DE1280309B - Kippstufe mit drei stabilen Zustaenden - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03k

Deutsche KL: 21 al - 36/18

Nummer: 1280 309

Aktenzeichen: P 12 80 309.7-31 (S 90861)

Anmeldetag: 30. April 1964

Auslegetag: 17. Oktober 1968

Ein Dreipunktregler arbeitet in den meisten Fällen mit einem integral wirkenden Stellglied, z. B. einem Motor, zusammen, der stillstehen soll, solange die dem Dreipunktregler zugeführte Regelabweichung bestimmte positive bzw. negative Grenzwerte +S, —5, nämlich die Ansprechwerte des Dreipunktreglers, nicht überschreitet. Der Motor soll jedoch — meist mit konstanter Drehzahl — in der einen Richtung laufen, sobald die Regelabweichung größer als die positive Ansprechschwelle +S ist und in der anderen Drehrichtung laufen, sobald die Regelabweichung kleiner als die negative Ansprechschwelle —S wird.

Bekannte Regler dieser Art bestehen meist aus zwei mit Röhren oder Transistoren arbeitenden Kippstufen, von denen jeder ein Relais steuert, das die Schaltung des Stellgliedes in der einen oder anderen Richtung veranlaßt. Der Aufwand für derartige Anordnungen wird jedoch beträchtlich, wenn der Dreipunktregler schon bei relativ niedrigeren Eingangsspannungen, z. B. in der Größenordnung von etwa ao 10 mV, ansprechen soll. Das gilt besonders bei Verwendung von Silizium-Transistoren als Verstärkerelemente, deren Emitter-Basis-Strecken bekanntlich Schwellwerte von etwa 600 mV besitzen.

Es ist auch bereits ein elektronischer Umschalter as mit drei oder vier stabilen Lagen bekanntgeworden, der im wesentlichen aus zwei Verstärkern mit Kippeigenschaften besteht. Der elektronische Umschalter wird aus einer Gleichspannungsquelle mit positiver und negativer Klemme und einer Mittelanzapfung gespeist, wobei die zwei Verstärker so an die Gleichspannungsquelle angeschlossen sind, daß beide mit auf die Mittelanzapfung bezogenen Spannungen angesteuert werden können. Diese Anordnung ist jedoch nicht ohne weiteres für die eingangs beschriebenen Zwecke brauchbar, da die beiden Verstärker jeweils getrennte Eingänge aufweisen. Die Einstellung der drei stabilen Lagen geschieht mit Hilfe von getrennt auf die beiden Eingänge zu gebenden Signalen. Dieser Umschalter kippt damit nicht in eine seiner drei stabilen Lagen, wenn eine an einem Eingang liegende Spannung einen unteren bzw. oberen Grenzwert überschreitet oder zwischen diesen beiden Grenzwerten liegt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kippschaltung mit drei stabilen Zuständen, mit einer Gleichspannungsquelle mit positiver und negativer Klemme und einer Mittelanzapfung, mit zwei Verstärkern, die so an die Gleichspannungsquelle angeschlossen sind, daß beide mit auf die Mittelanzapfung bezogenen Spannungen angesteuert werden können.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be-Kippstufe mit drei stabilen Zuständen

Anmelder;

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8520 Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:
Karl Lang, 8000 München

steht darin, eine Kippschaltung der obenerwähnten Art so weiterzubilden, daß diese eine ihrer drei stabilen Zustände einnimmt, wenn eine am Eingang der Kippstufe liegende Spannung eine obere Grenze überschreitet bzw. eine untere Grenze unterschreitet bzw. zwischen diesen beiden Grenzen liegt.

Dies wird dadurch erreicht, daß die Verstärker (V_E, V_E') komplementäre Verstärker sind, daß eine Zenerdiode vorgesehen ist, die zwischen den Eingangsklemmen der beiden Verstärker liegt und einerseits über einen Vorwiderstand an die eine Klemme, andererseits über die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors an die andere Klemme der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, und daß der Transistor von einem Vorverstärker angesteuert wird, und daß eine Spannung von einem zwischen den Ausgangsklemmen der Verstärker liegenden Spannungsteiler abgegriffen und in mitkoppelndem Sinn auf eine Stufe des Vorverstärkers gegeben wird.

