DE2025245C

DE2025245C - Monolithic integrable speed measuring circuit for internal combustion engines

Info

Publication number: DE2025245C
Application number: DE19702025245
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing 7800 Freiburg GOIp 5 10 Hohn
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Filing date: 1970-05-23
Publication date: 1973-06-07

Description

Die Erfindung betrifft eine monolithisch integrierbare Schaltung zur Drehzahlmessung von Verbrennungsmotoren unter Verwendung der Zündimpulsspannung oder einer daraus abgeleiteten Impulsspannung zur Triggerung eines monostabilen Multivibra-The invention relates to a monolithically integrable circuit for measuring the speed of internal combustion engines using the ignition pulse voltage or a pulse voltage derived therefrom for triggering a monostable multivibrator

tors, dem ein integrierendes Strommeßinstrument zur Anzeige der Drehzahl nachgeschaltet ist und der aus einem in dessen stabilem Schaltzustand gesperrten Transistor und einem in dessen stabilem Schaltzustand leitenden Transistor besteht, dessen Basis einerseits über einen Ladewiderstand mit Betriebsspannung und andererseits mit dem Kollektor des gesperrten Transistors wcehselspannungsmäßig über einen Kondensator und dessen Kollektor mit der Basis des gesperrten Transistors gleichstrommäßig in Verbindung steht.tors, to which an integrating current measuring instrument is used Display of the speed is connected downstream and the one locked in its stable switching state There is a transistor and a conductive transistor in its stable switching state, the base of which on the one hand Via a charging resistor with operating voltage and on the other hand with the collector of the blocked The transistor is switched via a capacitor and its collector with the Base of the blocked transistor is in direct current connection.

Die elektronische Messung der Drehzahl von Verbrennungsmotoren kann nach verschiedenen Prinzipien vorgenommen werden. Ein bekanntes Prinzip besteht darin (vgl. »Funkschau«, 1966, H. 4, S. 102 und 103, sowie »Funktechnik«, 1968, H. 20, S. 785 und 786), bei Otto-Motoren die Zündimpulsspannung als Meßgröße auszunutzen und diese, gegebenenfalls nach entsprechender Vorimpulsformung, beispielsweise mittels eines Schmitt-Triggers (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 235 643 und deutsche Oiienleguiigsschrift 1 523 155), einem monostabilen Multivibrator zuzuführen und dessen Ausgangsimpulse konstanter Impulsbreite einem integrierenden Anzeigeinstrument zuzuführen. Hierbei sind auch Maßnahmen getroffen, das Problem der Abhängigkeit der angezeigten Drehzahl von Schwankungen der Betriebsspannung, also im allgemeinen der Spannung des Kfz-Bordiict/es, zu lösen. Dies wird nach der erst- und zweitgenannten Literaturstelle mittels einer Z-Diode, die die Betriebsspannung für die Drehzahlmeßschaltung stabilisiert, oder nach der erstgenannten Literalurslelle mittels einer Z-Diode erreicht, die lediglich die Kollektorspaiinung des gesperrten Transistors des monostabilen Multivibrators stabilisiert. Nach der deutschen Offenlegungsschrift 1516 359 kann dies aber auch dadurch erreicht werden, daß der Entladestrom des die Kippzeit des monostabilen Multivibrators bestimmenden Kondensators in Abhängigkeit von der Betriebsspannung nach einer linearen Funktion verändert wird.The electronic measurement of the speed of combustion engines can be based on various principles be made. A well-known principle consists in this (cf. "Funkschau", 1966, no. 4, p. 102 and 103, as well as "Funktechnik", 1968, no. 20, pp. 785 and 786), the ignition pulse voltage for Otto engines to use as a measured variable and this, if necessary after appropriate pre-pulse shaping, for example by means of a Schmitt trigger (see German Auslegeschrift 1 235 643 and German Oiienleguiigsschrift 1 523 155) to be fed to a monostable multivibrator and its output pulses more constant To supply the pulse width to an integrating display instrument. Measures are also taken here, the problem of the dependence of the displayed speed of fluctuations in the operating voltage, i.e. in general the voltage of the vehicle board / es, to solve. This is according to the first and second cited references by means of a Zener diode, the the operating voltage for the speed measuring circuit is stabilized, or according to the first-mentioned literal achieved by means of a Zener diode, which only the collector circuit of the blocked transistor of the stabilized monostable multivibrator. According to the German Offenlegungsschrift 1516 359, this can but can also be achieved in that the discharge current of the capacitor that determines the breakdown time of the monostable multivibrator is changed by the operating voltage according to a linear function.

