DE1093412B - Bistabile Kippschaltung, insbesondere fuer Fernmeldeanlagen - Google Patents
Bistabile Kippschaltung, insbesondere fuer FernmeldeanlagenInfo
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/26—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
- H03K3/28—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
- H03K3/281—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator
- H03K3/286—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator bistable
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Description
DEUTSCHES
Die im folgenden beschriebene Erfindung bezieht sich auf bistabile Kippschaltungen mit jeweils zwei
sich gegenseitig steuernden Transistoren; diese Kippschaltungen werden durch aufeinanderfolgende gleichsinnige
Impulse jeweils in den anderen ihrer beiden stabilen Zustände gebracht. Kippschaltungen dieser
Art sind bereits als Eccles-Jordan-Schaltung, die eine zweckentsprechende Weiterbildung der Multivibratorschaltung
darstellt, bekanntgeworden. Zur Steuerung derartiger Schaltungen können bekanntlich nur sehr
kurze Impulse, beispielsweise Nadelimpulse, verwendet werden. Da diese Schaltungen sehr häufig zur
Auswertung oder Zählung von aus Impulsen längerer Dauer aufgebauten Impulsfolgen verwendet werden,
müssen die eingehenden Impulse in geeigneter Weise differenziert werden, um eine eindeutige Einstellung
der Kippschaltung zu gewährleisten.
Besondere Schwierigkeiten entstehen dann, wenn die auszuwertenden längeren Impulse durch Schaltmittel
erzeugt werden, die Prellungserscheinungen zeigen. Zur Vermeidung der Auswirkung solcher
Prellungserscheinungen ist es schon bekanntgeworden, die einzelnen Schaltelemente des die Kippschaltung
bildenden Netzwerkes so zu bemessen, daß eine gewisse Verzögerung in der Arbeitsweise der Kippschaltung
erzielt wird, so daß ein mehrfaches Kippen infolge von Prellungserscheinungen vermieden werden
kann.
Da es an sich in vielen Fällen wünschenswert ist, eine solche Schaltung durch die eintreffenden längeren
Impulse direkt zu steuern, ist es Aufgabe der im folgenden beschriebenen Erfindung, diese Möglichkeit zu
schaffen. Es ist nun eine Anordnung bekanntgeworden, bei der die zwischen dem Kollektor des einen Transistors
und der Basis des anderen Transistors jeweils vorgesehene Masche des Netzwerkes aus einem ohmschen
Widerstand einerseits und einem hierzu parallel geschalteten aus der Reihenschaltung eines Kondensators
und eines Widerstandes bestehenden Zweig andererseits aufgebaut ist. Durch die hierdurch bewirkte
Verzögerung des Umladevorganges der Kondensatoren wird vermieden, daß bei Beendigung des
Impulses der Umladevorgang schon so weit fortgeschritten ist, daß nunmehr die Anordnung nicht
mehr mit Sicherheit in einen wohl definierten, und zwar den dem zuvor eingenommenen entgegengesetzten
stabilen Zustand gebracht wird. Um dies zu erreichen, sind also die Schaltelemente in der eben beschriebenen
Masche des Netzwerkes so bemessen, daß die Zeitkonstante für die Umladung der Kondensatoren
größer ist als die Dauer eines Impulses.
Hierbei ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, daß für die verschiedenen Umladevorgänge stets die
gleiche Zeitkonstante wirksam ist. Da bei den aus-
Bistabile Kippschaltung,
insbesondere für Fernmeldeanlagen
insbesondere für Fernmeldeanlagen
Anmelder:
Standard Elektrik Lorenz
Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42
Hans-Hermann Niediek, Stuttgart-Zuffenhausen,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
zuwertenden Impulsketten aber häufig die Impulszeit und die Pause zwischen zwei Impulsen von verschiedenen
in einem vorgegebenen Verhältnis zueinander stehenden Längen sind, kann bei längeren
Impulsreihen ein allmähliches Absinken der Ladung des jeweils als Gedächtnis wirksamen Kondensators
eintreten, so daß nach einer gewissen Zahl von Impulsen mit einem fehlerhaften Arbeiten der Vorrichtung
gerechnet werden muß. Impulsketten dieser Art finden häufig in der Nachrichtentechnik, insbesondere
in Fernsprechvermittlungseinrichtungen, Verwendung.
