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Bistabile Kippschaltung, insbesondere für Fernmeldeanlagen Zusatz
zum Patent 1093 412 Gegenstand der Patentschrift 1093 412 ist eine 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. Jedem Transistor ist ein einmaschiges Netzwerk
zugeordnet, das aus einem ohmschen Widerstand, einem als Schalter verwendbaren Schaltmittel
und einem Kondensator besteht und als Dreieckschaltung ausgebildet ist. Die Verbindungsstelle
zwischen dem Kondensator und dem ohmschen Widerstand liegt dabei am Kollektor des
zugehörigen Transistors, die Verbindungsstelle zwischen dem ohmschen Widerstand
und dem Schaltmittel ist an der Basis des anderen Transistors angeschlossen, während
die Verbindungsstelle zwischen dem Schaltmittel und dem Kondensator über den dem
anderen Transistor zugeordneten Ableitwiderstand an der positiven Vorspannung liegt.
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Mit dieser Kippschaltung lassen sich verschiedene Zeitkonstanten für
die Aufladung und Entladung bzw. Umladung der beiden Kondensatoren erreichen. Insbesondere
läßt sich ein Unterschied in den Ladungszuständen der beiden Kondensatoren beim
Ansteuern der Kippschaltung über eine längere Zeit erhalten, so daß nicht nur die
Ansteuerung mit einem Nadelimpuls, sondern auch die Ansteuerung mit einem längeren
Impuls die Kippschaltung sicher in den anderen stabilen Zustand überführt.
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Solche längere Steuerimpulse können durch Schaltmittel erzeugt werden,
die Prellungserscheinungen zeigen. Die Kontaktprellungen können nun zwar nicht dazu
führen, das sich die Kippschaltung nach dem Ende eines Steuerimpulses in einem falschen
Zustand befindet, doch werden diese Prellungen am Ausgang der Kippanordnung abgebildet,
was vielfach störend sein kann.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, für die oben beschriebene
Kippschaltung ein Mittel zu finden, das Prellungserscheinungen am Ausgang der Kippschaltung
unterdrückt. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zwischen den Basen
der Transistoren ein nichtlinearer Widerstand und ein mit einem Widerstand überbrückter
Kondensator in Reihe liegen.
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An Hand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.
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Die Zeichnung zeigt eine Kippschaltung mit zwei Transistoren Trl.,
Tr2, deren Kollektoren über je einen Belastungswiderstand Wi 1 bzw. W12 mit
dem negativen Pol U 1 und deren Emitter mit dem geerdeten Pol der Betriebsspannungsquelle
verbunden sind. Jedem Transistor ist eine Dreieckschaltung zugeordnet, die aus je
einem Kondensator C 1 bzw. C2, einem Widerstand Wi 3 bzw. Wi
4 und einer Diode Gr3 bzw. Gr4 besteht. Die Verbindungsstelle 1 bzw. 2 zwischen
dem Widerstand und dem Kondensator liegt dabei am Kollektor des zugehörigen Transistors,
die Verbindungsstelle 3 bzw. 4 zwischen dem Widerstand und der Diode ist jeweils
an die Basis des anderen Transistors angeschlossen, während die Verbindungsstelle
5 bzw. 6 zwischen dem Gleichrichter und dem Kondensator über jeweils einen Ableitwiderstand
W15 bzw. Wi 6 mit dem positiven Pol U2 der Betriebsspannungsquelle
verbunden ist. Zwischen den Basen der Transistoren liegt eine Diode Gr5 und ein
Widerstand Wi7 in Reihe, wobei dem Widerstand Wi 7 noch ein Kondensator C
3 parallel geschaltet ist. über je eine Entkopplungsdiode Grl bzw. Gr2 sind die
Basen der Transistoren weiterhin mit dem Steuereingang J verbunden, dem zur Umschaltung
der Kippschaltung ein die Transistoren sperrender positiver Impuls zugeführt wird.
