DE1817375A1 - Multi-stable multivibrator with three or more transistors as switches (ring counter) - Google Patents

Description

Multistabile Kippschaltung mit drei oder mehr Transistoren als Schalter (Ringzähler) Die Erfindung löst die Aufgabe, den Aufwand an Bauelementen für eine multistabile Kippschaltung mit drei oder mehr Transistoren als Schalter zu verringern, bei der jeweils ein Transistor leitend ist und jeder Kollektor über je einen Widerstand mit jeder Basis der anderen Transistoren verbunden ist und in jeder Kollektorleitung ein Arbeitswiderstand, z.B. in Form einer Anzeigelampe s liegt und Qede basis über einen Widerstand geerdet ist und der Schaltimpuls gleichzeitig an alle Basiselektroden gelegt wird. Kippschaitungen mit drei oder mehr Verstärkerelementen werden bekanntlich auch als Ringzähler bezeichnet. Multi-stable multivibrator with three or more transistors as switches (Ring counter) The invention solves the problem of reducing the cost of components for a to reduce multistable trigger circuit with three or more transistors as switches, each of which has one transistor conducting and each collector has a resistor connected to each base of the other transistors and in each collector line a working resistance, e.g. in the form of an indicator lamp s, and Qede basis above a resistor is grounded and the switching pulse is sent to all base electrodes at the same time is placed. Kippschaitungen with three or more amplifier elements are known also known as a ring counter.

Kippschaltungen der oben beschriebenen Art sind s.B. bei Empfängern mit Suchlaufabstimmung zur selbsttätigen Wellenbereichumschaltung am =nde eines jeden Bereiches anwendbar, indem gleichzeitig mit der Abstimmung mittels einer Kapazitätsdiode ein Kondensator aufgeladen wird, der sich bei einer vorbestimmten Spannung über einen Unijunction-Transistor entladet und dadurch einen Schaltimpuls an die Kippschaltung abgibt, die in den nächsten Schaltzustand der Schaltfolge gebracht wird.Flip-flops of the type described above are s.B. at recipients with search tuning for automatic waveband switching at the end of one Applicable to any range by simultaneously using the vote by means of a varactor diode a capacitor is charged, which turns over at a predetermined voltage discharges a unijunction transistor and thereby sends a switching pulse to the flip-flop outputs, which is brought into the next switching state of the switching sequence.

Die bisher bekannten Kippschaltungen der oben beschriebenen Art benötigen außer Transistoren und Ohmschen Widerständen auch noch drei oder mehr Dioden, damit von einem Transistor immer nur auf einen vorbestimmten anderen Transistor umgeschaltet wird Zeitschrift "Funkschau" 1967, Seite 565; Zeitschrift "NTZ" 1968, Heft 11, Seite 162 - 165; DAS 1 064 105, Fig. 2 und 4).The previously known trigger circuits of the type described above require In addition to transistors and ohmic resistors, there are also three or more diodes, with it of one transistor only ever a predetermined other transistor The magazine "Funkschau" is switched over in 1967, page 565; Magazine "NTZ" 1968, Issue 11, pages 162-165; DAS 1 064 105, Figures 2 and 4).

Es ist auch eine multistabile Kippschaltung mit drei oder mehr Transistoren bekannt (DAS 1 064 105, Fig. 1 und 3), bei der keine Dioden erforderlich sind, jedoch ist bei dieser Kippschaltung jeweils ein Transistor gesperrt und die übrigen Transistoren sind leitend, während sich die Erfindung auf eine Kippschaltung bezieht, bei der jeweils ein Transistor leitend und die übrigen Transistoren gesperrt sind.It is also a multistable trigger circuit with three or more transistors known (DAS 1 064 105, Fig. 1 and 3), in which no diodes are required, however In this flip-flop, one transistor is blocked and the other transistors are conductive, while the invention relates to a flip-flop circuit in which one transistor is conductive and the remaining transistors are blocked.

