DE2001812C3 - Bistable circuit - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine bistabile Kippschaltung, die am Ende eines ersten Eingangssignales in ihren zweiten Schaltzustand und am Beginn eines zweiten Eingangssignales in ihren ersten Schaltzustand ίο umschaltet.The invention relates to a bistable multivibrator which, at the end of a first input signal in their second switching state and at the beginning of a second input signal in their first switching state ίο toggles.

Eine in der beschriebenen Art wirkende Schaltung ist geeignet zur Lösung bestimmter Aufgaben der Fernwirktechnik. Sie kann z. B. dazu verwendet werden, bei der Prüfung einzelner Streckenverstärker einer Nachrichtenverbindung durch eine Überwachungsstelle eine die Verstärker nacheinander ansteuernde Steuerfrequenz nach dem Ende der Prüfung eines Verstärkers zum nächsten Verstärker weiterzuschalten.
Zumindest im Fa)Je des genannten Anwendungsbeispiels kommt zu den einleitend genannten, ungewöhnlichen Umsteuerkriterien die Forderung eines möglichst geringen Leistt.'ngsverbrauches der Anordnung im Ruhezustand, der dem ersten Schaltzustand entspricht. Dieser Forderung genügen bistabile Kippschaltungen mit zwei zueinander komplementären Transistoren einer solchen Al, wie sie z. B. durch die deutsche Auslegeschrift 12 74 642 bekannt sind.A circuit operating in the manner described is suitable for solving certain tasks in telecontrol technology. You can z. B. can be used when testing individual line amplifiers of a communication link by a monitoring point to switch a control frequency that drives the amplifier in succession after the end of the test of one amplifier to the next amplifier.
At least in the case of the application example mentioned, in addition to the unusual reversing criteria mentioned in the introduction, there is the requirement of the lowest possible power consumption of the arrangement in the idle state, which corresponds to the first switching state. This requirement meet bistable multivibrators with two mutually complementary transistors of such an Al, as z. B. from the German Auslegeschrift 12 74 642 are known.

Die üblichen bistabilen Kippschaltungen, sowohl mit untereinander gleichen als auch mit zueinander komplementären Transistoren, schalten als Folge eines Steuerimpulses, im allgemeinen mit dessen Beginn in einen anderen Schaltzustand.The usual bistable flip-flops, both with one another and with one another complementary transistors, switch as a result of a control pulse, generally with its beginning in another switching state.

Die zu lösende Aufgabe war es daher, cmc bekannte bistabile Kippschaltung mit zwei zueinander kompleinentären Transistoren so abzuändern oder zu ergänzen, daß sie am Ende eines ersten Eingangssignals von ihrem ersten in ihren zweiu 11 Schaltzustand und am Beginn eines zweiten Eingangssignals von ihrem zweiten in ihren ersten Schaltzustand umschaltet. Die diese Aufgabe lösende Anordnung ist als Ganzes ebenfalls eine bistabile Kippschaltung, jedoch mit vom üblichen abweichenden Umschaltkriterien. Zur Unterscheidung wird nachstehend die verwendete bekannte bistabile Kippschaltung als »Ausgangs-Kippiichaltung«, die diese ergänzende, das Schaltkriterium ändernde Schaltung als »Steuerschaltung« bezeichnet.The task to be solved was therefore to use two mutually complementary CMC well-known bistable flip-flops Modify or add transistors so that they are at the end of a first input signal from their first in their twou 11 switching state and at the beginning of a second input signal from their second switches to its first switching state. The arrangement solving this problem is as a whole also a bistable multivibrator, but with switching criteria that differ from the usual ones. For differentiation the well-known bistable multivibrator used will be referred to below as the »output toggle switch«, this supplementary circuit that changes the switching criterion is referred to as the "control circuit".