Als Spannungsquelle können vorzugsweise zwei gleiche Gleichspannungsquellen verwendet werden, die mit ungleichnamigen Polen miteinander verbunden werden. Dieser Verbindungspunkt kann dann als Bezugspunkt angesehen werden, auf den alle Spannungen, insbesondere auch die Steuerspannungen, bezogen werden (Bezugspunkt). Der eine Verstärker soll beispielsweise durch eine gegenüber diesem Bezugspunkt größer werdende Spannung, der andere Verstärker durch eine ihm gegenüber kleiner werdende Spannung durchgesteuert werden können. Derartige Verstärker sind in dieser Anmeldung als komplementäre Verstärker bezeichnet. Sie bestehen im einfachsten Fall auch aus komplementären Transistoren (n-p-n- bzw. p-n-p-Transistoren), deren Ve.rsorgungsspannungen zwischen den Polen der Gleichspannungsquellen und dem Verbindungspunkt abgegriffen werden.

Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in den Figuren dargestellt sind.

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In F i g. 1 ist schematisch der grundsätzliche Aufbau einer Kippschaltung mit drei stabilen Zuständen gezeigt, der die erfindungsgemäßen Merkmale trägt. Mit V_E und V_E sind zwei komplementäre Verstärker bezeichnet, von denen, beispielsweise der Verstärker V_E im einfachsten Fall mit einem n-p-n-Transistor und der Verstärker V_E mit einem p-n-p-Transistor bestückt ist. Dementsprechend ist der Verstärker V_E zwischen dem positiven PoIP (z.B. +24V) und einer Mittelanzapfung M (Potential Null) einer hier nicht gezeichneten GleichspannungsqueUe und der Verstärker V_E zwischen ihrem negativen Pol N (z. B. —24 V) und der Mittelanzapfung M angeschlossen.

Die Eingangsklemmen der beiden Verstärker sind mit A und B bezeichnet und über eine Zenerdiode nl miteinander verbunden. Der Eingang des Verstärkers F_£ ist über einen Widerstandr9 mit der KlemmeP, der Eingang B des Verstärkers V_E über die Emitter-Kollektor-Strecke eines n-p-n-Transistors ρ 4 mit der Klemme N der GleichspannungsqueUe verbunden, ao Der Transistor ρ 4 wird von einem Vorverstärker Vy angesteuert, dessen Eingangsklemme mit E bezeichnet ist. Im Eingangskreis dieses Verstärkers wird die Summe oder Differenz zwischen einer Eingangsspannung X_w und einer Spannung U_R wirksam. Diese Rückführspannung fällt an einem Widerstandr5 ab, der zwischen der Bezugsklemme M und der Anzapfung eines Spannungsteilers liegt, der aus den Widerständen r 16 und rl7 besteht und an die Ausgangsklemmen U und U' der Verstärker V_E, V_E angeschlossen ist.

Durch Wahl einer geeigneten Stufenzahl für den Vorverstärker läßt sich erreichen, daß die Rückführspannung U_R im Eingangskreis des Vorverstärkers Vy als mitkoppelnde Spannung wirksam wird. Das ist beispielsweise bei der in F i g. 1 gezeigten Anordnung der Fäll, wenn die Verstärker aus einer einzigen Stufe und der Vorverstärker aus zwei Verstärkerstufen besteht, die beide die Phase des zugeführten Signals jeweils um 180° verändern. Vertauscht man dagegen Widerstandr 9 und Transistor ρ 4, dann ist zum gleichen Zweck ein Vorverstärker mit ungerader Stufenzahl erforderlich, da dann ρ 4 eine weitere Phasendrehung um 180° verursacht.

