Bistabile Kippschaltung hoher Schaltgeschwindigkeit und hoher Ansprechempfincllichkeit
Die Erfindung betrifft eine bistabile Kippschaltung hoher Schaltgeschwindigkeit
und hoher Ansprechempfindlichkeit. Es sind bereits aus zwei Röhren gebildete Kippschaltungen
bekannt, bei denen die einzige Eingabeleitung über zwei Dioden mit den Steuerelektroden
beider Röhren verbunden ist. Hierbei erfolgt die Ansteuerung jeweils nur auf das
Steuergitter der geöffneten Diode, da an der Kathoden-Gitter-Strecke ein relativ
hoher Spannungssprung durchlaufen werden muß, um die Röhre vom vollkommen gesperrten
in den vollkommen leitenden Zustand zu bringen. Infolge der Trägheit der Schaltung
läuft der Umkippvorgang nach Abklingen des Ansteuerimpulses von allein weiter.Bistable multivibrator with high switching speed and high response sensitivity
The invention relates to a high-speed bistable multivibrator
and high responsiveness. They are flip-flops already formed from two tubes
known, in which the only input line via two diodes with the control electrodes
both tubes is connected. In each case, the control takes place only on the
Control grid of the opened diode, since a relative at the cathode-grid line
high voltage jump must be traversed in order to completely block the tube
to bring it into the completely conductive state. Due to the inertia of the circuit
the overturning process continues by itself after the activation pulse has subsided.
Die Erfindung bezweckt, eine bistabile Kippschaltung hoher Schaltgeschwindigkeit
und hoher Ansprechempfindlichkeit unter Verwendung von zwei wechselweise vom aktivierten
in den nicht aktivierten bzw. vom nicht aktivierten in den aktivierten Zustand übergeführten
Transistoren zu schaffen. Das Prinzip der bekannten mit zwei Röhren bestückten Kippschaltung
läßt sich nicht ohne weiteres auf mit Transistoren bestückte Kippstufen anwenden,
weil die Basis-Emitter-Strecke ein anderes Verhalten zeigt als die Kathoden-Gitter-Strecken
einer Röhre. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die die Kollektorelektrode
des einen Transistors mit der Basiselektrode des anderen Transistors einer aus zwei
Transistoren gebildeten Kippstufe koppelnden Widerstände angezapft sind und jeder
dieser Anzapfpunkte an zwei Spannungsänderungen entgegengesetzter Richtung führende
Eingangsleitungen über zwei Dioden entgegengesetzter Sperrichtung angeschaltet ist,
welche durch das jeweilige Betriebspotential der Basiselektrode so vorgespannt sind,
daß der Spannungssprung jeder Eingangsleitung jeweils nur an die Basiselektrode
eines Transistors gelangt, die Spannungssprünge beider Eingangsleitungen jedoch
an die Basiselektroden verschiedener Transistoren gelangen. Erst durch die Anzapfung
der Koppelwiderstände vom Kollektor des einen Transistors zur Basis des anderen
Transistors und durch die Ansteuerung an diesem Anzapfpunkt erreicht es die Erfindung,
daß zur Ansteuerung wie bei Röhrenschaltungen ein hoher Spannungssprung durchlaufen
werden muß. Damit läßt es sich erreichen, daß beim Umschalten der Kippstufe jeder
Transistor nur mit einem Ansteuersignal solcher Polarität beaufschlagt wird, wie
es die jeweilige Umkipprichtung erfordert.The invention aims to provide a bistable multivibrator with high switching speed
and high responsiveness using two alternately of the activated
transferred to the non-activated or from the non-activated to the activated state
To create transistors. The principle of the well-known toggle switch equipped with two tubes
cannot be easily applied to multivibrators equipped with transistors,
because the base-emitter line shows a different behavior than the cathode-grid lines
a tube. The invention solves the problem in that the collector electrode
of the one transistor with the base electrode of the other transistor one of two
Transistors formed flip-flop coupling resistors are tapped and each
these tapping points lead to two voltage changes in opposite directions
The input lines are switched on via two diodes in opposite reverse directions,
which are so biased by the respective operating potential of the base electrode,
that the voltage jump of each input line only applies to the base electrode
of a transistor, but the voltage jumps on both input lines
get to the base electrodes of various transistors. Only through the tap
the coupling resistances from the collector of one transistor to the base of the other
Transistor and by controlling this tap point, the invention achieves
that for control, as with tube circuits, there is a high voltage jump
must become. It can thus be achieved that when switching over the flip-flop, everyone
Transistor is only acted upon with a drive signal of such polarity as
it requires the respective direction of overturning.
