DE1148262B

DE1148262B - Transistorisierter Schmitt-Trigger zur Verwendung als Spannungsdiskriminator, insbesondere fuer Regeleinrichtungen der Nachrichtentechnik

Info

Publication number: DE1148262B
Application number: DET22895A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich-Chr Tischer
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1962-10-20
Filing date: 1962-10-20
Publication date: 1963-05-09

Description

Transistorisierter Schmitt-Trigger zur Verwendung als Spannungsdiskriminator, insbesondere für Regeleinrichtungen der Nachrichtentechnik Zusatz zum Patent 1135 520 Das Hauptpatent 1135 520 betrifft eine Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der beiden Schwellwerte und des Schwellwertabstandes sowie zur Verkleinerung des relativen Schwellwertabstandes bei einem transistorisierten Schmitt-Trigger zur Verwendung als Spannungsdiskriminator, insbesondere für Regeleinrichtungen der Nachrichtentechnik, wobei der Basis des ersten Transistors des Schmitt-Triggers in an sich bei mono- und bistabilen Kippschaltungen bekannter Weise über ein zweipoliges Widerstandsnetzwerk mit negativem Temperaturkoeffizienten eine Vorspannung angelegt ist, deren Polarität derjenigen der Steuerspannung entgegengesetzt ist und deren Absolutwert wesentlich größer ist als der Absolutwert der Steuerspannung.
Diese Schaltungsanordnung setzt voraus, daß die Steuerspannung und die Betriebsspannung des Schmitt-Triggers dieselbe Polarität gegen den gemeinsamen Bezugspunkt besitzen. Dadurch muß zwang läufig die Vorspannung eine der Betriebsspannung entgegengesetzte Polarität haben, was eine gesonderte Vorspannungsquelle notwendig macht.
Der Nachteil einer eigenen Vorspannungsquelle kann erfindungsgemäß dadurch vermieden werden, daß die Vorspannung die gleiche Polarität hat wie die Betriebsspannung U1.
Die Fig.1 bis 3 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche im folgenden an Hand dieser Figuren näher erläutert wird.
Die Schaltung nach Fig. 1 unterscheidet sich von der nach Fig. 3 des Hauptpatentes dadurch, daß die mit einer positiven Steuerspannung Ust über einen Widerstand R7 beaufschlagte Basis des ersten Transistors Tsi negativ vorgespannt ist durch die Teilerspannung eines Spannungsteilers aus einem Widerstand Rio und einem der Fig. 2 des Hauptpatentes entsprechenden Netzwerk W1 mit negativem Temperaturkoeffizienten, das aus der Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes RU und eines Thermistors NTCl und einem beide überbrückenden Widerstand R l2 besteht. Dieser Spannungsteiler wird von der stabilisierten Betriebsspeisespannung Ui mitgespeist. Da die Speisespannung des Spannungsteilers nicht frei wählbar ist, wird die Teilerspannung über den Widerstand Ris der Basis von Ts, zugeführt, die über den Widerstand R, mit dem Bezugspunkt verbunden ist. Dadurch wird der Innenwiderstand der Vorspannungsquelle, gesehen von der Basis von Ts, aus, in weiten Grenzen frei wählbar.
Ist die Steuerspannung gleich Null, so ist im Gegensatz zur Schaltung nach Fig.3 des Hauptpatentes Tsl leitend und Ts. gesperrt. Das bedeutet keinen Nachteil, denn bei der weiteren Verarbeitung des Triggerausgangssignals kann dies berücksichtigt werden. Nimmt die Steuerspannung Ust einen genügend großen positiven Wert an, so wird Ts= leitend und Ts, gesperrt. Die negative Vorspannung der Basis von Ts, bewirkt, daß die Absolutwerte der Schwellwerte der positiven Steuerspannung vergrößert werden, während der absolute Schwellwert abstand aber erhalten bleibt. Der auf die Steuerspannung US, bezogene Schwellwertabstand verkleinert sich demgemäß mit zunehmender Größe der Basisvorspannung. Das bedeutet, daß bei Einsatz einer solchen Schaltung mit verringertem relativem Schwellwertabstand in Regelschaltungen, beispielsweise