Wird beispielsweise eine Eingangsspannung X_w der eingezeichneten Polarität angelegt, die die erste Stufe des Vorverstärkers Vy durchsteuert, dann wird der Stromfluß durch dessen zweite Stufe herabgesetzt und infolgedessen der Transistor ρ 4 stärker durchgesteuert. Dadurch wandert das Potential der Punkte/4 und B, das sich um den Spannungsabfall an der Zenerdiode ral unterscheidet, um den gleichen Betrag gegen das Potential der Klemme N der Spannungsquelle. Dadurch wird der Strom durch den Transistor des Verstärkers V_E vermindert und der durch den Transistor des Verstärkers V_E erhöht. Infolgedessen geht das Potential der Ausgangsklemme U gegen das Potential der Klemme P und das der Klemme TJ' gegen das der Klemme N, so daß das Potential am Punkt C des am Ausgang des Verstärkers hegenden Spannungsteilers positiv gegenüber M wird. Infolgedessen wird im Eingangskreis des Vorverstärkers Vy eine Spannung U_R wirksam, deren Richtung in Fig. 1 durch den Pfeil angedeutet ist. Da diese Spannung U^ die gleiche Richtung hat wie die Eingangsspannung X_w, ergibt sich ein Rückkopplungseffekt, der dazu führt, daß der Transistor ρ 4 ganz durchgesteuert und dadurch das Potential der Punktet und B so weit verschoben wird, daß der Verstärker V_E ebenfalls ganz durchgesteuert und der Verstärker V_E ganz gesperrt wird, sobald X_w die Ansprechschwelle +S erreicht. Dementsprechend tritt an der Ausgangsklemme U L-Signal und an der Klemme U Nullsignal auf. Dieser Zustand bleibt so lange bestehen, bis die Eingangsspannung Χψ wieder einen nahe bei Null liegenden Wert erreicht hat. Die Kippschaltung kehrt dann wieder sprungartig in ihre Ruhelage zurück, in der beide Ausgangsklemmen C/ und U' Nullsignal führen.

Kehrt sich die Polarität der Eingangsspannung X_w um und erreicht diese Spannung dann einen bestimmten Grenzwert (-S), dann kippt die Anordnung in den anderen stabilen Zustand, in dem Transistor ρ 4 und der Verstärker V_E ganz gesperrt und der Verstärker V_E ganz durchgesteuert sind. An der Klemme U tritt dann Nullsignal und an der Klemme U' L-Signal auf.

Während Fig. 1 nur zur Erläuterung der prinzipiellen Arbeitsweise der Erfindung dient, ist in Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel in allen Einzelheiten wiedergegeben. Dabei sind alle Teile, die mit F i g. 1 übereinstimmen, auch mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Vorverstärker besteht hier aus drei Transistoren ρ 1, ρ 2 und ρ 3, von denen die n-p-n-Transistoren pl und ρ 2 über einen gemeinsamen Emitterwiderstand r3 gekoppelt sind. Die Schaltung dient in bekannter Weise der Kompensation der Schwellwerte der Transistoren und insbesondere deren Temperaturabhängigkeit. Die Basis des Transistors ρ 2 ist zu diesem Zweck über einen Widerstandr5 mit dem Bezugspunkt M verbunden. Die Steuergröße X_w wird zwischen der Basis des Transistors ρ 1 und dem Bezugspunkt M zugeführt und bewirkt daher über den Widerstand rS immer eine gegensinnige Steuerung der beiden Transistoren ρ 1 und ρ 2. Im Kollektorkreis des Transistors ρ 2 liegt ein Widerstand r 4, mit dessen Spannungsabfall ein p-n-p-Transistor ρ 3 gesteuert wird, dessen Kollektorstrom zur Aussteuerung des auch in Fig. 1 dargestellten Transistors ρ4 dient.

Neben den bereits erwähnten Vorteilen ermöglicht es der beschriebene Aufbau der Eingangsstufe, die verschiedenen Steuergrößen zu trennen. So kann man beispielsweise die von dem Spannungsteiler (Punkte C bzw. D) am Ausgang der Verstärker (p5, ρ 6) abgegriffene Spannung einmal der Basis des Transistors ρ 1 und einmal der Basis des Transistors ρ 2 zuführen. Die eine Spannung (am Eingang von pl) wirkt dann als Rückführung, deren Verlauf beispielsweise durch i?C-Glieder bestimmt werden kann. Durch Anordnung des Kondensators K2 und des Widerstandes r3 läßt sich so ein PD-Verhalten erzielen.

