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Bistabile Kippschaltung mit zwei sich gegenseitig steuernden Transistoren,
insbesondere für Fernmeldeanlagen 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
Weiterbildunng 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.
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Besondere Schwierigkeiten entstehen dann, wenn die auszuwertenden
längeren Impulse durch Schaltmittel erzeugt werden, die Prellungserscheinungen zeigen.
Ein Differenzieren der rechteckfönnigen, über einen Relaiskontakt zugeführten Impulse
allein kann diese Schwierigkeiten nicht beseitigen, weil dabei die Prellungen am
Ende des Impulses nicht unterdrückt werden. 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.
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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
paraffel 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 größer ist als die Dauer eines Impulses.
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Hierbei ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, daß für die verschiedenen
Umladevorgänge stets die gleiche Zeitkonstante wirksam ist., Da bei den auszuwertenden
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
Fernsprechvermittlungseinriehtungen, Verwendung.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, zur Erzielung von verschieden
großen Umladezeiten bzw. Ladezeiten der Kondensatoren jedem der Transistoren einer
bistabilen Kippschaltung ein emimaschiges Netzwerk zuzuordnen, 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 dem dem anderen Transistor zugeordnetenAbleitwiderstand
an der positiven Vorspannung.
Bei all diesen Anordnungen ist es
aber erforderlich, daß der Steuerimpuls an die Kippschaltung nicht länger angelegt
wird, als die Zeitkonstante des Netzwerkes zuläßt. Die Erfindung geht von derartigen
bistabilen Kippschaltungen mit zwei sich gegenseitig steuernden Transistoren aus
und insbesondere von solchen Schaltungen, bei denen die Fortschaltung durch aufeinanderfolgende
gleichsinnige, über einen Relaiskontakt zugeführte Impulse erfolgt. Aufgabe der
Erflndung war es, die durch die Zeitkonstante in dem Netzwerk auftretenden Schwierigkeiten
zu vermeiden und eine Anordnung zu schaffen, bei der die zulässige Höchstdauer der
zugeführten Impulse von den Zeitkonstanten unabhängig ist und bei der außerdem die
unerwünschten Einflüsse von Prellungen des Impulskontaktes verhindert sind. Erfindungsgemäß
wird dies dadurch erreicht, daß in dem in an sich bekannter Weise jeweils in der
Verbindung zwischen der Basis des einen Transistors mit dem Kollektor des anderen
Transistors liegenden, aus der Parallelschaltun- eines ohmschen Widerstandes und
eines Kondensators bestehenden Impedanznetzwerk ein Kontakt des Impulsrelais angeordnet
ist, der den Kondensator über die Dauer des zugeführten Impulses abtrennt, wobei
der die Impulse zuführende Kontakt vor dem den Kondensator abtrennenden Kontakt
geschlossen wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an Hand der Zeichnung erläutert.
Die Kippschaltung weist in bekannter Weise zwei Transistoren T 1 und
T 2 auf, deren Emitter an Erdpotential liegt.
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Die Kollektoren der beiden Transistoren sind über die Widerstände
Wil und Wi2 an die Spannung Ul gelegt. Die Basen der beiden Transistoren liegen
über die Widerstände Wi 5 und Wi 6 dauernd an der Spannung
U2. In der Verbindung von der Basis des Transistors T2 zum Kollektor des
Transistors Tl liegt ein aus Widerstand Wi 3 und Kondensator C 1 bestehendes
Impedanznetzwerk. Ein entsprechendes, aus dem Widerstand Wi 4 und dem Kondensator
C 2 bestehendes Impedanznetzwerk liegt zwischen der Basis des Transistors
Tl und dem KoRektor des Transistors T 2. Vor den Kondensatoren C 1 bzw.
C 2 liegt jeweils ein Ruhekontakt des Impulsrelais R. Dieses Relais R wird
durch die einlaufenden Impulse erregt. Mit seinem Kontakt r 1 (1)
gibt dieses Relais einen einlaufenden Impuls über die Gleichrichter G 1 und
G 2 an die Basen der beiden Transistoren weiter, Die obenerwähnten Ruhekontakte
rll(2) und rIII(2) trennen die beiden Kondensatoren ab. Durch die in Klammern
bei den Kontaktbezeichnungen stehenden Ziffern 1 bzw. 2 ist angegeben, in
welcher Reihenfolge die Kontakte bei der Erregung des Relais betätigt werden. Es
schließt also zuerst der Kontakt r 1 (1), bevor die Kontakte
r 11 (2) und r 111 (2) öffnen. Durch das öffnen der Ruhekontakte bleibt
der Ladungszustand der Kondensatoren Cl und C2 erhalten, und dadurch
bleibt auch der vorherige Schaltzustand der Kippschaltung festgehalten, solange
das Relais R erregt ist, d. h. solange der zugeführte Impuls dauert. Der
Impuls kann praktisch unbegrenzte Dauer aufweisen. Es ist hier für den Umladevorgang,
der Kippschaltung keine Zeitkonstante mehr maßgebend. Bei Impulsende schließen erst
die Kontakte rIl(2) und rIII(2), und dann erst öffnet Kontakt rI(l). Die KondensatorenC1
und C2 sind dadurch wieder angeschaltet und bestimmen jetzt durch ihren Ladungszustand
die Kipprichtung. Die zeitliche Folge der Kontakte verhindert, daß der Zustand der
Kippschaltung instabil wird.
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Der große Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der der Kippschaltung
zugeführte Impuls von behebiger Dauer sein kann und nicht mehr durch die Zeitkonstanten
des Netzwerkes begrenzt ist. Die nach dem Schließen der Kontakte r 11
(2) und r 111 (2) in den Netzwerken auftretende Zeitkonstante ist
ohne Einfluß auf die Umladevorgänge. Dafür aber werden durch diese Zeitkonstante
eventuell auftretende Prellungen zu Beginn und Ende des Impulses sicher überbrückt.