DE1208765B

DE1208765B - Bistable multivibrator

Info

Publication number: DE1208765B
Application number: DES91758A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Guen Jungmeister
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1964-06-29
Filing date: 1964-06-29
Publication date: 1966-01-13

Description

Bistabiler Multivibrator Bistabile Multivibratoren finden in der elektrischen Nachrichten- und Meßtechnik eine vielfältige Verwendung. Insbesondere kommt ihnen als Zählstufen in Analog-Digital-Umwandlern der Pulscodemodulationstechnik eine besondere Bedeutung zu. Hierbei werden an die Multivibratoren hohe Anforderungen an die Schaltgeschwindigkeit gestellt. Die älteste Ausführungsform eines bistabilen Multivibrators ist die bekannte »Eccles-Jordan«-Schaltung, bei der sich zwei Verstärkerelemente wechselseitig steuern. Als Verstärkerelemente kommen dabei Röhren oder Transistoren in Frage. Die höchste Schaltgeschwindigkeit derartiger Schaltungen liegt etwa bei 150 MHz. Eine weitere Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit bereitet gewisse grundsätzliche Schwierigkeiten, die in den nicht mehr vernachlässigbaren Kapazitäten der Verstärkerelemente bzw. in Trägheitseffekten derselben begründet sind. Aus diesen Gründen wurde in den letzten Jahren vielfach der Versuch unternommen, bistabile Multivibratoren unter Verwendung von Kippwiderständen aufzubauen. Kippwiderstände, insbesondere deren bekanntester Vertreter, die Tunneldiode, zeichnen sich nämlich durch extrem geringe Trägheitseffekte aus, die ein Umschalten von einem stabilen Zustand in einen anderen stabilen Zustand innerhalb so kleiner Zeiten zulassen, daß damit an sich Schaltgeschwindigkeiten in der Größenordnung von GHz und mehr möglich erscheinen.Bistable multivibrators Find bistable multivibrators in the electrical Communications and measurement technology have a wide range of uses. In particular, come to them as counting stages in analog-to-digital converters of pulse code modulation technology particular importance to. This places high demands on the multivibrators to the switching speed. The oldest embodiment of a bistable Multivibrators is the well-known "Eccles-Jordan" circuit, in which two amplifier elements control mutually. Tubes or transistors are used as amplifier elements in question. The highest switching speed of such circuits is around 150 MHz. A further increase in the switching speed prepares certain basic principles Difficulties in the no longer negligible capacities of the amplifier elements or are based on inertia effects of the same. For these reasons, the In recent years many attempts have been made to incorporate bistable multivibrators Use of breakdown resistors to build up. Breakdown resistors, especially their best-known representative, the tunnel diode, are characterized by extremely low Inertia effects that switch from one stable state to another allow a stable state within such short times that switching speeds per se in the order of magnitude of GHz and more appear possible.