Mit der gleichen Ausgangsspannung kann aber auch der gewünschte Rückkopplungseffekt erzielt werden, wenn man sie — wie in F i g. 2 gezeigt ■— der Basis des Transistors ρ 2 zuführt. Die beiden Spannungen werden bei dem Ausführungsbeispiel zwar von getrennten Spannungsteilern (rl6, rl7 bzw. rl8, rl9) abgegriffen. Es ist aber ebensogut möglich, einen einzigen Spannungsteiler zu verwenden und die beiden Stromkreise durch entsprechende Widerstände zu entkoppeln.

Zur Stabilisierung der Ansprechgrenzen ist noch eine zusätzliche Gegenkopplung vorgesehen, die vom Eingang der Verstärker zur Basis des Transistors ρ 2

5 6

führt. Zu diesem Zweck liegt zwischen den Eingangs- Widerstand seiner Emitter-Kollektor-Strecke mit zuklemmen A, B ein Spannungsteiler, bestehend aus nehmendem Widerstand der Emitter-Kollektorden Widerständen r 10, rll, der über einen Wider- Strecke des Transistors ρ 4 ebenfalls steigt,

stand r8 mit der Basis jenes Transistors verbun- Eine derartige Veränderung des Steuerzustandes

den ist. 5 des Transistors ρ 4 und damit des Potentials der

Zum Abgleich der Kippschaltung mit drei stabilen Klemme B hat jedoch auf den Kollektorstrom des

Zuständen dient ein veränderbarer Widerstand rO, Transistors ρ 6 keinen Einfluß. Wird dagegen der

der bei kurzgeschlossenen Eingangsklemmen (d.h. Transistor ρ 4 leitend gesteuert, dann wandert das

Verbindung zwischen der Basis des Transistors ρ 1 Potential der Klemme/i gegen das der Klemme N

und Punkt M) so eingestellt wird, daß die Punkte A io und das der Klemme B zunächst gegen Null und

und B, bezogen auf Punkt M, dem Betrag nach glei- schließlich ebenfalls gegen das Potential der

ches, dem Vorzeichen nach entgegengesetztes Poten- Klemme N. Hierbei wird der Transistor ρ 6 zuneh-

tial aufweisen. mend gesperrt, da ein immer größerer Teil seines

Die beiden Verstärker bestehen jeweils nur aus Steuerstromes über die Diode «3, die Zenerdiode η 1 einem Transistor, dessen Basis über einen Widerstand 15 und den Transistor ρ 4 abfließt. Dagegen bleibt jetzt so mit einem Pol der Gleichspannungsquelle verbun- der Transistor ρ S vollständig durchgesteuert,
den ist, daß ein Basisstrom solcher Größe fließen Die Arbeitsweise der Kippschaltung nach F i g. 2 kann, daß der Transistor durchgesteuert ist. Die entspricht vollständig der der Anordnung nach Fig. 1: Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors ρ 5 (ein Bei einer Eingangsspannung X_w der eingezeichneten p-n-p-Transistor) ist über einen Kollektorwiderstand ao Polarität wird der Strom durch ρ 1 vermindert und rl4 zwischen den Polen M und N angeschlossen. der durch ρ 2 erhöht. Dadurch steigt der Spannungs-Seine Basis liegt über den Widerstand rl2 ebenfalls abfall an rA und somit auch der Strom durch die an dem Pol N. Er ist so bemessen, daß der Transistor Transistoren ρ 3 und ρ 4. Das bedeutet, daß das Po- p S vollständig durchgesteuert ist. Die Eingangs- tential des Punktes A gegen das des Punktes N und klemme A ist über eine Diode nl mit der Basis dieses 35 damit das jdes Punktes B gegen Null geht. Der über Transistors verbunden. Das Potential der Basis ist rl3 fließende Steuerstrom des Transistors ρ 6 wird daher immer zwangsweise um den Schwellwert dieser daher teilweise über die Diode π 3, die Zenerdiode Diode niedriger als das der Klemmet. Solange der nl und Transistor ρ 4 abfließen, so daß das Kollek-Betrag der Spannung zwischen Klemmet und M, torpotential des Transistors ρ6 gegen das Potential vermehrt um den Schwellwert der Diode nl, größer 30 des Punktes P rückt. Damit wird aber auch der ist als der Schwellwert der Emitter-Basis-Strecke des Punkt C positiv gegenüber M. Am Widerstand rS im Transistors ρ 5, fließt über die Diode η 2 kein Strom, Steuerkreis des als Differenzverstärker ausgebildeten so daß der Steuerzustand des Transistors ρ 5 aus- Vorverstärkers wird somit eine Spannung wirksam, schließlich durch den Basis-Widerstand rl2 bestimmt die die gleiche Richtung hat wie die Eingangsspanist. Die Eingangsspannung zwischen A und M wirkt 35 nung X_w. Erreicht X_w daher einen kritischen Grenzerst dann steuernd, d. h. hier sperrend, auf den Tran- wert, dann kippt der Verstärker in die eine stabile sistor ρ 5, wenn sie — dem Betrag nach — um den Lage, in welcher ρ 4 und ρ S ganz durchgesteuert und Schwellwert der Diode η 2 kleiner ist als der Schwell- ρ 6 ganz gesperrt ist, so daß am Kollektor dieses wert der Steuerstrecke des Transistors ρ 5. Transistors das positive Potential der Klemme P auf-

