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DE1175741B - Multi-stable circuit made up of a series connection of several tunnel diodes with different hill currents - Google Patents

Multi-stable circuit made up of a series connection of several tunnel diodes with different hill currents

Info

Publication number
DE1175741B
DE1175741B DEW33874A DEW0033874A DE1175741B DE 1175741 B DE1175741 B DE 1175741B DE W33874 A DEW33874 A DE W33874A DE W0033874 A DEW0033874 A DE W0033874A DE 1175741 B DE1175741 B DE 1175741B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
current
circuit
tunnel
multistable
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEW33874A
Other languages
German (de)
Inventor
Werner Wessinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ELEKTR DATENERFASSUNG
Original Assignee
ELEKTR DATENERFASSUNG
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Filing date
Publication date
Application filed by ELEKTR DATENERFASSUNG filed Critical ELEKTR DATENERFASSUNG
Priority to DEW33874A priority Critical patent/DE1175741B/en
Publication of DE1175741B publication Critical patent/DE1175741B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/313Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of semiconductor devices with two electrodes, one or two potential barriers, and exhibiting a negative resistance characteristic
    • H03K3/315Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of semiconductor devices with two electrodes, one or two potential barriers, and exhibiting a negative resistance characteristic the devices being tunnel diodes

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  • Logic Circuits (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

Multistabiler Schaltkreis aus einer Reihenschaltung mehrerer Tunneldioden mit unterschiedlichen Hügelströmen Die Erfindung betrifft einen multistabilen Schaltkreis aus einer Reihenschaltung mehrerer Tunneldioden mit unterschiedlichen Hügelströmen.Multistable circuit made up of a series connection of several tunnel diodes with different hill currents The invention relates to a multistable circuit from a series connection of several tunnel diodes with different hill currents.

Es ist bekannt, eine derartige Tunneldiodenkette als Speicherschaltmittel mit mehreren durch die Anzahl der in der Kette angeordneten Tunneldioden gegebenen Schaltzuständen einzusetzen. Bekannte Speicherschaltungen dieser Art verwenden Tunneldioden mit annähernd gleicher Kennlinie. Da die Hügelströme der Tunneldioden doch stets etwas verschieden sind, werden bei Stromerhöhung in dieser Kette die Tunneldioden immer der Reihe nach umgesteuert werden. Für eine Speicherschaltung genügt es, wenn durch den Steuerimpuls der Hügelstrom einer Tunneldiode kurzzeitig überschritten wird. Es muß nur dafür gesorgt werden, daß durch den bei der Umsteuerung der Tunneldiode auftretenden Spannungssprung der Stromfluß durch die Kette wieder reduziert wird. Der Strom darf jedoch nicht voll abgeschaltet werden, da sonst der neue Schaltzustand der Tunneldiode nicht beibehalten wird. Es muß der Kette daher ein Strom eingeprägt werden, der etwas höher ist als der Talstrom der Tunneldioden. Bei einem derartigen Einsatz des multistabilen Schaltkreises treten noch keine besonderen Schwierigkeiten auf. Werden diese multistabilen Schaltkreise jedoch für einen Analog-Digital-Wandler oder einen Maximalwertanzeiger eingesetzt, dann müssen Bekannterweise Tunneldioden mit unterschiedlichen Hügelströmen in der Kette angeordnet werden. Die Hügelströme sind so ausgewählt, daß der gewünschte Strombereich der Steuergröße stufenweise erfaßbar wird. Diese bekannten multistabilen Schaltkreise weisen den Nachteil auf, daß der erfaßbare Strombereich nur sehr klein ist, obwohl es möglich ist, Tunneldioden mit Hügelströmen von einigen Milliampere bis zu einigen Ampere herzustellen. Dies rührt davon her, daß das Verhältnis von Hügelstrom zu Talstrom bei allen Dioden bestimmter Ausführung, unabhängig von der Größe des Hügelstromes, annähernd konstant ist. Ist dieses Verhältnis etwa durch einen Faktor k bestimmt, dann läßt sich der multistabile Schaltkreis nur in einem Strombereich betreiben, der durch den Machen Wert der ersten Anzeigestufe, d. h. etwa dem niedrigsten Hügelstrom der in der Kette angeordneten Dioden, gegeben ist. Der eingeprägte Grundstrom muß ja so gewählt sein, daß die Diode mit dem kleinsten Hügelstrom dadurch noch nicht umgesteuert wird und die Diode mit dem größten Hügelstrom nach der Umsteuerung und Abschaltung des Steuerimpulses in dem neuen Schaltzustand bleibt. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen neuen multistabilen Schaltkreis anzugeben; bei dem der Strombereich der in der Kette angeordneten Tunneldioden wesentlich größer sein kann und eigentlich nur durch die Tunneldiodenherstellung selbst bestimmt ist. Der multistabile Schaltkreis aus einer Reihenschaltung mehrerer Tunneldioden mit unterschiedlichen Hügelströmen ist dadurch gekennzeichnet, daß der eingeprägte Grundstrom der Tunneldiodenkette beim Umsteuern einer Tunneldiode in den hochohmigen Zustand in Abhängigkeit vom Schaltzustand der Tunneldioden, stufenweise und jeweils auf die Kennwerte der beim nächsten Schaltvorgang umzusteuernden Tunneldiode abgestimmt, verändert wird. Eingeleitet wird die Stromänderung über die zur überwachung und Anzeige des Schaltzustandes der Tunneldioden vorgesehenen Schaltmittel. Nach einer weiteren Ausgestaltung des multistabilen Schaltkreises besitzen diese üherwachungsschaltmittel einen Haltekreis, so daß die umgesteuerten Dioden jederzeit aus dem Speicherkreis ausgeschaltet werden können. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn der Strombereich sehr groß ist. Die großen Speicherströme werden dann von den Tunneldioden mit kleinem Hügelstrom ferngehalten. Der einfachste Weg ist der, die umgesteuerten Tunneldioden nach dem Ansprechen und Festhalten des zugeordneten überwachungsschaltmittels im Speicherkreis kurzzuschließen. Da die Tunneldioden einer bestimmten Ausführungsform beim Hügelstrom annähernd gleichen Spannungsabfall aufweisen und die Ein- und Ausschaltung der Tunneldioden so erfolgen kann, daß stets nur eine Tunneldiode im Speicherkreis wirksam ist, sieht eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen multistabilen Schaltkreises vor, daß zur Überwachung des Schaltzustandes der Tunneldiodenkette nur ein Indikator vorgesehen wird, der in Abhängigkeit von der Fortschaltung einer Kettenschaltung nacheinander zur Prüfung des Schaltzustandes aller Tunneldioden umgeschaltet wird. Dabei wird der eingeprägte Strom stufenweise so erhöht, daß in jedem Schaltzustand an der Tunneldiodenkette gleicher Spannungsabfall auftritt. Die Kettenschaltmittel sind so miteinander gekoppelt, daß sie der Reihe nach in den Ausgangskreis des gemeinsamen überwachungsschaltmittels eingeschaltet werden. Die Hügelströme der in der Kette angeordneten Tunneldioden sind nach den gewünschten Stromstufen, die angezeigt werden sollen, ausgewählt. Der Hügelstrom einer Tunneldiode wird aus der Summe des bei diesem Schaltzustand gegebenen eingeprägten Stromes und dem Wert des anzuzeigenden Stromes ermittelt. Im Ruhezustand des Schaltkreises ist nach einer weiteren Ausgestaltung nur die Tunneldiode mit dem kleinsten Hügelstrom in den Speicherkreis eingeschaltet. Die übrigen Tunneldioden werden über die Kettenschaltung der Reihe nach ein- und wieder ausgeschaltet. Die Tunneldiode mit dem höchsten Hügelstrom kann nach ihrer Einschaltung in den Speicherkreis auch nach ihrer Umsteuerung im Speicherkreis eingeschaltet bleiben. Die Rückstellung des multistabilen Schaltkreises in den Ruhezustand erfolgt erfindungsgemäß durch Abschaltung des eingeprägten Stromes.It is known to use such a tunnel diode chain as a memory switching means with several given by the number of tunnel diodes arranged in the chain To use switching states. Known memory circuits of this type use tunnel diodes with approximately the same characteristic. Since the hill currents of the tunnel diodes always are slightly different, the tunnel diodes are activated when the current increases in this chain always be reversed in sequence. For a memory circuit it is sufficient if The hill current of a tunnel diode is briefly exceeded by the control pulse will. It must only be ensured that by reversing the tunnel diode Occurring voltage jump the current flow through the chain is reduced again. However, the current must not be completely switched off, otherwise the new switching state the tunnel diode is not retained. A current must therefore be impressed on the chain which is slightly higher than the valley current of the tunnel diodes. With such a Use of the multistable circuit does not pose any particular difficulties on. However, these multistable circuits are used for an analog-to-digital converter or a maximum value indicator is used, then tunnel diodes are known to have to be used be arranged with different hill currents in the chain. The hill currents are selected so that the desired current range of the control variable is gradual becomes detectable. These known multistable circuits have the disadvantage that the detectable current range is only very small, although it is possible to use tunnel diodes with hill currents from a few milliamperes to a few amps. this arises from the fact that the ratio of hill current to