Schaltungsanordnung zur Erzeugung prellfreier Impulse Die Erfindung
betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung prallfreier Impulse mit einer durch
einen Kontakt gesteuerten monostabilen Kippschaltung mit Transistoren und einem
durch seine Lade-oder Entladezeit die Dauer des instabilen Zustandes bestimmenden,
zwischen den Kollektor eines ersten und die Basis eines zweiten Transistors geschalteten
Kondensator. Werden monostabile Kippschaltungen durch Kontakte gesteuert, so besteht
die Gefahr, daß diese Kippschaltungen am Ende ihres jeweiligen instabilen Zustandes
noch einmal in den instabilen Zustand durch Prellerscheinungen gesteuert werden,
die beim öffnen oder Schließen des betreffenden Kontaktes nicht zu vermeiden sind,
wenn man nicht sehr aufwendige Kontaktkonstruktionen verwenden will oder an die
Art der Betätigung dieser Kontakte bestimmte Anforderungen stellt.Circuit arrangement for generating bounce-free pulses The invention
relates to a circuit arrangement for generating bounce-free pulses with a through
a contact controlled monostable multivibrator with transistors and a
determining the duration of the unstable state through its charging or discharging time,
connected between the collector of a first and the base of a second transistor
Capacitor. If monostable multivibrators are controlled by contacts, then there is
the risk that these flip-flops at the end of their respective unstable state
be controlled once again into the unstable state by bruises,
which cannot be avoided when opening or closing the relevant contact,
if you do not want to use very complex contact constructions or to the
The way in which these contacts are operated makes certain requirements.
Durch die Erfindung wird eine monostabile Kippschaltung mit Transistoren
geschaffen, die durch derartige Prellerscheinungen in ihrem Schaltverhalten nicht
beeinflußt wird, so daß als Folge einer Kontaktbetätigung die betreffende Kippschaltung
nur einmal ihren monostabilen Zustand einnimmt. Dabei werden Prellimpulse sowohl
beim öffnen und Schließen des Kontaktes unwirksam gemacht, wobei außerdem die erfindungsgemäße
Auslegung der Schaltung eine vereinfachte Dimensionierung der einzelnen Bauelemente
ermöglicht. -
Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß die Dauer des instabilen
Zustandes des Multivibrators kleiner als die maximale Schließungszeit des Schaltkontaktes
gewählt ist und der bei unbetätigtem geöffnetem Schaltkontakt an seiner einen Belegung
das Kollektor- und bei betätigtem geschlossenem Schaltkontakt das Emitterpotential
des ersten Transistors führende Kondensator mit seiner anderen Belegung über eine
Zenerdiode an die Basis des zweiten Transistors sowie über einen hochohinigen Widerstand
und eine vom zweiten Transistor gesteuerte und das jeweilige Durchlaßverhalten dieses
Transistors nachbildende Schaltstrecke an die das Kollektorpotential für die genannten
Transistoren liefernde Eingangsklemme angeschaltet ist. Zweckmäßig wird dabei die
gesteuerte Schaltstrecke durch die Emitter-Kollektor-Strecke eines dritten Transistors
eines gegenüber den erstgenannten Transistoren unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps
dargestellt und die Basisspannung dieses dritten Transistors an einem mit der Emitter-Kollektor-Strecke
des zweiten Transistors in Reihe liegenden Spannungsteiler abgegriffen.The invention creates a monostable multivibrator with transistors, the switching behavior of which is not influenced by such bouncing phenomena, so that as a result of a contact actuation the respective multivibrator assumes its monostable state only once. In this case, bounce pulses are made ineffective when the contact is opened and closed, and the design of the circuit according to the invention also enables simplified dimensioning of the individual components. - The invention achieves this in that the duration of the unstable state of the multivibrator is selected to be less than the maximum closing time of the switching contact and the capacitor carrying the collector potential when the switching contact is not activated and the emitter potential of the first transistor when the switching contact is activated its other assignment via a Zener diode to the base of the second transistor and via a high-resistance resistor and a switching path controlled by the second transistor and simulating the respective conduction behavior of this transistor to which the input terminal supplying the collector potential for the said transistors is connected. The controlled switching path is expediently represented by the emitter-collector path of a third transistor of a conductivity type different from that of the first-mentioned transistors, and the base voltage of this third transistor is tapped at a voltage divider in series with the emitter-collector path of the second transistor.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besteht aus den Transistoren Tl, T2 und