Aus »Funkschau«, 1968, H. 15, S. 467 bis 469, ist es ferner bekannt, eine elektronische Drehzahlmeßschaltung unter Verwendung der handelsüblichen integrierten Schaltung RT|iL 914 aufzubauen, die aus zwei NAND-Stufen besteht, wobei durch die äußere Beschallung diese integrierte Schaltung wiederum zu einem inonostabilen Multivibrator ergänzt wird.It is also known from "Funkschau", 1968, issue 15, pp. 467 to 469, an electronic speed measuring circuit using the commercially available RT | iL 914 integrated circuit, which consists of consists of two NAND stages, with the external sound reinforcing this integrated circuit in turn an inonostable multivibrator is added.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Schaltung anzugeben, deren Einzelelemente weilestgehend als monolithische Festkörperschaltung realisierbar sind. Außer dem in der Multivibratorschaltung enthaltenen Kondensator, dem Ladewiderstand unc! dem Strommeßinstrument sollen im Gegensatz zur bekannten Anordnung unter Verwendung der integrierten Schaltung RT|iL 914 alle für die Funktion wesentlichen Bauelemente in der Festkörperschaltung vereinigt sein. Im Gegensatz zu den Anordnungen nach dem Stand der Technik soll die Schaltung dabei insbesondere auch so ausgelegt werden, daß sie gegen S'örimpulse unempfindlich ist, die während des stabilen Schaltzustandes des monqstabilen Multivibrators über die Betriebsspannung einwirken. Solche Störimpulse sind bei in Kraftfahrzeugen betriebenen Verbrennungsmotoren häufig, da die Spannung des Bordnetzes von Kraftfahrzeugen entweder von dem mitgeführten Akkumulator (bei stehcnaem Fahrzeug) oder von der Lichtmaschine (bei bewegtem Fahrzeug) erzeugt wird.Based on this prior art, the object of the invention is to provide a circuit indicate whose individual elements can be implemented as monolithic solid-state circuits as far as possible. Except for the capacitor contained in the multivibrator circuit, the charging resistor unc! the current meter In contrast to the known arrangement using the integrated circuit RT | iL 914, all essential for the function Components be combined in the solid-state circuit. In contrast to the arrangements according to the prior art, the circuit should in particular also be designed so that it against S'örimpulse is insensitive to that during the stable switching state of the monqstable multivibrator act via the operating voltage. Such glitches are when operated in motor vehicles Internal combustion engines often because the voltage of the electrical system of motor vehicles either from the accumulator carried along (in the case of standing Vehicle) or by the alternator (when the vehicle is moving).

Unter die allgemeine Aufgabenstellung det möglichst vollständigen Integrierung einer Drehzahlmeßschaltung fällt auch die weitere Forderung, daß aus Ersparnisgründen auf die bekannte Vorimpulsformung nach Art des erwähnten Schmitt-Triggers verzichtet werden soll und somit die Zündimpuls spannung oder eine daraus abgeleitete Impulsspan-One of the general tasks is the integration of a speed measuring circuit as completely as possible there is also another requirement that, for reasons of economy, the known pre-pulse shaping is used according to the type of Schmitt trigger mentioned should be dispensed with and thus the ignition pulse voltage or a pulse voltage derived therefrom

nung den monostabilen Multivibrator direkt ansteuern soll, d. h., die Drehzahlmeßschaltung soll nur auf den nadeiförmigen Zündimpuls ansprechen, dagegen auf die zeitlich nach dem ersten Nadelinipuls auftretenden, abklingenden Schwingungsimpulse nicht mehr ansprechen.voltage should control the monostable multivibrator directly, d. i.e., the speed measuring circuit should only respond to the needle-shaped ignition pulse, but to the one after the first needle pulse occurring, decaying vibration pulses no longer respond.

Die geschilderte Aufgabe wird von der eingangs erwähnten monolithisch integrierbaren Schaltung zur Drehzahlmessung von Verbrennungsmotoren dadurch gelöst, daß ausschließlich dem gesperrten TransistorThe described task is from the aforementioned monolithically integrable circuit to Speed measurement of internal combustion engines solved by the fact that only the blocked transistor

ein aktive und passive Bauelemente enthaltendes Neuwerk zugeordnet ist, das den stabilen Schaltzustand des monostabilen Multivibrators gegen der Betriebsspannung überlagerte Störimpulse uncmpfind.-lich macht und das den Kondensator nach üeendigung des metastabilen Schaltzustandes in im Verhältnis zu dessen Dauer sehr kurzer Zeit wieder auflädt, daß ausschließlich dem leitenden Transistor ein aktive Bauelemente enthaltendes Netzwerk zugeordnet ist, das die Wahl eines hochohniigen Ladewider-Standes ermöglicht, und daß die Dauer des metastabilen Schaltzustandes kleiner als 70 ⁰Zu der Ladezeitkoiistante des aus Ladewiderstand und Kondensator gebildeten ÄC-Gliedes ist.a new work containing active and passive components is assigned, which makes the stable switching state of the monostable multivibrator insensitive to interference pulses superimposed on the operating voltage and which recharges the capacitor after the metastable switching state has ended in a very short time in relation to its duration, that exclusively the conductive transistor is assigned a network containing active components, which allows the choice of a high-level charging resistor and that the duration of the metastable switching state is less than 70 ⁰ to the charging time coefficient of the AC element formed from charging resistor and capacitor.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Dauer des metastabilen Schaltzustandes etwa 50 bis 65 Vu der Ladezeitkonstante des aus Ladewiderstand und Kondensator gebildeten RC-Gliedes beträgt. Ferner ergeben sich optimale Eigenschaften, wenn die Aufladedauer des Kondensators möglichst klein gegen die Dauer des meta stabilen Schaltzustandes ist, beispielsweise um den Faktor 100 kleiner.It has proven to be particularly advantageous if the duration of the metastable switching state is approximately 50 to 65 Vu of the charging time constant of the RC element formed from the charging resistor and capacitor. Furthermore, optimal properties result when the charging time of the capacitor is as short as possible compared to the duration of the meta-stable switching state, for example less by a factor of 100.