Die erfindungsgemäße bistabile, am Ende eines ersten Eingangssignals und am Beginn eines zweiten Eingangssignals umschaltende Kippschaltung, bestehend aus einer durch das erste Eingangssignal ansteuerbaren Steuerschaltung und einer dieser nachgeschalteten bistabilen Ausgangs-Kippschaltung mit zwei zueinander komplementären Transistoren, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung zwei zueinander komplementäre Transistoren enthält, von denen der erste über seine Basis durch das erste Eingangssignal ansteuerbar ist und während dessen Dauer leitend gehalten wird, daß der Kollektorkreis des ersten Transistors die Parallelschaltung aus erstens einemThe bistable according to the invention, at the end of a first Input signal and at the beginning of a second input signal toggling flip-flop, consisting of a control circuit controllable by the first input signal and a control circuit connected downstream of this bistable output flip-flop with two complementary transistors, is characterized by that the control circuit contains two mutually complementary transistors, of which the the first can be controlled via its base by the first input signal and is conductive during its duration is held that the collector circuit of the first transistor is the parallel circuit of first one

(.0 Basisspannungsteiler für den zweiten Transistor und zweitens einer Reihenschaltung aus zwei Widerständen und der Kollektor-Emitterstrecke des zweiten Transistors enthält, wobei die Widerstände dieser Reihenschaltung zwischen den Kollektoren der zwei Transisto-(.0 base voltage divider for the second transistor and, secondly, a series connection of two resistors and the collector-emitter path of the second transistor, the resistors of this series connection between the collectors of the two transistor

hj ren angeordnet sind, wobei der leitende erste Transistor über den Bas'sspannungsteiler den zweiten steuert, daß der Verbindungspunkt der zwei Widerstände im Kollektorkrcis der zwei Transistoren mit einem Beliiuhj ren are arranged, the conductive first transistor via the base voltage divider the second controls that the connection point of the two resistors im Collector circuit of the two transistors with a beliiu

eines Kondensators verbunden ist, dessen zweite Belag am Emitter des zweiten Transistors liegt, wobei bei leitenden erstem und zweitem Transistor über den Abgriff der als Spannungsteiler wirkenden Widerstände zwischen den Kollektoren der Transistoren der Kondensator aufgeladen wird, daß vom Kollektor des zweiten Transistors eine Sieuerleitung zur Basis eines der Transistoren der Ausgangs-Kippschaltung führt, wobei durch den leitenden zweiten Transistor das Ansteuern der Ausgangs-Kippschahung verhindert wird und nach dem Sperren des zweiten Transistors die Ladung des Kondensators über dem Kollektor über den dem Kollektor des zweiten Transistors nächstliegenden Widerstand die Ausgangs-Kippschahung in ihren zweiten Schaltzustand steuert, in dem deren beide Transistoren leitend sind, und daß durch das zweite Eingangssignal in an sich bekannter Weise die Ausgänge-Kippschaltung in ihrem ersten Schaltzustand, in dem keiner der beiden Transistoren leitet, zi./ückgesetzt wird.a capacitor is connected, the second layer of which is at the emitter of the second transistor, with the conductive first and second transistor via the Tapping of the resistors acting as a voltage divider between the collectors of the transistors of the That capacitor is charged that from the collector of the second transistor a Sieuerleitung to the base of a of the transistors of the output flip-flop circuit, wherein the conductive second transistor that Control of the output Kippschahung is prevented and after blocking the second transistor Charge of the capacitor via the collector via the one closest to the collector of the second transistor Resistance controls the output Kippschahung in its second switching state, in which both Transistors are conductive, and that by the second input signal in a known manner Output toggle switch in its first switching state, in which neither of the two transistors conducts, zi./reset will.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Stromlaufplanes näher erläutert. Die Figur zeigt in strichpukiierten Rahmen die Steuerschaltung SS und die Ausgangs-Kippschahung .45.The invention is explained in more detail below using a circuit diagram. The figure shows in Dashed frame the control circuit SS and the exit kippschahung .45.

