DE1203311B - Frequenzregelbarer Multivibrator - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen;
Anmeldefag:
Auslegetag:

H03k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/β2

M 57863 VIII a/21 al
16. August 1963
21. Oktober 1965

Die Erfindung betrifft einen frequenzregelbaren Multivibrator, dessen Koppelkreise jeweils aus der Reihenschaltung eines Kondensators und eines QJe-iqhrichters bestehen.

Ziel der Erfindung ist ein frequenzregelbarer MuI-tivjbrator dieser Art, der einen sehr großen Frequeinzejnstellbereic.h Jjat, ohne dje Verwendung von Bereichsschaltern zu erfordern, mittels deren bisher verschieden bemessene Schaltungsteile in den Schaltkreis eingeschaltet wurden., um den Frequenzbereich gu verändern,

Hierzu sieht die Erfindung vor, daß in jedem Koppe.Jkreis zwei derartige Reihenschaltungen parallel geschaltet sind und daß das Kathodenpotential der einander parallelliegenden Gleichrichter unterschiedlich einstellbar ist, so daß der Einfluß, den die Kondensatoren auf dip Schwingfrequenz des Multivibrators haben, bezüglich der einzelnen Koppelkreise unterschiedlich grpß ist.

Diese Ausbildung eines Multivibrators gestattet ao eine Frequenzeinstellung bis zum Verhältnis ^50fl : 1, ohne daß ein Umschalten von Schaltungsteilen erforderlich ist.

Vorzugsweise sieht die Erfindung bei einem derartigen Multivibrator vor, daß ein Kondensator in einem der zwei parallelen Zweige viel größer ist als der in dem anderen Zweig, daß die Kathode des mit diesem Kondensator in Reihe lingenden Gleichrichters an einem Punkt variablen Potentials liegt und daß die Kathode des dem kleineren Kondensator zugeordneten Gleichrichters an einem Punkt festen Potentials liegt. Das variable Potential wird vorzugsweise mittels eines Potentiometers erhalten, welches parallel zur Betriebsspannungsquelle liegt.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen

Fig. 1 und 2 Schaltungen bekannter astabiler Transistor-Multivibratoren, die zur Erklärung und zum Vergleich dienen, und

F i g. 3 eine Schaltung einer Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 3 sind neben den zugehörigen Bauelementen typische, in der Praxis vorkommende elektrische Werte angegeben; jedoch kommt diesen elektrischen Werten in keiner Weise begrenzende Bedeutung zu, sie sind nur als Beispiele angegeben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen drei Figuren gleiche Teile.

F i g. 1 zeigt einen bekannten Oszillator, der Rechteckwellen mit sehr kurzer Anstiegszeit und einem horizontalen Impulsdach erzeugt, die im wesentlichen frei von »Neigung« sind. Der Oszillator ent-Frequenzregelbarer Multivibrator

Anmelder:

The Marconi Company Limited, London

Vertreter:

Dr. W. Müller-Bor6, Dipl.-Ing. H. Gralfs
und Dipl.-Phys., Pr, G. Mgnitz, Patentanwälte,
München 22,

Als Erfinder benannt:
Peter Benneti Helsdon,
Chelrn&fard, Essex (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität;

Großbritannien vom 16. August 1962 (31473),
vom 20. Mai 1963

hält zwei Transistoren T₁ und T₂, wobei der Koliek=- tor von T₁ mit der Basis von T_% mittels eines Zwischenstufen-Koppelkreises verbunden ist; der Koppelkreis enthält eine Diode D₁ in Serie mit einem Kondensator C₁. Der Kollektor von T₂ ist in ähnlicher Weise durch einen Zwischenstufen-Koppelkreis, der eine Diode D₂ in Serie mit einem Kondensator C₂ enthält, mit der Basis des Transistors T₁ verbunden. Die Hauptladewiderstände für die Kollektoren sind mit R_Cl und R_C2 bezeichnet und die Basiswiderstände mit R_{B 1} und R_{B 2}. Ein einwandfrei horizontales Impulsdach wird erreicht, weil, wie bekannt, die Dioden D₁ und D₂ in den Zwischenstufen-Koppelkreisen Wiederaufladeströme der Kondensatoren C₁ und C₂ in diesen Schaltkreisen daran hindern, durch die Hauptladewiderstände R_{c x} und R_{c 2} der Kollektoren zu fließen. Diese Ströme sind so gerichtet, daß sie die Hilfsladewiderstände R_{A t} und R_{A 2} durchfließen, die an den Verbindumgspunkten der Dioden D₁ und D₂ mit den Kondensatoren C₁ und C₂ liegen. Diese bekannte Schaltung hat jedoch den Nachteil, daß man ihre Frequenz nicht verändern kann.

