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DE1299715B - Schaltungsanordnung fuer einen elektronischen Frequenzteiler mit einem Integrationskreis - Google Patents

Schaltungsanordnung fuer einen elektronischen Frequenzteiler mit einem Integrationskreis

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Publication number
DE1299715B
DE1299715B DE1968B0096969 DEB0096969A DE1299715B DE 1299715 B DE1299715 B DE 1299715B DE 1968B0096969 DE1968B0096969 DE 1968B0096969 DE B0096969 A DEB0096969 A DE B0096969A DE 1299715 B DE1299715 B DE 1299715B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit
capacitor
output
connection
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1968B0096969
Other languages
English (en)
Inventor
Wootton Gerald Robert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BENRUS WATCH CO Inc
Original Assignee
BENRUS WATCH CO Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BENRUS WATCH CO Inc filed Critical BENRUS WATCH CO Inc
Publication of DE1299715B publication Critical patent/DE1299715B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04FTIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F5/00Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards
    • G04F5/10Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using electric or electronic resonators
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/26Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/28Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
    • H03K3/281Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator
    • H03K3/282Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator astable
    • H03K3/2826Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator astable using two active transistors of the complementary type
    • H03K3/2828Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator astable using two active transistors of the complementary type in an asymmetrical circuit configuration
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/00006Changing the frequency

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für einen Frequenzteiler oder Impulserzeuger mit einem Integrationskreis, wobei die Anordnung entweder selbsttätig mit einer bestimmten Frequenz Ausgangsimpulse abgibt oder bei Ansprechen auf Eingangsimpulse, jedoch mit einer von diesen verschiedenen Frequenz.
  • Die Erfindung ist insbesondere zur Verwendung für eine Vorrichtung anwendbar, auf welche von einer Eingangsimpulsquelle wiederholt Eingangsimpulse einer gegebenen Frequenz abgegeben werden und welche Ausgangsimpulse erzeugt, deren Frequenz niedriger als die der Eingangsimpulse ist. Eine Art einer solchen Schaltung wird als Frequenzteiler bezeichnet, weil die Eingangsfrequenz ein Mehrfaches der Ausgangsfrequenz ist. Solche Stromkreise sind dort nützlich, wo der Ausgang von einer Hochfrequenzschwingquelle zu einem Wiederholungssignal verhältnismäßig niedriger Frequenz umgewandelt werden soll, beispielsweise in elektrischen Uhren, bei denen Schwingungen im Megahertzbereich, die von einem Kristallschwinger erzeugt sind, in der Frequenz auf eine kleine Anzahl von Schwingungen umgewandelt werden sollen, um dadurch den Zeitanzeigemechanismus anzutreiben.
  • Insbesondere in Verbindung mit Anwendungen bei elektronischen Uhren ist der Energieverbrauch ein außerordentlich wichtiger Faktor. Der Energieverbrauch muß auf das geringstmögliche Ausmaß verringert werden, um zu ermöglichen, daß eine kleine Gleichstromquelle, wie sie beispielsweise in einer Uhr getragen werden kann, die Uhr für eine annehmbar lange Zeitperiode antreiben kann. Es ist ersichtlich, daß der Grad der Frequenzverringerung gemäß vorstehender Beschreibung die Verwendung vieler Stufen von Frequenzteilung erfordert, deren jede ihren eigenen ihr innewohnenden Energieverlust hat, so daß selbst eine kleine Verbesserung im Energieverbrauch einer gegebenen Frequenzteilerstufe außerordentlich wichtig wird.
  • Andere Faktoren bei der Verwendung von Frequenzteilerstromkreisen in Verbindung mit elektronischen Uhren bestehen darin, daß die Genauigkeit der Frequenzteilung von äußeren Stromkreisbedingungen bzw. Störbedingungen unbeeinflußt aufrechterhalten werden muß und daß die Stromkreise in der Lage sein müssen, mit niedrigen Signaleingängen zu arbeiten und Signalausgänge zu erzeugen, die genügend groß sind, um die nächstfolgende Stufe zu betätigen.
