Verzögerungssehaltung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verzöge rungsschaltung.
Bei einer speziellen Ausbildung einer Schaltungs anordnung gemäss der Erfindung können sich dadurch sehr konstante Verzögerungszeiten ergeben, dass die zeitbestimmenden Elemente der Verzögerungsschaltung während der ganzen Verzögerungsdauer vom Ver braucherkreis getrennt sind. Bei einer bevorzugten Aus führungsform der Erfindung wird ein Widerstands- Ka- pazitäts-Verzögerungskreis durch einen von einem Ein gangssignal ausgelösten, rückgekoppelten Transistor verstärker auf eine bestimmte Spannung aufgeladen. Ein Verbraucherkreis wird durch einen zweiten rück gekoppelten Verstärker gespeist, der durch das Aus gangssignal des ersten rückgekoppelten Verstärkers ausgelöst wird.
Ein Verzögerungskreis wird mittels zweier in Reihe geschalteter Dioden vom Ausgang des ersten rückgekoppelten Verstärkers aufgeladen. Diese Dioden dienen auch dazu, den Verzögerungskreis von den beiden Verstärkern zu isolieren, wenn das Ein gangssignal später wieder verschwindet. Der Ver braucherkreis bleibt nach dem Verschwinden des Ein gangssignals noch ein bestimmtes Zeitintervall in Be trieb. Dieses Zeitintervall wird durch die Zeitdauer be stimmt, :in der die Spannung an dem isolierten Ver zögerungskreis auf einen bestimmten Wert abfällt. Am Ende des Verzögerungsintervalls wird der zweite rück gekoppelte Verstärker wieder mit dem Verzögerungs kreis verbunden und der Verbraucherkreis wird da durch abgeschaltet.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Ver zögerungsschaltung mit einem ersten Verstärker, an dessen Eingang ein auf eine physikalische Grösse an sprechender Wandler angeschlossen ist, mit einem Speichernetzwerk zur Einführung einer bestimmten Zeitkonstante und mit einem zweiten Verstärker, an dessen Ausgang ein Verbraucher angeschlossen ist, und, ist nun dadurch gekennzeichnet, dass der Aus gang des ersten Verstärkers über zwei nur in :einer Richtung leitende Schaltungselemente mit dem Spei chernetzwerk verbunden ist, dass der Ausgang des ersten Verstärkers über das erste der nur in einer Rich tung leitenden Schaltungselemente mit dem Eingang des zweiten Verstärkers verbunden ist;
dass die beiden nur in einer Richtung leitenden Schaltungselemente .so geschaltet sind, dass sie aufhören zu leiten, wenn sich die physikalische Grösse in einer bestimmten Richtung ändert; dass der zweite Verstärker so geschaltet ist, dass er den Verbraucher auch nach der Änderung der physi kalischen Grösse speisen kann und dass das zweite der nur in einer Richtung leitenden Schaltungselemente eine bestimmte, von der Zeitkonstante des Speichernetz werks abhängige Zeitspanne nach der Änderung der physikalischen Grösse wieder leitend wird und ver ursacht, dass der zweite Verstärker den Verbraucher abschaltet.
Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung näher erläutert werden, deren einzige Figur ein Aus führungsbeispiel der Erfindung darstellt.
Ein Wandler beispielsweise ein Photoleiter und ein Widerstand 11 sind in Reihe zwischen Ausgangsklem men 13, 15 einer Gleichspannungsquelle geschaltet. Ein Verbindungspunkt 17 der Reihenschaltung aus Photo leiter 9 und Widerstand 11 ist über einen Widerstand 21 an die Basis eines Transistors 19 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 19 ist über einen Widerstand 25 mit dem Emitter eines Transistors 23 und über einen Widerstand 27 mit der Klemme 15 verbunden. Die Basis des Transistors 23 ist über einen Widerstand 29 an die Klemme 13 und über einen Widerstand 31 an den Kollektor des Transistors 19 angeschlossen.