Die Erfindung besteht bei der anfangs beschriebenen, als bekannt vorausgesetzten Kippschaltung mit drei oder mehr Transistoren als Schalter darin, daß die von je einem Kollektor zu den Basiselektroden der anderen Transistoren führenden Widerstände untereinander und damit auch die Basisvorspannungen der jeweils gesperrten Transistoren so verschieden bemessen sindt ß die Transistoren durch einen Schaltimpuls immer in derselben Schaltfolge leitend werden, ohne daß dafür Dioden erforderlich sind.The invention consists in that which is described at the beginning and is assumed to be known Flip-flop with three or more transistors as switches in that of each a collector to the base electrodes of the other transistors leading resistors with each other and thus also the base bias voltages of the respective blocked transistors The transistors are always so differently dimensioned by a switching pulse become conductive in the same switching sequence without the need for diodes.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Schaltung und Bemessung beruht darauf, daß aufgrund der verschieden groß bemessenen Widerstände z.B. in einer dreistufigen Kippschaltung bei leitendem Transistor 1 sich die Kollektorspannung des gesperrten Transistors 2 in einem anderen Verhältnis zur Herstellung der Basisvorspannung des gesperrten Transistors 3 aufteiltJals die Kollektorspannung des gesperrten Transistors 3zur Herstellung der Basisvorspannung des gesperrten Transistors 2 aufgeteilt wird. Infolge dessen haben die jeweils gesperrten Transistoren eine untereinander verschiedene Basisvorspannung, so daß beim folgenden Schaltimpuls der eine von beiden Transistoren zuerst leitend wird und damit die beiden anderen Transistoren gesperrt werden. Auf diese neuartige Weise wird ohne Verwendung von Dioden die richtige Schaltfolge erzwungen.The effect of the circuit and dimensioning according to the invention is based on that due to the differently sized resistances, e.g. in a three-stage Flip-flop when transistor 1 is conducting, the collector voltage of the blocked Transistor 2 in a different ratio to produce the base bias of the blocked transistor 3 as the collector voltage of the blocked transistor 3 to produce the base bias of the blocked transistor 2 is divided. As a result, the respective blocked transistors have different ones from one another Base bias, so that with the following switching pulse one of the two transistors first becomes conductive and thus the other two transistors are blocked. on this new way of enforcing the correct switching sequence without the use of diodes.

Eine Weiterbildung der Erfindung löst die Aufgabe, bei der erfindungsgemä'ßen Kippschaltung wahlweise eine Umschaltung von Hand vornehmen zu können, und zwar so, daß eine Fernbedienung der Kippschaltung ohne zusätzliche Leitungen zu der Bedienungseinheit, die die Anzeigelampen enthält, möglich ist.A further development of the invention solves the problem of being able to selectively change over by hand in the inventive flip-flop circuit, namely in such a way that remote control of the flip-flop circuit without additional lines to the operating unit, which controls the indicator lamps contains, is possible.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 ein Ausfuhrungsbeispiel der Erflndung und in Fig. 2 ein Beispiel für die erwähnte Weiterbildung der Erfindung.The drawing shows in FIG. 1 an exemplary embodiment of the invention and in FIG. 2 an example of the mentioned further development of the invention.

In Fig. 1 sind die drei Transistoren einer dreistufigen Kippschaltung mit 1,2 und 3 bezeichnet. Als kollektorseitige Arbeitswiderstände dienen die drei Anzeigelampen -10,20 und 30. Anstelle der Anzeigelampen oder zusätzlich zu ihnen können Ohmsche Widerstande verwendet werden. Die Basiselektroden der drei Transistoren sind über die Widerstände 5,6 und 7 mit einem gemeinsamen Punkt A verbunden, dem der Schaltimpuls gegen Erde zugeführt wird. Jeder Kollektor ist über je einen Widerstand mit den Basiselektroden der beiden anderen Transistoren verbunden, so daß zwischen den Kollektoren und Basiselektroden im ganzen sechs Widerstände liegen. Eine zusätzliche, hier erforderliche Rückkopplung wird durch den allen drei Transistoren gemeinsamen Emitterwiderstand 4 bewirkt.In Fig. 1, the three transistors are a three-stage trigger circuit labeled 1, 2 and 3. The three serve as work resistances on the collector side Indicator lights -10, 20 and 30. Instead of or in addition to the indicator lights Ohmic resistors can be used. The base electrodes of the three transistors are connected via the resistors 5, 6 and 7 to a common point A, the the switching pulse is fed to earth. Each collector has a resistor connected to the base electrodes of the other two transistors, so that between the collectors and base electrodes have a total of six resistances. An additional, The feedback required here is common to all three transistors Emitter resistor 4 causes.

