DE2001812C3 - Bistabile Schaltung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine bistabile Kippschaltung, die am Ende eines ersten Eingangssignales in ihren zweiten Schaltzustand und am Beginn eines zweiten Eingangssignales in ihren ersten Schaltzustand ίο umschaltet.

Eine in der beschriebenen Art wirkende Schaltung ist geeignet zur Lösung bestimmter Aufgaben der Fernwirktechnik. Sie kann z. B. dazu verwendet werden, bei der Prüfung einzelner Streckenverstärker einer Nachrichtenverbindung durch eine Überwachungsstelle eine die Verstärker nacheinander ansteuernde Steuerfrequenz nach dem Ende der Prüfung eines Verstärkers zum nächsten Verstärker weiterzuschalten.
Zumindest im Fa)Je des genannten Anwendungsbeispiels kommt zu den einleitend genannten, ungewöhnlichen Umsteuerkriterien die Forderung eines möglichst geringen Leistt.'ngsverbrauches der Anordnung im Ruhezustand, der dem ersten Schaltzustand entspricht. Dieser Forderung genügen bistabile Kippschaltungen mit zwei zueinander komplementären Transistoren einer solchen Al, wie sie z. B. durch die deutsche Auslegeschrift 12 74 642 bekannt sind.

Die üblichen bistabilen Kippschaltungen, sowohl mit untereinander gleichen als auch mit zueinander komplementären Transistoren, schalten als Folge eines Steuerimpulses, im allgemeinen mit dessen Beginn in einen anderen Schaltzustand.

Die zu lösende Aufgabe war es daher, cmc bekannte bistabile Kippschaltung mit zwei zueinander kompleinentären Transistoren so abzuändern oder zu ergänzen, daß sie am Ende eines ersten Eingangssignals von ihrem ersten in ihren zweiu 11 Schaltzustand und am Beginn eines zweiten Eingangssignals von ihrem zweiten in ihren ersten Schaltzustand umschaltet. Die diese Aufgabe lösende Anordnung ist als Ganzes ebenfalls eine bistabile Kippschaltung, jedoch mit vom üblichen abweichenden Umschaltkriterien. Zur Unterscheidung wird nachstehend die verwendete bekannte bistabile Kippschaltung als »Ausgangs-Kippiichaltung«, die diese ergänzende, das Schaltkriterium ändernde Schaltung als »Steuerschaltung« bezeichnet.

Die erfindungsgemäße bistabile, am Ende eines ersten Eingangssignals und am Beginn eines zweiten Eingangssignals umschaltende Kippschaltung, bestehend aus einer durch das erste Eingangssignal ansteuerbaren Steuerschaltung und einer dieser nachgeschalteten bistabilen Ausgangs-Kippschaltung mit zwei zueinander komplementären Transistoren, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung zwei zueinander komplementäre Transistoren enthält, von denen der erste über seine Basis durch das erste Eingangssignal ansteuerbar ist und während dessen Dauer leitend gehalten wird, daß der Kollektorkreis des ersten Transistors die Parallelschaltung aus erstens einem

(.0 Basisspannungsteiler für den zweiten Transistor und zweitens einer Reihenschaltung aus zwei Widerständen und der Kollektor-Emitterstrecke des zweiten Transistors enthält, wobei die Widerstände dieser Reihenschaltung zwischen den Kollektoren der zwei Transisto-

hj ren angeordnet sind, wobei der leitende erste Transistor über den Bas'sspannungsteiler den zweiten steuert, daß der Verbindungspunkt der zwei Widerstände im Kollektorkrcis der zwei Transistoren mit einem Beliiu

eines Kondensators verbunden ist, dessen zweite Belag am Emitter des zweiten Transistors liegt, wobei bei leitenden erstem und zweitem Transistor über den Abgriff der als Spannungsteiler wirkenden Widerstände zwischen den Kollektoren der Transistoren der Kondensator aufgeladen wird, daß vom Kollektor des zweiten Transistors eine Sieuerleitung zur Basis eines der Transistoren der Ausgangs-Kippschaltung führt, wobei durch den leitenden zweiten Transistor das Ansteuern der Ausgangs-Kippschahung verhindert wird und nach dem Sperren des zweiten Transistors die Ladung des Kondensators über dem Kollektor über den dem Kollektor des zweiten Transistors nächstliegenden Widerstand die Ausgangs-Kippschahung in ihren zweiten Schaltzustand steuert, in dem deren beide Transistoren leitend sind, und daß durch das zweite Eingangssignal in an sich bekannter Weise die Ausgänge-Kippschaltung in ihrem ersten Schaltzustand, in dem keiner der beiden Transistoren leitet, zi./ückgesetzt wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Stromlaufplanes näher erläutert. Die Figur zeigt in strichpukiierten Rahmen die Steuerschaltung SS und die Ausgangs-Kippschahung .45.

