DE1125481B

DE1125481B - Circuit arrangement for amplifying pulses with an adjustable duration of the output pulses

Info

Publication number: DE1125481B
Application number: DES64544A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Helmuth Will
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1959-08-21
Filing date: 1959-08-21
Publication date: 1962-03-15

Description

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.Circuit arrangement for amplifying pulses with adjustable Duration of the output pulses The invention relates to an arrangement for amplifying Pulses with adjustable duration of the output pulses using an over a winding with the emitter-base path of a transistor connected magnetic core with an approximately rectangular hysteresis loop.

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.It is already known as a pulse amplifier one with a magnetic core use coupled transistor. Furthermore, it is known to achieve a high amplification factor the current pulse supplied by the transistor via a magnetic core winding so feed back to the emitter-base path of the transistor that the input pulse only needs to trigger the feedback process while the complete magnetization reversal of the magnetic core is carried out by the feedback current. This known circuit arrangement however, it delivers pulses of a certain fixed duration and does not allow the same to be set.

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.There are still pulse stretchers with magnetic cores with an approximately rectangular hysteresis loop known (U.S. Patent 297 339), with which by means of an induction coil, which is parallel to the input winding, pulses can be stretched. It takes place however, no gain, and the pulses are delayed from the input pulse.

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.The invention is based on the object of a circuit arrangement with which the duration of the output pulses can be set. To the Reduction of the required input power of such a circuit arrangement their gain factor should be as high as possible. Such circuit arrangements are used, for example, to control several different magnetic core memories, which are made up of magnetic cores with different properties and consequently need pulses of different duration for their remagnetization. One Another application of such a circuit arrangement arises where the cycle duration of a magnetic core memory is to be changed during its operation. Is to it may be necessary for the duration of the control pulses to be adjustable.

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.According to the invention this is done using a magnetic core which is coupled to the emitter-base path of a transistor via a winding, achieved in that the switching time of the magnetic core is set and means are provided that flow current only during the magnetization reversal of the magnetic core allow in transistor. It is particularly advantageous to only use it during the remagnetization of the magnetic core in the transistor to determine the current flowing in that with the Emitter-base path of the transistor and the associated winding of the magnetic core a resistor is connected in series through which a current flows in such a way is that the voltage drop occurring across it safely blocks the transistor as long as the magnetic core is not magnetized: this resistor is with its at the emitter of the transistor lying end via a directional conductor to a first and the other Via a further resistor to a second potential that is positive compared to the first connected. The arrangement of the resistor in series with the emitter-base path of the transistor causes the transistor after it has subsided over the with the emitter-base path connected winding controlling pulse immediately again is blocked and not a certain amount due to the charge carrier storage effect A current is delivered for a period of time beyond the control pulse. This is how it is achieved that the duration of an emitted pulse depends only on the switching time of the magnetic core depends. The definition of the output pulse duration by the switching time of the magnetic core proves to be particularly useful for reasons of reproducibility, since the Switching time of magnetic cores of the same size and made of the same material under the same Working conditions is very constant, while due to the charge carrier storage effect Storage time caused by transistors of the same type with the same modulation strongly scatters. The switching time of the magnetic core can for example can be changed by the fact that the magnetic core each time after a reversal of magnetization is not completely magnetized back. This makes this particularly easy achieve that the duration of the reset pulses is so short that the magnetic core does not can fully return to its original retirement position. Another embodiment the circuit arrangement according to the invention is based on the knowledge; that the Switching time of a magnetic core depends on the field strength that excites it and consists in the fact that the back magnetization of the magnetic core via the setting winding flowing current also flows during the magnetization reversal of the magnetic core and in its size is changeable. An embodiment based on the same knowledge is that an additional, terminated with an adjustable resistor Winding is attached to the magnetic core. This ensures that in this Winding a current depending on the size of the controllable resistor flows, which in the magnetic core is the opposite of the exciting magnetic field and this partially compensating magnetic field generated. But it is not absolutely necessary an additional winding closed with an adjustable resistor on the To attach magnetic core. The same success can be achieved by that the winding connected to the emitter base path of the transistor with a adjustable resistor is connected in series. In this case this winding creates depending on the setting of the adjustable resistance, in the exciting magnetic field oppositely directed and thus partially compensating magnetic field.