  • Hauptzweck der Erfindung besteht darin, einen Impulserzeugungsstromkreis zu schaffen, welcher die obengenannten Anforderungen erfüllt und welcher insbesondere durch einen außergewöhnlich hohen Wirkungsgrad und demgemäß niedrigen Energieverbrauch gekennzeichnet ist, gegenüber äußeren Stromkreisbedingungen bzw. Störbedingungen verhältnismäßig frequenzunempfindlich ist, bei Ansprechen auf geringe bzw. schwache Eingänge zuverlässig arbeitet und Ausgänge einer Größe erzeugt, die den Eingängen eng vergleichbar ist. Ein solcher Stromkreis ist daher für die Verwendung inNiedersp annungs- und Schwachstromanwendungen außerordentlich gut angepaßt, insbesondere dort, wo eine Mehrzahl solcher Stromkreise in Kaskadenschaltung angeordnet werden i sollen.
  • Der Stromkreis gemäß der Erfindung ist hauptsächlich als Frequenzteiler oder Frequenzverringerer wirksam, er kann jedoch auch modifiziert werden, indem eine einfache äußere elektrische Verbindung von dem Signalausgang zu dem Signaleingang hergestellt wird, wodurch er als Impulserzeuger wirkt, der Impulsausgänge mit einer vorbestimmten Frequenz erzeugt.
  • Hierfür sind zwei Zweigstromkreise zwischen den ersten und den zweiten Anschluß einer Spannungsquelle geschaltet. Ein erster dieser Zweigstromkreise ist seiner Art nach leitend und im wesentlichen ausschließlich ein Widerstandsstromkreis. Der zweite Zweigstromkreis enthält einen Kondensator, der so angeschlossen ist, daß er eine vorbestimmte Zeitkonstante hat, soweit es das Aufladen von der Spannungsquelle betrifft. Ein Ausgangswiderstand ist zwischen einen der Vorspannanschlüsse und eine erste Stelle an dem ersten Zweigstromkreis geschaltet, und diese Verbindung umfaßt eine elektronische Einrichtung, die weiterhin mit dem Kondensator in dem zweiten Zweigstromkreis arbeitsmäßig verbunden ist und gegenüber dem Ausmaß empfindlich ist, in welchem der Kondensator aufgeladen ist. Wenn der Kondensator sich relativ zu der normalen Spannung der ersten Stelle an dem ersten Zweigstrom genügend aufladet, wird die elektronische Einrichtung betätigt, um die erste Stelle mit dem ersten Anschluß über den Ausgangswiderstand zu verbinden und gleichzeitig zu ermöglichen, daß der Kondensator sich über den Ausgangswiderstand entlädt, wobei durch das Entladen des Kondensators ein zeitweiliger Anstieg in dem dadurch fließenden Strom bewirkt wird, so daß ein Spannungsimpuls erzeugt wird. Der Entladungspfad für den Kondensator besteht weiter fort bis zu einem Zeitpunkt, zu welchem die elektronische Einrichtung von außen betätigt wird, um diesen Pfad zu unterbrechen. Wenn der Entladungspfad unterbrochen ist, lädt sich der Kondensator wiederum auf, und nach der Aufladung des Kondensators, die durch die Zeitkonstante des Stromkreises bestimmt ist, wird der Kondensator wiederum über den Ausgangswiderstand entladen, so daß ein anderer Ausgangsimpuls erzeugt wird.
  • Eine Unterbrechung des Entladungspfades des Kondensators wird durch eine Steuereinrichtung erreicht, die durch einen Eingangsimpuls betätigt werden kann. Wenn die Steuereinrichtung betätigt wird, während der leitende Pfad für die Kondensatorentladung vorhanden ist, bewirkt die Unterbrechung des Entladungspfades das Wiederaufladen des Kondensators. Wenn jedoch die Steuereinrichtung zu einem Zeitpunkt betätigt wird, zu welchem der Entladungspfad für den Kondensator nicht vorhanden ist, bewirkt sie nichts. Wenn somit die Periode der Frequenz der Eingangssignale zu der Steuereinrichtung kürzer als die vorbestimmte Zeitkonstante für die Kondensatoraufladung ist, ist nur ein Bruchteil der empfangenen Eingangssignale wirksam, Ausgangsimpulse zu erzeugen. Somit wirkt der Stromkreis als Frequenzverringerer bzw. Frequenzteiler.
