DE1279078C2 - Impulsgenerator mit einem durch ein zeitbestimmendes Glied an seiner Basis angesteuerten Transistor - Google Patents
Impulsgenerator mit einem durch ein zeitbestimmendes Glied an seiner Basis angesteuerten TransistorInfo
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- DE1279078C2 DE1279078C2 DE1967T0034444 DET0034444A DE1279078C2 DE 1279078 C2 DE1279078 C2 DE 1279078C2 DE 1967T0034444 DE1967T0034444 DE 1967T0034444 DE T0034444 A DET0034444 A DE T0034444A DE 1279078 C2 DE1279078 C2 DE 1279078C2
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- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
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- H03K3/2828—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 astable using two active transistors of the complementary type in an asymmetrical circuit configuration
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Impulsgenerator mit einem durch ein zeitbestimmendes
Glied an seiner Basis angesteuerten Transistor.
Gerade von Impulsgeneratoren werden vielfach Eigenschaften gefordert, die mit herkömmlichen
Schaltungen oft überhaupt nicht oder nur unzulänglich erfüllt werden. Bei vielen dieser Schaltungen ist
beispielsweise die Impulsfolgefrequenz sehr stark von der Höhe der Batteriespannung abhängig. Dieses
macht dann beim Einsatz derartiger Generatoren in batteriegespeisten Geräten aufwendige schaltungstechnische Gegenmaßnahmen nötig. Außerdem erfordern der größte Teil dieser Impulsgeneratoren
sehr eng tolerierte Bauelemente, da sich Streuungen der Kennwerte dieser Bauelemente unmittelbar auf
die Impulsfrequenz auswirken.
Um das Frequenzverhalten von Impulsgeneratoren zu verbessern, wurde nun bereits vorgeschlagen,
einen derartigen Generator so auszubilden, daß die Batterie während der Impulsdauer von dem zeitbestimmenden Glied abgetrennt ist und dieses Glied
von einem während der Impulspause aufgeladenen Kondensator betrieben wird. Diese in ihrem Aufbau
relativ aufwendige Schaltung verhindert jedoch nur, daß der ansteigende Innenwiderstand einer alternden
Batterie eine Veränderung der Impulsfolgefrequenz verursacht. Änderungen der Versorgungsspannunj!
selbst und Streuungen der Kennwerte der Bauelemente, insbesondere der Transistoren, gehen auch
bei dieser Schaltung voll in die Impulsfrequenz ein.
Es sind bereits Schaltungen bekannt, bei denen in der Emitterzuleitung eines Transistors ein Widerstand liegt, der zugleich Bestandteil eines Spannungsteilers ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen vorteilhaften Impulsgenerator anzugeben, der
die angeführten Nachteile bekannter Impulsgeneratoren nicht aufweist und der aus einem durch ein
zeitbestimmendes Glied an seiner Basis angesteuerten Transistor und mindestens einem weiteren Transistor besteht, der in seinem Stromweg parallel zum
ersten Transistor Hegt und gleichzeitig mit dem ersten Transistor geöffnet oder geschlossen ist. Dieser
Impulsgenerator ist erfindungsgemäß so aufgebaut,
daß die Ströme den beiden Transistoren in an sich bekannter Weise über einen gemeinsamen Widerstand
zugeführt werden, daB der an seiner Basis durch das zeitbestimmende ÄC-Glied angesteuerte
Transistor einen Emitterwiderstand aufweist, der gleichfalls in an sich bekannter Welse Bestandteil
eines diesem Transistor parallelliegenden und mit Widerständen aufgebauten Spannungsteilers ist, und
daß die Widerstände so dimensioniert sind, daß die Spannung am Emitterwiderstand beim öffnen der «>
beiden Transistoren zusammenbricht, so daß die volle Kondensatorspannung des zeitbestimmenden
Gliedes als Steuerspannung wirksam wird und sich der Basisstrom durch den angesteuerten Transistor
nochmals wesentlich erhöht
Es ist zwar bereits eine Schaltung für einen Impulsgenerator
hergestellt worden, bei der den beiden Transistoren die Ströme über einen gemeinsamen
Widerstand zugeführt werden. Bei dieser Schaltung weist der an seiner Basis durch das zeitbestimmende «>
RC-Glied angesteuerte Transistor gleichfalls einen
Widerstand auf, der zugleich Bestandteil eines diesem Transistor parallelliegenden und mit Widerständen
aufgebauten Spannungsteilers ist Bei dieser Schaltung ist jedoch der Emitterwiderstand mit a$
einem Elektrolytkondensator überbrückt Außerdem liegt parallel zu dem Spannungsteiler ein zusätzlicher
Kondensator. Beide Kondensatoren verhindern, daß die Spannung am Emitterwiderstand beim Offnen
der beiden Transistoren zusammenbricht
Dagegen sind bei der erfindungsgemäßen Schaltung die Widerstände so dimensioniert, daß beim
öffnen der beiden Transistoren die Spannung am Emitterwiderstand zusammenbricht, so daß die volle
Kollektorspannung des RC-Gliedes als Steuerspannung wirksam wird, wodurch sich der Basisstrom
durch den angesteuerten Transistor wesentlich erhöht. Daraus resultiert eine Erhöhung der Flankensteilheit
der Impulse.