Es sind bistabile Multivibratoren bekannt, die von der Reihenschaltung zweier gleichsinnig gepolter Kippwiderstände Gebrauch machen. Hierbei werden der Reihenschaltung einerseits über einen Vorwiderstand, eine Gleichspannung geeigneter Polarität und andererseits vorzugsweise über einen weiteren Widerstand Schaltimpulse zugeführt, die im Zusammenwirken mit einer Umschalteinrichtung die Kippwiderstände jeweils in die ihrer Ausgangslage entgegengesetzte Lage umkippen. Als Umschalteinrichtung finden dabei entweder Reaktanzspeicher, wie Kapazitäten oder Induktivitäten, Anwendung, oder es werden besondere Transistorschaltungen vorgesehen. Zwar wird die Gesamtschaltung bei Verwendung von Reaktanzelementen relativ einfach, doch müssen dadurch für die obere Grenze der Schaltfrequenz relativ niedrige Werte in Kauf genommen werden. Durch Verwendung der besonderen Transistorschaltungen als Umschalteinrichtung wird diese obere Frequenzgrenze zwar etwas angehoben. Sie liegt nach vorläufigen Daten jedoch kaum nennenswert über der der Eccles-Jordan-Schaltung. Außerdem erfordert diese Schaltungsart einen technischen Aufwand, der dem der Eccles-Jordan-Schaltung zumindest gleichkommt. Es ist bereits ein bistabiler Multivibrator bekannt, bei dem zwei gleichsinnig in Reihe geschaltete Kippwiderstände an eine Quelle eingeprägter Spannung angeschaltet sind und die Umschalteinrichtung im wesentlichen aus einem Übertrager besteht, dessen eine Wicklung an den einen Kippwiderstand und dessen andere Wicklung an den anderen Kippwiderstand angeschaltet ist. Hierbei ist die Polarität der Anschaltung dieser beiden Übertragerwicklungen an die Kippwiderstände derart gewählt, daß sich durch die Übertragerwicklung bei Erhöhung der Spannung an dem einen Kippwiderstand eine gegensinnige Spannungsänderung am anderen Kippwiderstand ergibt. Dieser Multivibrator zeichnet sich neben geringem schaltungstechnischem Aufwand durch eine wesentlich höhere Grenze der Schaltfrequenz wie die bekannten Anordnungen aus, weil hierbei die Schaltfrequenz, abgesehen von der Anstiegszeit der Kippwiderstände, lediglich von der Grenzfrequenz des Übertragers abhängt. Bei der Wahl geeigneter Ferrite liegt diese Grenzfrequenz in der Größenordnung von etwa 800 MHz.There are bistable multivibrators known that are connected in series make use of two equally polarized breakover resistors. Here the Series connection on the one hand via a series resistor, a direct voltage more suitable Polarity and, on the other hand, preferably switching pulses via a further resistor fed, which in cooperation with a switching device, the breakover resistors overturn in each case in the position opposite to their starting position. As a switching device either reactance memories, such as capacitances or inductances, are used, or special transistor circuits are provided. True, the overall circuit when using reactance elements relatively simple, but must thereby for the upper limit of the switching frequency, relatively low values can be accepted. By using the special transistor circuits as a switching device this upper frequency limit has been raised somewhat. It is based on preliminary data but hardly noteworthy above that of the Eccles-Jordan circuit. Also requires this type of circuit has a technical complexity similar to that of the Eccles-Jordan circuit at least equals. A bistable multivibrator is already known at to which two breakover resistors connected in series in the same direction are impressed on a source Voltage are switched on and the switching device consists essentially of one There is a transformer, one winding of which is connected to the breakdown resistor and the one other winding is connected to the other breakover resistor. Here is the Polarity of the connection of these two transformer windings to the breakover resistors chosen so that through the transformer winding when the voltage is increased at one tilting resistor an opposite voltage change at the other tilting resistor results. This multivibrator is characterized in addition to low circuitry Effort due to a much higher limit of the switching frequency than the known ones Arrangements because this is the switching frequency, apart from the rise time the breakover resistances only depends on the cut-off frequency of the transformer. at the choice of suitable ferrites, this cut-off frequency is of the order of magnitude 800 MHz.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen bistabilen Multivibrator der einleitend beschriebenen Art bei geringem schaltungstechnischem Aufwand gerade hinsichtlich seiner Schaltgeschwindigkeit noch weiter zu verbessern.The invention is based on the object of a bistable multivibrator of the type described in the introduction with little circuitry effort to improve even further in terms of its switching speed.

Ausgehend von einem bistabilen Multivibrator, bestehend aus der Reihenschaltung zweier gleichsinnig gepolter Kippwiderstände, der einerseits über einen Vorwiderstand eine Gleichspannung geeigneter Polarität und andererseits vorzugsweise über einen weiteren Widerstand Schaltimpulse zugeführt sind und bei der die Größe des Vorwiderstandes und der Gleichspannung so bemessen ist, daß die Reihenschaltung der beiden Kippwiderstände nur zwei stabile Zustände annehmen kann, in denen sich jeweils ein Kippwiderstand in der Lage hohen und ein Kippwiderstand in der Lage niedrigen Widerstandes befindet, wird gemäß der Erfindung die Aufgabe dadurch gelöst, daß jedem Kippwiderstand ein am fernen Ende vorzugsweise offener Leitungsabschnitt parallel geschaltet ist, dessen elektrische Länge derart bemessen ist, daß die durch einen Schaltimpuls vorgegebener Dauer an den Kippwiderständen hervorgerufenen und an den Enden der Leitungsabschnitte reflektierten Spannungssprünge beide Kippwiderstände in die ihrer Ausgangslage entgegengesetzte zweite Lage umschalten.Based on a bistable multivibrator, consisting of the series connection two breakover resistors polarized in the same direction, the one on the one hand via a series resistor a DC voltage of suitable polarity and, on the other hand, preferably via a further resistance switching pulses are supplied and in which the size of the series resistor and the DC voltage is dimensioned so that the series connection of the two breakover resistors can only assume two stable states, in each of which there is a tilting resistance in the position of high and a tilting resistor is in the position of low resistance, is achieved according to the invention, the object that each tilting resistance at the far end preferably open line section is connected in parallel, the electrical length is dimensioned such that the predetermined by a switching pulse Duration caused at the breakover resistors and at the ends of the line sections reflected voltage jumps both breakover resistors in the opposite of their starting position switch to second layer.

Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, daß die bei einem ankommenden Schaltimpuls an beiden Kippwiderständen auftretenden sprunghaften Spannungsänderungen zur Umschaltung ausgenutzt werden können, wenn es gelingt, sie im Zeitraum des Abklingens des Schaltimpulses mit richtiger Polarität wiederum an den Kippwiderständen wirksam werden zu lassen. Da die diese Funktion gemäß der Erfindung ausübenden Leitungsabschnitte keine Trägheitseffekte aufweisen und auch gegen höhere Frequenzen hin in ihrer Wirksamkeit nicht eingeschränkt sind, ist die obere Schaltfrequenz der mit ihnen ausgestatteten Reihenschaltung aus den beiden Kippwiderständen praktisch nur noch durch die Anstiegszeit der Kippwiderstände begrenzt.The invention is based on the essential knowledge that the an incoming switching pulse occurring at both breakover resistors abruptly Voltage changes for switching can be used if they succeed in the period of the decay of the switching pulse with the correct polarity again to let the breakdown resistors become effective. Since this function according to the invention exerting line sections have no inertia effects and also against higher Frequencies are not restricted in their effectiveness, is the upper switching frequency the series connection of the two breakover resistors equipped with them is practical only limited by the rise time of the breakdown resistors.

Die Wirksamkeit der für die Umschaltung erforderlichen reflektierten Spannungsimpulse ist am besten, wenn sie zur gleichen Zeit an den beiden Kippwiderständen ankommen. Es empfiehlt sich daher, den Leitungsabschnitten gleiche elektrische Länge zu geben. Sie können in vorteilhafter Weise aus Streifenleitungen bestehen, die gegebenenfalls auch in gedruckter Schaltung ausgeführt sein können.The effectiveness of the reflected required for switching Voltage pulses are best when they are applied to the two breakover resistors at the same time arrive. It is therefore recommended that the line sections have the same electrical length admit. You can consist in an advantageous manner of striplines that can optionally also be designed in printed circuitry.

Um mit möglichst kleinen Leistungen für die Umschaltung auszukommen, wie auch die Umschaltung sicher und zuverlässig zu gestalten, ist es zweckmäßig, die durch die doppelte elektrische Länge der Leitungsabschnitte bestimmte Laufzeit gerade so groß zu wählen, daß die an den Kippwiderständen von einem Schaltimpuls ausgelösten und an den Enden der Leitungsabschnitte reflektierten Spannungsimpulse in einem Zeitpunkt an den Kippwiderständen wirksam werden, in dem der Schaltimpuls bereits abklingt.In order to get by with the lowest possible power for the switchover, as well as making the switchover safe and reliable, it is advisable to the transit time determined by twice the electrical length of the line sections to be chosen just so large that the switching impulses to the breakover resistors voltage pulses triggered and reflected at the ends of the line sections take effect at the breakover resistors at a time when the switching pulse already subsiding.

Die ausgangsseitigen Impulse des Multivibrators nach der Erfindung können in einfacher Weise am gemeinsamen Verbindungspunkt der beiden Kippwiderstände abgenommen werden.The output-side pulses of the multivibrator according to the invention can in a simple manner at the common connection point of the two breakover resistors be removed.

Bei erwünschter, möglichst hoher Ausgangsleistung empfiehlt es sich, einen Ausgangsübertrager mit zwei Primär- und einer Sekundärwicklung vorzusehen, bei dem die Primärwicklungen mit zueinander gegensinniger Polung jeweils einem der beiden Kippwiderstände über gleichstromtrennende bzw. begrenzende Koppelglieder angeschaltet sind. Im einfachsten Falle können die Koppelglieder hierbei Kondensatoren sein.If you want the highest possible output power, it is advisable to to provide an output transformer with two primary and one secondary winding, in which the primary windings with mutually opposite polarity each have one of the both breakover resistors via DC-isolating or limiting coupling elements are turned on. In the simplest case, the coupling elements can be capacitors be.