in pilotgesteuerten Pegelreglern von Trägerfrequenz-Nachrichtenübertragungsgeräten, eine erhöhte Regelgenauigkeit erzielt werden kann. Die Temperaturkompensation erfolgt mittels des Netzwerkes W1, wobei mit zunehmender Temperatur dessen Widerstand abnimmt und damit die negative Vorspannung der Basis von Ts, um gerade so viel erniedrigt wird, wie die zum Leitendmachen dieses Transistors erforderliche Basis-Emitter-Spannung abnimmt. Der die negative Vorspannung erzeugende Spannungsteiler und der Widerstand R1. können in bekannter Weise so dimensioniert werden, daß sich der Innenwiderstand der Steuerspannungsquelle bei Temperaturänderung praktisch nicht ändert und somit der absolute Schwellwertabstand konstant bleibt.
In Fortbildung der Erfindung kann gemäß Fig. 2 die Temperaturabhängigkeit der Vorspannung durch Verwendung zweier temperaturabhängiger Schaltelemente erzeugt werden. An Stelle des Widerstandes Rio in Fig.l tritt jetzt die Reihenschaltung eines Widerstandes R16 und einer Siliziumzenerdiode Dl. Dabei wird eine Zenerdiode mit möglichst hohem positivem Temperaturkoeffizienten gewählt.
Ist die freie Wählbarkeit des Widerstandes R13 in Fig. 1 nicht erforderlich, z. B. weil R2 hinreichend niederohmig ist gegenüber dem Innenwiderstand des Spannungsteilers, so kann dieser Widerstand auch durch eine Siliziumzenerdiode D2 mit hohem positivem Temperaturkoeffizienten ersetzt werden, wie Fig. 3 zeigt.
Die gezeigten Ausführungsbeispiele verwenden pnp-Transistoren. Die Erfindung ist sinngemäß aber auch mit npn-Transistoren realisierbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der beiden Schwellwerte und des Schwellwertabstandes sowie zur Verkleinerung des relativen Schwellwertabstandes bei einem transistorisierten Schmitt-Trigger zur Verwendung als Spannungsdiskriminätor, insbesondere für Regeleinrichtungen der Nachrichtentechnik, wobei der Basis des ersten Transistors des Schmitt-Triggers in an sich bei mono- und- bistabilen Kippschaltungen bekannter Weise über ein zweipoliges Widerstandsnetzwerk mit negativem Temperaturkoeffizienten eine Vorspannung angelegt ist, deren Polarität derjenigen der Steuerspannung entgegengesetzt ist und deren Absolutwert wesentlich größer ist als der Absolutwert der Steuerspannung, nach Patent 1135 520, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung die gleiche Polarität hat wie die Betriebsgleichspannung (U) und aus dieser mittels eines Spannungsteilers (R16, W1) mit temperaturabhängiger Teilerspannung gewonnen ist (Fug. 1).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler einen Widerstand (R1,) und ein Widerstandsnetzwerk (W1) enthält, bestehend aus der Reihenschaltung eines temperaturabhängigen Widerstandes (NTC1) mit negativem Temperaturkoeffizienten und eines ohmschen Widerstandes (R11), die von einem weiteren ohmschen Widerstand (R12) überbrückt sind, und daß die Teilerspannung über einen ohmschen Widerstand (R13) abgegeben wird (Fis. 1).
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler aus zwei temperaturabhängigen Teilen besteht, dessen einer Teil die Reihenschaltung eines ohmsehen Widerstandes (R16) und einer Siliziumzenerdiode (D1) mit möglichst großem positivem Temperaturkoeffizienten ist und dessen anderer Teil eine Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes (R15) und eines Widerstandes (NTC2) mit negativem Temperaturkoeffizienten und eines beide überbrückenden ohmschen Widerstandes (R14) ist, und daß die Teilerspannung über einen ohmschen Widerstand (R17) abgegeben wird (Fug. 2).
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilerspannung statt über einen ohmschen Widerstand über eine Siliziumzenerdiode (D2) mit möglichst großem positivem Temperaturkoeffizienten abgegeben wird (Fug. 3).