DE1921213A1 - Transistorisierter Saegezahnspannungsgenerator - Google Patents

Description

Dipi.Phy_S.Dr.Waither3unius 1921213

TESIA, narodni podnik, Praha Hloube'tin, Podgbradska 186

!Transistorisierter Sägezahnspannungsgenerator

Die Erfindung betrifft einen Sägezahnspannungsgenerator, der besonders für langsamlaufende Qszilloskope bestimmt ist, bestehend aus einem Integrator und einer Flip-Flop-Schaltung, die gegenseitig mit Komplementärtransistoren bestückt sind·

Langsamlaufende Oszilloskope mit einer Zeitbasis im Bereich von 0,01 bis 100 Hz werden in der Rechenmasehinentechnik, Medizin, Automatisierungstecnnik, u.a.m. benutzt, in denen sogar mehrere gleichzeitig verlaufende Punktionen im Bereich der, Niederfrequenzen dargestellt i werden sollen.

£3 gibt eine ganze Reihe von Sägesahnspannungsgeneratoren mit niedriger WiederholungBireguenz. Bei diesen Sägezahngeneratoren wird em häufigsten ein elektronischer Integrator benutst, durch deßison .Fimktionskapftsität ein

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Linearspannungsanstieg erreicht wird, wobei diese Linearspannung im Generator durch ein vorzugsweise elektronisches Schaltelement gesteuert wird.

Bei den bekannten langsamlaufenden Osailloskopen bildet gewöhnlich dieses Schaltelement eine Plip-Plop-Schaltung, welche auf mehrere Weisen gesteuert werden kann. Eine dieser Weisen ist die Steuerung der Flip-Plop-Schaltung durch einen separaten Wiederholungsfrequenzgenerator. Diese Vorrichtung kann auch wie ein getriggerter Zeitablenkkreis arbeiten, wobei die länge des Rücklaufs von den Zeitkonstanten an der Seite der Flip-Flop-Schaltungskombination abhängig ist.

Es sind ferner auch Plip-]?lop-Schaltungen bekannt, bei denen der Anfang und das Ende des Entladungsintervalls durch getrennte Schaltungen gesteuert werden und bei denen während der Veränderung der Integrationskapazität automatisch die Länge des Bücklaufs auf einen möglichst kurzen Wert eingestellt wird.

Es ist aber auch möglich, den Integrator direkt an die Flip-KLop-Schaltung mittels Komplementärtransistoren anzuschließen. Der llachteil dieser Anordnung besteht jedoch darin, daß der Weg d-er Stsuersp&nnung zur Entladung der Kapazität identisch mit dem Übertragungsweg der Sägezahnspannung zu der FLip-Flop-Schaltung ist«

Zusammenfassend kann man feststellen, daß die bekannte-*^:

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Bten Schaltungen der Sägezahnspannungsgeneratoren sehr kompliziert und deshalb auch sehr anspruchsvoll hinsichtlich ihrer Einstellung und Instandhaltung sind.

Demgegenüber ist der erfindungsgemäße transistorisierte Sägezahnspannungsgenerator von einfacher Schaltungsanordnung, die jedoch zuverlässig in ihrer Funktion ist, wobei diese Anlage anspruchslos hinsichtlich ihrer Einstellung und Instandhaltung ist.

Das Wesen des erfindungsgemäßen transistorisierten Sägezahnspannungsgenerators besteht darin, daß der über den Ladewiderstand an einen Pol der Stromquelle und an die Uullpotentialklemme angeschlossene und mit den '.transistoren bestückte Integrator durch seinen Speiseknotenpunkt, der gleichseitig den Ausgang für die Sägezahnspannung bildet, über den Trennwiderstand an den Eingang des ersten Transistors der Flip-Flop-Schaltung angeschlossen ist, daß die Flip-Flop-Schaltung an die beiden Pole der Stromquelle mit der gemeinsamen Elektrode über den Emitterwiderstand und mit den Ausgängen der beiden Transistoren über die Kollektorwiderstände angeschlossen ist, daß der Ausgang des ersten eine Rücklauflösabspannung erzeugenden Transistors an den Eingang des zweiten Transistors mittels des Rückkopplungswiderstandes oder des Rückkopplungswiderstandsteilers angeschlossen ist, daß der Ausgang des zweiten, eine Entladungssteuerspannung erzeugenden Transistors über die Schaltdiode an den Eingang des Integrationsverstärkers angeschlossen ist und daß der Integrationsverstärker über den Regelwiderstand an den zweiten Pol der Stromquelle angeschlossen ist.

