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Schaltungsanordnung zum Verstärken von Impulsen mit einstellbarer
Dauer der Ausgangsimpulse Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verstärken von
Impulsen mit einstellbarer Dauer der Ausgangsimpulse unter Verwendung eines über
eine Wicklung mit der Emitter-Basis-Strecke eines Transistors verbundenen Magnetkernes
mit annähernd rechteckförmiger Hystereseschleife.
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Es ist bereits bekannt, als Impulsverstärker einen mit einem Magnetkern
gekoppelten Transistor zu verwenden. Weiterhin ist es bekannt, zur Erzielung eines
hohen Verstärkungsfaktors den vom Transistor gelieferten Stromimpuls über eine Magnetkernwicklung
so auf die Emitter-Basis-Strecke des Transistors zurückzukoppeln, daß der Eingangsimpuls
nurmehr den Rückkopplungsvorgang auslösen muß, während die vollständige Ummagnetisierung
des Magnetkernes durch den Rückkopplungsstrom erfolgt. Diese bekannte Schaltungsanordnung
liefert jedoch Impulse bestimmter fester Dauer und gestattet keine Einstellung derselben.
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Es sind weiterhin Pulsdehner mit Magnetkernen annähernd rechteckigerHystereseschleife
bekannt (USA.-Patentschrift 297 339), mit welchen vermittels einerlnduktionsspule,
die der Eingangswicklung parallel liegt, Impulse gedehnt werden können. Es erfolgt
jedoch keine Verstärkung, und die Impulse sind gegenüber dem Eingangsimpuls verzögert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zu schaffen, mit der die Dauer der Ausgangsimpulse eingestellt werden kann. Zur
Verminderung der erforderlichen Eingangsleistung einer solchen Schaltungsanordnung
soll ihr Verstärkungsfaktor möglichst hoch sein. Derartige Schaltungsanordnungen
werden zum Beispiel für die Ansteuerung mehrerer verschiedener Magnetkernspeicher,
die aus Magnetkernen mit unterschiedlichen Eigenschaften aufgebaut sind und demzufolge
für ihre Ummagnetisierung Impulse verschiedener Dauer benötigen, verwendet. Eine
andere Anwendung einer solchen Schaltungsanordnung ergibt sich dort, wo die Zyklusdauer
eines Magnetkernspeichers während seines Betriebes verändert werden soll. Dazu ist
es unter Umständen erforderlich, daß die Dauer der Ansteuerimpulse einstellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird dies unter Verwendung eines Magnetkernes, der
über eine Wicklung mit der Emitter-Basis-Strecke eines Transistors gekoppelt ist,
dadurch erreicht, daß die Schaltzeit des Magnetkernes eingestellt wird und Mittel
vorgesehen sind, die nur während der Ummagnetisierung des Magnetkernes einen Stromfluß
im Transistor zulassen. Besonders vorteilhaft ist es, den nur während der Ummagnetisierung
des Magnetkernes im Transistor fließenden Strom dadurch zu bestimmen, daß mit der
Emitter-Basis-Strecke des Transistors und der zugehörigen Wicklung des Magnetkernes
ein Widerstand in Serie geschaltet ist, der von einem Strom derart durchflossen
wird, daß der an ihm auftretende Spannungsabfall den Transistor sicher sperrt, solange
der Magnetkern nicht innmagnetisiert wird: Dieser Widerstand ist mit seinem am Emitter
des Transistors liegenden Ende über einen Richtleiter an ein erstes und andererseits
über einen weiteren Widerstand an ein zweites, gegenüber dem ersten positiven Potential
angeschlossen. Die Anordnung des Widerstandes in Serie mt der Emitter-Basis-Strecke
des Transistors bewirkt, daß der Transistor nach Abklingen des ihn über die mit
der Emitter-Basis-Strecke verbundene Wicklung steuernden Impulses sofort wieder
gesperrt ist und nicht infolge des Ladungsträger-Speichereffektes noch eine gewisse
Zeitlang über den Steuerimpuls hinaus ein Strom abgegeben wird. So wird also erreicht,
daß die Dauer eines abgegebenen Impulses nur von der Schaltzeit des Magnetkernes
abhängt. Die Festlegung der Ausgangsimpulsdauer durch die Schaltzeit des Magnetkernes
erweist sich besonders aus Gründen der Reproduzierbarkeit als zweckmäßig, da die
Schaltzeit von Magnetkernen gleicher Größe und aus gleichem Material unter gleichen
Arbeitsbedingungen sehr konstant ist, während die durch den Ladungsträger-Speichereffekt
hervorgerufene Speicherzeit von Transistoren desselben Types bei gleicher Aussteuerung
stark streut.
Die Schaltzeit des Magnetkernes kann zum Beispiel
dadurch verändert werden, däß der Magnetkern jeweils nach einer Ummagnetisierung
nicht vollständig zurückmagnetisiert wird. Besonders einfach läßt sich dies dadurch
erreichen, däß die Dauer der Rückstellimpulse so kurz ist, daß der Magnetkern nicht
vollständig in seine Ausgangsremanenzlage zurückkehren kann. Eine ändere Ausführungsform
der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung geht von der Erkenntnis aus; daß die
Schaltzeit eines Magnetkernes von der ihn erregenden Feldstärke abhängig ist und
besteht darin, daß der zur Rückmagnetisierung des Magnetkernes über die Einstellwicklung
fließende Strom auch während der Ummagnetisierung des Magnetkernes fließt und in
seiner Größe veränderbar ist. Eine von der gleichen Erkenntnis ausgehende Ausführungsform
besteht darin, daß eine zusätzliche, mit einem regelbaren Widerstand abgeschlossene
Wicklung auf dem Magnetkern angebracht ist. Dadurch wird erreicht, daß in dieser
Wicklung ein von der Größe des regelbaren Widerstandes abhängiger Strom fließt,
der in dem Magnetkernrein dem erregenden Magnetfeld entgegengesetztes und dieses
teilweise kompensierendes Magnetfeld erzeugt. Es ist aber nicht unbedingt notwendig,
eine zusätzliche mit einem regelbaren Widerstand abgeschlossene Wicklung auf dem
Magnetkern anzubringen. Der gleiche Erfolg kann nämlich auch dadurch erzielt werden,
daß die mit der Emitter Basis-Strecke des Transistors verbundene Wicklung mit einem
regelbaren Widerstand in Serie geschaltet ist. In diesem Fall erzeugt diese Wicklung,
abhängig von der Einstellung des regelbaren Widerstandes, ein dem erregenden Magnetfeld
entgegengesetzt gerichtetes und damit teilweise kompensierendes Magnetfeld.
