DE1190503B - Monostable or astable multivibrator - Google Patents
Monostable or astable multivibratorInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.: Int. Cl .:
±HJ3K± HJ3K
Nummer: 1190 503Number: 1190 503
Aktenzeichen: Sch 33857 VIII a/21 al File number: Sch 33857 VIII a / 21 al
Anmeldetag: 11. September 1963Filing date: September 11, 1963
Auslegetag: 8. April 1965Opening day: April 8, 1965
Es ist bekannt, die Laufzeit eines monostabilen Multivibrators entweder durch Veränderung des Koppelkondensators und/oder des dazugehörigen Entladewiderstandes zu beeinflussen. Die Laufzeit eines monostabilen Multivibrators ist also direkt proportional der Größe des Entladewiderstandes und des Koppelkondensators. Bei astabilen Multivibratoren, die zwei Koppelkondensatoren und somit auch zwei Entladewiderstände aufweisen, sind somit vier Möglichkeiten für die Beeinflussung der Tastzeit gegeben. Bei diesen bekannten Ausführungsformen waren gewöhnlich die Lastwiderstände in den Kollektorbzw. Anodenkreisen der Schaltglieder derart bemessen, daß die Koppelkondensatoren sich innerhalb der jeweiligen Ruhezeit auf die stationären Potentiale aufladen konnten.It is known to increase the running time of a monostable multivibrator either by changing the To influence coupling capacitor and / or the associated discharge resistor. the period of a monostable multivibrator is directly proportional to the size of the discharge resistance and of the coupling capacitor. With astable multivibrators, the two coupling capacitors and thus also have two discharge resistors, there are thus four possibilities for influencing the sampling time. In these known embodiments, the load resistances were usually in the Kollektorbzw. The anode circuits of the switching elements are dimensioned in such a way that the coupling capacitors are within the respective rest period could charge to the stationary potentials.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen monostabilen oder astabilen Ultivibrator mit elektronischen Schaltern in Form von Halbleiterbauelementen, Röhren oder Kaltkathodenröhren, der sich von den bisher bekannten dadurch unterscheidet, daß im Kollektor- bzw. Anodenkreis des jeweils die Laufzeit auslösenden Schaltgliedes eine Last verbunden ist, die mindestens zum Teil aus einer Induktivität besteht.The present invention relates to a monostable or astable ultivibrator with electronic Switches in the form of semiconductor components, tubes or cold cathode tubes, which are different from the previously known differs in that in the collector or anode circuit of each the running time triggering switching element is connected to a load which consists at least partially of an inductance.
Ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Multivibrators ist in F i g. 1 dargestellt und wird an Hand dieser Figur erläutert. Im Ruhezustand ist der Transistor T2 geöffnet. Der Kopplungskondensator C1 ist in diesem stationären Zustand derart aufgeladen, daß sein rechter Belag, der auf dem Basispotential des Transistors T2 liegt, gegenüber dem linken Belag positiv ist. Wird über dem Kondensator C2 ein Signal an den Emitter-Basis-Kreis des Transistors T1 gelegt, so fließt im Kollektorkreis dieses Transistors kurzzeitig ein Strom, der die Potentialverhältnisse am Koppelkondensator C1 derart verändert, daß das Basispotential des Transistors T2 stärker positiv wird. An example of a multivibrator according to the invention is shown in FIG. 1 and is explained on the basis of this figure. In the idle state, the transistor T 2 is open. The coupling capacitor C 1 is charged in this steady state in such a way that its right coating, which is at the base potential of the transistor T 2, is positive with respect to the left coating. If a signal is applied to the emitter-base circuit of the transistor T 1 via the capacitor C 2, a current flows briefly in the collector circuit of this transistor, which changes the potential ratios at the coupling capacitor C 1 in such a way that the base potential of the transistor T 2 is more positive will.
