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Rückgekoppelter Transistorschaltkreis Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf rückgekoppelte Transistorschaltkreise. Transistorschaltkreise mit Mit-
oder Gegenkopplung -mittels Transformatoren sind bereits bekannt. Im allgemeinen
besitzen solche Kreise eine mit dem Emitter- oder Kollektoranschluß des Transistors
verbundene Wicklung eines Rückkoppeltransformators, die in Reihe mit der Emitter-Kollektor-Strecke
des Transistors liegt, ferner eine andere Wicklung, die entweder mit dem Emitteranschluß
(wenn die erste Wicklung mit dem Kollektoranschluß verbunden ist) oder mit dem Kollektoranschluß
(wenn die erste Wicklung mit dem Emitteranschluß verbunden ist) oder mit dem Basisanschluß
des Transistors verbunden ist. Es sind ferner eine Anzahl von Lösungswegen bekannt,
wie eine Lastimpedanz mit solchen Kreisen verbunden werden kann. Zum Beispiel kann
diese Last über eine dritte Wicklung des Rückkopplungstransformators oder aber direkt
mit den Emitter- oder Kollektorelektroden verbunden werden. Alle diese Methoden
haben jedoch den Nachteil, daß eine Änderung der Lastimpedanz die Arbeitsbedingungen
des Kreises verändern. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Transistorschaltkreis
aufzubauen, bei dem die Arbeitsbedingungen sich bei einer Änderung der Lastimpedanz
nicht verändern.
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Erfindungsgemäß ist ein rückgekoppelter Transistorschaltkreis vorgesehen,
der dadurch gekennzeichnet ist, daß in dem Lastkreis des Schalttransistors die Primärwicklung
eines Rückkoppeltransformators und wenigstens eine zusätzliche, der Primärwicklung
gleiche, aber mit entgegengesetztem Wicklungssinn bewickelte Spule des Rückkoppeltransformators
so in Serie geschaltet sind, daß der der Reihe nach durch die erwähnten beiden Wicklungen,
die Schaltstrecke des Transistors und die Last fließende Strom in dem Transformatorkern
keine magnetischen Wirkungen verursacht.
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Die Erfindung sei nun an Hand der Figuren beispielsweise näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 einen monostabilen Schaltkreis, Fig: 2 das Arbeitsdiagramm des Schaltkreises
nach Fig. 1, Fig. 3 einen monostabilen Schaltkreis gemäß der Erfindung, Fig.4 eine
andere Art der Ansteuerung eines monostabilen Schaltkreises gemäß der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt einen monostabilen Schaltkreis unter Verwendung eines
pnp-Flächentransistors T. Der Emitteranschluß des Transistors ist über einen Widerstand
R mit Erde verbunden. Der Kollektoranschluß wird dabei über die Primärwicklung des
Rückkopplungstransformators Tr mit dem negativen Pol einer Spannungsquelle verbunden.
Die Sekundärwicklung des Transformators TR ist direkt mit der Basiselektrode des
Transistors T verbunden, während ein Belastungswiderstand L an den Emitter des Transistors
T angeschaltet ist. Der monostabile Kreis wird durch einen negativen Eingangsimpuls,
der direkt auf die Basiselektrode geleitet wird, angestoßen. Die Arbeitsbedingungen
des in Fig. 1 dargestellten Kreises werden nun an Hand des Arbeitsdiagramms nach
Fig. 2 näher erläutert.
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Der stabile Zustand des monostabilen Kreises nach Fig. 1 liegt dann
vor, wenn Transistor T nichtleitend ist. Ein negativer Eingangsimpuls auf die Basis
des Transistors T steuert ihn in den leitenden Zustand. Der darauffolgende Stromanstieg
in der Primärwicklung des Transformators Tr erzeugt ein Rückkopplungspotential in
der Sekundärwicklung, die mit der Basis verbunden ist. Der Wicklungssinn des Transformators
ist so, daß die Basis sofort negativ gesättigt wird. Dieser Zustand ist zum Zeitpunkt
Null in Fig. 2 dargestellt.
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Das Emitterpotential V, fällt exponentiell entsprechend den Werten
des Widerstandes R und der Induktivität der Primärwicklung des Transformators Tr.
Zur gleichen Zeit steigt das Potential Vb exponentiell an, und nach einer gewissen
Zeit sind Basis- und Emitterpotential gleich groß, so daß der Transistor wieder
in seinen nichtleitenden Zustand übergeht.