Die erfindungsgemäßc Schaltungsanordnung wird nun an Hand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert; spezielle Ausbildungen der Schaltungsanordnung sind in den Unieransprüchen gekennzeichnet.The circuit arrangement according to the invention will now be illustrated with reference to the one shown in the drawing Figures explained in more detail; special designs of the circuit arrangement are in the university claims marked.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;Fig. 1 shows a first embodiment of the invention Circuit arrangement;

:;ο F i g. 2 zeigt eine erweiterte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.:; ο F i g. 2 shows an expanded embodiment of FIG circuit arrangement according to the invention.

Bei beiden Schaltungsanordnungen ist der durch die gestrichelten Linien eingerahmte Schaltungsteil monolithisch integrierbar.The circuit part framed by the dashed lines is in both circuit arrangements monolithically integrable.

In der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung sind die beiden Transistoren 71 und Tl die eigentlichen Multivibratortransistoren, von denen während des stabilen Schaltzustandes des monostabilen Multivibrators der Transistor Tl gesperrt und der Transistor 7 2 leitend ist. Zwischen den Kollektor des gesperrten Transistors Tl und seinen Kollektorwiderstand R1 ist eine in Flußrichtung des Kollektorstromes gepolte erste Diode D1 geschaltet. Am gemeinsamen Verbindungspunkt von Diode und Kollektorwiderstand ist die Basis des Entkoppeltransistors 73 angeschlossen, dessen Kollektor über den Strombegrenzungswiderstand R 3 mit Betriebsspannung verbunden ist. Am limitier des TransistorsIn the circuit arrangement shown in FIG. 1, the two transistors 71 and Tl are the actual multivibrator transistors, of which transistor Tl is blocked and transistor 7 2 is conductive during the stable switching state of the monostable multivibrator. A first diode D 1 polarized in the flow direction of the collector current is connected between the collector of the blocked transistor Tl and its collector resistor R 1. The base of the decoupling transistor 73, whose collector is connected to the operating voltage via the current limiting resistor R 3, is connected to the common connection point of the diode and the collector resistor. At the limit of the transistor

73 sind drei weitere einzelne Schaltungselemente Der Darlington Transistor 75 ermöglicht es, den angeschlossen, nämlich der eine Belag des Konden- leitenden Transistor 72 mit geringem Basisstrom zu sato rs C", der Widerstand R 4 und die zweite Diode betreiben, so daß der Ladewiderstand R hochohmig Dl. Das andere Ende dieser Diode ist mit dem ausgebildet werden kann, da der für die volle Kollektor des gesperrten Transistors T1 verbunden, 5 Durchsteuerung der Transistoren 75 und 76 benöso daß gleichnamige Pole der beiden Dioden D J tigte Basisstrom auch bei durch Exemplarstreuungcn und Dl ebenfalls miteinander verbunden hind. Das bedingtei' ungleiche! 'Stromverteilung über den Widerandere Ende des Widerstandes Λ4 liegt am Schal- stand Rl und die Kollektor-Emitter-Strecke des tungsnullpunkt. leitenden Transistors Tl fließt.73 are three further individual circuit elements. The Darlington transistor 75 enables the connected, namely one layer of the condensate-conducting transistor 72 with a low base current to sato rs C ", the resistor R 4 and the second diode to operate, so that the charging resistor R. high resistance Dl. The other end of this diode can be formed with the connected for the full collector of the blocked transistor T 1, 5 through-control of the transistors 75 and 76, so that the same named poles of the two diodes D J required base current even with specimen scattering and Dl hind also connected to each other. the bedingtei 'unequal!' current distribution over the opposing other end of the resistor Λ4 is located at the formwork was Rl and the collector-emitter path of flow of the processing node. type transistor Tl.