Die Steuerschaltung SS enthält die zwei zueinander :s komplementären Transistoren Ts 1 und Ts 2. Durch ein. in der gezeigten Schaltung positive Signal über den Eingang Ei wird der Transistor Fs 1 leitend gesteuert, so daß zunächst ein Strom über die in Reihe geschalteten Kollektorvorwidcrstände R\ und R 2 diesen Transistors fließt. Diese Widerstände bilden zugleich den Basisspunnungsieilcr für den Transistor Ts2. Daher erhält bei leitendem Transistor 7s 1 der Transistor Ts2 Basisstrom und dieser wird ebenfalls leitend. Der Transistor Ts2 erhält seinen Kollektorstrom über die Emiuer-Koliekiorsirccke des Transistors 7s 1 und die in Reihe geschalteten Widerstände R 3 und /?4. Vom Kollektor des Transistors Ts 2 führt eine Steuerleitung S zur Basis des Transistors 7's 3 der Ausgangs-Kippschaltung AS. /wischen dem Verbindungspunkt der Widerstände Λ'3 und R4 einerseits und den Emitter des Transistors Ts 2 liegt ein Kondensate C Das sofortige Ansteuern der \11sgangs-Kippschaltung AS durch den durch das Eingangssignal an Π leitend gesteuerten Transistor Ts 1 und die Widerstände 4s /?3 und R4 wird durch die Zeitkonstante R 3.C verhindert. Mit dem Leitendwerden des Transistors 7V 2 legt dieser positives Sperrpotential an die Steuerleiiuiif. Bei leitenden Transistoren Ts 1 und 7s 2 bilden die Widerstände R 3 und R 4 einen an dor Speisespannung liegenden Spannungsteiler über dessen Abgriff der Kondensator C aufgeladen wird. Beim Unterbrechen des Eingangssignals El sperren die Transistoren 7s 1 und Ts 2. das Sperrpoteniial an der Steuerleitung wird unterbrochen, und der Kondensator Centlädt sich über den Widerstand R 4. die Steuerleitung und den Transistor 7s 3 der Ausgangs-Kippschahung AS. Dadurch werden in bekannter Weise die zwei Transistoren Ts3 und 7s4 leitend gesteuert und behalten diesen zweiten Schaltzustand bis zum gesteuerten Ausschalten. Der über zumindestens einen der Transistoren Ts 3 und Ts 4 fließenden Strom kann beispielsweise, wie in der Figur angedeutet, ein Relais erregen. Das Zurückschalten der Ausgangs-Kippschallung in ihren ersten Schaltzustand, in dem keiner der zwei Transistoren leitet, kann beispielsweise durch ein positives Signal über den Eingang E2 an die Basis des Transistors Ts3 erfolgen, oder es kann dazu die Speisespannung kurzzeitig unierbrochen werden.

Bei der bisher beschriebenen Schaltung kann nach dem Unterbrechen des ernten Eingangssignals £ 1 und dem Sperren des Transistors Ts 1 der geladene Kondensator C als Speisespannungsquelle für den Transistor 7's2 wirken, trotz Herabsetzung der Basisspannung dieses Transistors durch den dem Bas'sspannungsteiler R 1 und R 2 nun vorgeschalteten Widerstand R 3 der Transistor Ts 2 verzögert sperren und dabei über den Widerstand R 4 den Kondensator C zusätzlich entladen, so daß für das Ansteuern der Ausgangs-Kippschahung AS nur eine geringere Leistung zur Verfügung steht. Dies kann durch eine zwischen den Kollektor des Transistors Ta 1 und den Kondensator fin Reihe zum Widerstand R 3 eingefügte Diode Dl verhindert weiden, die so gepolt ist, daß sie für den normalen Kollektorstrom der Transistoren Ts 1 und 7s2 durchlässig ist. jedoch einen Strom über den Basisspannungsteiler des 'transistors 1\2 aus dem Kondensator Csperrt.