Der dadurch verursachte
Abklingvorgang des Stromes in der Primärwicklung des Transformators Tr erzeugt eine
vorübergehende hohe Spannung, nach der der Kreis wieder so lange im Ruhezustand
verharrt, bis ein weiterer Eingangsimpuls an die Basis des Transistors gelangt.
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Wenn ein Belastungskreis an den Emitter des Transistors T angeschlossen
wird, wie in Fig. 1 gezeigt, oder aber an eine dritte Wicklung des Transformators,
dann wird die Schaltzeit entsprechend dem Strom, der im Ausgangskreis und durch
die Primärwicklung des Transformators Tr fließt, beeinflußt, der wiederum das Abklingmaß
der Emitterspannung VE beeinflußt (s. Fig. 2). Das bedeutet aber, daß eine Änderung
der Schaltzeit des monostabilen Schaltkreises eintritt. Eine andere Lösung für die
Anschaltung der Lastimpedanz, die diesen Nachteil nicht aufweist, ist in Fig. 3
gezeigt. In der Anordnung nach der Fig. 3 besitzt der Rückkopplungstransformator
Tr eine dritte Wicklung Tr, die auf demselben Kern aufgebracht ist. Die Wicklung
T3 ist mit der Primärwicklung P des Transformators identisch, aber mit entgegengesetztem
Wicklungssinn gewickelt. Die Wicklungen sollen vorzugsweise in bifilarer Technik
ausgeführt werden, damit eine möglichst feste Kopplung zwischen den einzelnen Wicklungen
erzielt wird. Die dritte Wicklung T3 ist mit dem Emitter auf der einen Seite und
mit der Lastimpedanz L an der anderen Seite verbunden, und der Wicklungssinn ist
so gewählt, daß ein Stromfluß von der Spannungsquelle -E über die Primärwicklung
P des Transformators, die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors und zurück über
die dritte Wicklung zur Lastimpedanz L verläuft und in dem Kern des Transformators
keinerlei Magnetisierungswirkung verursacht. Die Potentiale, die durch die Wicklungen
T3 und P entsprechend dem Strom im Ausgangskreis entstehen, befinden sich in Phasengegenlage,
so daß ein großer Strom von der Last aus der Stromquelle -E entnommen werden kann,
ohne das Emitterpotential V, zu beeinflussen. Jedoch bricht der Strom im Ausgangskreis
sofort zusammen, d. h. der Transistor geht in seinen Sperrzustand über.
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Eine Begrenzungsdiode D ist zwischen Kollektor und einem zweckmäßigen
negativen Potential eingeschaltet, um gefährlich hohe Spannungen zu verhüten, die
am Kollektor als Folge der Induktivität der Primärwicklung entstehen, wenn der Transistor
abgeschaltet wird. Der Kondensator C, der den Emitterwiderstand R überbrückt, vermindert
die Anstiegszeit des Stromes, wenn der Kreis eingeschaltet wird und trägt außerdem
zu einer zusätzlichen Stabilisierung des Kreises bei.
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Bei allen bisher beschriebenen und in den Zeichnungen erläuterten
Stromkreisen ist es möglich, den Transformator Tr als Lufttransformator auszubilden,
oder den Kern des Transformators aus Material mit magnetisch rechteckiger Hystereseschleife,
z. B. Ferrit, herzustellen. Ebenso ist es möglich, magnetisch remanentes, wie auch
magnetisch nicht remanentes Material als Kernmaterial zu verwenden. In. solchen
Fällen, wo remanente Ferrite eine annähernde rechteckige Hystereseschleife besitzen
und zur Herstellung des Transformators verwendet werden, können monostabile Einrichtungen
als Speicher konstruiert werden, welche nur dann ein Ausgangssignal liefern, wenn
sie vorher in einer Richtung magnetisiert wurden, die derjenigen entgegengesetzt
ist, die durch den Fluß des Transistorstromes erzeugt wurde.
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In den Schaltkreisen, die in der Fig. 1 und 3 gezeigt werden, wird
eine Parallelsteuerung verwendet, d. h. die Eingangsimpulse werden parallel auf
die Sekundärwicklung des Transformators Tr gegeben. Fig.4 zeigt, wie die Seriensteuerung
durchgeführt werden kann. Eine Kombination von Parallel- und Seriensteuerung kann
dann verwendet werden, wenn die Schaltimpulse auf eine Anzapfung der Sekundärwicklung
des Transformators Tr gegeben werden.