Die Steuerschaltung SS enthält die zwei zueinander :s komplementären Transistoren Ts 1 und Ts 2. Durch ein. in der gezeigten Schaltung positive Signal über den Eingang Ei wird der Transistor Fs 1 leitend gesteuert, so daß zunächst ein Strom über die in Reihe geschalteten Kollektorvorwidcrstände R\ und R 2 diesen Transistors fließt. Diese Widerstände bilden zugleich den Basisspunnungsieilcr für den Transistor Ts2. Daher erhält bei leitendem Transistor 7s 1 der Transistor Ts2 Basisstrom und dieser wird ebenfalls leitend. Der Transistor Ts2 erhält seinen Kollektorstrom über die Emiuer-Koliekiorsirccke des Transistors 7s 1 und die in Reihe geschalteten Widerstände R 3 und /?4. Vom Kollektor des Transistors Ts 2 führt eine Steuerleitung S zur Basis des Transistors 7's 3 der Ausgangs-Kippschaltung AS. /wischen dem Verbindungspunkt der Widerstände Λ'3 und R4 einerseits und den Emitter des Transistors Ts 2 liegt ein Kondensate C Das sofortige Ansteuern der \11sgangs-Kippschaltung AS durch den durch das Eingangssignal an Π leitend gesteuerten Transistor Ts 1 und die Widerstände 4s /?3 und R4 wird durch die Zeitkonstante R 3.C verhindert. Mit dem Leitendwerden des Transistors 7V 2 legt dieser positives Sperrpotential an die Steuerleiiuiif. Bei leitenden Transistoren Ts 1 und 7s 2 bilden die Widerstände R 3 und R 4 einen an dor Speisespannung liegenden Spannungsteiler über dessen Abgriff der Kondensator C aufgeladen wird. Beim Unterbrechen des Eingangssignals El sperren die Transistoren 7s 1 und Ts 2. das Sperrpoteniial an der Steuerleitung wird unterbrochen, und der Kondensator Centlädt sich über den Widerstand R 4. die Steuerleitung und den Transistor 7s 3 der Ausgangs-Kippschahung AS. Dadurch werden in bekannter Weise die zwei Transistoren Ts3 und 7s4 leitend gesteuert und behalten diesen zweiten Schaltzustand bis zum gesteuerten Ausschalten. Der über zumindestens einen der Transistoren Ts 3 und Ts 4 fließenden Strom kann beispielsweise, wie in der Figur angedeutet, ein Relais erregen. Das Zurückschalten der Ausgangs-Kippschallung in ihren ersten Schaltzustand, in dem keiner der zwei Transistoren leitet, kann beispielsweise durch ein positives Signal über den Eingang E2 an die Basis des Transistors Ts3 erfolgen, oder es kann dazu die Speisespannung kurzzeitig unierbrochen werden.The control circuit SS contains the two mutually complementary transistors Ts 1 and Ts 2. Through a. In the circuit shown, a positive signal via the input Ei , the transistor Fs 1 is made conductive, so that a current initially flows through the series-connected collector series resistors R 1 and R 2 of this transistor. These resistors also form the base voltage circuit for the transistor Ts2. Therefore, when transistor 7s 1 is conductive, transistor Ts2 receives base current and this also becomes conductive. The transistor Ts2 receives its collector current via the Emiuer-Koliekiorsirccke of the transistor 7s 1 and the series-connected resistors R 3 and /? 4. A control line S leads from the collector of the transistor Ts 2 to the base of the transistor 7's 3 of the output multivibrator AS. / wipe the junction of resistors Λ'3 and R 4 on the one hand and the emitter of the transistor Ts 2 is a condensates C The instant activation of the \ 11sgangs flip-flop AS through the turned-on by the input signal to Π transistor Ts 1 and the resistors 4s / ? 3 and R4 are prevented by the time constant R 3.C. When the transistor 7V 2 becomes conductive, it applies a positive blocking potential to the control line. In the case of conductive transistors Ts 1 and 7s 2, the resistors R 3 and R 4 form a voltage divider connected to the supply voltage, via the tap of which the capacitor C is charged. When the input signal El is interrupted, the transistors 7s 1 and Ts 2. block the blocking potential on the control line and the capacitor Cent charges through the resistor R 4. the control line and the transistor 7s 3 of the output Kippschahung AS. As a result, the two transistors Ts 3 and 7s4 are controlled to be conductive in a known manner and retain this second switching state until they are switched off in a controlled manner. The current flowing through at least one of the transistors Ts 3 and Ts 4 can, for example, as indicated in the figure, excite a relay. The switching back of the output breakdown sound to its first switching state, in which neither of the two transistors is conducting, can be done, for example, by a positive signal via input E2 to the base of transistor Ts3, or the supply voltage can be briefly interrupted for this purpose.