Als Kippwiderstände werden zweckmäßig Tunneldioden vorgesehen, die bekanntlich eine sehr steile Anstiegsflanke aufweisen und daher im Hinblick auf die mit der erfindungsgemäßen Schaltung angestrebte hohe Schaltgeschwindigkeit hierfür besonders geeignet sind.Tunnel diodes are expediently provided as breakover resistors are known to have a very steep rising edge and therefore with regard to the high switching speed aimed for with the circuit according to the invention are particularly suitable.

An Hand von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden.Using exemplary embodiments shown in the drawings are, the invention will be explained in more detail below.

Der Erfindungsgegenstand macht von der Reihenschaltung zweier gleichsinnig gepolter Kippwiderstände Gebrauch. Es soll deshalb zunächst die Wirkungsweise dieser Grundschaltung, die in die Literatur auch unter der Bezeichnung »Goto-Paar« eingegangen ist, näher erläutert werden.The subject of the invention makes the series connection of two in the same direction polarized breakover resistors use. It is therefore first of all the mode of action of this Basic circuit, which is also known in the literature under the designation "Goto pair" is to be explained in more detail.

In der F i g. 1 ist ein solches Goto-Paar, bestehend aus zwei durch Tunneldioden dargestellte Kippwiderstände T1 und T2, schematisch angegeben. Die Reihenschaltung liegt an einer Gleichspannung Ub, die so bemessen ist, daß einer der beiden Kippwiderstände im Zustand hoher Spannung und der andere im Zustand niederer Spannung verharren muß. Wird zunächst einmal davon abgesehen, daß in den gemeinsamen Verbindungspunkt der beiden Kippwiderstände T1 und T2 ein Strom i in positiver oder negativer Richtung eingespeist wird, so ist es, gleiche Eigenschaften der Kippwiderstände vorausgesetzt, gleich wahrscheinlich, daß die obere oder die untere Diode den Zustand hoher Spannung einnimmt. Diesen Fall stellt das Diagramm der Kennlinien 1 und 2 beider Kippwiderstände in der F i g. 2 dar.In FIG. 1 such a goto pair, consisting of two breakover resistors T1 and T2 represented by tunnel diodes, is shown schematically. The series connection is connected to a direct voltage Ub which is dimensioned so that one of the two breakover resistors must remain in the high voltage state and the other in the low voltage state. If it is initially disregarded that a current i is fed into the common connection point of the two breakover resistors T1 and T2 in a positive or negative direction, then, assuming the same properties of the breakover resistors, it is equally likely that the upper or the lower diode will have the state high tension. This case is shown in the diagram of the characteristic curves 1 and 2 of the two breakover resistors in FIG. 2 represents.

Die Schnittpunkte I und II der beiden Kennlinien 1 und 2 markieren die stabilen Lagen der Reihenschaltung. Der Punkt III, der durch den Schnitt der beiden fallenden Kennlinienäste zustande kommt, ist dagegen instabil. Wird die Gleichspannung Ub an der Reihenschaltung kurzzeitig erhöht, beispielsweise durch einen Impuls, so ergibt sich die in der F i g. 3 im Diagramm dargestellte Situation. Die Schnittpunkte I und II verschwinden, und der Punkt III rückt in den Bereich positiven Widerstandes und wird damit stabil. An beiden Kippwiderständen liegt dann eine Spannung, die höher ist als die ihrem Stromminimum zugeordnete. Nach Abklingen des Impulses stellen sich wieder die in der F i g. 2 gezeigten Verhältnisse ein, und zwar mit der für die Schnittpunkte I und II gleich hohen Wahrscheinlichkeit.The points of intersection I and II of the two characteristics 1 and 2 mark the stable positions of the series connection. On the other hand, point III, which comes about through the intersection of the two falling branches of the characteristic curve, is unstable. If the direct voltage Ub on the series circuit is briefly increased, for example by a pulse, the result shown in FIG. 3 situation shown in the diagram. The points of intersection I and II disappear, and point III moves into the area of positive resistance and thus becomes stable. A voltage is then applied to both breakover resistors which is higher than that assigned to their current minimum. After the impulse has subsided, the values shown in FIG. 2, with the same high probability for the intersection points I and II.