Der andere, komplementäre Verstärker ist mit dem 40 tritt. Häufig sollen jedoch solche Anlagen mit Ein-

n-p-n-Transistor ρ 6 bestückt, dessen Emitter-Kollek- heitssignalen, z. B. nur mit negativen Spannungen, ar-

tor-Strecke über den Widerstandr 15 zwischen den beiten. Wenn dies erwünscht ist, kann dem Transistor

Klemmen P und M angeschlossen ist. Die Basis liegt ρ 6 noch eine mit einem Transistor ρ 7 bestückte Um-

über den Widerstand rl3 ebenfalls an der Klemme P, kehrstufe nachgeschaltet sein, die ebenfalls gesperrt

über den auch dieser Transistor so viel Basisstrom 45 ist, wenn ρ 6 sperrt.

erhält, daß er vollständig durchgesteuert ist. Die Ba- Wie bereits einleitend angegeben, besitzt die besis des Transistors ρ 6 ist ebenfalls über eine Diode schriebene Kippschaltung mit drei stabilen Zuständen η 3 mit der Eingangsklemme B verbunden. Ähnlich eine sehr hohe Ansprechempfindlichkeit. Dieser Umwie bei dem anderen Verstärker wirkt auch die Span- stand kann zu unerwünschtem Eingreifen des Reglers nung zwischen Klemme B und M erst dann für den 50 führen, z. B., wenn die Regelgröße infolge der beson-Transistor ρ 6 sperrend, wenn sie — wieder dem Be- deren Eigenschaften der Regelstrecke vorübergehend trag nach — um den Schwellwert der Diode η 3 Hei- kurzzeitige Pendelungen um einen Mittelwert ausner als der Schwellwert der Emitter-Basis-Strecke des führt, der selbst innerhalb der Ansprechgrenzen des Transistors ρ 6 wird. Dreipunktreglers liegt, während die kurzzeitigen Ab-

Wie bereits erwähnt, haben die Klemmen A und B 55 weichungen bereits zu einem Ansprechen des Reglers

dem Betrag nach gleiches, dem Vorzeichen nach ent- führen. Solche Verhältnisse treten beispielsweise auf,

gegengesetztes Potential, solange der Betrag der Ein- wenn die mittlere Ausgangsleistung eines Senders auf

gangsgröße X_w kleiner als die Ansprechgrenzen der einen konstanten Wert gehalten werden soll. Bei

Kippschaltung mit drei stabilen Zuständen ist. Die Sturm ändert sich nämlich der Scheinwiderstand einer

Potentiale A und B sind in diesem Zustand durch die 60 Sendeantenne infolge der Schwankungen des Mastes.