Zweckmäßig ist jede der beiden Eingangsleitungen über je ein Diodenpaar
mit den Steuerelektroden der beiden Transistoren verbunden, wobei die den Eingangsleitungen
zugeordneten Dioden eine unterschiedliche Sperrichtung aufweisen. Vorteilhaft sind
auch im Ruhezustand die in die Eingangsleitungen geschalteten Dioden so vorgespannt,
daß sich jeweils nur die eine Zustandsänderung der Kippstufe herbeiführenden Spannungs-
bzw. Stromänderungen der Eingangsleitungen auf die Steuerelektroden der Transistoren
auswirken können. Dabei ist Vorsorge getroffen, daß mittels der den Steuerelektroden
der Transistoren zugeordneten Verzögerungsglieder die die Dioden sperrende bzw.
freigebende Vorspannung bei jeder Zustandsänderung der Kippstufe bis zur Beendigung
der diese Zustandsänderung bewirkenden Spannungsänderungen auf den Eingangsleitungen
aufrechterhalten wird. Dadurch wird vermieden, daß der das Umkippen der Kippstufe
auslösende Impuls gegen Ende des Umschaltevorganges eine Verzögerung im Umschaltevorgang
hervorruft.It is expedient for each of the two input lines to each have a pair of diodes
connected to the control electrodes of the two transistors, the input lines
associated diodes have a different reverse direction. Are beneficial
Even in the idle state, the diodes connected to the input lines are so biased that
that only the voltage that leads to a change in the state of the flip-flop
or current changes of the input lines to the control electrodes of the transistors
can affect. Provision is made that the control electrodes
Delay elements assigned to the transistors, which block or block the diodes.
releasing bias with every change of state of the flip-flop stage until termination
the voltage changes on the input lines causing this change of state
is maintained. This prevents the tilting stage from tipping over
The triggering impulse towards the end of the switchover process causes a delay in the switchover process
evokes.
In der Zeichnung ist ein. Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Kippstufe enthält die beiden Transistoren TR 1 und TR 2, deren Elektroden in
bekannter Weise über Koppelglieder miteinander verbunden sind. Die beiden Eingangsleitungen
sind mit a und b bezeichnet und zur Differenzierung der Eingangsimpulse
mit Kondensatoren C 5 und C 6 ausgerüstet. Jede der Eingangsleitungen steht mit
den Basen beider Transistoren über Dioden in Verbindung, wobei der Eingangsleitung
a die Dioden D 1
und D 4 und der Eingangsleitung b die
Dioden D 2
und D 3 zugeordnet sind. Die der Eingangsleitung
a zugeordneten Dioden D 1 und D 4 weisen dabei eine gegenüber den
Dioden D 2 und D 3 umgekehrte Sperrrichtung auf.In the drawing is a. Embodiment of the invention shown. The trigger stage contains the two transistors TR 1 and TR 2, the electrodes of which are connected to one another in a known manner via coupling elements. The two input lines are labeled a and b and are equipped with capacitors C 5 and C 6 to differentiate the input pulses. Each of the input lines is connected to the bases of both transistors via diodes , the diodes D 1 and D 4 being assigned to the input line a and the diodes D 2 and D 3 being assigned to the input line b. The diodes D 1 and D 4 assigned to the input line a have a reverse blocking direction compared to the diodes D 2 and D 3.
Zur Erläuterung der Erfindung sei angenommen, daß der linke Transistor
Tr1 leitend und der rechte Transistor Tr 2 gesperrt sei. Die Widerstände
R 4, R 5 und R 9 sind so dimensioniert, daß die Spannung im Punkt P1 etwa -6 Volt
gegenüber Null ist. Das Potential im Punkt P2 ist ungefähr Null. In diesem Zustand
sind die Dioden D 2 und D 4 geöffnet, während die Dioden D 1 und D
3 gesperrt sind.To explain the invention, it is assumed that the left transistor Tr1 is conductive and the right transistor Tr 2 is blocked. The resistors R 4, R 5 and R 9 are dimensioned so that the voltage at point P1 is approximately -6 volts compared to zero. The potential at point P2 is approximately zero. In this state, the diodes D 2 and D 4 are open, while the diodes D 1 and D 3 are blocked.