Wenn die Kennlinien beider Kippwiderstände identisch sind, so bestimmt also der Zufall, welcher der Kippwiderstände nach Abklingen des Impulses die niedrigere bzw. höhere Spannung bekommt. Wird dagegen in den Verbindungspunkt beider Kippwiderstände im Augenblick des Impulsabklingens ein Korrekturstrom i eingeprägt, so bestimmt nunmehr die Polarität des Korrekturstromes, welchen der beiden möglichen Zustände (I bzw. 1I) das Paar einnimmt. Der Korrekturstrom i erzeugt mit anderen Worten eine Unsymmetrie der Serienschaltung, durch die abhängig vom Vorzeichen des Korrekturstroms entweder der Schnittpunkt 1 oder der Schnittpunkt II erzwungen wird.If the characteristics of both breakover resistors are identical, so determined So the coincidence, which of the breakdown resistances after the impulse has decayed the lower or gets higher tension. On the other hand, it is in the connection point of the two breakover resistors a correction current i is impressed at the moment of the pulse decay, so determined now the polarity of the correction current, which of the two possible states (I or 1I) the couple occupies. In other words, the correction current i generates one Asymmetry of the series connection, which depends on the sign of the correction current either intersection 1 or intersection II is enforced.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung zeigt die F i g. 4a. Sie besteht aus zwei gleichsinnig in Reihe geschalteten Kippwiderständen T1 und T2, die vorzugsweise durch Tunneldioden realisiert sind. Die Kippwiderstände sind über einen Vorwiderstand Rv an die Gleichspannungsquelle Ub angeschaltet. Jedem der beiden Kippwiderstände ist ein Leitungsabschnitt S1 bzw. S2 parallel geschaltet, die gleiche elektrische Länge aufweisen und an ihren fernen Enden offen sind. Die am Eingang E anliegenden Schaltimpulse werden der Reihenschaltung der Dioden über einen Widerstand Rt zugeführt. Den Ausgang A des Multivibrators gibt der gemeinsame Verbindungspunkt der beiden Kippwiderstände ab. Die Größe des Vorwiderstandes Rv und die Größe der Gleichspannung Ub sind so bemessen, daß die Reihenschaltung der beiden Kippwiderstände nur zwei stabile Zustände annehmen kann, in dem sich jeweils ein Kippwiderstand in der Lage hohen und ein Kippwiderstand in der Lage niedrigen Widerstandes befindet. Der Widerstand Rt sorgt für eine ausreichend hochohmige Anschaltung der die Schaltimpulse liefernden Impulsquelle.An exemplary embodiment according to the invention is shown in FIG. 4a. she consists of two breakover resistors T1 and T2 connected in series in the same direction, which are preferably implemented by tunnel diodes. The breakover resistances are over a series resistor Rv is connected to the DC voltage source Ub. Each of the two Breakdown resistors, a line section S1 or S2 is connected in parallel, the same have electrical length and are open at their distal ends. The one at the entrance E applied switching pulses are the series connection of the diodes via a resistor Rt fed. The output A of the multivibrator is the common connection point of the two breakover resistors. The size of the series resistor Rv and the size of the DC voltage Ub are dimensioned so that the series connection of the two breakover resistors can only assume two stable states, in each of which there is a tilting resistance capable of high and a tilting resistance able low Resistance is located. The resistor Rt ensures a sufficiently high-resistance connection the pulse source supplying the switching pulses.

An Stelle der offenen Enden können die Leitungsabschnitte S1 und S2 gegebenenfalls auch mit Widerständen abgeschlossen sein, die hierbei jedoch stets größer als der Wellenwiderstand der Leitungsabschnitte gewählt sein müssen. Die Abschlußwiderstände können auch durch ein dämpfendes Dielektrikum der Leitung selbst ersetzt sein.Instead of the open ends, the line sections S1 and S2 possibly also be terminated with resistors, but always in this case must be greater than the wave impedance of the line sections. the Terminating resistors can also be provided by a damping dielectric in the line itself be replaced.

Eine Schaltungsvariante zum Ausführungsbeispiel der F i g. 4a zeigt die F i g. 5. Der Reihenschaltung der beiden Kippwiderstände T1 und T2 ist hier ausgangsseitig ein Ausgangsübertrager Ü angeschaltet, der zwei Primär- und eine Sekundärwicklung aufweist. Dabei sind die Primärwicklungen mit zueinander gegensinniger Polung jeweils einem der beiden Kippwiderstände über Koppelkondensatoren Clc angeschaltet. Die gegensinnige Polung der Primärwicklung des Ausgangsübertragers L' hat den Vorteil, daß die an den Kippwiderständen bei einer Umschaltung auftretenden gegensinnigen Spannungsänderungen an der den Ausgang A darstellenden Sekundärwicklung mit gleicher Polarität wirksam sind. Die Leistung der am Ausgang A abgegebenen Impulse ist bei diesem Ausführungsbeispiel also besonders groß.A circuit variant of the exemplary embodiment in FIG. 4a shows the F i g. 5. The series connection of the two breakover resistors T1 and T2 is here an output transformer Ü is connected on the output side, the two primary and one Having secondary winding. The primary windings are in opposite directions to one another Polarity is connected to one of the two breakover resistors via coupling capacitors Clc. The opposite polarity of the primary winding of the output transformer L 'has the advantage that the opposing directions occurring at the breakover resistors during a switchover Voltage changes at the secondary winding representing output A are the same Polarity are effective. The power of the pulses emitted at output A is at this embodiment is particularly large.