Die von demselben Kollektor ausgehenden beiden Widerstände sind, wie die Erfindung vorschreibt, verschieden groß bemessen, nämlich im vorliegenden Beispiel 1,5 k=l und &,3 kJ2. Beispielsweise geht vom Kollektor des Transistors 2 ein Verbindungsweg über einen Widerstand 8 von 3,3 kJ2 zur Basis des folgenden Transistors 3 und außerdem ein Verbindungsweg über einen Widerstand 14 von 1,5 kl2 zur Basis des Transistors 1. Das Entsprechende gilt auch für die Verbindungswege von den Kollektoren der anderen beiden Transistoren 1 und 3 zu den Basiselektroden der anderen Transistoren. Nimmt man nun als Beispiel an, daß der Transistor 1 gerade leitend ist, so daß sein Kollektor gegenüber seinem Emitter praktisch keine Spannung führt, so werden die Kollektorspannungen der beiden gesperrten Translstoren 2 und 3 wegen der verschiedenen Bemessung der Widerstände verschieden geteilt. So erhält die Basis des Transistors 3 vom Kollektor des Transistors 2 eine durch das Verhältnis der Widerstënde 8 und 7 geteilte Vorspannung, die kleiner ist als die Basisvorspannung, die vom Kollektor des Transistors 3 über den Spannungsteiler 9,6 an die Basis des Transistors 2 geliefert wird. Wegen der größeren positiven Vorspannung an der Basis des Transistors 2 wird beim nächsten -Schaltimpuls dieser Transistor 2 leitend werden. Allerdings wird vorausgesetzt, daß die Dauer und Höhe des Schaltimpulses nicht beliebig groß ist, damit nicht vorkommen kann, daß die Transistoren 2 und 3 gleichzeitig genügend leitend werden und unter Umständen doch der Transistor 3 allein leitend bleibt. Die Spannung und die Länge des Schaltimpulses müssen also in einem vorbestimmten Bereich liegen, denn eine zu kleine Spannung und ein zu kurzer Impuls würden die Schaltung natürlich ebenfalls nicht zum Kippen bringen können.The two resistances coming from the same collector are how the invention prescribes different sizes, namely in the present example 1.5 k = l and &, 3 kJ2. For example, 2 comes in from the collector of transistor Connection path via a resistor 8 of 3.3 kJ2 to the base of the following transistor 3 and also a connection path via a resistor 14 of 1.5 kl2 to the base of transistor 1. The same applies to the connection paths from the collectors of the other two transistors 1 and 3 to the base electrodes of the other transistors. If one now takes as an example that the Transistor 1 just conducting so that its collector has practically no voltage in relation to its emitter, so the collector voltages of the two blocked translators 2 and 3 are due differently divided according to the different dimensioning of the resistances. So the base gets of transistor 3 from the collector of transistor 2 one by the ratio of Resists 8 and 7 split preload, which is less than the base preload, from the collector of transistor 3 via the voltage divider 9.6 to the base of the Transistor 2 is supplied. Because of the greater positive bias at the base of transistor 2, this transistor 2 will become conductive with the next switching pulse. However, it is assumed that the duration and level of the switching pulse are not arbitrary is large, so that it can not happen that the transistors 2 and 3 at the same time become sufficiently conductive and, under certain circumstances, the transistor 3 alone conductive remain. The voltage and the length of the switching pulse must therefore be within a predetermined range Range, because too low a voltage and too short an impulse would result in the Of course, the circuit cannot tip over either.