Um die oben geschilderten Nachteile in einem
solchen Fall zu vermeiden, wird zur Erzielung von verschieden großen Umladezeiten bzw. Ladezeiten der
Kondensatoren eine bistabile Kippschaltung mit zwei einander gegenseitig steuernden Transistoren vorgesehen,
die durch aufeinanderfolgende gleichsinnige Impulse jeweils in den anderen ihrer beiden stabilen
Zustände gebracht wird und je ein jedem der Transistoren zugeordnetes einmaschiges Netzwerk enthält,
das jeweils aus einem ohmschen Widerstand, einem als Schalter verwendbaren Schaltmittel und einem
Kondensator besteht, wobei diese Schaltmittel in Dreieckschaltung angeordnet sind. Von den Eckpunkten
dieser Dreieckschaltung liegen die Verbindungsstelle zwischen dem Kondensator und dem
ohmschen Widerstand am Kollektor des zugeordneten Transistors, die Verbindungsstelle zwischen dem
ohmschen Widerstand und dem als Schalter verwendbaren Schaltmittel an der Basis des anderen Transistors,
die Verbindungsstelle zwischen dem als Schalter verwendbaren Schaltmittel und dem Kondensator
über den dem anderen Transistor zugeordneten Ableit-
009 649/291
widerstand an der positiven Vorspannung. Dabei sind die Schaltelemente der beiden in Dreieckschaltung
aufgebauten einmaschigen Netzwerke derart zu bemessen, daß im Zusammenwirken mit den übrigen
Verzweigungen der gesamten Kippschaltung die Kondensatoren nach Beginn eines Steuerimpulses mit
einer die Impulsdauer übersteigenden Verzögerung umgeladen, nach Beendigung des Impulses aber mit
einer zur Impulsdauer verhältnismäßig geringen Verzögerung in der dem nunmehrigen Zustand der Kippschaltung
entsprechenden Weise geladen werden. Dieser Umladungsvorgang verläuft im wesentlichen
über den jeweils der Basis des anderen Transistors zugeordneten Ableitwiderstand. Es ist also vorteilhaft,
das gesamte Netzwerk der Kippschaltung so aufzubauen, daß diese Widerstände genügend hoch sind,
um eine ausreichend große Zeitkonstante für den Umladevorgang des Kondensators sicherzustellen.
Die als Schalter verwendbaren Schaltmittel können beispielsweise mechanischer Art sein, z. B. Relaiskontakte.
Statt dessen können auch elektronische Schaltelemente, wie steuerbar veränderliche Widerstände
(Dioden, Transistoren u. ä.), Verwendung finden.
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel für eine solche Schaltung dargestellt. Die Transistoren TrI
und 7>2 sind in an sich bekannter Weise gemäß Eccles —· Jordan so geschaltet, daß ein bei / auftretender
positiver Impuls beide Transistoren sperrt. Bei Beendigung des Impulses nimmt dann die Anordnung
den dem zuvor eingenommenen entgegengesetzten stabilen Zustand an. Die Widerstände WiI
und Wi2 sind die an der Betriebsspannung Ul liegenden
Belastungswiderstände der Transistoren TrI und 7>2, die Widerstandsketten Wil-Wi3-Wi5 bzw.
Wi2-Wii-Wi6 dienen zur Gewinnung des Sperrpotentials für den während eines stabilen Zustandes
jeweils gesperrten Transistor, wobei die Widerstände Wi5 und Wi6 die Ableitwiderstände der zugeordneten
Transistoren zur positiven Vorspannung U2 darstellen. Wird nun angenommen, die Kippanordnung
befinde sich gerade in dem Zustand, in dem der Transistor TrI gesperrt und der Transistor TrT. durchlässig
sei, dann zeigen die Kondensatoren Ci und C 2
infolge der Verschiedenheit der an ihren Klemmen (Punkte 1 und 5 bzw. 2 und 6) liegenden Potentiale
verschieden große Ladungen, und zwar im betrachteten Fall Kondensator C2 eine wesentlich kleinere als
Kondensator Cl. Sobald auf der Steuerleitung / ein
positiver Impuls von geeignet gewählter Spannung auftritt, wird auch der zweite Transistor Tr2 gesperrt.