Der näheren Erläuterung der Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes werden im folgenden die F i g. 4a und 4b zugrunde gelegt. Zunächst sei angenommen, daß kein Schaltimpuls am Eingang E anliegt und daß sich der Kippwiderstand T1 im Zustand niedriger Spannung befindet. Die beiden Leitungsabschnitte S1 und S2 wirken, solange der Schaltung keine Wechselspannung zugeführt wird, als aufgeladene Kapazitäten und können als nicht vorhanden angesehen werden. Diesem Schaltungszustand entspricht der Schnittpunkt I des Kennlinienfeldes des Goto-Paares nach der F i g. 2.The more detailed explanation of the mode of operation of the subject matter of the invention the F i g. 4a and 4b are used as a basis. Let us first assume that there is no switching pulse at input E and that the breakover resistance T1 is in the Low voltage state. The two line sections S1 and S2 act, as long as no alternating voltage is fed to the circuit, as charged capacitances and can be considered not to exist. Corresponds to this circuit state the intersection point I of the family of characteristics of the Goto pair according to FIG. 2.

Nunmehr soll dem Eingang E des Multivibrators nach der F i g. 4a ein positiver Impuls der Dauer ti zugeführt werden. Die Amplitude.1U dieses Schaltimpulses ist so bemessen, daß beide Kippwiderstände sich vorübergehend im hochohmigen Bereich ihrer Kennlinie befinden können. Zweckmäßig ist die Amplitude A U des Schaltimpulses so gewählt, daß die durch den Schaltimpuls bewirkte Spannungserhöhung an der Reihenschaltung zwar ausreicht, um die Sprungspannung beider Kippwiderstände zu überschreiten, nicht aber um an beiden Tunneldioden die merklich höhere Spannung, die der Kippwiderstand T2 vor dem Eintreffen des Impulses hatte, an beiden Kippwiderständen hervorzurufen. Zeitlich wird dieser Zustand knapp vor dem Maximum des Schaltimpulses im Zeitpunkt t1 erreicht. Ohne das Vorhandensein der Leitungsabschnitte würde sich nunmehr der Punkt 111 entsprechend der unterbrochen gezeichneten Kennlinien im Kennlinienfeld nach der F i g. 6 einstellen. Dieser Punkt ist gleichbedeutend mit dem Punkt III im Kennlinienfeld der F i g. 3.Now the input E of the multivibrator according to FIG. 4a a positive pulse of duration ti can be supplied. The amplitude.1U of this switching pulse is dimensioned so that both breakover resistors can temporarily be in the high-ohmic range of their characteristic curve. The amplitude AU of the switching pulse is expediently chosen so that the voltage increase in the series circuit caused by the switching pulse is sufficient to exceed the jump voltage of both breakover resistors, but not to reduce the noticeably higher voltage on both tunnel diodes that the breakover resistor T2 had before the arrival of the Impulse had to cause breakdown resistors on both. In terms of time, this state is reached just before the maximum of the switching pulse at time t1. Without the presence of the line sections, point 111 would now be located in accordance with the characteristic curves shown in broken lines in the characteristic field according to FIG. 6 set. This point is equivalent to point III in the characteristic field in FIG. 3.

Die durch den Schaltimpuls an den Kippwiderständen auftretenden Spannungsänderungen lassen diese jedoch mit den Wellenwiderständen der Leitungsabschnitte S1 und S2 belastet werden. Es stellt sich deshalb der Punkt III' (ausgezogen gezeichnete Kennlinien) nach der F i g. 6 ein.The voltage changes caused by the switching pulse at the breakdown resistors leave these with the wave resistances of the line sections S1 and S2 are charged. Therefore point III 'arises (solid drawn characteristic lines) according to FIG. 6 a.