Das andere Ende des Kondensators C ist über die io Die Ansteuerung mit der der Eingangsklemme E Widerstandskombination R mit Betriebsspannung zugeführten Zündimpulsspannung wird dadurch vorverbunden, wobei die Widerstandskombination R als genommen, daß der Kollektor-Emitter-Strecke des einstellbarer Ladewiderstand des Kondensators C gesperrten Transistors 7Ί die Kollcktor-Emitterdient. Der gemeinsame Verbindungspunkt von Lade- Strecke des Transistors Tl als Eingangstransistor widerstand R und Kondensator C ist mit der Basis 15 parallel geschaltet ist. Zwischen der Eingangsdes leitenden Transistors Tl verbunden. Am Kollek- klemme E und der Basis des Eingangstransistors Tl tor des leitenden Transistors Γ2 sind die Basis des ist die Z-DiodeD5 angeordnet. Zusätzlich ist zwi-Emittcrfolger-Transistors TA und der Kollektorwi- sehen der Basis des Eingangstransistors Tl und dem derstand/f2 angeschlossen, der mit seinem anderen Schaltungsnullpunkt die Diode D 6 und parallel dazu Ende an der Betriebsspannung U_n liegt. Vom Emitter 20 der Widerstand R 6 vorgesehen. Hierbei macht die des Emitterfoigcr-Transistors 74 führt eine galvani- Diode D 6 negative Anteile der Zündimpulsspannung sehe Verbindung unter Zwischenschaltung des Wi- für die Ansteuerung unwirksam, während die Z-Diode derstandes J? 5 zur Basis des gesperrten Transistors Tl. D 5 für einen hohen Eingangspegel sorgt.The other end of the capacitor C is connected via the io The control with the ignition pulse voltage supplied to the input terminal E resistor combination R with operating voltage is pre-connected, the resistor combination R being taken as that the collector-emitter path of the adjustable charging resistor of the capacitor C blocked transistor 7Ί the collector gate emitter is used. The common connection point of the charging path of the transistor Tl as the input transistor resistor R and capacitor C is connected to the base 15 in parallel. Connected between the input of the conductive transistor Tl. At the collector terminal E and the base of the input transistor Tl tor of the conductive transistor Γ2, the base of the Zener diode D5 are arranged. In addition, between the emitter follower transistor TA and the collector resistor see the base of the input transistor Tl and connected to the derstand / f2, which is connected to the other circuit zero point of the diode D 6 and parallel to it at the end of the operating voltage U _n . Resistor R 6 is provided by emitter 20. Here, the emitter diode D 6 leads to a galvanic diode D 6 that makes negative components of the ignition pulse voltage. 5 to the base of the blocked transistor Tl. D 5 ensures a high input level.

Der Emitter des leitenden Transistors Tl ist über In Fig. 2 ist eine weitere Ausbildungsform der die Basis-Emitter-Strecke eines als Darlington- 25 erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gezeigt. Es Verstärkers geschalteten Transistors 75 mit dem handelt sich dabei um die schon in Fig. 1 beschrie-Schaltungsnullpunkt verbunden. Das Strommeß- bene Schaltungsanordnung, die durch weitere Bauinstrument A ist am Emitter des Emitterfolger- elemente ergänzt ist, so daß sich ein gegenüber dem Transistors 74, gegebenenfalls unter Vorschaltung Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 verbessertes und eines Widerstandes, angeschlossen. 3° optimales Verhalten der Schaltung ergibt. Es hat sich Der Basis-Emitter-Strecke des gesperrten Tran- nämlich gezeigt, daß es für eine universelle Verwendsistors71 ist die Kollektor-Emitter-Strecke des Be- barkeit mit verschiedenen Strommeßinstrumenten dämpfungstransistors 76 parallel geschaltet, dessen vorteilhaft ist, wenn die integrierte Schaltung an Basis ebenfalls wie die Basis des Darlington-Tran- ihrem Ausgang durch eine weitere Darlingtonsistors 75 am Emitter des leitenden Transistors 72 35 Verstärkerstufe ergänzt wird. Zu diesem Zweck ist angeschlossen ist. der Darlington-Transistor 78 vorgesehen, dessen Auf Grund der Tatsache, daß der Kondensator C Basis mit dem Emitter des Emitterfolger-Transistors nicht direkt mit dem Kollektor des gesperrten 74 verbunden ist und dessen Emitter zum Strom-Transistors 71 verbunden ist, sondern daß die Bau- meßinstrument führt.The emitter of the conductive transistor T1 is shown in FIG. 2 shows a further embodiment of the base-emitter path of a circuit arrangement according to the invention as a Darlington 25. The transistor 75 connected to the amplifier is connected to the circuit zero point already described in FIG. The current-measuring circuit arrangement, which is supplemented by further structural instrument A, is connected to the emitter of the emitter-follower element, so that a resistor and a resistor, which is improved compared to the transistor 74, optionally with an upstream embodiment according to FIG. 1, are connected. 3 ° results in optimal behavior of the circuit. The base-emitter path of the blocked tran- namely it has been shown that for a universal use transistor71 the collector-emitter path of the availability with various current measuring instruments is connected in parallel attenuation transistor 76, which is advantageous when the integrated circuit is switched on Base also like the base of the Darlington-Tran- its output is supplemented by another Darlington transistor 75 at the emitter of the conductive transistor 72 35 amplifier stage. For this purpose it is connected. the Darlington transistor 78 is provided, due to the fact that the capacitor C base with the emitter of the emitter follower transistor is not directly connected to the collector of the blocked 74 and whose emitter is connected to the current transistor 71, but that the construction - measuring instrument leads.