Die besonderen Vorteile dieses Generators bestehen nun darin, daß er einmal eine sehr geringe
Stromaufnahme besitzt, da er nur in einer Impulsphase der Spannungsquelle Strom entnimmt, was ihn
für den Einsatz in batteriebetriebenen Geräten, wie beispielsweisf Warnblinkanlagen aller Art, besonders *5
geeignet macht. Andererseits liefert er infolge der vom Spannungsteiler an den Emitter zurückgeführten
Signalspannung Impulse mit sehr steilen Flanken und ist mit seiner Impulsfolgefrequenz wegen dieser
signalabhängigen Vorspannung am Emitter von der Basis-Emitter-Schwellspannung des vom zeitbestimmenden
Glied angesteuerten Transistors unabhängig.
Es empfiehlt sich, für den ersten und den zweiten Transistor komplementäre Transistoren einzusetzen.
An Hand der F i g. 1 bis 4 soll nun der Aufbau und die Wirkungsweise dieses Generators näher erläutert
werden.
F i g. 1 zeigt einen Impulsgenerator mit den beiden Transistoren Tl und T2, wobei für Tl ein Transistor
vom npn-Typ und für Tl einer vom pnp-Typ gewählt ist. In dem für beide Transistoren gemeinsamen
Stromweg ist der Arbeitswiderstand R1 vorgesehen. Der Transistor Tl besitzt in diesem Ausführungsbeispiel
neben einem Kollektorwiderstand R 2 auch einen Emitterwiderstand R 3, der zusam- 6s
men mit dem Widerstand R 4 einen Spannungsteiler zwischen den Schaltungspunkten α und b bildet. Über
diesen Spannungsteiler wird ein Teil der zwischen diesen Punkten liegenden Spannung V1 als signalabhängige
Vorspannung an den Emitter des Transistors Tl gelegt Der Transistor Γ2 ist mit seiner
Basis direkt an den Kollektor des Transistors Tl angeschlossen.