  • Wenn der Ausgangsanschluß mit dem Eingang der Steuereinrichtung elektrisch verbunden ist, stellt jeder Ausgangsimpuls selbst ein Eingangssignal dar, und somit schwingt der Stromkreis mit einer Frequenz, die von der Zeitkonstanten für die Kondensatoraufladung bestimmt ist, so daß der Stromkreis als Impulserzeuger wirkt.
  • Tatsächlich erscheint alle Energie, die in dem Kondensator bei seiner Aufladung gespeichert ist, an dem Ausgang als Nutzenergie, da der Kondensator zufolge seiner Art direkt über den Ausgangswiderstand entladet. Demgemäß ist der Energieverbrauch minimal. Der Aufladungsstromkreis für den Kondensator ist mit der Quelle der Vorspannspannung direkt verbunden und wirkt demgemäß direkt, und er ist durch irgendwelche anderen Stromkreiselemente verhältnismäßig unbeeinflußt, so daß ein hoher Genauigkeitsgrad erzeugt ist. Der Stromkreis arbeitet mit Eingangssignalen geringer Größe, in der Größenordnung von 0,5 bis 0,7 Volt, und die Ausgangssignale haben im wesentlichen die gleiche Größe, so daß es möglich ist, die Stromkreise in Kaskade zu schalten, um einen hohen Grad an Frequenzverringerung zu erzeugen.
  • Es ist ein bemerkenswertes Merkmal des Stromkreises gemäß der Erfindung, daß, wenn einmal der Entladungspfad für den Kondensator hergestellt ist und der Kondensator entladen wird, dieser Entladungspfad wirksam bleibt, bis ein Eingangssignal empfangen wird. Es kann gesagt werden, daß, wenn einmal der Kondensatorentladungsstromkreis hergestellt ist, er sich selbst verriegelt bzw. verklinkt und verriegelt bleibt, bis er durch das Eingangssignal entriegelt wird. Um der gleichen Analogie zu folgen, bewirkt, wenn der Kondensatorentladungsstromkreis nicht verriegelt ist - wenn der Kondensator in Ladezustand geschaltet ist -, die Potentialentriegelungswirkung,des Eingangssignals nichts, da dasjenige, was sie zu entriegeln sucht, bereits entriegelt ist.
  • Die elektronische Einrichtung, welche den Entladungsstromkreis für den Kondensator aufbaut, ist vorzugsweise durch zwei in zweckentsprechender Weise miteinander verbundene Transistoren dargestellt, die für den Spannungsunterschied zwischen Stellen an dem ersten bzw. dem zweiten Zweigstromkreis empfindlich sind. Wenn der Kondensator sich genügend aufladet, um den Entladungsstromkreis für ihn herzustellen, und wenn er dann durch diesen Stromkreis entladet, sinkt die Kondensatorspannung, jedoch ist der Stromkreis derart, daß die Spannung an der Stelle an dem ersten Zweigstromkreis ebenfalls genügend gesenkt wird, um die Transistoren in dem Kondensatorentladungszustand zu halten. Die Steuereinrichtung, welche den Kondensatorentladungszustand der vorgenannten Transistoren aufhebt, ist gleichfalls vorzugsweise durch einen Transistor dargestellt, der in übereinstimmung mit dem Empfang oder Nichtempfang eines Eingangssignals leitend bzw. nichtleitend gemacht wird.