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An Hand der Fig. 1 bis 3 wird der Aufbau verschiedener Ausführungsformen
der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine aus einem Magnetkern M und einem Transistor T bestehende
Schaltungsanordnung. Auf dem Magnetkern ist eine Eingangswicklung W1, eine Rückstellwicklung
W2, eine mit der Emitter-Bäsis-Strecke des Transistors T verbundene Wicklung W 3
und eine Rückkopplungswicklung W 4, die mit dem Verbraucher Rv in Serie geschaltet
ist, angebracht.
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Erfindungsgemäß ist mit der Emitter-Basis-Strecke des Transistors
T und der damit verbundenen Wicklung W 3 der Widerstand R 2 in Serie geschaltet,
der von einem Strom derart durchflossen wird, daß der an ihm auftretende Spannungsabfall
den Transistor sicher sperrt, solange der Magnetkern nicht ummagnetisiert wird.
Zur Erzeugung dieses Stromes ist der Widerstand R 2 mit seinem am Emitter des Transistors
T liegenden Ende über den Richtleiter D an ein erstes Potential U2
und andererseits über den ; Widerstand R 1 an ein zweites Potential U 1 angeschlossen,
wobei das Potential U1 positiv gegenüber dem Potential U 2 ist.
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Ist der Magnetkern vor dem Eintreffen eines Eingangsimpulses über
die Rückstellwicklung W 2 in die i Einslage gebracht worden, so bewirkt ein Eingangsimpuls
über die Eingangswicklung W 1 die Auslösung eines Schaltvorganges von der Einslage
in die Nulllage. Während der Schaltzeit des Magnetkernes wird an der mit der Emitter-Basis-Strecke
des Transistors T verbundenen Wicklung W 3 eine Spannung induziert, die den Transistor
öffnet. Mit Hilfe des im Kollektorkreis über die Rückkopplungswicklung W 4 fließenden
Stromes wird der Transistor so lange in seinem leitenden Zustand gehalten, bis der
Magnetkern vollständig ummagnetisiert worden ist. Sofort nach Beendigung dieser
Ummagnetisierung wird der Transistor infolge der mit Hilfe der Spannungsquelle U
2 über den Widerstand R 2 erzeugten Bäsisvorspannung gesperrt. Es fließt also nur
während der Ummagnetisierung, das heißt also während der Schaltzeit des Magnetkernes,
ein Kollektorstrom, der als Ausgangsimpuls bestimmter Dauer dem Verbraucher Rv zugeführt
wird.
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Die Dauer der an den Verbraucher Rv abzugebenden Ausgangsimpulse wird
bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung entweder durch Veränderung eines
dauernd über die Wicklung W 2 fließenden und zur Rückstellung des Magnetkernes dienenden
Gleichstromes oder durch Veränderung der Impulsdauer von über die Rückstellwicklung
W 2 zugeführten Rückstellimpulsen erreicht, die so bemessen sind, daß der Magnetkern
nicht vollständig in seine Ausgangsremanenzlage zurückkehrt.
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Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung ist im wesentlichen
genauso aufgebaut wie die Schaltungsanordnung nach Fig. 1. Sie unterscheidet sich
von dieser Anordnung aber durch eine zusätzlich auf dem Magnetkern M angebrachte
und mit einem regelbaren Widerstand R 3 abgeschlossene Wicklung W 5. Durch einen
über die Wicklung W 1 in dem Magnetkern M wirksam werdenden Eingangsimpuls wird
in der Wicklung W 5 eine Spannung induziert, die einen von der Einstellung des regelbaren
Widerstandes R 3 abhängigen Strom verursacht. Dieser Strom in der Wicklung
W 5 erzeugt in dem Magnetkern M ein Magnetfeld, das dem durch den
Eingangsimpuls über die Wicklung W 1 hervorgerufenen Magnetfeld entgegengesetzt
gerichtet und und diese teilweise kompensiert. Durch Einstellung des regelbaren
Widerstandes R 3 kann somit die in dem Magnetkern M wirksam werdende Feldstärke
und damit die Schaltzeit des Magnetkernes verändert werden.
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In Fig. 3 ist schließlich eine Weiterbildung der in Fig: 2 dargestellten
Schaltungsanordnung gezeigt. Bei dieser Anordnung konnte auf eine zusätzliche mit
einem regelbaren Widerstand abgeschlossene Wicklung verzichtet werden, da die mit
der Emitter-Basis-Strecke des Transistors T verbundene Wicklung W 3 mit einem regelbaren
Widerstand R 4 in Serie geschaltet wurde. Die Wicklung W 3 wirkt in Verbindung mit
dem regelbaren Widerstand R 4 ähnlich wie die Wicklung W 5 mit dem regelbaren Widerstand
R 3 bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 2.