Bei der bisher beschriebenen Schaltung kann nach dem Unterbrechen des ernten Eingangssignals £ 1 und dem Sperren des Transistors Ts 1 der geladene Kondensator C als Speisespannungsquelle für den Transistor 7's2 wirken, trotz Herabsetzung der Basisspannung dieses Transistors durch den dem Bas'sspannungsteiler R 1 und R 2 nun vorgeschalteten Widerstand R 3 der Transistor Ts 2 verzögert sperren und dabei über den Widerstand R 4 den Kondensator C zusätzlich entladen, so daß für das Ansteuern der Ausgangs-Kippschahung AS nur eine geringere Leistung zur Verfügung steht. Dies kann durch eine zwischen den Kollektor des Transistors Ta 1 und den Kondensator fin Reihe zum Widerstand R 3 eingefügte Diode Dl verhindert weiden, die so gepolt ist, daß sie für den normalen Kollektorstrom der Transistoren Ts 1 und 7s2 durchlässig ist. jedoch einen Strom über den Basisspannungsteiler des 'transistors 1\2 aus dem Kondensator Csperrt.In the circuit described so far, after the interruption of the input signal £ 1 and the blocking of the transistor Ts 1, the charged capacitor C can act as a supply voltage source for the transistor 7's2, despite the lowering of the base voltage of this transistor by the base voltage divider R 1 and R 2 now upstream resistor R 3 block the transistor Ts 2 with a delay and additionally discharge the capacitor C via the resistor R 4, so that only a lower power is available for driving the output toggle switch AS. This can be prevented by a diode Dl inserted between the collector of the transistor Ta 1 and the capacitor fin series to the resistor R 3, which is polarized so that it is permeable to the normal collector current of the transistors Ts 1 and 7s2. however, a current through the base voltage divider of the 'transistor 1 \ 2 from the capacitor C blocks.

Solange die Ausgangs-Kippschahung .45 ihren zweiten Schaltzustand hat. könnte ein auf den Eingang E\ gelangende.! Störsignal die Transistoren 7~s 1 und Ts 2 leitend steuern und dabei durch ein positives Signal auf der Steturleitung die Ausgangs-kippschaliung für kurze /eil in ihren ersten Schaltzustand zurückschalten. Dies verhindert eine in die Steuerleiuing S eingefügte Dioile D 2. die nur negative Signale zur Ausgangs-kippschaltung 4Sgclangen läßt.As long as the output Kippschahung .45 has its second switching state. could be a reaching input E \ .! Interference signal control the transistors 7 ~ s 1 and Ts 2 conductive and thereby switch the output flip-flop circuit back to its first switching state for a short time with a positive signal on the steady line. This is prevented by a dial D 2 inserted in the control line S, which only allows negative signals to be sent to the output trigger circuit 4Sgcl.