  • Die Erfindung besteht demgemäß darin, eine Schaltungsanordnung für einen elektronischen Frequenzteiler oder Impulserzeuger mit einem Integrationskreis zu schaffen. Sie ist gekennzeichnet durch einen ersten Anschluß an eine Spannungsquelle und einen zweiten Anschluß, einen ersten und einen zweiten Abzweigstromkreis, die zwischen den ersten und den zweiten Anschluß geschaltet sind, wobei der zweite Zweigstromkreis einen Kondensator aufweist, Schaltkreise, die an die Verbindungspunkte in dem ersten Zweigstromkreis und in dem zweiten Zweigstromkreis und an den ersten Anschluß über einen Ausgangswiderstand geschaltet sind, wobei am Verbindungspunkt zum Zeitpunkt der Aufladung des Kondensators eine Spannung anliegt, die durch das Teilerverhältnis der Widerstände gegeben ist und am Verbindungspunkt eine Spannung vorhanden ist, die durch die Aufladefunktion des RC-Kreises gegeben ist und wobei durch die Schaltkreise bewirkt wird, daß die beiden Verbindungspunkte miteinander verbunden werden, wenn die Spannung am zweiten Verbindungspunkt die Spannung am ersten Verbindungspunkt um einen bestimmten Betrag überschreitet, und zu bewirken, daß die Verbindung fortgesetzt vorhanden bleibt, bis die Schaltkreise von außen arbeitsmäßig beein$ußt werden, eine Steuereinrichtung, die auf die elektronischen Schaltkreise einwirkt und eine Eingangsklemme besitzt, an der die Eingangsimpulse anliegen, und durch eine Ausgangsklemme, die über die Leitung mit dem Ausgangswiderstand verbunden ist.
  • Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
  • F i g. 1 ist eine Schaltungsanordnung einer bevorzugten Ausführungsform des Frequenzteilers gemäß der Erfindung; F i g. 2 ist eine graphische Darstellung der Impulsdiagramme an den verschiedenen Stellen in dem Stromkreis gemäß F i g. 1; F i g. 3 ist eine der F i g. 1 ähnliche Schaltungsanordnung, welche jedoch so abgewandelt ist, daß die Anordnung als Impulserzeugungsstromkreis arbeitet.
  • Die Schaltungsanordnung gemäß F i. g. 1 ist mit zwei Spannanschlüssen 2 und 4 versehen. Gemäß der Darstellung befindet sich der Anschluß 4 auf einem Bezugspotential, welches Erdpotential sein kann. Zwischen die Spannungsanschlüsse 2 und 4 sind zwei Zweigstromkreise 6 und 8 geschaltet. Der erste Zweigstromkreis 6 weist zwei Widerstände 10 und 12 auf, zwischen denen eine Verbindungsstelle 14 angeordnet ist. Der zweite Zweigstromkreis 8 enthält einen Widerstand 16 und einen Kondensator 18, die in.. Reihe geschaltet sind, wobei zwischen ihnen eine Verbindungsstelle 20 angeordnet ist. Ein Ende eines Ausgangswiderstandes 22 ist mit der Bezugsspannung verbunden, und sein anderes Ende ist mit einem Leiter 26 verbunden, der mit einem Ausgangsspannungsanschluß 28 in Verbindung steht. Das andere Ende des Ausgangswiderstandes 22 ist weiterhin mit dem Emitter eines Transistors 30 verbunden, dessen Kollektor mittels Leitern 32 und 34 mit der Stelle 14 an dem ersten Zweigstromkreis 6 verbunden ist.
  • Der Emitter eines zweiten Transistors 36 ist mittels eines Leiters 38 mit der Stelle 20 an dem zweiten Zweigstromkreis 8 verbunden, und der Kollektor des Transistors 36 ist mittels Leitern 40 und 42 mit der Basis des Transistors 30 verbunden. Die Basis des Transistors 36 ist mittels eines Leiters 44 und des vorgenannten Leiters 34 mit der Stelle 14 an dem ersten Zweigstromkreis 6 verbunden. Der Kollektor eines dritten Transistors 46 ist mit der Basis des Transistors 30 über einen Leiter 42 verbunden, und sein Emitter ist mit der Bezugsspannung 4 über einen Widerstand 48 verbunden. Die Basis des Transistors 46 ist mittels eines Leiters 50 an einen Signaleingangsanschluß 52 geschaltet.
  • Die Erklärung der Arbeitsweise der Schaltung gemäß F i g. 1 kann am besten unter Bezugnahme auf F i g. 2 verstanden werden, in welcher Kurven 1, 3, 5 und 7 die Spannungen an der Eingangsstelle 52, an der Ausgangsstelle 28 und an den Stellen 20 bzw.14 darstellen.