Dadurch wird der Transistor T2 so lange gesperrt, bis sich die Ladung des Kondensators C1 über den Entladewiderstand R1 wieder ausgeglichen hat. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Kollektorkreis des Transistors C1 eine Induktivität L vorgesehen, die ebenfalls von dem Kollektorstrom des Transistors T1 durchflossen wird und dabei magnetische Energie speichert, die sie beim Aussetzen des Eingangssignals als zusätzliche Ladung an den Kondensator C1 wieder abgibt, wodurch die Sperrzeit des Transistors T2 verlängert wird. Es ist ersichtlich, daß diese Verlängerung der Sperrzeit quantitativ durch den Wert der Induktivität L bestimmt werden kann. Andererseits kann der Wert einer Induktivität geändert werden, ohne mechanische Eingriffe in stromführende Leiter vorzunehmen, Monostabiler oder astabiler MultivibratorAs a result, the transistor T 2 is blocked until the charge on the capacitor C 1 has equalized again via the discharge resistor R 1. According to the present invention, an inductance L is provided in the collector circuit of the transistor C 1 , which is also traversed by the collector current of the transistor T 1 and thereby stores magnetic energy which it emits again as additional charge to the capacitor C 1 when the input signal is interrupted, whereby the blocking time of the transistor T 2 is extended. It can be seen that this extension of the blocking time can be determined quantitatively by the value of the inductance L. On the other hand, the value of an inductance can be changed without mechanically interfering with current-carrying conductors, monostable or astable multivibrator
Anmelder:Applicant:
Schaltbau-Gesellschaft m. b. H.,
München 9, Hohenwaldeckstr. 1Schaltbau-Gesellschaft mb H.,
Munich 9, Hohenwaldeckstr. 1
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Erich Huber, München-Allach;Erich Huber, Munich-Allach;
Wilhelm Sterff, MünchenWilhelm Sterff, Munich
wie dies bei veränderbaren Widerständen und Kondensatoren, die bisher zur Bestimmung der Entladezeit herangezogen wurden, der Fall ist. Drehkondensatoren der hier in Betracht kommenden Größenordnung sind praktisch nicht einsetzbar.As is the case with changeable resistors and capacitors, which were previously used to determine the discharge time were used, is the case. Rotary capacitors are of the order of magnitude under consideration here practically not applicable.
Normalerweise sind Multivibratoren derart ausgelegt, daß die Erholzeit kleiner ist als die Eingangsimpulsfolge. Um zu verhindern, daß die Induktivität L und der Koppelkondensator C1 als Schwingkreis wirken, ist eine Diode D1 vorgesehen, die parallel zum Entladewiderstand des Koppelkondensators liegt und deren Durchlaßrichtung der Richtung des Entladestromes entgegengesetzt ist. Es wird auf diese Art auch verhindert, daß ein Teil der in der Induktivität L gespeicherten Energie als Verlustwärme am Entladewiderstand verlorengeht.Normally, multivibrators are designed in such a way that the recovery time is shorter than the input pulse train. In order to prevent the inductance L and the coupling capacitor C 1 from acting as a resonant circuit, a diode D 1 is provided which is parallel to the discharge resistor of the coupling capacitor and whose forward direction is opposite to the direction of the discharge current. In this way it is also prevented that part of the energy stored in the inductance L is lost as heat loss at the discharge resistor.
Bei einem monostabilen Multivibrator, der periodisch angeregt wird und dessen Erholzeit größer ist als die Eingangsimpulsfolge, kann auch ein anderer Effekt ausgenutzt werden. Die Erholzeit eines solchen Multivibrators ist abhängig vom Kollektorwiderstand des Transistors T1, d. h. in Fällen eines Multivibrators nach der vorliegenden Erfindung vom ohmschen Widerstand und der Induktivität L der Kapazität des Koppelkondensators C1, dessen linksseitiger Belag sich in der Erholzeit wieder auf die negative Speisespannung aufladen soll.In the case of a monostable multivibrator that is periodically excited and whose recovery time is longer than the input pulse sequence, another effect can also be used. The recovery time of such a multivibrator depends on the collector resistance of the transistor T 1 , that is, in the case of a multivibrator according to the present invention, on the ohmic resistance and the inductance L of the capacitance of the coupling capacitor C 1 , the coating on the left of which is charged to the negative supply voltage again in the recovery time target.
Die Aufladezeit kann durch Änderung von L verändert werden. Ist nun durch periodische Ansteuerung des Multivibrators die Erholzeit kürzer als die Zeitkonstante des Ladevorganges des LC-Gliedes, so wird der Kondensator C1 nicht voll aufgeladen, und die Laufzeit wird kürzer. In diesem Fall kann auf die Diode D1 verzichtet werden.The charging time can be changed by changing L. If the recovery time is now shorter than the time constant of the charging process of the LC element due to periodic activation of the multivibrator, the capacitor C 1 is not fully charged and the running time is shorter. In this case, the diode D 1 can be dispensed with.