Die einander symmetrisch entsprechenden Punkte der den Transistoren zugeordneten Netzwerke
haben nunmehr die Tendenz, jeweils gleiches Potential anzunehmen, und die beiden Kondensatoren C1 und
C 2 beginnen sich umzuladen. Dieser Umladevorgang beansprucht wegen der verschieden großen Ladungen
für beide Kondensatoren verschieden lange Zeiten, so daß für eine gewisse Zeit eine Speicherung darüber, in
welchem der beiden stabilen Zustände sich die Anordnung zuvor befunden hatte, erhalten bleibt. Erst
wenn der Umladevorgang für beide Kondensatoren beendet ist, ist auch diese Speicherung gelöscht. Ist
der Impuls zu Ende, bevor dieser Ausgleich eingetreten ist, so bewirken die auf den Ladungszustand
der Kondensatoren zurückzuführenden verschieden hohen Potentiale an den Punkten 3 bzw. 4, daß der
zuvor gesperrte Transistor TrI durchlässig wird und nun den Transistor Tr2 sperrt; die Anordnung hat
also nun den anderen stabilen Zustand angenommen.
Durch die nichtlinearen Widerstände Gr 3 und Gr 4.
die wie zwei durch die jeweiligen Potentialverhältnisse automatisch gesteuerte Schalter wirken, wird nun erreicht,
daß der Umladevorgang während der Impulsdauer nicht über die Widerstände WiI bzw. Wi2 in
Reihe mit den nichtlinearen Widerständen GrI bzw. Gr2, sondern in Reihe mit den sehr hohen Widerständen
Wi5 bzw. Wi6 erfolgt. Auf diese Weise wird ohne besonderen Aufwand eine wesentliche Erhöhung
ίο der Zeitkonstanten für den Umladevorgang erreicht,
so daß auch bei langen Impulsen ein einwandfreies Arbeiten der Anordnung gewährleistet ist. Andererseits
hört bei Beendigung des Steuerimpulses die Sperrwirkung der nichtlinearen Widerstände Gr 3 und
Gr4k auf, so daß die Kondensatoren C1 und C2 in sehr
kurzer Zeit die dem nunmehr eingetretenen Zustand der Anordnung (TrI durchlässig, Tr 2 gesperrt) entsprechende
jeweilige Ladung aufnehmen, d. h. also Kondensator C1 eine wesentlich kleinere als Kondensator
C 2.
Durch geeignete Dimensionierung der Kondensatoren Cl und C 2, insbesondere im Verhältnis zu
den Widerständen Wi 1, Wi2, Wi5 und Wi6, lassen
sich für die verschiedenen Umladevorgänge die Zeitkonstanten stets derart bestimmen, daß für die jeweiligen
Forderungen, insbesondere wie sie sich aus verschiedenen Impuls-Pausen-Verhältnissen ergeben,
ein einwandfreies und sicheres Arbeiten der Kippschaltung gewährleistet ist. Desgleichen können auf
diese Weise nicht nur bei Impulsbeginn, sondern auch bei Impulsende schädliche Auswirkungen von gegebenenfalls
auftretenden Kontaktprellungen sicher vermieden werden.
Wie bereits gesagt, beschränkt sich der Erfindungsgedanke nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel,
vielmehr können an Stelle der Dioden Gr3 und Gr4 auch andere geeignete Schaltmittel verwendet
werden. Anordnungen gemäß der Erfindung sind überall da anwendbar, wo als Impulszüge oder in unregelmäßiger
Folge eintreffende Impulse gleicher oder unterschiedlicher, jedoch den durch die Zeitkonstante
bestimmten Maximalwert nicht überschreitender Dauer durch eine bistabile Kippschaltung ausgewertet
werden sollen, also in allen Arten von Fernmelde- und Fernsteueranlagen, in Rechenmaschinen oder anderen
Einrichtungen der Informatik.