elemente Dl, Dl, 73, R 3. /?4 diesem Ende des 40 Ferner ist es vorteilhaft, wenn der nach dem UmKondensators C zugeordnet sind, ergibt sich die schalten vom metastabilen in den stabilen Schalterfindungsgemäße schnelle Aufladung des Konden- zustand auf Grund der induktiven Verzögerung in sators C nach dem Umschalten vom metastabilen in der Wicklung des Strommeßinstrumentes nocli den stabilen Schaltzustand. fließende Strom nicht über den Widerstand R 2 und Die beiden Dioden Dl und Dl sowie der Tran- 45 die Basis-Emitter-Strecken der Transistoren 74 unc sistor 76 machen die Schaltung gegen Störimpulse 78 seinen Weg nimmt. Es ist daher der weitere unempfindlich, die von der Batteriespannung aus ein- Transistor 79 vorgesehen. Dieser liegt mit scincrr wirken. Kollektor am Emitter von Transistor 78 und mii Durch die Kollektor-Emittcr-Strecke des Tran- seinem Emitter am Schaltungsnullpunkt, währenc sistors 76 ist die Basis-Emittcr-Strecke des gesperr- 50 seine Basis am Emitter des leitenden Transistors Tl ten Transistors 71 während des stabilen Schalt- angeschlossen ist. Dieser Transistor wird von den zustandes niedcrohmig kurzgeschlossen, was zu der nach dem Umschalten vom metastabilen in der Unempfindlichkeit gegenüber Störimpulsen wesent- stabilen Schaltzustand noch in die Meßwerkinduk Hch beiträgt. Ferner wird die Schaltung gegen Stör- tivität fließenden Strom invers betrieben, wobei de: impulse auch durch die Diode Dl gesichert, da diese 55 Strom über den Widerstand R2, die Kollektor Diode eine Umladung der im Kondensator C ge- Emitter-Strecke des Transistors 72 und die Basis speicherten Ladung über die Diode D 2, die Basis- Kollektor-Strecke des Transistors 79 fließt.
Kollektor-Strecke des Entkoppel-Transistors 73 und Um die Anzeige des Meßinstrumentes möelichs den Widerstand P 3 verhindert, wobei die Basis- unabhängig von der Versorgungsspannung zi Kollektor-Strecke dieses Transistors in einem solchen 60 machen, ist es ferner vorteilhaft, die Ausgangs Fall invers betrieben wäre. Um die Umladung des spannung mittels einer Z-Diode zu stabilisieren. Die: Kondensators während eines negativen Spannungs- geschieht im vorliegenden Fall dadurch, daß de einbruches von der Batteriespannung U_n aus zu ver- Kollektor des leitenden Transistors 72 über dii hindern, sollte der über den Widerstand R 4 oder den Z-Diodc D 4 mit dem Schaltungsnullpunkt vcrbun T/ansistor 710 und den Widerstand R4' fließende 65 den ist.elements Dl, Dl, 73, R 3. /? 4 this end of the 40. Furthermore, it is advantageous if the are assigned after the UmKondensators C , the switching from the metastable to the stable switch according to the rapid charging of the condensate results due to the inductive delay in sators C after switching from the metastable in the winding of the current measuring instrument nocli the stable switching state. current flowing not through the resistor R 2 and the two diodes D and Dl and the transit 45, the base-emitter paths of the transistors 74 unc sistor 76 make the circuit against noise pulses 78 makes its way. It is therefore insensitive to the further transistor 79 provided from the battery voltage. This one is acting with scincrr. Collector at the emitter of transistor 78 and mii Through the collector-emitter path of the tran- its emitter at the circuit zero point, while sistor 76 is the base-emitter path of the blocked 50 its base at the emitter of the conductive transistor Tl th transistor 71 during the stable switching is connected. This transistor is short-circuited by the low-current state, which contributes to the switching state in the measuring mechanism, which is essentially stable in terms of insensitivity to interference pulses after switching from the meta-stable state. Furthermore, the circuit is operated inversely against interference flowing current, with de: impulse also secured by the diode D1 , since this 55 current via the resistor R 2, the collector diode, a charge reversal of the emitter path of the transistor in the capacitor C 72 and the base stored charge via the diode D 2, the base-collector path of the transistor 79 flows.
Collector path of the decoupling transistor 73 and To make the display of the measuring instrument possible the resistance P 3, the base independent of the supply voltage zi collector path of this transistor in such a 60, it is also advantageous to inverse the output case would be operated. To stabilize the charge reversal by means of a Zener diode. The: capacitor during a negative voltage happens in the present case that the breakdown of the battery voltage U _n prevents the collector of the conductive transistor 72 via dii, should the resistor R 4 or the Z-Diodc D 4 with the circuit zero point vcrbun T / ansistor 710 and the resistor R4 ' flowing 65 den.

Vorstrom klein gegen den über den Ladewider- Um schließlich die Dauer des metastabilen Schall stand R fließenden Strom sein (710 und R 4' s. zustandes genau festzulegen, ist dem EmitterwiderBias current small compared to the current flowing through the charging resistor In order to finally determine the duration of the metastable sound R (710 and R 4 's. State exactly, the emitter resistor is to be determined