T3. Die Transistoren Tl und T2 gehören dem gleichen Leitfähigkeitstyp an,
während der TransistorT3 einen gegenüber den Transistoren Tl und T2 anderen Leitfähigkeitstyp
besitzt. Im Ruhezustand der Anordnung, d. h. bei geöffnetem- Schaltkontakt
Tal, ist der Transistor T2 leitend. über den WiderstandR2 fließt hierbei Strom in
die Basis des Transistors T2. Die Schaltung ist außerdem so bemessen, daß im Ruhezustand
auch der Transistor T3 leitend ist. Dieser Transistor erhält seinen Basisstrom
über die Einitter-Kollektor-Strecke des Transistors T2 sowie den WiderstandR5. Der
WiderstandR3 ist so bemessen, daß bei gesperrtem Transistor T2 auch der Transistor
T3 gesperrt wird. Damit ist gewährleistet, daß der Widerstand R 4 für die
Entladung des KondensatorsC nicht bestimmend ist, sobald die Transistoren
T3 und T2 gesperrt sind, was immer dann der Fall ist, wenn sich die Schalteinrichtung
im instabilen Zustand befindet. Der Transistor T2 erhält außer über den bereits
beschriebenen Stromkreis noch zusätzlich Basisstrom über die Emitter-Kollektor-Strecke
des Transistors T 3, den Widerstand R 4
und die Zenerdiode
D. Die Zenerdiode D wird dabei vom Strom in Durchlaßrichtung durchflossen.
Durch diesen Stromkreis liegt auch die rechte Belegung des Kondensators
C an einem Spannungsteiler, so daß an dieser Stelle definierte Verhältnisse
vorliegen. Der Transistor Tl ist im Ruhezustand gesperrt. An seinem Kollektor stellt
sich Sperrpotential ein, wobei der Widerstand R 1 so hochohmig ist, daß zur
völligen Wiederaufladung des Kondensators C nach seiner Entladung etwa
100 msec verstreichen.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. The circuit arrangement according to the invention consists of the transistors T1, T2 and T3. The transistors T1 and T2 belong to the same conductivity type, while the transistor T3 has a conductivity type that is different from that of the transistors T1 and T2. In the idle state of the arrangement, i. H. when the switching contact Tal is open, the transistor T2 is conductive. Current flows through the resistor R2 into the base of the transistor T2. The circuit is also dimensioned so that the transistor T3 is also conductive in the idle state. This transistor receives its base current via the single-collector path of the transistor T2 and the resistor R5. Resistor R3 is dimensioned so that when transistor T2 is blocked, transistor T3 is also blocked. This ensures that the resistor R 4 is not decisive for the discharge of the capacitor C as soon as the transistors T3 and T2 are blocked, which is always the case when the switching device is in the unstable state. In addition to the circuit already described, the transistor T2 also receives base current via the emitter-collector path of the transistor T 3, the resistor R 4 and the zener diode D. The zener diode D is traversed by the current in the forward direction. Through this circuit, the right assignment of the capacitor C is also on a voltage divider, so that defined relationships exist at this point. The transistor Tl is blocked in the idle state. Blocking potential is established at its collector, the resistance R 1 being so high that it takes about 100 msec to fully recharge the capacitor C after it has been discharged.
Wird nun der Kontakt Tal geschlossen, so wird dadurch Erdpotential
an den Kollektor des Transistors Tl angeschaltet. An der rechten Belegung des Kondensators
C entsteht dadurch ein negativer
Impuls, der den Transistor
T2 sperrt. Gleichzeitig wird auch der Transistor T 3 hochohmig geschaltet,
so daß eine Entladung des Kondensators C nur über die Zenerdiode
D und den Widerstand R 2 erfolgen kann. Durch das Sperren des Transistors
T2 wird außerdem der Transistor TI leitend. Er erhält seinen Basisstrom über die
Widerstände R 3, R 5 und R 6
aus der Versorgungsspannung
+ U. If the contact Tal is now closed, earth potential is connected to the collector of the transistor Tl. This creates a negative pulse on the right-hand assignment of capacitor C , which blocks transistor T2. At the same time, the transistor T 3 is also switched to high resistance, so that the capacitor C can only be discharged via the Zener diode D and the resistor R 2. By blocking the transistor T2, the transistor TI also becomes conductive. It receives its base current via the resistors R 3, R 5 and R 6 from the supply voltage + U.