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Das Wesen der Erfindung ist nachfolgend anhand eines, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung stellt die Schaltungsanordnung des erfiridungsgemäßen transistorisierenden Sägezahnspannungsgenerators dar.

Wie es aus dem Schaltschema ersichtlich ist, besteht der Integrator aus einem mit zwei Transistoren 1 und bestückten Integrationsverstärker und einem an den Verstärker parallel geschalteten Ladekondensator J. In dem IntegrationsverBtärker bildet der Transistor 1 die Impedanzanpassung des Integrators, während der Transistor 2 den eigentlichen Verstärker vorstellt.

Der Integrator wird an die Pole 5 und 6 der Stromquelle mittels des Ladewiderstandes 4 und des Eegelwiderstandes 17 angeschlossen, wobei der Emitter des Transistors 2 an die Hullpotentialklemme 0 angekoppelt wird.

Der Ausgang des Transistors 2 wird über den Speieeknotenpunkt 7 und ferner über den Trennwideretand 8 an den Eingang des Transistors 9 der aus Transistoren 9 und 10 bestehenden Flip-Plop-Schaltung angeschlossen.

Die Flip-Flop-Schaltung (die Transistoren 9 und 10) wird mit ihrer gemeinsamen Elektrode über den Emitterwiderstand 11 an den Pol 5 und weiter mit den Ausgängen der beiden Transistoren 9 und 10 über die Kollektorwiderstände 12 und 13 an den Pol 6 der Stromquelle angeschlossen.

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Ferner wird der Ausgang des ersten Transistors 9 der Flip-Flop-Schaltung, welcher die Rücklauflöschspannung trägt, an den Eingang des zweiten Transistors 10 mittels des Rückkopplungswiderstandes 14 oder des Rückkopplungswiderstandsteilers 14,15 angeschlossen, wobei an diesen Eingang des zweiten Transistors 10 auch eine Fremdsynchronisierspannung angelegt werden kann.

Der Ausgang des zweiten Transistors 10 der Flip-Flopschaltung, der die Steuerspannung zur Entladung des Integrators trägt, wird über die Schaltdiode 16 an den Eingang des mit den Transistoren 1 und 2 bestückten Integrationsverstärker angeschlossen.

Die Funktion des erfindungBgemäßen transistorisierten Sägezahnspannungsgenerators ist folgende: Beim Anlegen der Spannung aus der Stromquelle erscheint auf der Basis des ersten Transistors 1 des Integrationsverstärkers eine Kleinspannung gegenüber der Erde, die einem Bruchteil eines Volts gleich ist und die während des ganzen Arbeitszyklus stets auf diesem geringfügigen Wert aufrechterhalten wird·

Der Kondensator 3 des Integrators wird nun über den Ladewiderstand 4 aufgeladen, wobei der mit den Transistoren 1 und 2 bestückte Integrationsverstärker verursacht, daß die Spannung auf dem Kondensator 3 linear ansteigt und ferner mit dem Regelwiderstand 17 zusammen die Ladegeschwindigkeit steuert. Während dieses

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Arbeitsvorganges wix'd der erste Trans is tor 9 der Flip-Flop-Schaltung leitend, während der zweite Transistor 10 dieser Schaltung gesperrt wird.

Das Aufladen des Kondensator© 3 dauert so lange, bis die Spannung am Widerstand 4 unter einen gewissen" Vfert relativ zu der an dem gemeinsamen Emitter der Transistoren 9 und 10 der Flip-Plop-Schaltung sich befindlichen Spannung absinkt.