Fig.2). stand Λ4 des Emilterfolgcr-Transistors 73 ciiFig. 2). stood Λ4 of Emil successcr transistor 73 cii

weiterer Transistor 7" 10 zugeordnet, der ;i!s Konstantslmmi|ucllc geschaltet ist. d. li.. der Emitterwidersland /?4 ist durch den Transistor 710 mit zugehörigem Emitterwiderstand R4' ersetzt. Der Emitter von Transistor 7Ί0 ist mit dem nicht am Schaltungsnullpunkt liegenden Ende des Widerstandes/? 4' verbunden. Sein Kollektor ist mit dem Emitter des Entkoppel-Transistors 73 und mit dem an dessen Emitter liegenden Ende der Diode Dl verbunden, so daß der Kollektor des Konslantstromtransistors 710 auch am einen Ende des KondensatotsC angeschlossen ist. Die Basis des Transistors TlO ist mit der Basis des leitenden Transistors Tl direkt verbunden, wodurch die Basis des Transistors 7Ί0 auch mit dem anderen Ende des Kondensators C und mit dem einen Ende des Ladewiderstandes R in Verbindung steht.Another transistor 7 "10 is assigned to which; i! s Konstantslmmi | ucllc is connected. i.e. left .. the emitter opposing land /? 4 is replaced by the transistor 710 with the associated emitter resistor R 4 '. The emitter of transistor 7Ί0 is not with the lying on the circuit zero point end of the resistor? 4 '/. its collector is connected to the emitter of the decoupling transistor 73 and to the lying at the emitter end of the diode Dl, so that the collector of Konslantstromtransistors 710 also connected to the one end of the KondensatotsC The base of the transistor T10 is directly connected to the base of the conductive transistor Tl , whereby the base of the transistor 7Ί0 is also connected to the other end of the capacitor C and to one end of the charging resistor R in connection.

Schließlich kann auch noch von Vorteil sein, die Diode D 3 vorzusehen, die zur Temperaturstabilität der gesamten Schaltung beiträgt. Diese Diode ist mit ihrem einen Ende mit der Betriebsspannung U₁₁ verbunden und liegt, in Flußrichtung des Kollektorstromcs gepolt, in Serie zum Kollektorwidcrstand R1 und der Diode D\. Finally, it can also be advantageous to provide the diode D 3, which contributes to the temperature stability of the entire circuit. One end of this diode is connected to the operating voltage U ₁₁ and, polarized in the direction of flow of the collector current, is in series with the collector resistor R 1 and the diode D \.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird nun an Hand des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 näher erläutert, wobei sich die Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach E i g. 1 dadurch ergibt, daß man die in F i g. 2 zusätzlichen Bauelemente entsprechend unberücksichtigt läßt.The mode of operation of the circuit arrangement according to the invention will now be explained in more detail with reference to the embodiment of FIG Explanation of the mode of operation of the circuit according to E i g. 1 results from the fact that the in F i g. 2 additional Components accordingly disregarded.

Zunächst sei der stabile Schaltzustand betrachtet. Hierbei ist der Kondensator Γ aufgeladen, wobei auf Grund der Tatsache, daß der Transistor 71 im ■'.abilcn Schallzustand gesperrt ist, der mit dem Emitter des Transistors 73 verbundene Belag des Kondensators positiver als der mit der Basis des leitenden Transistors 72 verbundene Belag ist. Dies •t durch den mit U_c bczcichnci.cn Pfeil angedeutet. Außer dem gesperrten T, ansistor 71 sind noch • !er Ausgangstransistor 78 und auch der Eingangsansistor 77 gesperrt, ebenso die Dioden DI und '2. Alle anderen in der Schaltung enthaltenen Transtoren sind während des stabilen Schaltzustandes itcnd. So fließt über die Diode 7>3. den Kollektoriderstand Rl, die Basis-Emittcr-Strccke von Tranistor T3 und die Kollektor-Emitter-Strecke des Konstantsiromtransistors 710 ein Vorstrom, der ein c'cnau definiertes Ladeniveau des Kondensators C festlegt.First of all, consider the stable switching state. Here, the capacitor Γ is charged, and due to the fact that the transistor 71 is blocked in the stable sound state, the coating of the capacitor connected to the emitter of the transistor 73 is more positive than the coating connected to the base of the conductive transistor 72 . This is indicated by the arrow with U _c bczcichnci.cn. In addition to the blocked transistor 71, the output transistor 78 and the input transistor 77 are blocked, as are the diodes DI and '2. All other transtors contained in the circuit are itcnd during the stable switching state. So flows through the diode 7> 3. the collector resistance Rl, the base-emitter-path of transistor T 3 and the collector-emitter path of Konstantsiromtransistors 710 a bias current, which fixes a precisely defined charge level of the capacitor C.

Ferner ist derEmittcrfo!ger-Transistor74 schwach stromleitend, wobei sein Emitterstrom über den Widerstand RS und die Kollektor-Emitter-Strecke des Bedämpfungstransistors 76 zum Schaltungsnullpiinkt fließt. Da Transistor 72 leitend ist. sind auch die Transistoren 75 und 79 leitend.Furthermore, the emitter transistor 74 is weakly current-conducting, its emitter current flowing to the circuit zero point via the resistor RS and the collector-emitter path of the damping transistor 76. Because transistor 72 is conductive. the transistors 75 and 79 are also conductive.