Die durch den Schaltimpuls nach der F i g. 4b an den Tunneldioden ausgelösten Spannungssprünge laufen nun die Leitungsabschnitte entlang, werden an den offenen Enden reflektiert und kommen nach der doppelten Laufzeit mit gleicher Polarität wiederum an den Kippwiderständen an. Die Laufzeit ist bei beiden Leitungsabschnitten gleich groß und so bemessen, daß die reflektierten Spannungssprünge an den Kippwiderständen im Zeitpunkt 12 (F i g. 4b), in dem der Schaltimpuls bereits in ausreichendem Maße wieder abgeklungen ist, einwirken. In diesem Zeitpunkt befinden sich die mit dem Wellenwiderstand der Leitungsabschnitte belasteten Kippwiderstände beide immer noch im hochohmigen Bereich entsprechend dem Punkt III' nach der F i g. 7 (ausgezogen gezeichnete Kennlinien). In das Diagramm der F i g. 7 sind ferner in unterbrochener Linie die Kennlinien der beiden Kippwiderstände für den unbelasteten Zustand bei gleich hoher anliegender Spannung angegeben. Wie dieses zweite Kennlinienpaar erkennen läßt, können die beiden Kippwiderstände bzw. Tunneldioden im unbelasteten Zustand nur entweder die stabile Lage entsprechend dem Schnittpunkt I oder aber die stabile Lage entsprechend dem Schnittpunkt II annehmen. Die an den Kippwiderständen ankommenden reflektierten Spannungssprünge bedeuten eine Entlastung für diese, so daß sich im Zeitpunkt t2 nach der F i g. 4b die Kippwiderstände nunmehr entscheiden müssen, welche stabile Lage sie einnehmen sollen. Im vorliegenden Fall wird sich der Zustand entsprechend dem Schnittpunkt II nach der F i g. 7 einstellen, weil auf den Kippwiderstand T1 ein positiver und auf den Kippwiderstand T2 ein negativer Spannungssprung einwirken, d. h. daß nunmehr der Kippwiderstand T1 den Zustand hoher Spannung und der Kippwiderstand T2 den Zustand niedriger Spannung führen. Bei einem folgenden Schaltimpuls werden die Kippwiderstände wiederum in eine Lage entsprechend dem Schnittpunkt I nach der F i g. 7 zurückkippen usw.The by the switching pulse according to the Fig. 4b on the tunnel diodes The voltage jumps triggered now run along the line sections and become the open ends are reflected and come after twice the running time with the same Polarity in turn at the breakover resistors. The running time is for both line sections the same size and dimensioned so that the reflected voltage jumps at the breakover resistors at time 12 (FIG. 4b), in which the switching pulse is already sufficient has subsided again, act. At this point in time are those with the Wave resistance of the line sections still burdened both breakover resistances in the high-resistance range corresponding to point III 'according to FIG. 7 (moved out drawn characteristic curves). In the diagram of FIG. 7 are also in interrupted Line shows the characteristics of the two breakover resistors for the unloaded state the same voltage applied. How to recognize this second pair of characteristics lets the two breakover resistors or tunnel diodes in the unloaded state only either the stable position corresponding to the intersection point I or the stable one Assume position corresponding to intersection II. The ones arriving at the breakover resistors reflected voltage jumps mean a relief for this, so that in Time t2 according to FIG. 4b the breakdown resistances now have to decide, what stable position they should take. In the present case, the condition will be corresponding to the point of intersection II according to FIG. 7 because of the tilting resistance T1 a positive and a negative voltage jump act on the breakdown resistance T2, d. H. that now the breakover resistance T1 the state of high voltage and the breakdown resistance T2 lead the state of low voltage. With a subsequent switching pulse turn the breakover resistors into a position corresponding to the intersection point I after the F i g. 7 tilt back, etc.

Sobald die Kippwiderstände unter der Einwirkung der an den offenen Enden der Leitungsabschnitte reflektierten Spannungssprünge in die eine oder andere stabile Lage kippen, werden sie durch die erneuten Spannungsänderungen an den Leitungsabschnitten erneut belastet. Die hierbei nach einem weiteren Zeitabschnitt t2-tl an den Kippwiderständen ankommenden Spannungssprünge vermögen jedoch den einmal eingenommenen Zustand des Paares nicht mehr zu beeinflussen, weil zwischenzeitlich der Eingangsimpuls völlig abgeklungen ist.As soon as the breakdown resistances under the action of the open Ends of the line sections reflected voltage jumps in one or the other If they tilt in a stable position, they are due to the renewed voltage changes on the line sections charged again. The here after a further period of time t2-tl at the breakdown resistors incoming voltage jumps can, however, change the state of the The couple can no longer be influenced because the input impulse is completely in the meantime has subsided.