Zenerdiode nl bestimmt und werden so gewählt, daß Daher unterliegt auch die abgestrahlte Leistung kurz-

beide Verstärker, d. h. die Transistoren ρ 5 und ρ 6, zeitigen periodischen Änderungen, auf die der Regler

vollständig durchgesteuert sind. Sobald der Wider- nicht ansprechen soll. Er soll erst eingreifen, wenn

stand der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors die Regelabweichung X_w eine bestimmte Zeitlang

ρ 4 vergrößert wird, wandert das Potential der 65 größer als der Ansprechwert des Reglers ist.

Klemme A gegen Null und dann gegen das Potential Mit Hilfe der Kippschaltung mit drei stabilen Zu-

der Klemme P. Dabei geht gleichzeitig das Potential ständen gemäß der Erfindung ist auch die Lösung

der Basis des Transistors ρ 5 gegen Null, so daß der dieses Problems verhältnismäßig einfach möglich. In

Claims (2)

1. Fig. 3 ist eine Anordnung wiedergegeben, die zur spannung mit Hilfe eines elektronisch arbeitenden Erläuterung des grundsätzlichen Lösungsweges dient. Wechselrichters aus einer Gleichspannung abgeleitet Mit 31 ist ein Teil der in Fig. 2 abgebildeten Kipp- werden soll. Zur Steuerung der elektronischen Schaltschaltung mit drei stabilen Zuständen wiedergegeben, elemente eines solchen Wechselrichters — dessen nämlich der zwischen den Eingangsklemmen A, B 5 Aufbau im übrigen hinreichend bekannt ist — werden der Verstärker liegende Spannungsteiler, bestehend meist zwei rechteckf önnige, jedoch gegeneinander um aus den Widerständen r 10 und rll. Die von diesem 180° versetzte Wechselspannungen benötigt, die im abgegriffene Spannung U₁ (bezogen auf Klemme M) allgemeinen von einer Vorstufe geliefert werden. Wird einem Integrator 32 zugeführt, der im einfach- Derartige Vorstufen sind in Fig. 4 mit ρ 8 und ρ9

   sten Fall aus einem Längswiderstand und einem io bezeichnet und mit je einem Transistor bestückt. An Querkondensator besteht. Die Ausgangsspannung den Ausgangsklemmen A1 undyi2 treten die gedieses Integrators wird wiederum der Eingangs- wünschten gegeneinander in der Phase um 180° verklemme E einer Kippschaltung mit drei stabilen Zu- setzten rechteckförmigen Steuerspannungen auf. Mit ständen 33 zugeführt, deren Aufbau vollständig dem Al und St 2 sind zwei Steuerspannungsquellen beder in Fig. 1 und 2 gezeigten entsprechen kann. Die 15 zeichnet, die ebenfalls rechteckförmige und gegen-Ausgangsklemmen U und U' dieser Kippschaltung einander um 180° versetzte Wechselspannungen sind mit den Eingängen eines NOR-Gatters 34 ver- liefern. Jede dieser Quellen ist über Entkopplungsbunden, an dessen Ausgang F immer nur dann widerstände in die Steuerkreise der beiden Vorstufen L-Signal auftritt, wenn an keinem der Eingangs- geschaltet und außerdem über je eine Entkopplungsklemmen L-Signal liegt. Mit Hilfe dieses L-Signals 20 diode an jede der Ausgangsklemmen der Kippschalwerden die Verstärker der Kippschaltung mit drei rung mit drei stabilen Zuständen angeschlossen. Der stabilen Zuständen 31 gesperrt. Wie in der Fig.
2. 2 Ausgang dieser Kippschaltung ist in Fig. 4 durch die gezeigt, sind hierzu die Basis-Elektroden der Tran- den Transistoren ρ 5, ρ 7 in der Fig. 2 entsprechensistorenp5 und ρ 7 über die Widerstände r33 und den Schalter ρ 5, ρ 7 symbolisiert, die einerseits mit r24 und eine Diode η 6 an eine Klemme F ange- 25 der Klemme M, andererseits über die Kollektorwiderschlossen, die mit der Klemme F des N0R-Gatters stände rl4 und r22 mit der Klemme N verbunden 34 (Fig. 3) verbunden wird. Die Kippschaltung mit sind. Solange beide Schalter geschlossen sind, die drei stabilen Zuständen 31 kann daher nur dann ein Ausgangsklemmen U und V somit Nullsignal führen, Einschalten des Stellgliedes veranlassen, wenn an der sind die für die Steuerung der Vorstufen maßgeben-Klemme F Nullsignal auftritt. 30 den und von den Quellen StI und St2 abgeleiteten

