DE1110221B

DE1110221B - Feedback transistor circuit

Info

Publication number: DE1110221B
Application number: DEI17224A
Authority: DE
Inventors: John Christopher Emerson; Aldwyn Thomas Jenkins
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1958-11-13
Filing date: 1959-11-12
Publication date: 1961-07-06

Description

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.Feedback Transistor Circuit The present invention relates to on feedback transistor circuits. Transistor circuits with or negative feedback by means of transformers are already known. In general such circles have one with the emitter or collector terminal of the transistor connected winding of a feedback transformer in series with the emitter-collector path of the transistor, furthermore another winding, either connected to the emitter terminal (if the first winding is connected to the collector terminal) or to the collector terminal (if the first winding is connected to the emitter connection) or to the base connection of the transistor is connected. There are also a number of approaches known, how a load impedance can be connected to such circuits. For example can this load via a third winding of the feedback transformer or directly be connected to the emitter or collector electrodes. All of these methods however, have the disadvantage that a change in the load impedance affects the working conditions of the circle change. It is therefore an object of the present invention to provide a transistor circuit build in which the working conditions change with a change in the load impedance Don `t change.

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.According to the invention, a feedback transistor circuit is provided, which is characterized in that the primary winding in the load circuit of the switching transistor a feedback transformer and at least one additional, the primary winding the same coil of the feedback transformer, but with opposite winding directions are connected in series so that the one after the other through the mentioned two windings, the switching path of the transistor and the load current flowing in the transformer core does not cause any magnetic effects.

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.The invention will now be explained in more detail with reference to the figures, for example. 1 shows a monostable circuit, and FIG. 2 shows the operating diagram of the circuit according to Fig. 1, Fig. 3 a monostable circuit according to the invention, Fig.4 a another way of driving a monostable circuit according to the invention.

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.Fig. 1 shows a monostable circuit using a PNP junction transistor T. The emitter connection of the transistor is via a resistor R connected to earth. The collector connection is via the primary winding of the Feedback transformer Tr connected to the negative pole of a voltage source. The secondary winding of the transformer TR is directly connected to the base electrode of the Transistor T is connected, while a load resistor L is connected to the emitter of the transistor T is turned on. The monostable circuit is activated by a negative input pulse, which is fed directly to the base electrode. Working conditions of the circle shown in Fig. 1 will now be based on the working diagram according to Fig. 2 explains in more detail.

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.The stable state of the monostable circuit according to FIG. 1 is then before when transistor T is non-conductive. A negative input pulse to the base of the transistor T controls it in the conductive state. The subsequent increase in current in the primary winding of the transformer Tr generates a feedback potential in the secondary winding, which is connected to the base. The winding sense of the transformer is such that the base immediately saturates negatively. This state is at the time Zero shown in FIG.

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.The emitter potential V i falls exponentially according to the values of the resistance R and the inductance of the primary winding of the transformer Tr. At the same time, the potential Vb increases exponentially, and after a certain time Time base and emitter potential are the same, so that the transistor again passes into its non-conductive state. The one caused by it Decay process of the current in the primary winding of the transformer Tr produces a temporary high tension, after which the circle again idle for so long persists until another input pulse reaches the base of the transistor.

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.When a load circuit is connected to the emitter of transistor T. is, as shown in Fig. 1, or to a third winding of the transformer, then the switching time is corresponding to the current in the output circuit and through the primary winding of the transformer Tr flows, which in turn influences the degree of decay influences the emitter voltage VE (see FIG. 2). But that means that a change the switching time of the monostable circuit occurs. Another solution for that Connection of the load impedance, which does not have this disadvantage, is shown in FIG. 3 shown. In the arrangement of FIG. 3, the feedback transformer has Tr a third winding Tr applied to the same core. The winding T3 is identical to the primary winding P of the transformer, but with the opposite Winding sense wound. The windings should preferably be made using a bifilar technique are carried out so that the coupling between the individual windings is as strong as possible is achieved. The third winding T3 is with the emitter on one side and connected to the load impedance L on the other side, and the winding sense is chosen so that a current flow from the voltage source -E through the primary winding P of the transformer, the collector-emitter path of the transistor and back across the third winding runs to the load impedance L and in the core of the transformer does not cause any magnetizing effect. The potentials that go through the windings T3 and P arise according to the current in the output circuit, are in phase opposition, so that a large current can be drawn from the load from the current source -E, without influencing the emitter potential V. However, the current breaks in the output circuit together immediately, d. H. the transistor goes into its blocking state.

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.A limiting diode D is between the collector and an appropriate one switched on negative potential in order to prevent dangerously high voltages, the arise at the collector as a result of the inductance of the primary winding when the transistor is switched off. The capacitor C, which bridges the emitter resistor R, decreases the rise time of the current when the circuit is switched on and also carries contributes to an additional stabilization of the circle.

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.With all previously described and explained in the drawings Circuits it is possible to train the transformer Tr as an air transformer, or the core of the transformer made of material with a magnetically rectangular hysteresis loop, z. B. ferrite to produce. Likewise, it is possible to be magnetically retentive, as well to use magnetically non-remanent material as core material. In. such Cases where remanent ferrites have an approximately rectangular hysteresis loop and used to manufacture the transformer can be monostable devices be constructed as memories which only provide an output signal when they were previously magnetized in a direction opposite to that is generated by the flow of transistor current.

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.In the circuits shown in Figs. 1 and 3, uses parallel control, d. H. the input pulses are on in parallel given the secondary winding of the transformer Tr. Fig.4 shows how the series control can be carried out. A combination of parallel and series control can then used when the switching pulses are applied to a tap on the secondary winding of the transformer Tr are given.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Feedback transistor circuit , characterized in that in the load circuit of the switching transistor (T) the primary winding (P) of a feedback transformer (TR) and at least one additional coil ( T3) of the feedback transformer (TR) are connected in series so that the current flowing in sequence through the mentioned two windings, the switching path of the transistor (T) and the load (L) does not cause any magnetic effects in the transformer core.

2. Feedback transistor circuit according to claim 1, characterized in that that when used as a monostable circuit, a resistor (R) between a first fixed potential (B) and the emitter terminal of the transistor (T) inserted and that the load impedance (L) between that to the emitter terminal of the transistor (T) connected additional winding (TR) and a first fixed potential (B) is and that the secondary winding (S) of the feedback transformer (TR) between the first fixed potential (B) and the base of the transistor (T) and arranged is connected so that it is connected to the between the collector and a second fixed potential (- E) lying primary winding (P) produces positive feedback.

3. Monostable transistor circuit according to claim 2, characterized in that the transistor is a pnp junction transistor is used and that the second fixed potential is negative compared to the first fixed potential.

4. Monostable transistor circuit according to claims 2 and 3, characterized in that a limiting diode is connected to the collector is.

5. Monostable transistor circuit according to claims 1 to 4, characterized characterized in that the primary winding and the additional winding are wound bifilar are.