback transformer and the collector section of the transistor (T) the series connection of another, wound in opposite directions Winding (W4) of the feedback transformer and a capacitor (Ck) arranged which is about the size of the collector capacitance (Cc).

2. transistor blocking oscillator according to claim 1; characterized in that the two windings (W3, W4) have the same number of turns and are wound in parallel.

3. Transistor blocking oscillator according to claims 1 and 2, characterized in that the capacitor (Ck) is the voltage-dependent Junction = capacitance of a diode is used.