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Es sei angenommen, die Kippschaltung befinde sich gerade in dem Zustand,
in dem der Transistor Trl gesperrt und der Transistor Tr2 durchlässig ist, dann
zeigen die Kondensatoren C 1 und C 2 infolge der Verschiedenheit der an ihren Klemmen
liegenden Potentiale verschieden große Ladungen. So hat der Kondensator C2, dessen
eine Klemme 2 etwa Erdpotential und dessen andere Klemme ein zur Sperrung des Transistors
Tr 1 ausreichendes, schwach
positives Potential aufweist,
eine wesentlich kleinere Ladung als der Kondensator C 1, dessen eine Klemme 1 etwa
das negative Potential U 1 und dessen andere Klemme 5 ein zur Aussteuerung des Transistors
Tr2 ausreichendes, schwach negatives Potential aufweist. Die Dioden Gr3, Gr4 sind
in diesem Falle leitend, so daß die Punkte 3 und 5 bzw. die Punkte 4 und 6 etwa
potentialgleich sind. Da die Basis des Transistors Tr 1 -positiv, die Basis des
Transistors Tr 2 dagegen negativ vorgespannt ist, fließt ein Strom über den
Widertand Wi7 und die Diode Gr5, wobei sich der Kondensator C 3 auf die am Widerstand
Wi7 abfallende Spannung auflädt.
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Mit dem Beginn des Steuerimpulses wird zusätzlich zu dem Transistor
Tr 1 der Transistor Tr 2 gesperrt. Der Kondensator C3 entlädt sich
über den Widerstand Wi7. Gleichzeitig fließt ein größerer Strom in den Widerständen
Wi 3, Wi 4. Da der jeweilige Spannungsabfall an diesen Widerständen
größer als die Spannung am entsprechenden Kondensator C1 bzw. C2 ist, werden die
Dioden Gr3, Gr4 gesperrt. Die Kondensatoren C1, C2 beginnen sich nun über die (hochohmigen)
Widerstände W15, Wi 6 weiter aufzuladen. Die Ladezeit ist dabei ein
Maß für die Fähigkeit, den ursprünglichen Zustand der Kippschaltung gespeichert
zu halten. Dauert der Steuerimpuls so lange, daß die Kondensatoren C1, C2 etwa gleiche
Ladungen annehmen, so ist keine richtige Arbeitsweise möglich. Ist der Steuerimpuls
jedoch kürzer, so ist nach Ende des Steuerimpulses die Spannung am Kondensator C2
immer noch kleiner als diejenige am Kondensator Cl. Unmittelbar nach Ende
des Steuerimpulses beginnt sich der Kondensator C 1 vorwiegend über die Diode Gr
3 und den Widerstand Wi 3
zu entladen. An der Basis des Transistors
Tr2 stellt sich infolge des großen Spannungsabfalls am Widerstand Wi3 positives
Potential ein, während das Basispotential des Transistors Trl infolge des kleineren
Spannungsabfalls am Widerstand W!4 negativ wird. Das bedeutet, daß der Transistor
Tr 1 in den leitenden, der Transistor Tr2 dagegen in den nichtleitenden Zustand
gelangt und daß die Diode Gr 5 gesperrt wird.
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Am Anfang oder Ende dieses Steuerimpulses auftretende Prellungen erscheinen
am Ausgang der Kippschaltung, dem Kollektor des Transistors Tr2, nicht, da der Transistor
Tr2 während eines Prellimpulses durch diesen selbst und während einer Prellücke
infolge der größeren Ladung des Kondensators C 1 gesperrt wird.
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Nach dem Ende des Steuerimpulses werden die Kondensatoren C1, C2 nicht
nur entladen, sondern auch gemäß dem neuen Zustand der Kippschaltung umgeladen,
so daß nun der Kondensator C 1 die kleinere Spannung und der Kondensator C2 die
größere Spannung aufweist. Beim Beginn des jetzt folgenden Steuerimpulses wird zusätzlich
zum Transistor Tr2 der Transistor Trl gesperrt. Ist dieser zweite Steuerimpuls beendet,
dann schaltet die Kippschaltung wegen der unterschiedlichen Ladungen der Kondensatoren
Cl, C2 wieder in den anfangs geschilderten Zustand um. Diese Umschaltung jedoch
erfolgt relativ langsam, da die Diode Gr 5 leitend und damit der Kondensator
C 3 wirksam wird. Im ersten Moment nach dem Ende des zweiten Steuerimpulses liegt
aus diesem Grund an der Basis des Transistors Tr2 etwa das gleiche positive Potential
wie an der Basis des Transistors Trl. Erst mit der steigenden Spannung am Kondensator
C3 kann der Transistor Tr2 allmählich vom gesperrten in den leitenden Zustand übergehen.
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Prellungen am Anfang und Ende des zweiten Steuerimpulses erscheinen
am Ausgang 2 der Kippschaltung praktisch nicht. Der Transistor Tr2 bleibt während
eines Prellimpulses durch diesen selbst und während einer Prellücke durch die Wirkung
des Kondensators C3 gesperrt.