Trifft nun auf der Eingangsleitung a ein negativer und auf der Eingangsleitung
b ein positiver Spannungssprung ein, so wird die erste Spannungsänderung über den
Kondensator C 5 und die nachgeschalteten Widerstände und die zweite Spannungsänderung
über den Kondensator C 6 und ebenfalls nachgeschaltete Widerstände differenziert.
Der an der der Diode D 1 zugekehrten Seite des Kondensators C 5 entstehende
negative Impuls mit einer Amplitude von etwa 1 Volt gelangt über die Diode D 4 zum
Punkt P2 und öffnet, da am Kondensator C4 nur eine geringe Spannung abfällt, den
rechten Transistor Tr2 verhältnismäßig weit.If a negative voltage jump occurs on input line a and a positive voltage jump on input line b, the first voltage change is differentiated via capacitor C 5 and the downstream resistors and the second voltage change is differentiated via capacitor C 6 and also downstream resistors. The negative pulse with an amplitude of about 1 volt on the side of the capacitor C 5 facing the diode D 1 reaches the point P2 via the diode D 4 and, since only a low voltage drops across the capacitor C4, relatively opens the right transistor Tr2 far.
Der an der der Diode D 2 zugekehrten Seite des Kondensators C 6 entstehende
positive Impuls mit einer angenommenen Höhe von ebenfalls 1 Volt gelangt über die
Diode D 2 zum Punkt P 1 und erzeugt, da der Kondensator C 3 lediglich einen geringen
Widerstand darstellt, eine kräftige Gegenspannung an der Basis des linken Transistors
Tr1, so daß dieser sehr schnell vom leitenden in den gesperrten Zustand übergeführt
wird. Da gleichzeitig an beide Transistoren eine Zustandsänderung dieser Transistoren
herbeiführende Spannungen angelegt werden, kippt das Flip-Flop sehr schnell um.That which occurs on the side of the capacitor C 6 facing the diode D 2
positive pulse with an assumed level of 1 volt also reaches the
Diode D 2 to point P 1 and generated, since the capacitor C 3 only a small
Resistance represents a strong counter voltage at the base of the left transistor
Tr1, so that it is converted very quickly from the conductive to the blocked state
will. Since at the same time on both transistors a change of state of these transistors
The flip-flop will tip over very quickly.
Die Kondensatoren C 3 und C 4 sind unter Berücksichtigung der Widerstände
R 5 und R 6 so bemessen, daß sich die Spannungen an den Punkten P1 und P 2 so langsam
ändern, daß die Dioden D 1 und D 3
erst dann öffnen, wenn die das Umkippen
der bistabilen Kippschaltung hervorrufenden Impulse abgeklungen sind. Wäre dies
nicht der Fall, würden die über die Dioden D 1 und D 3 geleiteten Impulse einem
Umkippen des Flip-Flop entgegenwirken. Der dieser Schaltung gegenüber den bekannten
Schaltungen eigene Vorteil wird demnach zunächst dadurch erreicht, daß die galvanische
Kopplung zwischen dem Kondensator des einen und der Basis des anderen Transistors
aufgeteilt und der der jeweiligen Basis zugekehrte Pol durch einen Kondensator überbrückt
ist. Eine gegenseitige Bedämpfung der beiden die bistabile Kippschaltung steuernden
Impulse kann infolgedessen nicht auftreten.The capacitors C 3 and C 4 are dimensioned taking into account the resistors R 5 and R 6 so that the voltages at the points P1 and P 2 change so slowly that the diodes D 1 and D 3 only open when the Overturning of the bistable flip-flop causing pulses have decayed. If this were not the case, the pulses conducted via diodes D 1 and D 3 would counteract the flip-flop from tipping over. The advantage of this circuit over the known circuits is therefore first achieved in that the galvanic coupling between the capacitor of one transistor and the base of the other transistor is divided and the pole facing the respective base is bridged by a capacitor. As a result, mutual attenuation of the two pulses controlling the bistable multivibrator cannot occur.