valley current for all diodes certain execution, independent of the size of the hill current, almost constant is. If this ratio is determined by a factor k, then the Operate the multistable circuit only in a current range that can be achieved by the Value of the first display level, d. H. about the lowest hill current in the chain arranged diodes, is given. The applied basic current must be chosen so that the diode with the smallest hill current is not yet reversed and the diode with the largest hill current after reversing and switching off the control pulse remains in the new switching state. It is the object of the invention to provide a new multistable Circuit to specify; where the current range of the tunnel diodes arranged in the chain can be much larger and actually only through the manufacture of tunnel diodes is self-determined. The multistable circuit made up of a series connection of several Tunnel diodes with different hill currents is characterized in that the impressed basic current of the tunnel diode chain when reversing a tunnel diode in the high-resistance state depending on the switching state of the tunnel diodes, in stages and in each case to the characteristic values of the tunnel diode to be reversed during the next switching process coordinated, changed. The change in current is initiated via the for monitoring and display of the switching state of the switching means provided in the tunnel diodes. To In another embodiment of the multistable circuit, they have monitoring switching means a hold circuit so that the reversed diodes are always out of the storage circuit can be switched off. This is especially beneficial when the current range is very big. The large storage currents are then reduced by the tunnel diodes with small Hill current kept away. The easiest way is to use the reversed tunnel diodes after responding and holding the assigned monitoring switching means in Short-circuit storage circuit. As the tunnel diodes of a specific embodiment have approximately the same voltage drop in the hill current and the switching on and off the tunnel diodes can be done in such a way that there is always only one tunnel diode in the storage circuit is effective, provides a further development of the multistable circuit according to the invention before that to monitor the switching state of the tunnel diode chain only one indicator is provided, which depends on the progression of a chain connection is switched over one after the other to check the switching status of all tunnel diodes. The impressed current is increased in steps so that in every switching state the same voltage drop occurs on the tunnel diode chain. The derailleur means are so coupled that they are sequentially in the output circuit of the common monitoring switching means are switched on. The hill streams in the chain arranged tunnel diodes are according to the desired current levels, which are displayed should be selected. The hill current of a tunnel diode is the sum of the at impressed current given this switching state and the value of the current to be displayed Current determined. According to a further embodiment, the circuit is in the idle state only the tunnel diode with the smallest hill current is switched on in the storage circuit. The remaining tunnel diodes are switched on and off one after the other via the chain connection turned off again. The tunnel diode with the highest hill current can search for it Activation in the storage circuit also switched on after it has been reversed in the storage circuit stay. The multistable circuit is reset to the idle state according to the invention by switching off the impressed current.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen in ihren Einzelheiten erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Kennlinien der Tunneldioden mit unterschiedlichen Hügelströmen, F i g. 2 ein Prinzipschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen multistabilen Schaltkreises, F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel mit mehreren Überwachungsschaltmitteln und F i g. 4 eine andersartige Weiterschalterschaltung des Speicherkreises und die Überwachung mit einem einzigen überwachungsschaltmittel.The invention is explained in detail with reference to the drawings. It shows F i g. 1 the characteristics of the tunnel diodes with different hill currents, F i g. 2 shows a basic circuit diagram to explain the multistable according to the invention Circuit, FIG. 3 shows an exemplary embodiment with a plurality of monitoring switching means and F i g. 4 a different type of relay circuit of the memory circuit and the Monitoring with a single monitoring switch.