Solange die Ausgangs-Kippschahung .45 ihren zweiten Schaltzustand hat. könnte ein auf den Eingang E\ gelangende.! Störsignal die Transistoren 7~s 1 und Ts 2 leitend steuern und dabei durch ein positives Signal auf der Steturleitung die Ausgangs-kippschaliung für kurze /eil in ihren ersten Schaltzustand zurückschalten. Dies verhindert eine in die Steuerleiuing S eingefügte Dioile D 2. die nur negative Signale zur Ausgangs-kippschaltung 4Sgclangen läßt.

Hierzr 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

2ΰ 01 812 Patentansprüche:

1. Bistabile, am Ende eines ersten Eingangssignales und am Beginn eines zweiten Eingangssignales umschaltende Kippschaltung, bestehend aus einer durch das erste Eingangssignal ansteuerbaren Steuerschaltung und einer dieser nachgeschalteten bistabilen Ausgangs-Kippschaltung mit zwei zueinander komplementären Transistoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (SS) zwei zu einander komplementäre Transistoren (7"s 1, Ts2) enthält, von denen der erste (Ts 1) über seine Basis durch das erste Eingangssignal ansteuerbar ist und während dessen Dauer leitend genalten wird, daß der Kol'ektorkreis des ersten Transistors (Ts 1) die Parallelschaltung aus erstens einem Basisspannungstei/er (R I, R2) für den zweiten Transistor (7s 2) und zweitens einer Reihenschaltung aus zwei Widerständen (R3, /?4) und der Kollektor-Emitter-Strecke des zweiten Transistors (Ts 2) enthält, wobei die Widerstände (/?3, /?4) dieser Reihenschaltung zwischen den Kollektoren der zwei Transistoren (Ts 1, 7s2) angeordnet sind, wobei der leitende erste Transistor (Ts 1) über den Basisspannungsteiler (R 1, R 2) den zweiten Transistor leitend steuert, daß der Verbindungspunkt der zwei Widerstünde (R3, R4) im Kollektorkreis der zwei Transistoren (7s 1, Ts 2) einem Belag eines Kondensators (C) verbunden ist, dessen zweiter Belag am Emitter des zweiten Transistors (Ts2) liegt, wobei bei leitenden erstem und zweitem Transistor (Ts 1, Ts2) über den Abgriff der als Spannungsteiler wirkenden Widerstände (R3, R4) zwischen den Kollektoren der Transistoren der Kondensator (C) aufgeladen wird, daß vom Kollektor des zweiten Transistors (7s 2) eine Steuerleitung (S) zur Basis eines der Transistoren der Ausgangs-Kippschallung ^45^ führt, wobei durch den leitenden zweiten Transistor (Ts2) das Ansteuern der Ausgangs-Kippschaltung verhindert wird und nach dem Sperren des zweiten Transistors (Ts2) die Ladung des Kondensators (C) über den dem Kollektor des zweiten Transistors (7s 2) nächstliegenden Widerstand (R4) die Ausgangs-Kippschaltung in ihren zweiten Schaltzustand steuert, in dem deren beide Transistoren (Ts3, 7s4) leitend sind, und daß durch das zweite Eingangssignal in an sich bekannter Weise die Ausgangs-Kippschaltung in ihren ersten Schaltzustand, in dem keiner der beiden Transistoren (7s3, Ts 4) leitet, zurückgesetzt wird.

2. Bistabile Kippschaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindung zwischen dem ersten Belag des Kondensators (C) und dem Kollektor des ersten Transistors (7s 1)eine in der Durchlaßrichtung dieses Transistors leitende und nach dem Sperren des ersten Transistors (7s 1) einen Basisstrom für den /weiten Transistor (7s 2) aus dem geladenen Kondensator (C) sperrende Diode (D 1) eingefügt ist.

3. Bistabile Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerlcitung zwischen dem Kollektor des zweiten Transistors (7s2) und der Ausgangs-Kippschaltung (AS) eine entgegen der Durchlaßrichtung dieses Transistors leitende Diode (D2) eingefügt ist, die bei durch ein Störsignal auf den ersten Eingang leitend gesteuertem zweiten Transistor (7s 2) das Zurückschalten der Ausgangs-Kippschaltung (AS) verhindert.