Die Lampen 10,20,30 in den Kollektorleitungen zeigen den jeweiligen Schaltzustand an. Außerdem bewirken sie durch ihre elektrische Trägheit, daß die Umschaltung nicht zu schnell erfolgt, da hierbei während der Dauer der Schaltimpulse eventuell mehrere Schaltzustände übersprungen werden könnten. Reicht die Trägheit der Lampen nicht aus, so läßt sich die Schaltgeschwindigkeit durch die gestrichelt eingezeichneten Kondensatoren der Länge des jeweils durch die übrige Schaltung der elektronischen Abstimmung gegebenen Schaltimpulses anpassen, was auch für Ohmsche Widerstände anstelle der Anzeigelampen gilt.The lamps 10, 20, 30 in the collector lines show the respective Switching status on. In addition, due to their electrical inertia, they cause the Switching does not take place too quickly, as this occurs during the duration of the switching impulses possibly several switching states could be skipped. Indolence is enough the lamps do not go out, the switching speed can be indicated by the dashed line indicated capacitors the length of each through the rest of the circuit of the electronic tuning of the given switching impulse, what also for ohmic Resistances instead of the indicator lights apply.

Der untere und mittlere Teil der Fig. 2 stimm;7 mit der Fig. 1 -überein. Oben sind neben den Anzeigelampen au,20,30 drei Doppelschalter iljl2,13 zu sehen, mit denen die Kippschaltung von Hand in den gewünschten Schaltzustand gebracht werden kann und zwar so, daß beim Betätigen eines Doppelschalters die daneben liegende Anzeigelampe und der zugehörige Transistor stromführend werden. Es sind Doppelschalter nötig, weil jeweils zwei Möglichkeiten bestehen. Soll z.B. der Transistor 2sund die zugehörige Anzeigelampe 20 durch Betätigen des daneben liegenden Doppelschalters leitend gemacht werden, so kann vorher entweder Transistor 1 mit Anzeigelampe 10 oder der Transistor 3 mit t. eigelampe 30 leitend gewesen sein. Nimmt man an, daß vorher der Transistor 3 mit Anzeigelampe 30 leitend war, so wird beim Betätigen des Doppelschalters 12 durch seinen rechten Schaltkontakt die Anzeigelampe 30 kurzgeschlossen. Dadurch erhält der schon vorher leitende Transistor 3 die volle Betriebsspannung als Kollektorspannung, so daß die Transistoren 1 und 2 gleichzeitig leitend gemacht würden, wenn nicht durch den linken Teil des Schalters 12 der Widerstand 16 als Nebenschluß zum Transistor 2 gelegt würde und dadurch die Basisvorspannuug des Transis-: tors 1 so weit abgesenkt würde, daß. der Transistor 1 keinen Strom ziehen kann. Durch Betätigen des Schalters 12 wird also nur der Transistor 2 leitend gemacht, während der Transistor 3 gesperrt wird und der Transistor 1 gesperrt bleibt. In dem anderen erwähnten Fall, daß vor dem Betätigen de Schalters 12 der Transistor 1 und die Anzeigelampe 10 leitend waren, hat der rechte Teil des Schalters 12 keine Wirkung, weil der Transistor 3 bereits. gespert ist und daher an seinem Kollektor die volle Betriebs spannung, steht. Die Umschaltung wird dann nur durch den linken Teil des Schalters 12 bewirkt, der den Widerstand 16 parallel zum Transistor ? legt, so daß seine Kollektorspannung absinkt und damit die Basisvorspannung des Transistors 1 so weit absinkt, daß der Transistor 1 gesperrt wird'. Sinngemäß die gleichen Vorgänge gelten für die anderen beiden Doppelschalter 11 und 13.The lower and middle part of FIG. 2 vote; 7 with FIG. Above, next to the indicator lamps au, 20,30, three double switches iljl2,13 can be seen with which the toggle switch can be brought into the desired switching state by hand in such a way that when a double switch is actuated, the adjacent indicator lamp and the associated transistor become live . Double switches are necessary because there are two options. If, for example, transistor 2s and the associated indicator lamp 20 are to be made conductive by actuating the double switch located next to it, either transistor 1 with indicator lamp 10 or transistor 3 with t. Eigelampe 30 have been conductive. Assuming that the transistor 3 with the indicator lamp 30 was previously conductive, the indicator lamp 30 is short-circuited when the double switch 12 is actuated by its right switching contact. As a result, the previously conductive transistor 3 receives the full operating voltage as collector voltage, so that the transistors 1 and 2 would be made conductive at the same time if the resistor 16 were not shunted to the transistor 2 through the left part of the switch 12 and thereby the base biasing of the Transistor 1 would be lowered so far that. the transistor 1 cannot draw any current. By operating the switch 12, only the transistor 2 is made conductive, while the transistor 3 is blocked and the transistor 1 remains blocked. In the other case mentioned, that the transistor 1 and the indicator lamp 10 were conductive before actuating de switch 12, the right part of the switch 12 has no effect because the transistor 3 is already. is blocked and therefore the full operating voltage is at its collector. The switching is then only effected by the left part of the switch 12, which has the resistor 16 in parallel with the transistor? sets, so that its collector voltage drops and thus the base bias of transistor 1 drops so far that transistor 1 is blocked '. The same procedures apply to the other two double switches 11 and 13.