Für das Verständnis der Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes kann zur Vereinfachung der sich hierbei abspielenden Vorgänge auch davon ausgegangen werden, daß die Kippwiderstände während des ganzen Umschaltvorganges mit den Wellenwiderständen der Leitungsabschnitte belastet sind. Die Entscheidung über den vom Kippwiderstandspaar einzunehmenden Zustand durch die reflektierten ankommenden Spannungssprünge ist hierbei als in dem Augenblick erfolgt anzusehen, in dem der Schaltimpuls soweit abgeklungen ist, daß sich der Zustand III' nach der F i g. 7 auch bei unveränderlicher Belastung nicht mehr aufrechterhalten kann, sondern nur noch der Zustand I oder II möglich sind.For an understanding of the mode of operation of the subject matter of the invention can also assumed to simplify the processes taking place here be that the breakover resistors during the entire switching process with the wave resistors the line sections are loaded. The decision about the pair of tilting resistors state to be assumed by the reflected incoming voltage jumps in this case to be regarded as taking place at the moment in which the switching pulse so far has subsided that the state III 'according to FIG. 7 even with unchangeable Stress can no longer be maintained, but only state I or II are possible.

Es ist zu betonen, daß den oben angeführten Erklärungen über die Wirkungsweise der Schaltung lediglich für eine anschauliche Betrachtungsweise Bedeutung zukommen. Exakt können die Vorgänge, da sie im Augenblick der Entscheidung alle miteinander verkoppelt sind, nur durch ein System von Differentialgleichungen beschrieben werden.It should be emphasized that the above explanations about the mode of operation the circuit is only important for a clear perspective. The processes can be exact, since they are all interrelated at the moment of the decision coupled can only be described by a system of differential equations.

Mit einer ausgeführten Schaltung gemäß der Erfindung konnten ohne Schwierigkeiten Schaltfrequenzen in Höhe von 2,7 GHz verarbeitet werden. Dabei fanden als Kippwiderstände Germanium-Tunneldioden Verwendung. Die Leitungsabschnitte wurden durch Streifenleitungen realisiert, die hierbei eine Länge von etwa 1 cm hatten.With an executed circuit according to the invention could without Difficulty processing switching frequencies as high as 2.7 GHz. Found it Germanium tunnel diodes are used as breakover resistors. The pipe sections were realized by striplines, which in this case had a length of about 1 cm.

Claims

Claims: 1. Bistable multivibrator, consisting of the series connection two breakover resistors polarized in the same direction, the one on the one hand via a series resistor a DC voltage of suitable polarity and, on the other hand, preferably via a further resistance switching pulses are supplied and in which the size of the series resistor and the DC voltage is dimensioned so that the series connection of the two breakover resistors can only assume two stable states, in each of which there is a tilting resistance capable of high resistance and a tilting resistance capable of low resistance, characterized in that each tilting resistance is preferably one at the far end open line section is connected in parallel, the electrical length of which is such is dimensioned that the duration specified by a switching pulse at the breakdown resistors voltage jumps caused and reflected at the ends of the line sections switch both breakover resistors to the second position opposite to their starting position. z. Bistable multivibrator according to Claim 1, characterized in that the line sections have the same electrical length. 3. Bistable multivibrator according to claim 1 or 2, characterized in that the line sections are strip lines. 4. Bistable multivibrator according to one of the preceding claims, characterized in that that the transit time determined by twice the electrical length of the line sections is chosen to be just large enough that the switching impulse on the breakover resistors voltage pulses triggered and reflected at the ends of the line sections are effective at the breakover resistors at a time in which the switching pulse already subsiding. 5. Bistable multivibrator according to one of the preceding claims, characterized in that the common connection point of the two breakover resistors gives the output of the circuit. 6. Bistable multivibrator according to one of the claims 1 to 5, characterized by an output transformer with two primary and one Secondary winding in which the primary windings have opposite polarity to one another one of the two breakover resistors via DC isolating or limiting Coupling links are turned on. 7. bistable multivibrator according to claim 6, characterized characterized in that the coupling elements are capacitors. B. Bistable multivibrator according to one of the preceding claims, characterized in that the breakover resistors Tunnel diodes are.