Das zeitbestimmende ÄC-Glied kann an sich beliebig ausgeführt sein. Für dieses Beispiel
wurde jedoch ein Kondensator C1 in Serie mit einem Widerstand RS vorgesehen. Der Entladungsweg dieses
Kondensators führt dann über den Basiswiderstand R 6, die Basis-Emitter-Strecke von Tl und den
Emitterwiderstand R 3. Für ein einwandfreies Arbeiten der Schaltung ist allerdings zweckmäßig, wenn
der Ladewiderstand R S groß gegenüber dem Widerstand der genannten Entladestrecke ist Läßt sich
dieses aus irgendwelchen Gründen nicht realisieren, so wird vorteilhafterweise, wie F i g. 2 zeigt, in Serie
mit dem Ladewiderstand R 5 eine Diode D1 so angeordnet
daß sie zwar eine Aufladung des Kondensators über R 5 erlaubt, jedoch seine Entladung über
diesen Widerstand verhindert. Selbstverständlich könnte bei diesen Beispielen die Polarität der Transistoren
auch vertauscht sein, wobei dann allerdings
sowohl die Batterie als auch gegebenenfalls die Diode Dl eine andere Polung aufweisen müßten. Die Arbeitsweise
der Schaltung läßt sich nun folgendermaßen erklären:
Der Kondensator C1 sei bis auf einen geringen
Spannungsrest so weit entladen, daß der Transistor Tl und mit diesem auch der Transistor T 2 gesperrt
sind. An den Punkten α und b steht dann etwa die volle Batteriespannung, die den Kondensator C1
über den Widerstand R 5 auflädt. Erreicht die Kondensatorspannung nun einen Wert, der etwa der
Summe aus Emitter-Basis-Schwellspannung von Tl und der Spannung am Teilerwiderstand R 3 entspricht,
so öffnet der Transistor Tl und mit ihm der Transistor
T2. Infolge des hohen Stromes, der jetzt durch den gemeinsamen Arbeitswiderstand R 1 fließt, bricht
die Spannung V1 zusammen und mit ihr die Spannung
am Widerstand R 3. Damit wird nun die volle Kondensatorspannung als Steuerspannung wirksam,
wodurch sich der Basisstrom durch Tl nochmals wesentlich erhöht und der Transistor mit Sicherheit
vollständig durchgesteuert wird. Beide Transistoren verbleiben dann im leitenden Zustand, bis sich der
Kondensator so weit entladen hat. daß der Entladungsstrom zu Null wird.
Anschließend gehen dann beide Transistoren in den gesperrten Zustand über, wodurch die Spannung
Vt dann wieder nahezu den Wert der Batteriespannung
erreicht. Damit stellt sich auch am Teilerwiderstand R 3 eine Vorspannung ein, die den Sperrvorgang
von Tl und T2 unterstützt und den gesperrten Zustand dieser Transistoren so lange aufrechterhält,
bis der Kondensator, wie bereits beschrieben, so weit aufgeladen ist, daß er sich über die Basis-Emitter-Strecke
von T1 entladen kann.
Ein weiteres Beispiel für den erfindungsgemäßen Generator ist in F i g. 3 gezeigt. In dieser Schaltung
ist zwischen den Transistoren Tl und T 2 ein Treibertransistor T3 vorgesehen. Der Treibertransistor
hat dabei die gleiche Polarität wie der Transistor T 2. Als Arbeitswiderstand ist im Stromweg von T 3 der
Emitterwiderstand Ä7 vorgesehen. Die Basis des Treibertransistors T3 ist mit dem Kollektor von Tl
verbunden, während die Basis von T2 ihr Signal vom Emitter des Transistors T 3 erhält Im übrigen
unterscheidet sich diese Schaltung im Aufbau und
nicht von den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnungen.
'
Es bleibt noch zu erwärmen, daß bei all diesen Schaltungen parallel zum Emitterwiderstand R 3 ein
Kondensator C 2 vorgesehen sein kann, der verhindert, daß der Batteriespannung überlagerte Störungen
eine Fehlsynchronisation des Oszillators verursachen. Andererseits können jedoch bewußt negative
Impulse dem Emitter von Tl zugeführt werden, um den Generator mit einem äußeren Signal zu synchronisieren.
Während bei diesen Beispielen der vom Generator angesteuerte Verbraucher direkt den gemeinsamen
Arbeitswiderstand darstellen kann, ist in der F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem dieser Verbraucher
R 8 in Serie mit einem eigenen Schalttransistor 74 direkt zwischen den Klemmen der Bat-
S teriespannung liegt. Die übrige Schaltung entspricht der aus F i g. 1 bekannten Anordnung, allerdings mit
der Änderung, daß der Transistor Tl einen Kollektorwiderstand R 9 besitzt. Auch in dieser Schaltung
ist es wieder denkbar, daß in Serie mit dem
ίο Ladewiderstand R S eine Diode angeordnet ist oder
daß zur Verhinderung von Fchlsynchronisation parallel zum Emitterwiderstand R 3 ein Kondensator
liegt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Impulsgenerator mit einem durch ein zeitbestimmendes ÄC-Glied an seiner Basis angesteuerten Transistor und mindestens einem weiteren Transistor, der in seinem Stromweg parallel zum ersten Transistor liegt und gleichzeitig
mit dem ersten Transistor geöffnet oder ge- ίο schlossen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ströme der beiden Transistoren in bekannter Weise über einen gemeinsamen Widerstand zugeführt werden, daß der an seiner Basis
durch das zeitbestimmende ÄC-Glied angesteuerte Transistor einen Emitterwidersiand aufweist, der gleichfalls in bekaanter Weise Bestandteil eines diesem Transistor parallelliegenden und mit Widerständen aufgebauten Spannungsteilers ist, und daß die Widerstände so di- ao
mensioniert sind, daß die Spannung am Emitterwiderstand beim öffnen der beiden Transistoren
zusammenbricht, so daß die volle Kondensatorspannung des zeitbestimmenden Gliedes als
Steuerspannung wirksam wird und sich der Ba- as sisstrom durch den angesteuerten Transistor
nochmals wesentlich erhöht.
2. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Transistor zueinander komplementär sind.
3. Impulsgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als Rechteckgenerator
arbeitet.
4. Impulsgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im KoHektorkreis des ersten
Transistors ein Arbeitswiderstand vorgesehen ist und daß der Kollektor des ersten Transistors
mit der Basis des zweiten Transistors verbunden ist.
5. Impulsgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für das zeitbestimmende
Glied ein Kondensator vorgesehen ist, in dessen Entladungsweg über die Basis-Emitter-Strecke
des ersten Transistors ein Widerstand unmittelbar vor der Basis vorgesehen ist, und daß der
Kondensator außerdem in Serie mit einem Ladewiderstand den Stromwegen durch die beiden
Transistoren parallel geschaltet ist.
6. Impulsgenerator nach Anspruch S1 dadurch
gekennzeichnet, daß in Serie mit dem Ladewiderstand eine Diode liegt und daß diese Diode so
gepolt ist, daß sie eine Entladung des zeitbestimmenden Kondensators verhindert.
7. Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jj
zur Synchronisierung des Generators mit einem lußeren Signal am Emitter des ersten Transistors
negative Synchronisierimpulse eingespeistwerden.
8. Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem ersten Transistor und dem zweiten Transistor ein dritter Transistor als Treiber geschaltet ist, der die gleiche Polarität wie der
zweite Transistor besitzt und ebenfalls einen Emitterwiderstand hat, und daß die Basis dieses e3
dritten Transistors mit dem Kollektor vom ersten und der Emitter des dritten Transistors mit der
Basis vom zweiten verbunden ist.
9. Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
dem Emitterwiderstand des eisten Transistors ein Kondensator parallel geschaltet ist
10. Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Verbraucher gleichzeitig der Arbeitswiderstand ist
11. Impulsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die zu schaltende Last in Serie mit einem Ausgangstransistor direkt zwischen den Klemmen
der Spannungsversorgung liegt
12. Impulsgenerator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß dieser,Ausgangstransistor die gleiche Polarität wie der erste aufweist
und daß die Basis dieses Ausgangstransistors mit dem Kollektor des zweiten Transistors verbunden
ist
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1967T0034444 DE1279078C2 (de) | 1967-07-28 | 1967-07-28 | Impulsgenerator mit einem durch ein zeitbestimmendes Glied an seiner Basis angesteuerten Transistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1967T0034444 DE1279078C2 (de) | 1967-07-28 | 1967-07-28 | Impulsgenerator mit einem durch ein zeitbestimmendes Glied an seiner Basis angesteuerten Transistor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1279078B DE1279078B (de) | 1968-10-03 |
DE1279078C2 true DE1279078C2 (de) | 1973-02-08 |
Family
ID=7558517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1967T0034444 Expired DE1279078C2 (de) | 1967-07-28 | 1967-07-28 | Impulsgenerator mit einem durch ein zeitbestimmendes Glied an seiner Basis angesteuerten Transistor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1279078C2 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1205141B (de) * | 1964-07-25 | 1965-11-18 | Schmidt Geb Metallwarenfab | Multivibrator mit zwei komplementaeren Transistoren |
-
1967
- 1967-07-28 DE DE1967T0034444 patent/DE1279078C2/de not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1205141B (de) * | 1964-07-25 | 1965-11-18 | Schmidt Geb Metallwarenfab | Multivibrator mit zwei komplementaeren Transistoren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1279078B (de) | 1968-10-03 |
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