Claims (3)

PatentansprücheClaims 1. Mültistabile Kippschaltung mit drei oder mehr Transistoren als Schalter (Ringzähler), bei der jeweils ein Transistor leitend ist und jeder Kollektor über je einen Widerstand mit jeder Basis der anderen Transistoren verbunden ist und in jeder Kollektorleitung ein Arbeitswiderstand, zip,. in Form einer Anzeigelampe, liegt und jede Basis -über einen Widerstand geerdet ist und der Schaltimpuls gleichzeitig an alle Basiselektroden gelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die von je einem Kollektor zu den Basiselektroden,der anderen Transistoren führenden Widerstände (z.B. 8,i4, 9,1.5) untereinander und damit auch die Basisvorspannungen der jeweils gesperrten Transistoren so verschieden bemessen sind, daß die Transistoren durch einen Schaltimpuls immer in derselben Schaltfolge leitend werden, ohne daß^dafür Dioden erforderlicN sind.1. Trash stable multivibrator with three or more transistors than Switch (ring counter) with one transistor conducting and each collector is connected via a resistor to each base of the other transistors and a work resistance, zip, in every collector line. in the form of an indicator lamp, and each base is grounded via a resistor and the switching pulse is simultaneously is placed on all base electrodes, characterized in that each of one Collector to the base electrodes, the resistors leading to the other transistors (e.g. 8, i4, 9,1.5) with each other and thus also the basic biases of the respective Blocked transistors are so different that the transistors through a switching pulse always conducts in the same switching sequence without ^ for it Diodes are required. 2. Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltimpuls in die gemeinsame Erdungsleitung der Basiselektroden eingespeist wird.2. Toggle switch according to claim 1, characterized in that the Switching pulse is fed into the common grounding line of the base electrodes. 3. Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur wahlweisen Umschaltung von Hand eine der Zahl der Transistoren gleiche Zahl von Doppelschaltern (11,12,13) vorgesehen ist, von denen der eine Schalter zum Surzschließen des Arbeitswiderstandes (Anzeigelampe 10,20,30) des in der Schaltfolge vorhergehenden Transistors dient und der andere Schalter einen Nebenschlußwiderstand zum eigenen Transistor anschaltet.3. Toggle circuit according to claim 1, characterized in that for optional switching by hand a number equal to the number of transistors Double switches (11,12,13) are provided, one of which is a switch for short-circuiting of the working resistance (indicator lamp 10, 20, 30) of the previous one in the switching sequence The transistor is used and the other switch has a shunt resistor to its own Transistor turns on.