Öffnet der Kontakt Tal vor Ablauf des instabilen Schaltzustandes,
so bleibt das Erdpotential durch den Transistor T 1 an die linke Belegung
des Kondensators weiterhin angeschaltet. Nach Ablauf des instabilen Zustandes wird
der Kondensator über den Widerstand R 1 erneut aufgeladen.If the contact Tal opens before the unstable switching state has elapsed, the earth potential through the transistor T 1 continues to be connected to the left assignment of the capacitor. After the unstable state has elapsed, the capacitor is charged again via the resistor R 1.
Die Dauer des instabilen Zustandes wird jedoch in der vorliegenden
Schaltungsanordnung stets so bemessen, daß der instabile Schaltzustand immer dann
abläuft, wenn der Kontakt Tal noch geschlossen gehalten ist. In diesem Falle wird
nach Ablauf des instabilen Schaltzustandes der Kondensator C
sehr stark entladen.
An seiner linken Belegung steht Erdpotential, während an seiner rechten Belegung
ein Potential entsteht, das nur durch die Summe zweier Diodenkniespannungen vom
Erdpotential abweicht. Diese Diodenkniespannungen werden durch die Zenerdiode
D und den Transistor D2 bestimmt. Treten beim öffnen des Kontaktes
Tal, also nach Beendigung des instabilen Zustandes, Prellimpulse auf, so können
diese die Schaltungsanordnung nicht betätigen, da der Kondensator zu diesem Zeitpunkt
eine so niedrige Ladespannung hat, daß die Potentialschwelle der Zenerdiode
D nicht überschritten werden kann. Erst wenn der Kondensator C über
den Widerstand Rl so weit nachgeladen ist, daß die Ladespannung den Schwellwert
der Zenerdiode D
überschreitet, ist eine erneute Betätigung der Kippschaltung
durch Schließen des Kontaktes Tal wieder möglich. An Stelle der direkten Ansteuerung
des Kollektors des Transistors TI mit Hilfe des Kontaktes Tal kann selbstverständlich
auch eine Ansteuerung der Basis des Transistors Tl erfolgen. Da andererseits der
Transistor T2 nur mit einem sehr geringen Basissperrpotential beaufschlagt wird,
ist die Dimensionierung der Schaltungsanordnung wesentlich vereinfacht. Der zu hohe
Amplitudenwert des an der rechten Belegung des Kondensators C
auftretenden
Differenzierimpulses wird durch die Zenerdiode D beseitigt.However, the duration of the unstable state is always dimensioned in the present circuit arrangement so that the unstable switching state always takes place when the contact Tal is still kept closed. In this case, the capacitor C is very strongly discharged after the unstable switching state has elapsed. On its left-hand assignment there is earth potential, while on its right-hand assignment there is a potential that only differs from the earth potential as a result of the sum of two diode knee voltages. These diode knee voltages are determined by the Zener diode D and the transistor D2 . If bounce pulses occur when the contact Tal is opened, i.e. after the end of the unstable state, they cannot actuate the circuit arrangement, since the capacitor has such a low charging voltage at this point in time that the potential threshold of the Zener diode D cannot be exceeded. Only when the capacitor C has been recharged to such an extent via the resistor R1 that the charging voltage exceeds the threshold value of the Zener diode D is it possible to actuate the flip-flop again by closing the contact Tal. Instead of the direct control of the collector of the transistor TI with the aid of the contact Tal, the base of the transistor Tl can of course also be controlled. On the other hand, since the transistor T2 has only a very low base blocking potential applied to it, the dimensioning of the circuit arrangement is considerably simplified. The excessively high amplitude value of the differentiating pulse occurring on the right-hand assignment of the capacitor C is eliminated by the Zener diode D.
Dem Ausgang A am Kollektor des Transistors T2 können in bekannter
Weise Impulstore, Gatterschaltungen und Verstärkerstufen nachgeschaltet werden.The output A at the collector of the transistor T2 can be followed in a known manner by pulse gates, gate circuits and amplifier stages.