Von diesem Augenblick an wird der Transistor 9 gesperrt, da seine Kollektorspannung negativer wird und auch über den Rückkcpplungswiderstandsteiler 14 und 15 an den Eingang des Transistors 10 angelegt wird, wodurch infolge der positiven Rückkopplung auf den 7/iderstand 11 die ϊΊΐρ-ΪΙορ-Schaltung in die Lage umgekippt wird, in der der Transistor 9 gesperrt ist und der Transistor 10 im Sättigungszustand arbeitet.

Im gesättigten Transistor 10 verbleibt nur eine geringfügige Spannung, wobei die an dem Kollektor und Emitter verbliebene Gleichspannung im Verhältnis der Widerstände 11 und 13 gehalten wird. Diese Widerstände sind so dimensioniert, daß diese Spannung leicht positiv wird.

Infolgedessen wird die Schaltdiode 16 geöffnet und Strom den Basen der beiden Transistoren 1 und 2 des Integrationsverstärkers zugeführt, wodurch die Tran-

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sistoren 1 und 2 in den Sättigungszustand gebracht werden.

In diesem Zustand wird eine so niedrige Impedanz des Integrationsverstärkers an den Entladungskondensator 3 angeschlossen, daß der Kondensator 3 dadurch schnell entladen wird. Dieses Arbeitestadium stellt den Rücklauf der Sägezahnspannung dar.

Da jedoch die Spannung des Ladekondensators 3 bis zum Pegel des Sägezahnspannungsanfanges absinkt, d.h. weil die Spannungsverhältnisse mit Rücksicht auf die Emitterspannung der Transistoren 9 und 10 der Flip-Flop-Schaltung wesentlich verändert werden, wird der Transistor 9 geöffnet und infolge der Veränderung in der Rückkopplung wird die Flip-Flop-Sehaltung in den Zustand umgekippt, in dem der Transistor 9 leitend und der Transistor 10 gesperrt ist.

Dabei wird die am Ausgang des Transistors 10 angelegte Spannung negativ, die Schaltdiode 16 wird gesperrt und es beginnt wiederum das Stadium der Wirksägezahnspannung.

Zusammenfassend kann man feststellen, daß gute Ergeb nisse im Betrieb mit dem erfindungsgemäßen transistorisierten Sägezahnspannungsgenerator erzielt wurden. Trotz seiner einfachen Konstruktion ermöglicht dieser

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Generator nicht nur gute lui^tionBparaineter, sondern auch eine geeignete Trennung der Punktionsspannungen (Sägezahn-, Steuer- und löschspannung) nelaen Materialeinsparungen zu erzielen.

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Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Sägezahnspannungsgenerator, der besonders für langsamlaufende Oezilloskope bestimmt ist, bestehend aus einem Integrator und einer Flip-Flop-Schaltung, die gegenseitig mit Komplementärtransistoren bestückt sind, dadurch gekennzeichnet,

   daß der über den Ladewiderstand (4) an einen Pol (5) der Stromquelle und an die Bullpotentialklemme (0) angeschlossene und mit den 'transistoren (1 und 2) bestückte Integrator (1,2,3) durch seinen Speieeknotenpunkt (7), der gleichzeitig den Ausgang für die Sägezahnspannung bildet, über den Trennwiderstand (8) an den Eingang des ersten Transistors (9) der Flip-KLop-Sehaltung (9 und 10) angeschlossen ist, daß die Flip-Flop-Sehaltung (9 und 10) an die beiden Pole (5 und 6) der Stromquelle mit der gemeinsamen Elektrode über den Emitterwideretand (11) und mit den Ausgängen der beiden Transistoren (9 und 10) über die Kollektorwiderstände (12 und 13) angeschlossen ist, daß der Ausgang des ersten, eine Rücklauflöschspannung tragenden Transistors (9) an den Eingang des zweiten Transistors (10) mittels des Rückkopplungswiderstandes (H) oder des Rückkopplungswiderstandsteilers (14 und 15) angeschlossen ist, daß der Ausgang des zweiten, eine Entladungssteuerspannung tragenden Transistors (10) über die Schaltdiode (16) an den Eingang des IntegrationsVerstärkers (1 und 2) angeschlossen ist

   und daß der Integrationsverstärker über den Regelwiderstand (17) an den zweiten Pol (6) der Stromquelle angeschlossen ist.

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