Fig. 2 zeigt eine bekannte Variante des Schaltkreises nach F i g. 1, mit welcher man die Frequenz in einem gewissen Bereich verändern kann. Wie man sieht, unterscheidet sich die Schaltung von der in Fig. 1 dargestellten dadurch, daß die Basiswider-

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stände Rb₁ und R_B2 facht an der Betriebsspannung liegen, sondern statt dessen an einer Stromversorgung variablen Potentials, die in F i g. 2 durch den Schieber P eines parallel zur Betriebsspannung liegenden Potentiometers gebildet wird. In beiden Fig. 1 und 2 wird der Ausgang mit 0 bezeichnet. Obwohl die Schaltung nach Fig. 2 einen gewissen Frequenzveränderungsbereich ergibt, ist dieser Bereich sehr begrenzt und wesentlich geringer, als oft für viele Zwecke, z.B. bei Testausrüstungen für Fernsehgeräte, benötigt wird. In der Praxis ist es sehr schwierig, einen Frequenzveränderungsbereich von mehr als 10:1 mit einer bekannten Schaltungsanordnung nach F i g. 2 zu erhalten.

Beim Vergleich der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform mit dem bekannten Schaltkreis nach Fig. 2 sieht man, daß jeder Zwischenstufen-Koppelkreis in Fig. 3 aus zwei parallelen Kreisen besteht. Die parallelen Kreise im Koppelkreis zwischen dem Kollektor des Transistors T₁ und der Basis des Transistors T₂ enthalten die Diode ID₁ und den Reihenkondensator IC₁ sowie die Diode 2D₁ und den Reihenkondensator 2C₁. Der Kondensator 2C₁ ist viel größer als der Kondensator IC₁. Die entsprechenden Bauelemente im Koppelkreis zwischen dem as Kollektor des Transistors T₂ und der Basis des Transistors T₁ haben die Bezugszeichen: ID₂, IC₂ und 2D₂, 2C₂; wobei 2C₂ genau so groß wie 2C₁ ist, aber viel größer als IC₂, welch letzterer genauso groß wie IC₁ ist. Die gemeinsamen Punkte von ID₁ und IC₁ bzw. ID₂ und IC₂ liegen über große äd 1R d 1^

_{1 2 2}

Widerstände 1R_A1 ^UQd 1^a 2 ^am Betriebsspannungsanschluß; die gemeinsamen Punkte von 2D₁ und 2C₁ bzw. 2D₂ und 2C₂ liegen über kleineren Widerständen 2Ra₁ und 2R_Ä2 an dem SchieberP eines Widerstandes, welcher einen Teil des parallel zur Betriebsspannung liegenden Potentiometers bildet. Um die Darstellung zu vereinfachen, wird angenommen, daß das Potentiometer zwischen Betriebsspannung und Erde liegt, d. h. daß der 4,7-kQ-Widerstand nicht vorhanden ist. Wenn der Schieber P sich am Betriebsspannungsende des Widerstandes, auf dem er gleitet, befindet, wirken die größeren und die kleineren Kondensatoren in jedem der Zwischenstufen-Koppelkreise parallel, und die Frequenz hat ihr Minimum, das hauptsächlich von den größeren Kondensatoren bestimmt wird. Wenn der Schieber im Rahmen seiner Bewegung auf das »geerdete« Ende zu bewegt wird, leiten die Dioden 2D₁ und 2D₂ nicht, und die Kondensatoren 2 C₁ und 2C₂ befinden sich nicht im Kreis; die Frequenz hat nun ihr Maximum, das von den Werten der kleineren Kondensatoren 1C₁ und 1C₂ bestimmt wird.

Zwischenstellungen des Schiebers ergeben Zwischenwerte der Frequenz. Ein versuchsweise aufgebauter Schaltkreis, der gemäß Fig. 3 geschaltet und dimensioniert war, ergab einen glatt und kontinuierlich veränderlichen Frequenzbereich von 0,1 bis 250 Hz; d. h. einen Bereich von 2500:1, der somit viel größer ist als der mit dem bekannten in Fig. 2 dargestellten Schaltkreis erreichbare.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Frequenzregelbarer Multivibrator, dessen Koppelkreise jeweils aus der Reihenschaltung eines Kondensators und eines Gleichrichters bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Koppelkreis zwei derartige Reihenschaltungen parallel geschaltet sind und daß das Kathodenpotential der einander parallelliegenden Gleichrichter unterschiedlich einstellbar ist, so daß der Einfluß, den die Kondensatoren auf die Schwingfrequenz des Multivibrators haben, bezüglich der einzelnen Koppelkreise unterschiedlich groß ist.

2. Multivibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator in einem der zwei parallelen Zweige viel größer ist als der in dem anderen Zweig, daß die Kathode des mit diesem Kondensator in Reihe liegenden Gleichrichters an einem Punkt variablen Potentials liegt und daß die Kathode des dem kleineren Kondensators zugeordneten Gleichrichters an einem Punkt festen Potentials liegt.

3. Multivibrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das variable Potential mittels eines Potentiometers erhalten wird, welches parallel zur Betriebsspannungsquelle liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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