  • Es wird zunächst der Beginn des Arbeitens der Schaltung gemäß F i g. 1 betrachtet, wenn die Vorspannungsquelle an die Eingangsanschlüsse 2 und 4 geschaltet ist, wobei dann ein leitender Pfad über .die Widerstände 10 und 12, welche den Zweigstromkreis 6 darstellen, und ein kapazitiver Pfad über den Widerstand 16 und den Kondensator 18 des Zweigstromkreises 8 gebildet ist. Strom wird durch den Zweigstromkreis 6 im wesentlichen augenblicklich fließen, so daß die Spannung an der Stelle 14 augenblicklich einen vorbestimmten Wert annimmt, der durch die Spannungsquelle und die relativen Größen der Widerstände 10 und 12 (s. Liniensegment 11 auf der Kurve 7) bestimmt ist, und dieser Spannungswert ist höher als das Potential an der Bezugsspannung.
  • In dem Zweigstromkreis 8 lädt sich der Kondensator 18 in einem Ausmaß bzw. mit einer Geschwindigkeit auf, die von seiner Kapazität und dem Wert des Widerstandes 16 bestimmt ist, so daß die Spannung an der Stelle 20 allmählich steigt (s. Liniensegment 62 auf der Kurve 5). Anfänglich ist daher die Spannung an der Stelle 14 höher als die Spannung an der Stelle 20. Dadurch wird der Transistor 36 gesperrt. Solange wie der Transistor 36 nicht leitend ist, fließt kein Basisstrom zu dem Transistor 30, und demgemäß ist der Kollektor-Emitter-Stromkreis des Transistors 30 nicht leitend.
  • Zu einem Zeitpunkt, der von der Zeitkonstanten für das Aufladen des Kondensators 18 bestimmt ist, überschreitet die Spannung an der Stelle 20 die Spannung an der Steile 14 um einen Betrag, der ausreicht, um den Transistor 36 leitend zu machen. (Dieser Wert beträgt etwa 0,5 Volt bei handelsüblichen Transistoren, die zur Verwendung in Verbindung mit der Erfindung geeignet sind.) Wenn der Transistor 36 somit leitend wird, wird dem Transistor 30 Basisstrom zugeführt, und sein Kollektor-Emitter-Stromkreis wird leitend, wonach zwei Dinge auftreten.
  • Zuerst wird die Stelle 14 an dem Zweigstromkreis 6 mit dem Spannungsanschluß 4 über den Ausgangswiderstand 22 und über den nunmehr leitenden Kollektor-Emitter-Pfad des Transistors 30 verbunden. Dies führt zu einer Verringerung der Spannung an der Stelle 14 (s. Liniensegment 60 auf der Kurve 7) auf einen Wert entsprechend der Spannung am Ausgangsanschluß 28 plus dem Kollektor-Emitter-Spannungsabfall durch den Transistor 30, wobei der letztere ein sehr kleines Ausmaß hat (s. Liniensegment 13 auf der Kurve 7).
  • Zweitens entlädt sich der Kondensator 18 über den Leiter 38, den Emitter-Basis-Stromkreis des Transistors 36 und den Kollektor-Emitter-Stromkreis des Transistors 30. Daher sinkt die Spannung an der Stelle 20 ebenfalls (s. Liniensegment 58 auf der Kurve 5). Der Entladungsstrom des Kondensators 18 fließt durch den Ausgangswiderstand 22 und erzeugt einen Spannungsimpuls an dem Ausgangsanschluß 28, und dieser Impuls ist in Kurve 3 mit 56 bezeichnet. Der Impuls 56 tritt auf, wenn die Spannung an der Stelle 20 sinkt und wenn die Spannung an der Stelle 14 sinkt.