Wird nun durch einen steilen Zündimpuls der Transistor 77 leitend gesteuert, so beginnt der metastabile Schaltzustand. Dadurch werden auch die Dioden D\ und Dl leitend, wodurch der Enlkoppel-Transistor 7'3 sofort gesperrt wird. Die Basis dieses Transistors ist nämlich auf Grund der nunmehr in llußiichlung betriebenen Diode Dl um deren Flußspannung positiver als der Kollektor von Transistor 71. während der Emitter des Transistors 7"3 ebenfalls um eine Flußspannung positiver als der Kollektor von Transistor T 1 ist, so daß die für die Duich-Steuerung des Transistors 7'3 maßgebende Basis-Emitter-Spannung praktisch gleich Null ist. Die Emitterspannung des Transistors 73 sinkt somit auf eine Spannung ab, die praktisch gleich der Summe aus der KoHektor-Emiucr-Sältigungsspannung desIf transistor 77 is now made conductive by a steep ignition pulse, the metastable switching state begins. Characterized the diodes D \ Dl and whereby the Enlkoppel transistor 7'3 locked immediately become conductive. The base of this transistor is in fact due to the now powered in llußiichlung diode Dl to the forward voltage more positive than the collector of transistor 71 while the emitter of the transistor 7 '3 also a forward voltage more positive than the collector of transistor T 1, so that the base-emitter voltage decisive for the Duich control of the transistor 7'3 is practically equal to zero

ίο Transistors 77 und der Flußspannung der Diode /)2ist.ίο transistor 77 and the forward voltage of the diode /) 2ist.

Da für diesen kurzen Umschaltaugenblick die im Kondensator C gespeicherte Ladung keine Möglichkeit hat abzufließen, wird der durch das Absinken der Emitterspannung des Transistors 73 auf der einen Seite des Kondensators C bewirkte negative Impuls voll auf die andere Seite des Kondensators ( übertragen, d. h., die Spannung an der Basis des leitenden Transistors 72 wird, bezogen auf denSince the charge stored in the capacitor C is no possibility for this brief moment of switching has to flow away, which is caused by the drop in the emitter voltage of transistor 73 on the one side of the capacitor C caused negative impulse full to the other side of the capacitor ( transferred, d. That is, the voltage at the base of the conductive transistor 72 becomes relative to the

Schaltungsnullpunkt, plötzlich negativ, wodurch dieser Transistor gesperrt wird. Somit sperren aber auch die Transistoren 75, 76, 79 und 710. Die Kollektorspannung des Transistors 72 steigt dahci an und steuert die Z-DiodeD4 in den aktiven Bereich, wodurch die Basisspannung des Emittcrfolgcr-Circuit zero point, suddenly negative, whereby this transistor is blocked. Thus, however, the transistors 75, 76, 79 and 710 also block. The collector voltage of the transistor 72 rises and drives the Zener diode D4 into the active area, whereby the base voltage of the emitter follower

Transistors 74, wie schon erwähnt, stabilisiert wird Der positive Spannungssprung am Kollektor desTransistor 74, as already mentioned, is stabilized The positive voltage jump at the collector of the

Transistors 72 überträgt sich über die TransistorenTransistor 72 carries over across the transistors

74 und 78 auf das Strommeßinstrument. Am Emitter des Transistors 78 entsteht somit eine auf den Schaltungsnullpunkt bezogene Ausgangsspannung, die gleich ist der Abbruchspannung der Z-Diodc /)4. vermindert um die beiden Basis-Emittcr-Schwcllspannungen der Transistoren 74 und74 and 78 on the current meter. At the emitter of the transistor 78 thus arises The output voltage related to the circuit zero point, which is equal to the breakdown voltage of the Z-Diodc /) 4. reduced by the two base emitter surge voltages of transistors 74 and

78. Durch den Ausgangsspannungsimpuls wird gleichzeitig über den Widerstand RS der Transistor 71 leitend gesteuert, so daß weitere Eingangsimpulse unwirksam werden.78. The output voltage pulse simultaneously controls the transistor 71 to be conductive via the resistor RS, so that further input pulses become ineffective.

Über den Ladewiderstand R lädt sich nun der Kondensator C entsprechend der Zeitkonstante dieses /?C-Gliedes auf, so daß die Spannung an der Basis des Transistors 72 langsam ansteigt. Erreicht diese Spannung den Betrag von zwei Basis-Emitter-Schwellspannungen, nämlich die der Transistoren 72 und 7'5, so ist das Ende des metastabilen Schaltzustandes erreicht, und der Transistor 72 wird zunächst schwach leitend. Dadurch fließt in den Transistor 71 zunächst immer weniger Basisstrom, wodurch die Kollektorspannung dieses Transistors The capacitor C is now charged via the charging resistor R in accordance with the time constant of this /? C element, so that the voltage at the base of the transistor 72 increases slowly. If this voltage reaches the amount of two base-emitter threshold voltages, namely that of transistors 72 and 7'5, the end of the metastable switching state is reached, and transistor 72 initially becomes weakly conductive. As a result, initially less and less base current flows into transistor 71, thereby reducing the collector voltage of this transistor

ansteigt. Dieses Ansteigen wird über den Transistor 73 und den Kondensator C auf die Basis des Transistors 72 übertragen, so daß dieser voll leitend wird und schlagartig die Schaltung in den stabilen Zustand zurückkippt. Schließlich lädt sich der Kondensatoi über den Entkoppcl-Transistor T3, wie oben angegeben, sehr schnell auf, wobei der Ladestrom durch den Widerstand R 3 begrenzt wird.increases. This increase is transmitted via the transistor 73 and the capacitor C to the base of the transistor 72, so that the latter becomes fully conductive and the circuit suddenly flips back into the stable state. Finally, the capacitor charges very quickly via the decoupling transistor T3, as stated above, the charging current being limited by the resistor R 3.