In F i g. 1 sind die Kennlinien verschiedener Tunneldioden TD 1, TD 2, TD 3, TD 4 und TD n ge- zeigt. Alle Kennlinien weisen bei einer Spannung UH einen Maximalwert des Stromes auf, den sogenannten Hügelstrom IH 1, IH 2, IH 3, IH 4 und IH n. Beim Überschreiten dieses Stromwertes fällt die Kennlinie ab, und der Strom erreicht bei einer Spannung UT einen Minimalwert, den sogenannten Talstrom 1T 1, 1T 2, 1T 3. 1T 4 und 1T n. Bei diesen Kennlinien wird annähernd konstantes Schaltverhältnis vorausgesetzt, das mit gegeben ist. Um mit diesen Tunneldioden einen multistabilen Schaltkreis der bekannten Art aufzubauen, müßte der Kette ein Grundstrom eingeprägt werden, der größer als der Talstrom 1T n ist. Dadurch würde aber die Tunneldiode TD 1 mit dem Hügelstrom 1H1 stets im umgesteuerten Zustand (mit großem Spannungsabfall) sein und für den multistabilen Schaltkreis bedeutungslos sein. Bei den bekannten multistabilen Schaltkreisen dieser Art muß der größte Talstrom 1T n also immer kleiner als der kleinste Hügelstrom IH I sein, so daß über einen eingeprägten Strom multistabiles Verhalten über alle Tunneldioden der Kette erhalten wird. Aus diesem Grunde wird aber der Strombereich der Anordnung sehr stark eingeengt. Die Herstellung von Tunneldioden mit einem sehr großen Bereich der Hügelströme ist möglich, kann aber durch die bekannten Anordnungen nicht ausgenutzt werden. Der multistabile Schaltkreis nach der Erfindung hat nun einen stufenweisen Anstieg des eingeprägten Stromes. Ist keine Tunneldiode umgeschaltet, dann wird über einen Grundstrom 1E die Umsteuerung der Tunneldiode TD 1 vorbereitet. Dieser Strom braucht nur größer als der Talstrom 1T 1 und kleiner als der Hügelstrom 1H1 sein. Wird der Strom in der Kette kurzzeitig über den Hügelstrom IH l erhöht, dann geht die Tunneldiode TD 1 in ihren anderen stabilen Schaltzustand über. Damit diese Tunneldiode nach der Abschaltung des Steuerimpulses nicht wieder in den Ausgangszustand mit dem Spannungsabfall UE zurückgeht, muß der eingeprägte Strom 1E aufrechterhalten werden. Zur Vorbereitung des nächsten Schaltvorganges wird nunmehr der eingeprägte Strom auf den Wert 1E1 erhöht. Dieser Wert ist an die Kennwerte IH 2 und 1T 2 der Tunneldiode TD 2 angepaßt. Steigt der Steuerstrom in der Kette über den Hügelstrom 1H2, dann geht auch die Tunneldiode TD 2 in ihren anderen stabilen Arbeitsbereich über. Davon abgeleitet kann wiederum der eingeprägte Strom auf den Wert 1E2 erhöht werden, der auf die Kennwerte 1H3 und 1T 3 der Tunneldiode TD 3 ab- gestimmt ist usw. Dieses Schaltspiel wiederholt sich so lange, bis schließlich die Tunneldiode TD n umgesteuert ist. Da nunmehr der Endzustand des multistabilen Schaltkreises erreicht ist, braucht der eingeprägte Strom nicht mehr weiter erhöht werden, denn er wurde ja bereits beim Umsteuern der Tunneldiode TD n-1 auf die Werte der Tunneldiode TDn abgestimmt.In Fig. 1 shows the characteristics of various tunnel diodes TD 1, TD 2, TD 3, TD 4 and TD n . All characteristic curves have a maximum value of the current at a voltage UH , the so-called hill current IH 1, IH 2, IH 3, IH 4 and IH n. When this current value is exceeded, the characteristic curve drops and the current reaches a minimum value at a voltage UT , the so-called valley current 1T 1, 1T 2, 1T 3. 1T 4 and 1T n. With these characteristics, an approximately constant switching ratio is assumed, the one with given is. In order to build a multistable circuit of the known type with these tunnel diodes, the chain would have to be impressed with a basic current which is greater than the valley current 1T n . As a result, however, the tunnel diode TD 1 with the hill current 1H1 would always be in the reversed state (with a large voltage drop) and would be meaningless for the multistable circuit. In the known multistable circuits of this type, the largest valley current 1T n must therefore always be smaller than the smallest hill current IH I, so that multistable behavior is obtained across all tunnel diodes of the chain via an impressed current. For this reason, however, the current range of the arrangement is very much narrowed. The manufacture of tunnel diodes with a very large area of the hill currents is possible, but cannot be exploited by the known arrangements. The multistable circuit according to the invention now has a gradual increase in the impressed current. If no tunnel diode is switched, then the reversal of the tunnel diode TD 1 is prepared via a basic current 1E. This current only needs to be greater than the valley current 1T 1 and less than the hill current 1H1 . If the current in the chain is briefly increased above the hill current IH l, then the tunnel diode TD 1 changes to its other stable switching state. So that this tunnel diode does not return to the initial state with the voltage drop UE after the control pulse has been switched off, the impressed current 1E must be maintained. In preparation for the next switching process, the impressed current is now increased to the value 1E1. This value is adapted to the characteristic values IH 2 and 1T 2 of the tunnel diode TD 2 . If the control current in the chain rises above the hill current 1H2, then the tunnel diode TD 2 also goes into its other stable working range. Derived from this, the impressed current can in turn be increased to the value 1E2, which is matched to the characteristic values 1H3 and 1T 3 of the tunnel diode TD 3, etc. This switching cycle is repeated until the tunnel diode TD n is reversed. Since the final state of the multistable circuit has now been reached, the impressed current no longer needs to be increased, because it was already matched to the values of the tunnel diode TDn when the tunnel diode TD n-1 was reversed.