  • Da nunmehr Strom durch die Widerstände 16 und 22 fließt, soweit es den Zweigstromkreis 8 betrifft, und durch die Widerstände 10 und 12 fließt, soweit es den Zweigstromkreis 6 betrifft, führt zweckentsprechende Auswahl der Größen der Widerstände 16 und 10 dazu, daß an der Stelle 20 eine höhere Spannung als an der Stelle 14 aufrechterhalten wird, so daß der Transistor 36 vorwärts vorgespannt gehalten ist und sein Kollektor-Emitter-Stromkreis leitend gehalten ist, so daß dem Transistor 30 Basisstrom zugeführt wird und sein Kollektor-Emitter-Stromkreis leitend gehalten wird. Demgemäß bleibt der Stromkreis in diesem Zustand »verriegelt«, wobei die Transistoren 36 und 30 beide leitend sind und wobei der Kondensator 18 sich im entladenen Zustand befindet, solange keine Einwirkung von außen erfolgt.
  • Während der Kondensator 18 entladen bleibt, ist kein Ausgangsimpuls 56 an dem Ausgangsanschluß 28 vorhanden, da der Ausgangsimpuls 56 nur dann erscheint, während der Kondensator 18 durch den Widerstand 22 entladen wird. Es ist weiterhin zu bemerken, daß die gesamte in dem Kondensator 18 gespeicherte Energie nützlich zum Erzeugen des Ausgangsimpulses 56 verwendet wird, wenn der Kondensator 18 entladen wird. Die einzigen Verluste sind die Verluste in den Transistoren 36 und 30, die vernachlässigbar klein sind.
  • Wenn nunmehr, während die Transistoren 36 und 30 leitend sind und der Kondensator 18 im entladenen Zustand verriegelt bleibt, ein Eingangsimpuls 54 an die Eingangsklemme 52 angelegt wird, macht er den Transistor 46 leitend. Dies dient dazu, Strom in Nebenschluß zu dem Vorspannanschluß 4 und von der Basis des Transistors 30 weg zu legen bzw. zu führen, so daß der Kollektor-Emitter-Stromkreis dieses Transistors abgeschaltet wird. An der Stelle 14 steigt dann die Spannung auf ihren normalen Wert, wie er durch die relativen Werte der Widerstände 10 und 12 bestimmt ist, wodurch der Transistor 36 gesperrt wird, - der Kondensator 18 ist entladen, und an der Stelle 20 ist ein kleines Potential vorhanden-, der Kollektor-Emitter-Stromkreis des Transistors 36 wird abgeschaltet, und als Ergebnis wird der Entladungsstromkreis für den Kondensator 18 unterbrochen. Der Kondensator 18 beginnt sich wiederum aufzuladen, wie es durch das Liniensegment 62 in Kurve 5 angedeutet ist.
  • Während der Zeit, während welcher der Kondensator 18 sich auflädt, können ein oder mehrere Impulse 54 von dem Eingangsanschluß 52 empfangen werden, jedoch haben sie keine Arbeitswirkung, da die Kollektor-Emitter-Stromkreise der Transistoren 30 und 36 zu diesem Zeitpunkt bereits nichtleitend sind. Wenn jedoch der Kondensator 18 sich auf seinen Betriebswert aufgeladen hat, so daß der Transistor 36 leitend gemacht wird, wie es durch den Punkt 64 auf der Kurve 5 angedeutet ist, wiederholt sich der Kreislauf, d. h., der Transistor 36 wird leitend, der Transistor 30 wird leitend, und der Kondensator 18 entlädt sich über den Ausgangswiderstand 22 und bleibt entladen, und der Ausgangsimpuls 56 wird an dem Ausgangsanschluß 28 erzeugt.
  • Die Frequenz der Ausgangsspannung 56 wird teilweise durch die Frequenz der Eingangsimpulse 54 und teilweise durch die Länge -der Zeit bestimmt, die verstreicht, bis der Kondensator 18 sich auf seinen Betriebswert auflädt. Wenn, wie hier insbesondere offenbart, die Zeitkonstante für das Aufladen des Kondensators 18, bestimmt durch den Wert seiner Kapazität bzw. seiner Ladefähigkeit und durch den Wertdes Widerstandes 16, so gewählt ist, daß sie ein Vielfaches der Periode der Frequenz der Eingangsspannungsimpulse 54 ist, ist die Frequenz der Ausgangsimpulse 56 entsprechend bestimmt, d. h., sie stellt die Frequenz der Eingangsimpulse 54, geteilt durch die entsprechende Vielfache, dar.