Der Konstantstromlransistor 710 bewirkt, daß instabilen Schaltzustand über die Diode D 3, der The constant current transistor 710 causes the unstable switching state via the diode D 3, the

Widerstand Rl und den Entkoppcl-Transislor T2 ein konstanter Vorstrom fließt, so daß die Aufladum des Kondensators Γ möglichst schnell gegen ein feste; Potential erfolgt.Resistance Rl and the Entkoppcl-Transislor T2 a constant bias current flows, so that the Aufladum of the capacitor Γ as quickly as possible against a solid; Potential takes place.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Monolithically integrable circuit for measuring the speed of combustion engines using the ignition pulse voltage or a pulse voltage derived therefrom to trigger a monostable multivibrator, which is followed by an integrating current measuring instrument to display the speed and made up of a transistor that is locked in its stable switching state and one in its stable switching state conductive transistor, the base of which is on the one hand connected to the collector of the blocked transistor in terms of AC voltage via a capacitor and whose collector is connected to the base of the blocked transistor in terms of direct current on the other hand, characterized in that only your blocked transistor (T ¹ I) a network containing active and passive components is assigned, the interference pulse superimposed on the stable switching state of the monostable multivibrator against the operating voltage (U ₁₁ ) makes insensi- 2 $ insensitive e and the very short time charging the capacitor (C) after completion of the metastable switching state in in relation to the duration and again that only the conductive transistor (T 2) is associated network, a active components containing that the Choosing a high-resistance charging resistor (R) enables, and that the duration of the metastable switching state is less than 70 ¹ Vo of the charging time constant of the KC element formed from charging resistor (R) and capacitor (C).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the duration of the metastable Switching state is about 50 to 65% of the charging time constant of the WC element.

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the charging time of the capacitor is as small as possible compared to the duration of the metastable switching state.

4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that a polarized in the flow direction of the collector current first diode (Dl) is connected between the collector of the blocked transistor (7Ί) and its collector resistor (RI) that the one connection of the capacitor (C) on the one hand via the emitter-base path of a decoupling transistor (T3) at the connection point of the first diode (Dl) and Kollektorwiderstar.d (R 1) and on the other hand via a second diode (D 2) at the collector of the blocked Transistor (Tl) is connected, with the same terminals of the first and second diode are connected to each other, that the collector of the decoupling transistor (TS) via a current limiting resistor (RS) with operating voltage (U _n ) and that its emitter via a resistor (R 4) is connected to the circuit neutral point that the collector of the conductive transistor (T2), which is connected to the operating voltage via its collector resistor (R 2), via the base-Emitler-St stretch of an emitter follower transistor (T4) and a downstream resistor (RS) connected to its emitter is connected to the base of the blocked transistor (Tl) that the emitter of the conductive transistor (? '2) via the base-emitter path a first transistor (TS) connected in the manner of the known Darlington amplifier is connected to the circuit neutral point and that the base-Hmi'tter path of the blocked transistor (7 1), the collector-emitter path of a damping transistor (T6) is connected in parallel whose base is connected to the emitter of the conductive transistor (Tl) .

5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the collector-emitter path of the blocked transistor (Tl), the collector-emitter path of an input transistor (T7) is connected in parallel, in whose base lead a Zener diode (D 5) is switched on and whose base is connected to the circuit neutral point via a diode (D 6) and a parallel resistor (R 6).

6. Circuit arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that the emitter of the emitter-follower transistor (T 4) via the base-emitter path of a second transistor (7'8) connected in the manner of the known Darlington amplifier with the not at the circuit zero point lying pole of the Strommeßinstrumen tes (A) is connected.

7. Sound arrangement according to one of claims 4 to 6, characterized in that the current measuring instrument (A) is connected in parallel to the collector-emitter path of a transistor (T9) operated in the stable switching state of the monostable multivibrator invcrs, the base of which is connected to the emitter of the conductive transistor (T2) and its emitter is connected to the circuit neutral point.

8. Circuit according to one of claims 4 to 7, characterized in that between the Base of the emitter follower T transistor (T'4) and the connection zero point a Zener diode (D 4) connected is.

Θ. Circuit arrangement according to one of Claims 4 to 8, characterized in that a diode (D 3) polarized in the flow direction of the collector current is connected in the connection between the collector resistor (R 1) of the blocked transistor (Tl) and the operating voltage.

10. Circuit arrangement according to one of claims 4 to 9, characterized in that instead of the emitter resistor (R 4) of the Entkopptl transistor (T 3) the collector-Emittcr-Streoke of a constant current source serving transistor (TlO) with emitter resistor (A4 ' ) is provided, whose base is connected to the base of the conductive transistor (T2) and whose collector is connected to the emitter of the decoupling transistor (T3).