Bei einem astabilen Multivibrator nach der Lehre der Erfindung weist mindestens eines der beiden Schaltglieder in seinem Kollektor- oder AnodenkreisIn an astable multivibrator according to the teaching of the invention, at least one of the two Switching elements in its collector or anode circuit
509 538/SM509 538 / SM
eine Last auf, die mindestens zum Teil aus einer Induktivität besteht. Ein derartiger Multivibrator ist in F i g. 2 dargestellt. Die beiden Schaltglieder sind mit T3 und Tt bezeichnet, die Koppelkondensatoren und Entladewiderstände demgemäß mit C3 und C4 bzw. R3 und Rt. Für einen Multivibrator gemäß der Lehre der Erfindung reicht es an sich aus, wenn eines der beiden Schaltglieder in seinem Kollektor- oder Anodenkreis gemäß der Lehre der Erfindung ausge bildet ist, jedoch fällt es in den Rahmen der Erfindung, eine derartige Ausbildung für die Kollektor- bzw. Anodenkreise beider Schaltglieder vorzusehen. Damit wird eine Beeinflussung beider Tastzeiten möglich. Demgemäß sind in F i g. 1 die Induktivitäten L3 und L4 dargestellt. Auch hier sind parallel zu den Entlade- widerständen je eine Diode D3 bzw. D1 vorgesehen. a load that consists at least in part of an inductance. Such a multivibrator is shown in FIG. 2 shown. The two switching elements are denoted by T 3 and T t , the coupling capacitors and discharge resistors accordingly by C 3 and C 4 or R 3 and R t . For a multivibrator according to the teaching of the invention, it is sufficient if one of the two switching elements is formed in its collector or anode circuit according to the teaching of the invention , but it falls within the scope of the invention, such a training for the collector or anode circuits for both switching elements. This makes it possible to influence both scanning times. Accordingly, in FIG. 1 shows the inductances L 3 and L 4 . Here, too, a diode D 3 or D 1 is provided parallel to the discharge resistors.
In Weiterbildung der Lehre der Erfindung kann zusätzlich in Reihe mit der Induktivität ein regelbarer Widerstand oder eine Gegenspannung vorgesehen werden. Der regelbare Widerstand kann z. B. in Form so des Emitter-Kollektor-Kreises eines weiteren Transistors dargestellt werden. In a further development of the teaching of the invention, a controllable resistor or a counter voltage can also be provided in series with the inductance. The adjustable resistance can, for. B. be shown in the form of the emitter-collector circuit of another transistor.
Weiterhin können der bzw. die Entladewiderstände des bzw. der üC-Glieder veränderbar ausgebildet werden, z. B. um die Multivibratoren von vornherein unterschiedlichen Betriebsbedingungen anpassen zu können. Furthermore, the discharge resistance (s) of the UC element (s) can be made variable , e.g. B. in order to be able to adapt the multivibrators to different operating conditions from the outset.
Bezeichnet man die gemäß F i g. 1 am Koppel kondensator C1 maximal auftretende Spannung mit U, die Betriebsspannung des Multivibrators mit U1 und die magnetisch gespeicherte Energie in L mit W, so ergibt sich folgende Bezeichnung: If the according to FIG. 1 at the coupling capacitor C 1 maximum voltage with U, the operating voltage of the multivibrator with U 1 and the magnetically stored energy in L with W, the following designation results:
Voraussetzung ist hierfür, daß der Entladewider stand R1 so dimensioniert wird, daß ein aperiodischer Schwingvorgang erreicht werden kann. Der Wirkungsgrad der Beeinflussung kann, wie bereits oben darge stellt, durch Parallelschaltung der Diode D1 zum Widerstand R1 noch verbessert werden. Das Basispotential des Transistors T2 kann dadurch fast bis auf The prerequisite for this is that the Entladewider stood R 1 is dimensioned so that an aperiodic oscillation process can be achieved. The efficiency of the influencing can, as already illustrated above, be improved by connecting the diode D 1 in parallel with the resistor R 1 . The base potential of the transistor T 2 can be almost up to
3535
4040
4545
angehoben werden. Da die Laufzeit von der Dauer der Entladung von C1 über R1 und der Ladespannung ab hängig ist, ist aus obiger Ableitung zu ersehen, daß die Laufzeit unmittelbar von der magnetischen Energie W und somit von der Induktivität L abhängig gemacht werden kann. be raised. Since the running time is dependent on the duration of the discharge from C 1 through R 1 and the charging voltage, it can be seen from the above derivation that the running time can be made directly dependent on the magnetic energy W and thus on the inductance L.
Multivibratoren nach der Erfindung eignen sich besonders zum Steuern von Anlagen, in denen häufig Stellvorgänge auftreten und in denen mechanische, stromdurchflossene Stellglieder einer sehr hohen Abnutzung unterliegen. Dies ist besonders bei der Ansteuerung von Antriebsmotoren gleisloser Batteriefahrzeuge bei Kränen und sonstigen Fördermitteln der Fall.Multivibrators according to the invention are particularly suitable for controlling systems in which frequently Actuating processes occur and in which mechanical, current-carrying actuators a very high wear subject. This is particularly the case when controlling drive motors for trackless battery vehicles the case with cranes and other subsidies.
Claims (6)
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 064 567.Considered publications:
German interpretative document No. 1 064 567.
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- 1964-09-11 FR FR1560204D patent/FR1560204A/fr not_active Expired
Patent Citations (1)
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| DE1064567B (en) * | 1956-01-17 | 1959-09-03 | Gen Motors Corp | Transistor oscillator |
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