Hierzr 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

2ΰ 01 812 Patentansprüche:2ΰ 01 812 claims: 1. Bistabile, am Ende eines ersten Eingangssignales und am Beginn eines zweiten Eingangssignales umschaltende Kippschaltung, bestehend aus einer durch das erste Eingangssignal ansteuerbaren Steuerschaltung und einer dieser nachgeschalteten bistabilen Ausgangs-Kippschaltung mit zwei zueinander komplementären Transistoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (SS) zwei zu einander komplementäre Transistoren (7"s 1, Ts2) enthält, von denen der erste (Ts 1) über seine Basis durch das erste Eingangssignal ansteuerbar ist und während dessen Dauer leitend genalten wird, daß der Kol'ektorkreis des ersten Transistors (Ts 1) die Parallelschaltung aus erstens einem Basisspannungstei/er (R I, R2) für den zweiten Transistor (7s 2) und zweitens einer Reihenschaltung aus zwei Widerständen (R3, /?4) und der Kollektor-Emitter-Strecke des zweiten Transistors (Ts 2) enthält, wobei die Widerstände (/?3, /?4) dieser Reihenschaltung zwischen den Kollektoren der zwei Transistoren (Ts 1, 7s2) angeordnet sind, wobei der leitende erste Transistor (Ts 1) über den Basisspannungsteiler (R 1, R 2) den zweiten Transistor leitend steuert, daß der Verbindungspunkt der zwei Widerstünde (R3, R4) im Kollektorkreis der zwei Transistoren (7s 1, Ts 2) einem Belag eines Kondensators (C) verbunden ist, dessen zweiter Belag am Emitter des zweiten Transistors (Ts2) liegt, wobei bei leitenden erstem und zweitem Transistor (Ts 1, Ts2) über den Abgriff der als Spannungsteiler wirkenden Widerstände (R3, R4) zwischen den Kollektoren der Transistoren der Kondensator (C) aufgeladen wird, daß vom Kollektor des zweiten Transistors (7s 2) eine Steuerleitung (S) zur Basis eines der Transistoren der Ausgangs-Kippschallung ^45^ führt, wobei durch den leitenden zweiten Transistor (Ts2) das Ansteuern der Ausgangs-Kippschaltung verhindert wird und nach dem Sperren des zweiten Transistors (Ts2) die Ladung des Kondensators (C) über den dem Kollektor des zweiten Transistors (7s 2) nächstliegenden Widerstand (R4) die Ausgangs-Kippschaltung in ihren zweiten Schaltzustand steuert, in dem deren beide Transistoren (Ts3, 7s4) leitend sind, und daß durch das zweite Eingangssignal in an sich bekannter Weise die Ausgangs-Kippschaltung in ihren ersten Schaltzustand, in dem keiner der beiden Transistoren (7s3, Ts 4) leitet, zurückgesetzt wird.1. Bistable multivibrator switching at the end of a first input signal and at the beginning of a second input signal, consisting of a control circuit controllable by the first input signal and a bistable output multivibrator connected downstream of this with two mutually complementary transistors, characterized in that the control circuit (SS) contains two complementary transistors (7 "s 1, Ts2) , of which the first (Ts 1) can be controlled via its base by the first input signal and during its duration it is kept conductive so that the collector circuit of the first transistor (Ts 1) the parallel connection of first a base voltage divider (R I, R2) for the second transistor (7s 2) and second a series connection of two resistors (R 3, /? 4) and the collector-emitter path of the second transistor ( Ts 2), the resistors (/? 3, /? 4) of this series connection between the collectors of the two transistors (Ts 1, 7s2) ang are arranged, the conductive first transistor (Ts 1) via the base voltage divider (R 1, R 2) controls the second transistor conductive so that the connection point of the two resistors (R3, R 4) in the collector circuit of the two transistors (7s 1, Ts 2) is connected to a layer of a capacitor (C) , the second layer of which is connected to the emitter of the second transistor (Ts 2), with the first and second transistor (Ts 1, Ts2) conducting via the tap of the resistors (R 3 , R4) between the collectors of the transistors, the capacitor (C) is charged, that from the collector of the second transistor (7s 2) a control line (S) leads to the base of one of the transistors of the output breakdown sound ^ 45 ^, with the conductive second transistor (Ts 2) driving the output flip-flop is prevented and after locking of the second transistor the charge of the capacitor (C) via the collector of the second transistor (7s 2) nearest resistance (Ts 2) ( R 4) controls the output flip-flop in its second switching state, in which both transistors (Ts 3, 7s4) are conductive, and that by the second input signal in a known manner, the output flip-flop in its first switching state, in which none of the two transistors (7s3, Ts 4) conducts, is reset. 2. Bistabile Kippschaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindung zwischen dem ersten Belag des Kondensators (C) und dem Kollektor des ersten Transistors (7s 1)eine in der Durchlaßrichtung dieses Transistors leitende und nach dem Sperren des ersten Transistors (7s 1) einen Basisstrom für den /weiten Transistor (7s 2) aus dem geladenen Kondensator (C) sperrende Diode (D 1) eingefügt ist.2. bistable multivibrator according to claim I, characterized in that in the connection between the first layer of the capacitor (C) and the collector of the first transistor (7s 1) one in the forward direction of this transistor conductive and after blocking the first transistor (7s 1) a base current for the / wide transistor (7s 2) from the charged capacitor (C) blocking diode (D 1) is inserted. 3. Bistabile Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerlcitung zwischen dem Kollektor des zweiten Transistors (7s2) und der Ausgangs-Kippschaltung (AS) eine entgegen der Durchlaßrichtung dieses Transistors leitende Diode (D2) eingefügt ist, die bei durch ein Störsignal auf den ersten Eingang leitend gesteuertem zweiten Transistor (7s 2) das Zurückschalten der Ausgangs-Kippschaltung (AS) verhindert.3. Bistable flip-flop circuit according to claim 1, characterized in that in the control line between the collector of the second transistor (7s2) and the output flip-flop circuit (AS) an opposite to the forward direction of this transistor conductive diode (D2) is inserted, which by a Interference signal on the second transistor (7s 2), which is conductive at the first input, prevents the output trigger circuit (AS) from switching back.