Fig. 2 zeigt ein Prinzipschaltbild, an Hand dessen die Wirkungsweise eines multistabilen Schaltkreises nach der Erfindung erklärt werden kann. Über den Widerstand R o wird der Tunneldiodenkette TD 1 ... TD n der eingeprägte Strom 1E zugeführt. Über die Entkopplungsdiode D wird dem Speicherkreis der Steuerstrom zugeführt. Will man erreichen, daß bei einem Stromwert I l die erste Änderung in dem Schaltzustand des multistabilen Schaltkreises auftritt, dann wird der Hügelstrom IH 1 so gewählt, daß er mit dem eingeprägten Strom 1E zusammen diesen Wert I l ergibt. Die Tunneldioden TD 1 ... TD n der Kette werden durch SchaltstufenSl ... Sn überwacht. Diese Schaltstufen sprechen erst an, wenn die überwachte Tunneldiode in den Schaltzustand mit größerem Spannungsabfall übergegangen ist. Diese Oberwachungsschaltmittel haben einen eigenen Haltekreis, so daß die steuernde Tunneldiode ohne weiteres abgeschaltet werden kann, ohne daß dadurch der erreichte Schaltzustand verlorengeht. Dies wird durch die Kontakte s ... 1I und s ... III angedeutet. Die Ausschaltung der Tunneldioden beim Weiterschalten der Kette hat den Vorteil, daß später folgende große Steuerströme nicht mehr über die Tunneldioden mit kleinem Hügelstrom geleitet werden müssen. Über den Schaltkontakt s ... I wird die Stromerhöhung eingeleitet, wie sie bei der F i g. 1 erläutert wurde. Der Widerstand R 1 ist z. B. so zu bemessen, daß die Ströme über die angeschalteten Widerstände Ro und R 1 den eingeprägten Strom 1E1 ergeben. Diese Bemessungsvorschrift ist sinngemäß anzuwenden bis zur Dimensionierung des Widerstandes R n-1. Bei der Auslegung der Schaltung können jedoch auch die Schaltstufen S1 ... Sn so verkoppelt sein, daß stets nur eine Schaltstufe aktiviert ist, dann müssen die eingeprägten Ströme eben über die bei dieser Schaltstellung angeschalteten Widerstände eingestellt werden.Fig. 2 shows a basic circuit diagram by means of which the mode of operation of a multistable circuit according to the invention can be explained. The applied current 1E is fed to the tunnel diode chain TD 1 ... TD n via the resistor R o. The control current is fed to the storage circuit via the decoupling diode D. If one wants to achieve that the first change in the switching state of the multistable circuit occurs at a current value I l, then the hill current IH 1 is selected so that it results in this value I l together with the impressed current 1E. The tunnel diodes TD 1 ... TD n of the chain are monitored by switching stages SL ... Sn. These switching stages only respond when the monitored tunnel diode has switched to the switching state with a larger voltage drop. These monitoring switching means have their own hold circuit so that the controlling tunnel diode can be switched off without further ado without losing the switching state that has been reached. This is indicated by the contacts s ... 1I and s ... III. Switching off the tunnel diodes when the chain is switched on has the advantage that subsequent large control currents no longer have to be passed through the tunnel diodes with a small hill current. The current increase is initiated via the switching contact s ... I, as in the case of FIG. 1 was explained. The resistor R 1 is z. B. to be dimensioned so that the currents through the connected resistors Ro and R 1 result in the impressed current 1E1. This dimensioning rule is to be applied accordingly up to the dimensioning of the resistor R n-1. When designing the circuit, however, the switching stages S1 ... Sn can also be coupled in such a way that only one switching stage is activated at all times;

Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen multistabilen Schaltkreises ist in F i g. 3 dargestellt. Als Überwachungsschaltmittel sind Transistorschaltstufen Trl ... Trn mit nachgeschalteten Relais S1 ... Sn eingesetzt. Der Steuerkreis der Transistoren ist so ausgelegt, daß diese Schaltstufen nur ausgesteuert werden, wenn die steuernde Tunneldiode TD 1 ... TD n großen Spannungsabfall, d. h. größer als die Spannung UH, bringt. Spricht das nachgeschaltete Relais an, dann hält es sich über den eigenen Kontakt s ... III, während die Kontakte s ... II den Kurzschluß der Tunneldiode übernehmen. Die Verkopplung der Schaltmittel S1 ... Sn ist so, daß jeweils die den umgesteuerten Tunneldioden zugeordneten Schaltmittel erregt sind. Daraus läßt sich auch der Schaltzustand des multistabilen Schaltkreises aufrechterhalten, obwohl die einmal umgesteuerten Tunneldioden nicht mehr wirksam in den Speicherkreis eingeschaltet sind. Die Widerstände R 1 bis bis R n-1 sind so zu dimensionieren, daß der eingeprägte Strom stufenweise von 1E über 1E 1 bis IE rc - 1 erhöht wird.An embodiment of such a multistable circuit is shown in FIG. 3 shown. Transistor switching stages Trl ... Trn with downstream relays S1 ... Sn are used as monitoring switching means. The control circuit of the transistors is designed so that these switching stages are only controlled when the controlling tunnel diode TD 1 ... TD n brings a large voltage drop, ie greater than the voltage UH. If the downstream relay responds, then it holds itself through its own contact s ... III, while the contacts s ... II take over the short circuit of the tunnel diode. The coupling of the switching means S1 ... Sn is such that the switching means assigned to the reversed tunnel diodes are excited. From this, the switching state of the multistable circuit can also be maintained, although the tunnel diodes, once reversed, are no longer effectively switched into the storage circuit. The resistors R 1 to R n-1 are to be dimensioned in such a way that the impressed current is increased in steps from 1E to 1E 1 to IE rc -1 .

Werden die Tunneldioden in der in. F i g. 4 gezeigten Weise im Speicherkreis geschaltet, dann läßt sich mit einem einzigen überwachungsschaltmittel Tr die gesamte Kette überwachen. Im Ausgangszustand ist nur die Tunneldiode TD 1 mit dem niedrigsten Hügelstrom IH 1 eingeschaltet. Bei dem eingeprägten Strom 1E fällt im Steuerkreis des Transistors Tr die Spannung UE an, bei der der Transistor noch nicht ausgesteuert wird, da er im Emitterkreis entsprechend vorgespannt ist. Wird der über den Eingang K zugeführte Steuerstrom über den Hügelstrom IH1 erhöht, dann steigt der Spannungsabfall an der Diode TD 1 sprungartig an. Der Transistor Tr wird leitend, und das nachgeschaltete Schaltmittel P 1 spricht an, hält sich selber und betätigt seinen Kontakt p 1. Die Tunnneldiode TD 1 wird kurzgeschlossen und die Tunneldiode TD 2 eingeschaltet. Gleichzeitig wird in nicht dargestellter Weise der eingeprägte Strom auf 1E 1 erhöht und in den Ausgangskreis das Schaltmittel P2 eingeschaltet. Übersteigt der Steuerstrom mit dem eingeprägten Strom zusammen auch den Hügelstrom 1H2, dann wird auch die Tunneldiode TD 2 umgesteuert. Das Schaltmittel P 2 spricht an, der eingeprägte Strom wird auf 1E2 er- ; höht und das Schaltmittel P3 angeschaltet. Die Kettenschaltung P 1 . . . P 4 kann dabei so ausgelegt werden, daß beim Ansprechen des Schaltmittels P2 das Schaltmittel P 1 wieder in die Ruhelage zurückkehrt. Diese Art der Kettenschaltung wirkt sich nur t in der Anzeige des erreichten Schaltzustandes aus und bedingt wieder eine entsprechende Dimensionierung der zusätzlich eingeschalteten Stromzweige für den eingeprägten Gesamtstrom. Ist schließlich das Schaltmittel P 3 aktiviert, dann wird beim Ansprechen des Schaltmittels P 4 der Speicherkreis nicht mehr verändert. Es kann jedoch auch die Tunneldiode TD4 beim Ansprechen des Schaltmittels P4 aus dem Speicherkreis ausgeschaltet werden, wenn die Steuerströme sehr groß sind und lange Zeit anliegen.If the tunnel diodes in the in. F i g. 4 switched in the storage circuit, then the entire chain can be monitored with a single monitoring switching means Tr. In the initial state, only the tunnel diode TD 1 with the lowest hill current IH 1 is switched on. In the case of the impressed current 1E, the voltage UE occurs in the control circuit of the transistor Tr, at which the transistor is not yet controlled because it is correspondingly biased in the emitter circuit. If the control current supplied via the input K is increased via the hill current IH1, the voltage drop across the diode TD 1 increases suddenly. The transistor Tr becomes conductive and the downstream switching means P 1 responds, holds itself and actuates its contact