   Solange der Betrag der Regelabweichung X_w inner- Spannungen praktisch kurzgeschlossen, so daß kein halb der Ansprechgrenzen ±5 der Kippschaltung 31 Strom über die Transistoren der Vorstufe ρ 8 und ρ 9 bleibt, ist V₁ Null. Wird X_w jedoch größer als eine fließen kann.

   der beiden Schwellen, dann spricht die Kippschaltung Wird dagegen ρ S geöffnet, so daß die Klemme Ό 31 an. Am Eingang des Integrators 32 liegt dann eine 35 L-Signal führt, dann sind die Dioden n4 und nS stets sprunghaft auf einen bestimmten Wert ansteigende gesperrt. Die Quelle St2 treibt dann während der Spannung U_u deren Polarität davon abhängt, welche einen Halbwelle über die Widerstände r23, r24 einen der beiden Ansprechgrenzen überschritten wurde. Steuerstrom über ρ 8, während ρ 9 in der darauf-Nach einer bestimmten, von der Zeitkonstante des folgenden Halbwelle durchgesteuert wird durch einen Integrators 32 abhängigen Zeit wird die Spannung 4° Strom, der von der Quelle StI über die Widerstände am Eingang E der Kippschaltung 33 den einen oder r29 und r30 geliefert wird. Die Transistoren der anderen Ansprechgrenzwert erreicht haben, so daß beiden Vorstufen ρ 8 und ρ 9 werden somit aban einer der beiden Ausgangsklemmen U oder V wechselnd im Takte der von den Quellen StI und L-Signal und damit am Ausgang F des NOR-Gatters St 2 gelieferten Steuerspannungen durchgesteuert. Der 34 Null-Signal auftritt. Wie bereits vorher erläutert, 45 von den Vorstufen gesteuerte Wechselrichter liefert wurde der Ausgang der Kippschaltung 31 und damit somit eine Wechselspannung bestimmter Phasenlage, das Eingreifen des Stellgliedes gesperrt, solange die Wird dagegen ρ 7 geöffnet und ρ S geschlossen, so

   Klemme F L-Signal führt. Dieses fällt somit nach daß Klemme U Nullsignal und die Klemme U' einer durch den Integrator 32 bestimmten Zeit nach L-Signal führt, dann ändert sich die Phasenlage der dem Ansprechen der Kippschaltung 31 weg und gibt 5° vom Wechselrichter gelieferten Spannung um 180°. den Regler frei, sofern zu diesem Zeitpunkt die Regel- Jetzt sperren nämlich die Dioden nA' und η 5', wähabweichung X_w nicht schon wieder innerhalb der rend über die Dioden «4 und n5 ein Strom fließen Ansprechgrenzen der Kippschaltung 31 liegt. kann. Infolgedessen ändert sich jetzt die Zuordnung

   In der Regel hat eine derartige Kippschaltung mit der Steuerspannungsquellen StI und Si2 zu den Vordrei stabilen Zuständen einen Stellmotor zu steuern. 55 stufen ρ8 und p9: Jetzt wird nämlich in der einen Hierzu werden in der Regel Relais verwendet, deren Halbwelle ρ8 von der Quelle StI über die WiderKontakte im Erregerkreis entsprechender Wicklungen stände r 25 und r 26 und in der darauffolgenden HaIbdes Stellmotors und deren Erregerwicklungen in den welle ρ 9 von der Quelle St 2 über die Widerstände Emitter-Kollektor-Kreisen der Transistoren der Ver- r27 und r28 durchgesteuert, stärker liegen. Diese Lösung verbietet sich jedoch, ⁶°