Der Kollektor des Transistors 23 steht über einen Wider stand 33 mit der Basis des Transistors 19 und über einen Widerstand 35 mit der Klemme 15 in Verbin- dung. Ein Widerstand 38 und in Reihe geschaltete Dio den 37, 39 verbinden den Kollektor des Transistors 23 über eine Parallelschaltung aus einem Kondensator 41 und einem einstellbaren Widerstand 43 mit der Klemme 15. Die gemeinsame Klemme der in Reihe geschalteten Dioden 37, 39 ist über einen Widerstand 45 mit der Basis eines Transistors 47 verbunden. Die Basis eines Transistors 49 ist an den Kollektor des Transistors 47 über einen Widerstand 51 und an die Klemme 13 der Gleichspannungsquelle über einen Widerstand 53 an geschlossen.
Der Emitter des Transistors 49 ist über eine Leitung 55 mit dem Emitter des Transistors 23 und über einen Widerstand 57 mit der Klemme 13 ver bunden. Der Emitter des Transistors 47 ist an den Verbindungspunkt von in Reihe geschalteten Wider ständen 59, 61 angeschlossen, die zwischen den Emitter des Transistors 49 und durchfliessende Strom baut sich in der in Verbindung mit den Transistoren 19, 23 be schriebenen Weise laufend weiter auf, bis der Transistor 49 seinen Sättigungszustand erreicht.
In den Emitter- kreisen der Transistoren 23, 49 ist ein kleiner Wider stand 57 vorgesehen, um den Stromfluss zu begrenzen und eine Vorspannung für die Transistoren zu erzeu gen, wenn diese im Sättigungszustand arbeiten.
Wenn also der Photoleiter 9 beleuchtet wird, steigt die Kollektorspannung des Transistors 23 auf ihren Maximalwert an. Die angestiegene Spannung lädt den zeitbestimmenden Kreis mit dem Kondensator 41 und dem Widerstand 43 auf und löst den die Transistoren 47, 49 enthaltenden Regenerativverstärker aus. Der sich dadurch ergebende Sättigungsstrom im Transistor 49 dient zur Speisung des Verbraucherkreises 63. Die Spannung, auf die sich der Kondensator 41 auflädt, ist praktisch gleich der Spannung zwischen den Klemmen 13, 15 der Stromversorgung. Die Schaltungsanordnung verbleibt in diesem Sättigungszustand, solange der Pho toleiter 9 beleuchtet ist.
Wenn die Beleuchtung des Photoleiters 9 wieder aufhört, reicht der der Basis des Transistors 19 über den Widerstand 21 zugeführte Strom nicht länger aus, im Transistor 23 einen Sättigungsstrom aufrechtzuerhalten. Wenn der Strom im Transistor 23 .abfällt, wird auch der der Basis des Transistors 19 über den Widerstand 33 zugeführte Strom kleiner und der für die Basis des Transistors 19 verfügbare Strom sinkt weiter ab. Der Strom in den Transistoren 19, 23 fällt durch diese Rückkopplungswirkung laufend weiter ab, bis der Strom im Transistor 23 praktisch Null geworden ist.
Wenn die Spannung am Kollektor des Transistors 23 etwas unter ihren Maximalwert abfällt, hören die Dioden 37, 39 auf zu leiten. Der zeitbestimmende Kreis aus Kondensator 41 und Widerstand 43 wird dadurch von der übrigen Schaltungsanordnung abgetrennt. Der Strom, der durch den Widerstand 65 in die Basis des Transistors 47 fliesst, reicht aus, den Transistor 49 im Sättigungszustand zu halten.
Der Verbraucherkreis 63 bleibt nach Beendigung der Beleuchtung des Photoleiterelementes 9 so lange noch angeschaltet, bis die Spannung am Kondensator 41 auf einen Wert abgefallen ist, der etwa gleich der Basisspannung des Transistors 47 ist. Diese Spannung wird durch den aus den Widerständen 59, 61 bestehen den Spannungsleiter bestimmt. Wenn die Spannung am Kondensator 41 annähernd die Basisspannung des Transistors 47 erreicht hat, wird die Diode 37 in Fluss- richtung vorgespannt. Die Diode 37 leitet dann einen Teil des den Widerstand 65 durchfliessenden Stromes über die Widerstände 43, 45 zur Klemme 15 ab.