  • Es ist somit ersichtlich, daß, wenn der Konden- Bator 18 sich auf seinen Betriebswert aufgeladen hat, der Stromkreis in seinem Kondensatorentladungszustand verriegelt ist und so verriegelt bleibt, bis ein Signal von dem Eingangsanschluß 52 empfangen ist, wonach der Stromkreis entriegelt wird. Signale, die von dem Eingangsanschluß 52 während der Zeit, während welcher der Kondensatorentladungsstromkreis unverriegelt ist, empfangen werden, sind unwirksam. Ausgangsimpulse werden nur während einer vorbestimmten Zeitperiode nach Empfang eines Eingangssignals zur gleichen Zeit erzeugt, zu der der Kondensatorentladungsstromkreis zum Entladen des Kondensators 18 wirksam ist, und diese vorbestimmte Zeitperiode ist von der Ladezeitkonstanten des Kondensators 18 bestimmt.
  • Um die Schaltungsanordnung gemäß F i g.1 von einem Frequenzteiler in einer Impulserzeugungsschaltung umzuwandeln, die geeignet ist, Impulse mit einer vorbestimmten Frequenz zu erzeugen, muß gemäß F i g. 3 der Ausgangsanschluß 28 mit dem Eingungsanschluß 52 verbunden werden, und zwar vorzugsweise über einen Widerstand 66. Mit dieser Art Verbindung ist zu jedem Zeitpunkt, zu welchem ein Ausgangsimpuls 56 an dem Ausgangsanschluß 28 vorhanden ist, ein Eingangsimpuls 54 an dem Eingangsanschluß 52 vorhanden, so daß der Kondensatorentladungsstromkreis entriegelt wird und ein erneutes Beginnen des Arbeitskreislaufes bewirkt wird.
  • Die gesamte in dem Kondensator 18 gespeicherte Energie mit Ausnahme sehr kleiner Verluste in den Transistoren 30 und 36 erscheint als Nutzenergie an dem Ausgangsanschluß 28. Der Aufladungsstromkreis für den Kondensator 18 ist während der Aufladungszeit durch irgendwelche anderen Stromkreiseffekte, beispielsweise über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 36, verhältnismäßig unbeeinflußt. Der Stromkreis gemäß der Erfindung arbeitet bei niedrigem Eingangssignalpegel, und sein Ausgangssignalpegel ist im wesentlichen der gleiche wie der Eingangssignalpegel. Es ergibt .sich ein Ausgang kleiner Impedanz und hoher Spannung, der in der Lage ist, einen zweiten ähnlichen Stromkreis zu triggern, so daß die Notwendigkeit für Pufferstufen vermieden ist, wenn zwei oder mehrere Stromkreise in Kaskade geschaltet werden. Die Eingangsimpedanz ist verhältnismäßig hoch, so daß die Verwendung von Eingangsimpulsen niedrigen Pegels zum Triggern des Stromkreises ermöglicht ist. Der Energieverbrauch ist sehr gering, so daß die Stromkreise zur Verwendung bei Anlagen geeignet .sind, bei denen Energieanforderungen und Wirkungsgrad kritisch sind.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung für einen elektronischen Frequenzteiler oder Impulserzeuger mit einem Integrationskreis, gekennzeichnet d u r c h einen Anschluß an eine Spannungsquelle (4) und einen zweiten Anschluß (2), einen ersten Zweigstromkreis (6) und einen zweiten Zweigstromkreis (8), die zwischen die beiden Anschlüsse (2, 4) geschaltet sind, wobei der zweite Zweigstromkreis einen Kondensator (18) aufweist, Schaltkreise (30 bis 34, 36 bis 42), die an die Verbindungspunkte (14) in dem ersten Zweigstromkreis und in dem zweiten Zweigstromkreis und an den ersten Anschluß (4) über einen Ausgangswiderstand (22) geschaltet sind, wobei am Verbindungspunkt (14) zum Zeitpunkt der Rufladung des Kondensators eine Spannung anliegt, die durch das Teilerverhältnis der Widerstände (10 und 12) gegeben ist und am Verbindungspunkt (20) eine Spannung vorhanden ist, die durch die Aufladefunktion des RC-Kreises gegeben ist und wobei durch Schaltkreise bewirkt