   wenn die Forderung besteht, die gesamte Anlage Patentansprüche:

   ohne mechanische Kontakte auszuführen. In F i g. 4

   ist nun der Aufbau einer Steuereinheit wiedergegeben, 1. Kippschaltung mit drei stabilen Zuständen,

   der die Ausgangsspannungen der Kippschaltung mit mit einer Gleichspannungsquelle mit positiver und

   drei stabilen Zuständen zugeführt werden und die ⁶5 negativer Klemme und einer Mittelanzapfung, mit es ermöglicht, die genannte Forderung mit sehr ge- zwei Verstärkern, die so an die Gleichspannungs-

   ringem Aufwand zu erfüllen, wenn als Stellmotor ein quelle angeschlossen sind, daß beide mit auf die

   Wechselstrommotor verwendet und seine Speise- Mittelanzapfung bezogenen Spannungen ange-

   steuert werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärker (V_E, V_E) komplementäre Verstärker sind, daß eine Zenerdiode («1) vorgesehen ist, die zwischen den Eingangsklemmen (A, B) der beiden Verstärker liegt und einerseits über einen Vorwiderstand (r9) an die eine Klemme (P), andererseits über die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors (p 4) an die andere Klemme (N) der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, und daß der Transistor von einem Vorverstärker (V_v) angesteuert wird und daß eine Spannung von einem zwischen den Ausgangsklemmen (U, U') der Verstärker (V_E, V_E') liegenden Spannungsteiler (rl6, rl7) abgegriffen und in mitkoppelndem Sinn auf eine Stufe des Vorverstärkers (V_v) gegeben wird.

   2. Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Spannungsteiler (rl6, rl7) eine weitere Spannung abgegriffen und über ein i?C-Glied dem Eingang des Vorverstärkers so ao zugeführt wird, daß sie als Rückführung der Eingangsspannung (Χψ) entgegenwirkt.

   3. Kippschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines PD-Verhaltens das ÜC-Glied aus einem Längswiderstand und einem Querkondensator besteht.

   4. Kippschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von einem zwischen den Eingangsklemmen (A, B) des Endverstärkers liegenden Spannungsteiler (rlO, rll) eine Spannung abgegriffen wird, die im Sinne einer Gegenkopplung auf eine der Stufen des Vorverstärkers gegeben wird.

   5. Kippschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit Transistoren als Verstärkerelemente, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorverstärker aus mindestens zwei Transistoren (pl, ρ 2) besteht, die über einen im gemeinsamen Emitter-Kreis liegenden Widerstand (r 3) gekoppelt sind.

   6. Kippschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsgröße (X_w) und die Rückführungsspannung der Steuerstrecke des ersten Transistors (pl) und daß die mitkoppelnde und die gegenkoppelnde Spannung der Steuerstrecke des Transistors der zweiten Stufe (p2) zugeführt werden.

   7. Kippschaltung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Emitterpotential der Transistoren (pl, ρ2) der beiden ersten Stufen des Vorverstärkers mit Hilfe eines veränderbaren Widerstandes (rO) bei kurzgeschlossenem Eingang so eingestellt wird, daß die Eingangsklemmen (A, B) der Endverstärker ein dem Betrage nach gleiches, dem Vorzeichen nach entgegengesetztes Potential aufweisen.

   8. Kippschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsstufe eines jeden Endverstärkers aus einem Transistor (pS, ρ 6) besteht, dessen Emitter-Basis-Strecke über einen Vorwiderstand (rl2, rl3) einen Vorstrom solcher Größe erhält, daß der Transistor vollständig durchgesteuert ist und daß die Basis mit der Eingangsklemme (A, B) über eine Diode (nl, η3) solcher Polung angeschlossen ist, daß kein Steuerstrom über sie fließen kann.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1094303;
   Oppelt, »Kleines Handbuch technischer Regelvorgänge«, 1956, S. 481.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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