Der den Widerstand 45 durchfliessende Strom verringert dann also den Basisstrom des Transistors 47 auf einen Wert, der nicht mehr ausreicht, den Transistor 49 im Sättigungszustand zu halten. Wenn der Strom im Transistor 49 absinkt, wird auch der Basisstrom für den Transistor 47 kleiner, wodurch der Strom im Transistor 47 weiter verringert wird. Der Strom im Transistor 49 sinkt durch diese Rückkopplungswirkung ho:ai:mierlich bis auf Null ab, wodurch der Ver- bri ucherkreis 63 stromlos wird.
Die Länge des Zeit intervalles, während dessen der Verbraucherkreis 63 nach Aufhören der Beleuchtung des Photoleiterele- mentes 9 noch mit Energie versorgt wird, hängt also von der Zeitkonstante des Widerstandes 43 und des Kondensators 41 ab.
Die Schaltungsanordnung kann auch so aufgebaut sein, dass der Verbraucherkreis 63 bei unbeleuchtetem Photoleiter 9 in Betrieb ist. Hierfür werden der Photo leiter 9 und der Widerstand 11 vertauscht. Der Ver braucherkreis 63 wird dann ein bestimmtes Zeitinter vall nach Beginn einer Beleuchtung des Photoleiters 9 abgeschaltet.
Die Verzögerungsschaltung gemäss der vorliegen den Erfindung kann also so aufgebaut sein, dass sie eine genaue Verzögerungsdauer entweder nach einer Beleuchtung oder nach einer Verdunklung des licht empfindlichen Elementes einführt. Da der zeitbestim mende Kreis mit dem Widerstand und Kondensator während des kritischen Betriebsintervalles isoliert ist, wird die sich ergebende Verzögerungsdauer weder durch Transistorparameter noch durch Änderungen im Verbraucherkreis beeinflusst. Ausserdem ist der den Verbraucherkreis 63 steuernde Regenerativverstärker spannungsempfindlich geschaltet, so dass das resultie rende Zeitintervall unabhängig von der Stromverstär kung des gesteuerten Transistors ist.
Delay Circuit The present invention relates to a delay circuit.
In a special design of a circuit arrangement according to the invention, very constant delay times can result in that the time-determining elements of the delay circuit are separated from the consumer circuit during the entire delay period. In a preferred embodiment of the invention, a resistance-capacitance delay circuit is charged to a specific voltage by a transistor amplifier that is fed back and triggered by an input signal. A consumer circuit is fed by a second feedback amplifier, which is triggered by the output signal from the first feedback amplifier.
A delay circuit is charged from the output of the first feedback amplifier by means of two diodes connected in series. These diodes also serve to isolate the delay circuit from the two amplifiers if the input signal later disappears. The consumer group remains in operation for a certain time after the input signal has disappeared. This time interval is determined by the length of time: in which the voltage on the isolated delay circuit drops to a certain value. At the end of the delay interval, the second feedback amplifier is reconnected to the delay circuit and the consumer circuit is switched off as a result.
The present invention thus relates to a delay circuit with a first amplifier, at the input of which is connected to a physical variable speaking transducer, with a storage network for introducing a certain time constant and with a second amplifier, at the output of which a consumer is connected, and , is now characterized in that the output of the first amplifier is connected to the storage network via two circuit elements that conduct only in one direction, that the output of the first amplifier is connected to the input of the first of the circuit elements that conduct only in one direction second amplifier is connected;
that the two circuit elements, which conduct only in one direction, are connected in such a way that they stop conducting when the physical variable changes in a certain direction; that the second amplifier is switched in such a way that it can feed the consumer even after the change in the physical quantity and that the second of the circuit elements only conductive in one direction for a certain period of time, depending on the time constant of the storage network, after the change in the physical quantity becomes conductive again and causes the second amplifier to switch off the consumer.
The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, the single figure of which represents an exemplary embodiment of the invention.
A converter, for example, a photoconductor and a resistor 11 are connected in series between output terminals 13, 15 of a DC voltage source. A connection point 17 of the series circuit of photo conductor 9 and resistor 11 is connected to the base of a transistor 19 via a resistor 21. The emitter of transistor 19 is connected to the emitter of a transistor 23 via a resistor 25 and to terminal 15 via a resistor 27. The base of the transistor 23 is connected to the terminal 13 via a resistor 29 and to the collector of the transistor 19 via a resistor 31.