wird, daß die beiden Verbindungspunkte miteinander verbünden werden, wenn die Spannung am zweiten Verbindungspunkt die Spannung am ersten Verbindungspunkt um einen bestimmten Betrag überschreitet, und zu bewirken, daß die Verbindung fortgesetzt vorhanden bleibt, bis die Schaltkreise von außen arbeitsmäßig beeinflußt werden, eine Steuereinrichtung (46, 48), die auf die elektronischen Schaltkreise einwirkt und eine Eingangsklemme (52) besitzt, an der die Eingangsimpulse anliegen, und durch eine Ausgangsklemme (28), die über die Leitung (26) mit dem Ausgangswiderstand (22) verbunden ist.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Schaltkreise (30 bis 34, 36 bis 42) wirksam sind, die erste Stelle (14) mit dem ersten Anschluß (4) zu verbinden., während sie den Kondensator (18) mit dem letzteren verbindet.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (18) eine vorbestimmte Zeitkonstante hat, so daß die vorbestimmte Spannung an der ersten Stelle (14) um einen bestimmten Betrag überschritten wird, und daß die Eingangsklemme (52) über die Leitung (50) mit der Steuereinrichtung (46, 48) verbunden ist, die letztere dadurch betätigt, indem die Eingangsimpulse mit einer Frequenz anliegen, deren Periode kürzer als die der Zeitkonstante ist, ,so daß Ausgangsimpulse erzeugt werden, deren Frequenz niedriger als die der Eingangsimpulse ist.
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrotronischen Schaltkreise (30 bis 34, 36 bis 42) einen ersten Transistor (30), der einen Ausgangsstromkreis (32, 34), der zwischen den ersten Verbindungspunkt (14) und den Ausgangswiderstand (22) geschaltet ist, und eine erste Steuerelektrode aufweisen und einen zweiten Transistor (36) aufweisen mit einem Ausgangsstromkreis (38 bis 44), der zwischen den zweiten Verbindungspunkt (20) und die erste Steuerelektrode geschaltet ist, und mit einer zweiten Steuerelektrode, die über die Leitungen (34, 44) an die erste Stelle geschaltet ist.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (46, 48) einen Transistor (46) aufweist, der mit einem Ausgangsstromkreis (42, 48) versehen ist, der zwischen die erste Steuerelektrode (30) und den ersten Anschluß (4) geschaltet ist, und mit einer dritten Steuerelektrode versehen ist, die über (50) an die Quelle (52) der Eingangsimpulse geschaltet werden kann.
  6. 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Verbindung (66) zwischen dem Ausgangsanschluß (26, 28) und der Steuereinrichtung (46, 48), wodurch ein Ausgangsimpuls an dem Ausgangsanschluß einen Betätigungsimpuls für die Steuereinrichtung darstellt und .die Anordnung als Impulserzeuger arbeitet.
  7. 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zweigstromkreis (6) einen zwischen den ersten Verbindungspunkt (14) und den ersten Anschluß (4) geschalteten Widerstand (12) und der zweite Zweigstromkreis (8) einen Widerstand (16) und den Kondensator (18) in Reihe aufweist und die zweite Stelle (20) auf der anderen Seite des Kondensators von dem ersten Anschluß angeordnet ist.
DE1968B0096969 1967-03-13 1968-03-07 Schaltungsanordnung fuer einen elektronischen Frequenzteiler mit einem Integrationskreis Pending DE1299715B (de)

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US62266467A 1967-03-13 1967-03-13

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0193211A3 (en) * 1985-03-01 1987-09-09 Joh. Vaillant Gmbh U. Co. Circuit for givng out ignition pulses

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FR1557188A (de) 1969-02-14

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