An Hand der Fig. 1 bis 3 wird der Aufbau verschiedener Ausführungsformen der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung näher erläutert.The structure of various embodiments is illustrated in FIGS. 1 to 3 the circuit arrangement according to the invention explained in more detail.

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.Fig. 1 shows one consisting of a magnetic core M and a transistor T. Circuit arrangement. On the magnetic core is an input winding W1, a reset winding W2, a winding W 3 connected to the emitter-base path of the transistor T and a feedback winding W 4 connected in series with the consumer Rv is appropriate.

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.According to the invention, the resistor R 2 is connected in series with the emitter-base path of the transistor T and the associated winding W 3, through which a current flows in such a way that the voltage drop that occurs across it reliably blocks the transistor as long as the magnetic core does not is remagnetized. To generate this current, the resistor R 2 is connected with its end located at the emitter of the transistor T via the directional conductor D to a first potential U2 and, on the other hand, via the; Resistor R 1 connected to a second potential U 1, the potential U1 being positive compared to the potential U 2.

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.Is the magnetic core over before the arrival of an input pulse the reset winding W 2 has been brought into the i position, then causes an input pulse the triggering of a switching process from the insert via the input winding W 1 in the zero position. During the switching time of the magnetic core, the emitter-base path is connected to of the transistor T connected winding W 3 induces a voltage that the transistor opens. With the help of the flowing in the collector circuit via the feedback winding W 4 Current, the transistor is kept in its conductive state until the Magnetic core has been completely reversed. Immediately after finishing this The transistor is reversed magnetization as a result of the voltage source U 2 through the resistor R 2 generated base bias is blocked. So it just flows during magnetization reversal, i.e. during the switching time of the magnetic core, a collector current which is fed to the consumer Rv as an output pulse of a certain duration will.

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.The duration of the output pulses to be sent to the consumer Rv is in the circuit arrangement shown in Fig. 1 either by changing one continuously flowing over the winding W 2 and serving to reset the magnetic core Direct current or by changing the pulse duration via the reset winding W 2 applied reset pulses achieved, which are dimensioned so that the magnetic core does not fully return to its original retirement position.

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.The circuit arrangement shown in FIG. 2 is essentially constructed in the same way as the circuit arrangement according to FIG the winding W 1 in the magnetic core M becomes effective input pulse, a voltage is induced in the winding W 5, which causes a current dependent on the setting of the adjustable resistor R 3. This current in the winding W 5 generates a magnetic field in the magnetic core M which is directed in the opposite direction to the magnetic field caused by the input pulse via the winding W 1 and partially compensates for it. By setting the controllable resistor R 3, the field strength that becomes effective in the magnetic core M and thus the switching time of the magnetic core can be changed.

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.Finally, FIG. 3 shows a further development of the one shown in FIG Circuit arrangement shown. With this arrangement it was possible to use an additional an adjustable resistor can be dispensed with, since the with the emitter-base path of the transistor T connected winding W 3 with a controllable Resistor R 4 was connected in series. The winding W 3 acts in conjunction with the adjustable resistor R 4 similar to the winding W 5 with the adjustable resistor R 3 in the circuit arrangement according to FIG. 2.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Circuit arrangement for amplifying pulses with adjustable duration of the output pulses using a winding with the emitter-base path of a transistor connected magnetic core with approximately rectangular hysteresis loop, characterized in that the switching time of the Magnetic core is set and means are provided that only during the magnetization reversal of the magnetic core allow current to flow in the transistor.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that with the emitter-base path of the transistor and the associated winding of the magnetic core a resistor in Series is connected, which is traversed by a current in such a way that the at him Occurring voltage drop the transistor safely blocks as long as the magnetic core is not remagnetized.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that that the resistor with its end lying at the emitter of the transistor has a Another resistor connected to a second, opposite to the first positive potential is.

4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the switching time of the magnetic core is changed in that the magnetic core after a reversal of magnetization is not completely magnetized back.

5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the duration of the reset pulses is so short that the Magnetic core does not return completely to its initial retentive position.

6. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the one for reverse magnetization of the magnetic core Current flowing through the reset winding also during the magnetization reversal of the Magnetic core flows and can be changed in size.

7. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that an additional, with a controllable Resistance completed winding is attached to the magnetic core. B. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the with the emitter-base path of the Transistor connected winding connected in series with a controllable resistor is. References considered: U.S. Patent No. 2,797,339; "IRISHMAN Convention Record ”, 1955, Part 4, pp. 84 to 94.