p 1. The tunnel diode TD 1 is short-circuited and the tunnel diode TD 2 is switched on. At the same time, in a manner not shown, the impressed current is increased to 1E 1 and the switching means P2 is switched on in the output circuit. If the control current together with the impressed current also exceeds the hill current 1H2, then the tunnel diode TD 2 is also reversed. The switching means P 2 responds, the impressed current is set to 1E2; increases and the switching means P3 is switched on. The derailleur P 1. . . P 4 can be designed so that when the switching means P2 responds, the switching means P 1 returns to the rest position. This type of chain connection only has an effect on the display of the switching state reached and again requires a corresponding dimensioning of the additionally switched-on current branches for the total current applied. If the switching means P 3 is finally activated, the storage circuit is no longer changed when the switching means P 4 responds. However, the tunnel diode TD4 can also be switched off from the storage circuit when the switching means P4 responds if the control currents are very large and have been applied for a long time.

Es sind nur einige Beispiele für die Fortschaltung und Überwachung des multistabilen Schaltkreises nach der Erfindung gezeigt. Andere Anordnungen lassen sich aufbauen, und stets wird durch die Tunneldioden keine Einschränkung gegeben sein, wenn man die erfindungsgemäße Anpassung des Grundstromes entsprechend der Weiterschaltung des multistabilen Schaltkreises wählt. Auch rein elektronische Auswerte- und überwachungsschaltkreise sind ausführbar, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.These are just a few examples of switching and monitoring of the multistable circuit according to the invention. Leave other arrangements build up, and there is always no restriction due to the tunnel diodes be if you adapt the base current according to the invention according to the Continuation of the multistable circuit selects. Purely electronic evaluation and monitoring circuitry can be implemented without departing from the spirit of the invention.

Claims (11)

Patentansprüche: 1. Multistabiler Schaltkreis aus einer Reihenschaltung mehrerer Tunneldioden mit unterschiedlichen Hügelströmen, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß der eingeprägte Grundstrom (1E, 1E 1 ... 1E n) der Tunneldiodenkette (TD 1 ... TD n) beim Umsteuern einer Tunneldiode (z. B. TD 1) in den hochohmigen Zustand in Abhängigkeit vom Schaltzustand der Tunneldioden, stufenweise und jeweils auf die Kennwerte (1H2, 1T 2) der beim nächsten Schaltvorgang umzusteuernden Tunneldiode (z. B. TD 2) abgestimmt, verändert wird. Claims: 1. Multistable circuit consisting of a series connection of several tunnel diodes with different hill currents, characterized in that the impressed basic current (1E, 1E 1 ... 1E n) of the tunnel diode chain (TD 1 ... TD n) when reversing a tunnel diode ( e.g. TD 1) is changed to the high-resistance state depending on the switching state of the tunnel diodes, gradually and in each case coordinated with the characteristic values (1H2, 1T 2) of the tunnel diode to be switched during the next switching process (e.g. TD 2) . 2. Multistabiler Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromänderung über die zur Überwachung und Anzeige des Schaltzustandes der Tunneldioden vorgesehenen Schaltmittel (S1, S2 ... Sn) eingeleitet wird. 2. Multistable circuit according to claim 1, characterized in that the change in current is initiated via the switching means (S1, S2 ... Sn) provided for monitoring and displaying the switching state of the tunnel diodes. 3. Multistabiler Schaltkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (S1, S2 ... Sn) über einen eigenen Haltekreis gehalten werden und daß die umgesteuerten Tunneldioden aus dem Speicherkreis ausgeschaltet werden. 3. Multistable circuit according to claim 2, characterized in that the switching means (S1, S2 ... Sn) are held via their own holding circuit and that the reversed tunnel diodes are switched off from the storage circuit. 