The collector of the transistor 23 is via a counter 33 to the base of the transistor 19 and via a resistor 35 to the terminal 15 in connection. A resistor 38 and series-connected diodes 37, 39 connect the collector of transistor 23 via a parallel circuit of a capacitor 41 and an adjustable resistor 43 to terminal 15. The common terminal of the series-connected diodes 37, 39 is via a resistor 45 connected to the base of a transistor 47. The base of a transistor 49 is connected to the collector of the transistor 47 via a resistor 51 and to the terminal 13 of the DC voltage source via a resistor 53.
The emitter of the transistor 49 is ver via a line 55 to the emitter of the transistor 23 and a resistor 57 to the terminal 13 connected. The emitter of transistor 47 is connected to the junction of series-connected opposing stands 59, 61, the current flowing through between the emitter of transistor 49 and current builds up in the manner described in connection with transistors 19, 23 until transistor 49 reaches its saturation state.
In the emitter circuits of the transistors 23, 49 a small resistor 57 is provided in order to limit the current flow and to generate a bias voltage for the transistors when they are working in the saturation state.
So when the photoconductor 9 is illuminated, the collector voltage of the transistor 23 increases to its maximum value. The increased voltage charges the time-determining circuit with the capacitor 41 and the resistor 43 and triggers the regenerative amplifier containing the transistors 47, 49. The resulting saturation current in the transistor 49 is used to feed the consumer circuit 63. The voltage to which the capacitor 41 charges is practically the same as the voltage between the terminals 13, 15 of the power supply. The circuit arrangement remains in this saturation state as long as the photoconductor 9 is illuminated.
When the illumination of the photoconductor 9 ceases again, the current supplied to the base of the transistor 19 via the resistor 21 is no longer sufficient to maintain a saturation current in the transistor 23. When the current in the transistor 23 falls, the current supplied to the base of the transistor 19 via the resistor 33 also becomes smaller and the current available for the base of the transistor 19 continues to decrease. The current in the transistors 19, 23 continues to fall due to this feedback effect until the current in the transistor 23 has become practically zero.
When the voltage at the collector of the transistor 23 falls slightly below its maximum value, the diodes 37, 39 stop conducting. The time-determining circuit of capacitor 41 and resistor 43 is thereby separated from the rest of the circuitry. The current flowing through the resistor 65 into the base of the transistor 47 is sufficient to keep the transistor 49 in the saturation state.
After the end of the illumination of the photoconductor element 9, the consumer circuit 63 remains switched on until the voltage at the capacitor 41 has dropped to a value which is approximately equal to the base voltage of the transistor 47. This voltage is determined by the voltage conductor composed of resistors 59, 61. When the voltage on the capacitor 41 has approximately reached the base voltage of the transistor 47, the diode 37 is biased in the forward direction. The diode 37 then conducts part of the current flowing through the resistor 65 via the resistors 43, 45 to the terminal 15.
The current flowing through resistor 45 then reduces the base current of transistor 47 to a value which is no longer sufficient to keep transistor 49 in the saturation state. When the current in transistor 49 decreases, the base current for transistor 47 also decreases, whereby the current in transistor 47 is further reduced. The current in the transistor 49 drops as a result of this feedback effect ho: ai: mierlich to zero, as a result of which the load circuit 63 is de-energized.
The length of the time interval during which the consumer circuit 63 is still supplied with energy after the lighting of the photoconductor element 9 has ceased, thus depends on the time constant of the resistor 43 and the capacitor 41.
The circuit arrangement can also be constructed in such a way that the consumer circuit 63 is in operation when the photoconductor 9 is not illuminated. For this, the photo conductor 9 and the resistor 11 are interchanged. The Ver consumer circuit 63 is then switched off a certain time interval after the start of an illumination of the photoconductor 9.
The delay circuit according to the present invention can thus be constructed in such a way that it introduces an exact delay period either after lighting or after darkening the light-sensitive element. Since the time-determining circuit with the resistor and capacitor is isolated during the critical operating interval, the resulting delay time is influenced neither by transistor parameters nor by changes in the consumer circuit. In addition, the regenerative amplifier controlling consumer circuit 63 is switched to be voltage-sensitive, so that the resulting time interval is independent of the current amplification of the controlled transistor.