Claims (4)
1. Bistabile Kippschaltung mit zwei einander gegenseitig steuernden Transistoren, die durch
aufeinanderfolgende gleichsinnige Impulse jeweils in den anderen ihrer beiden stabilen Zustände gebracht
wird, insbesondere für Fernmeldeanlagen, gekennzeichnet durch je ein jedem der Transistoren
zugeordnetes einmaschiges Netzwerk, bestehend aus einem ohmschen Widerstand (WiZbzw. Wi4),
einem als Schalter verwendbaren Schaltmittel (Gr3 bzw. Gr4) und einem Kondensator (Cl bzw.
C2), die zu einer Dreieckschaltung angeordnet
sind, von deren Eckpunkten die Verbindungsstelle (1 bzw. 2) zwischen dem Kondensator und dem
ohmschen Widerstand am Kollektor des zugehörigen Transistors, die Verbindungsstelle (3
bzw. 4) zwischen dem ohmschen Widerstand und dem als Schalter verwendbaren Schaltmittel an der
Basis des anderen Transistors und die Verbindungsstelle (5 bzw. 6) zwischen dem als Schalter
verwendbaren Schaltmittel und dem Kondensator über den dem anderen Transistor zu-
geordneten Ableitwiderstand (Wi5 bzw. WiQ) an
der positiven Vorspannung (C/2) liegen, wobei die Schaltelemente der beiden in Dreieckschaltung
aufgebauten einmaschigen Netzwerke derart bemessen sind, daß im Zusammenwirken mit den
übrigen Verzweigungen der gesamten Kippschaltung, insbesondere mit den den Basen der
Transistoren zugeordneten Ableitwiderständen (WiS bzw. Wi6) die Kondensatoren (Cl bzw.
C2) nach Beginn eines Steuerimpulses mit einer die Impulsdauer übersteigenden Verzögerung umgeladen,
nach Beendigung des Impulses aber mit einer zur Impulsdauer verhältnismäßig geringen
Verzögerung in der dem nunmehrigen Zustand der Kippschaltung entsprechenden Weise geladen
werden.
2. Bistabile Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Schalter
verwendbaren Schaltmittel elektronische Schaltelemente sind.
3. Bistabile Kippschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Schalter verwendbaren
Schaltmittel Gleichrichterdioden sind.
4. Bistabile Kippschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der positive Anschluß
der Gleichrichterdioden jeweils an dem in Dreieckschaltung aufgebauten einmaschigen Netzwerk zugehörigen
ohmschen Widerstand angeschlossen ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
® 009 649/291 11.60
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST15254A DE1093412B (de) | 1959-06-19 | 1959-06-19 | Bistabile Kippschaltung, insbesondere fuer Fernmeldeanlagen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST15254A DE1093412B (de) | 1959-06-19 | 1959-06-19 | Bistabile Kippschaltung, insbesondere fuer Fernmeldeanlagen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1093412B true DE1093412B (de) | 1960-11-24 |
Family
ID=7456623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEST15254A Pending DE1093412B (de) | 1959-06-19 | 1959-06-19 | Bistabile Kippschaltung, insbesondere fuer Fernmeldeanlagen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1093412B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1179250B (de) * | 1961-02-20 | 1964-10-08 | Ncr Co | Steuerschaltung fuer eine bistabile Kippschaltung |
DE1192697B (de) * | 1961-05-31 | 1965-05-13 | Philips Nv | Magnetkernschalter |
DE1290587B (de) * | 1967-09-08 | 1969-03-13 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur Umsetzung der durch einen elektromechanischen Umschaltekontakt erzeugten Schaltvorgaenge in elektronisch auswertbare Zustaende |
-
1959
- 1959-06-19 DE DEST15254A patent/DE1093412B/de active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1179250B (de) * | 1961-02-20 | 1964-10-08 | Ncr Co | Steuerschaltung fuer eine bistabile Kippschaltung |
DE1192697B (de) * | 1961-05-31 | 1965-05-13 | Philips Nv | Magnetkernschalter |
DE1290587B (de) * | 1967-09-08 | 1969-03-13 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur Umsetzung der durch einen elektromechanischen Umschaltekontakt erzeugten Schaltvorgaenge in elektronisch auswertbare Zustaende |
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