4. Multistabiler Schaltkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tunneldioden (TD 1, TD 2, TD 3, TD 4) durch die ihnen zugeordneten überwachungsschaltmittel (S1, S2, S3) im Speicherkreis kurzgeschlossen werden. 4. Multistable circuit according to claim 3, characterized in that the tunnel diodes (TD 1, TD 2, TD 3, TD 4) are short-circuited in the storage circuit by the monitoring switching means (S1, S2, S3) assigned to them. 5. Multistabiler Schaltkreis nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung des Schaltzustandes der Tunneldiodenkette nur ein Indikator (Tr) vorgesehen wird, der in Abhängigkeit von der Fortschaltung einer Kettenschaltung (P 1 ... P4) nacheinander zur Prüfung des Schaltzustandes aller Tunneldioden (TD 1 ... TD 4) umgeschaltet wird (F i g. 4). 5. Multistable circuit according to claim 1 to 4, characterized in that only one indicator (Tr) is provided for monitoring the switching state of the tunnel diode chain, which, depending on the progression of a chain circuit (P 1 ... P4), one after the other to check the switching state of all tunnel diodes (TD 1 ... TD 4) is switched (Fig. 4). 6. Multistabiler Schaltkreis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeprägte Strom (1E ... IEn) stufenweise so weit erhöht wird, daß in jedem Schaltzustand an der Tunneldiodenkette gleicher Spannungsabfall (UE) auftritt. 6. Multistable circuit according to claim 5, characterized in that the impressed current (1E ... IEn) is increased in stages so that the same voltage drop (UE) occurs in each switching state on the tunnel diode chain. 7. Multistabiler Schaltkreis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenschaltmittel (P 1 ... P4) der Reihe nach in den Ausgangskreis des gemeinsamen überwachungsschaltmittels Jr) eingeschaltet werden. B. 7. Multistable circuit according to claim 5, characterized in that the chain switching means (P 1 ... P4) are switched on in sequence in the output circuit of the common monitoring switching means Jr). B. Multistabiler Schaltkreis nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hügelstrom (IH 1 ... IHn) der umzusteuernden Tunneldiode (TD 1 ... TD n) aus der Summe des jeweils eingeprägten Stromes (1E ... IEn-1) und der gewünschten Stromstufe (11 ... 1 n) ermittelt wird. Multistable circuit according to Claims 1 to 7, characterized in that the hill current (IH 1 ... IHn) of the tunnel diode (TD 1 ... TD n) to be reversed is derived from the sum of the respective impressed current (1E ... IEn-1) and the desired current level (11 ... 1 n) is determined. 9. Multistabiler Schaltkreis nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Ruhezustand des Schaltkreises nur die Tunneldiode (TD 1) mit dem kleinsten Hügelstrom (IH 1) in den Speicherkreis eingeschaltet wird und daß die übrigen Tunneldioden (TD 2 ... TD n) über die Kettenschaltung (P 1 ... P4) der Reihe nach in den Speicherkreis ein- und wieder ausgeschaltet werden (F i g. 4). 9. Multistable circuit according to claim 1 to 8, characterized in that in the idle state of the circuit only the tunnel diode (TD 1) with the smallest hill current (IH 1) is switched on in the storage circuit and that the remaining tunnel diodes (TD 2 ... TD n) are switched on and off again one after the other via the chain connection (P 1 ... P4) in the storage circuit (FIG. 4). 10. Multistabiler Schaltkreis nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tunneldiode (TDn) mit dem höchsten Hügelstrom (IHn) nach der Einschaltung in den Speicherkreis auch nach ihrer Umsteuerung nicht mehr aus dem Speicherkreis ausgeschaltet wird. 10. Multistable circuit according to Claim 1 to 9, characterized in that the tunnel diode (TDn) with the highest Hill current (IHn) after switching on in the storage circuit also after it has been reversed is no longer switched off from the storage circuit. 11. Multistabiler Schaltkreis nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis durch Abschaltung des eingeprägten Stromes (1E ... IEn-1) in den Ausgangszustand zurückgestellt wird.11. Multistable circuit according to claim 1 to 10, characterized in that the circuit is reset to the initial state by switching off the impressed current (1E ... IEn-1).
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