DE2041443B2 - Elektronischer Impulsgenerator - Google Patents

Description

Labilen Zustand gesteuert wjrd^d^en^

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Impuls- puls erzeugt und von _zler Polarität er-

generator zum Erzeugen einer Gruppe von Impul en. den zweien ρ ^ _{Ve her} rfuhrt

nämlich zweier aufeinanderfolgender Impulse unter- « ^;Γθ_εΓ erfmdungsgemäße Impulsgenera or .st da-

^SCSS,^S ^ 259 ist bereits ein elektronischer ^^^gS m^hS SC^

.mpuTsgenerator zum Erzeugen ununterbrochener Im- *«^ls ^^Sger sind und daß der zwe.te Sperr-

nulsfolgen, nämlich dreier gegeneinander jewe.ls um ^"d^rrsc _B . _{kflanke des vom} ersten Sperr-5neDrittelperiode phasenverschobener Rechtcck-Im- 50 sch« ng r du rc ^^ ^ ._{ρ den b} ,

nulsfolgen mit jeweils gleicher Frequenz beschrieben. schwinger er g _{Durch die Ausnulzung} der er-

wobei jede der drei Impulsfolgen jeweils durch eine ^^ ^_{e folgen die} gelieferten Impulse

Tstabile Kippschaltung, nämlich einen Gege^ ^^Zc^näe, Vortei.hafterwe.se ,st hierzu

ST^S SSl=S^* » -jSS^S.pul.eneratorundWe.e, Kl Alle drei Gegentakt-Sperrschw.nge,-werden ge- ^TdZsLIn werden an Hand der F . g. ■ bis 7

--Z^^^^iB h; fr^chaltbild emes Ausführungsbe,-um eine Drittelperiode phasenverschobenen Rechteck- [ ⁸ _{des crfindungsgem}äßen Impulsgenerators,

AK=SaSAiV -^_{1n Ausiühru}„_esbc,_SP;c,., _rfriw...

'λΤ^^:^."ΪΓ^4"^9 ve, , »en _|7-₌:„_g!6emäBen , _{ul 8c}„e„_T e, wendel wird. Dieser 1^""".S » g,e. zwei aufeinanderfolgende Impulse jeweils „n-S^JS^Ä^ut^Ä^d.· .e^elii.dlie.erPola.üa,.

F ig. 6 eine Weiterbildung des in Fig. 4 gezeigten lmoulsgenerators und

pie 7 von dieser Weiterbildung an den Verbraucher h egebene, hier sinusförmige Impulse zeigt, die beide zusammen einer Vollperiode einer Sinusschwingung

'"η s in Fig-1 gezeigte Blockschaltbild eines Ausfühngsbeispiels des erfindungsgemäßen impulsgenera-"* zum Erzeugen zweier aufeinanderfolgender Impul^tor^_nterschiedlicher Polarität weist die beiden mono-^S<abilen Kippschaltungen Gl und G2 auf, von denen die ^St te Gi durch ein Startsignal 5 in den instabilen Zu^er _d gesteuert wird und den ersten Impuls Ji erzeugt. Die zweite Kippschaltung C2 erzeugt den zweiten Im-

,I₂ entgegengesetzter Polarität. Beide Impulse Ji ^pU _d „ _werden dem Verbraucher V zugeführt. Die bei-Hen monostabilen Kippschaltungen Gl und G2 stellen dabei jeweils hohe Leistungen abgebende Sperrschwind°r welche in ihrem Bereitschaftszustand keine oder höchstens eine geringe Verlustleistune verbrau_hen Vor allem wegen des höchstens geringen Verlustleistungsverbrauches im Bereitschaftszustand und we-η des allgemein üblichen Fehlens eines ohmschen Kollektorwiderstandes weisen diese Sperrschwinger den erwünschten hohen Wirkungsgrad auf. Der Impulscenerator ist dabei so ausgebildet, daß der zweite SDerrschwinger G2 durch die in F i g. 1 angedeutete Rückflanke 5' des vom ersten Sperrschwinger Cl erzeugten ersten Impulses /1 in den instabilen Zustand gesteuert wird. Durch diese Steuerung des zweiten ₃c SDerrschwingers G2 in den instabilen Zustand wird der zweite Impuls /2 entgegengesetzter Polarität erzeugt und dem Verbraucher Vzugeführt

Die in Fig 1 gezeigten Sperrschwinger Gl und G2 können dabei jeweils z. B. dem in F i g. 2 gezeigten bekannten Sperrschwinger entsprechen, welcher die Kollektorwicklung 11 und die Rückkopplungswicklung aufweist Beide Wicklungen sind Teil eines Transformators Ül welcher hier eine dritte Ausgangswicklung Uli aufweist über welche ein in F i g. 3 gezeigter Aus-Bangsimpuls dem Verbraucher V zugeführt wird. Der im Sperrschwinger enthaltene Transistor Tl wird an seiner Basis von einem Spannungsteiler ΗίιΚψ 111 bzw. \ über den Widerstand Rl mit Basisstrom ver-

^S°FaUs der Widerstand Rq statt des Kondensators vorgesehen ist, knnn dieser Sperrschwinge, insbesondere durch ein in der F i g. 2 angedeutes, dem Impulsgenerator von außen zugeführtes Startsignal S in den instabilen Zustand gesteuert werden. Falls jedoch der Widerstand Rq durch einen ausreichend große Kapazität aufweisenden Kondensator Π ersetzt in w,rd das Startsignal aus dem vom Sperrschwinger erzeugten, dem Verbraucher V zugeführten Ausgangsimpuls erzeugt indem nämlich der Kondensator O von einem dem Xusgangsimpuls entsprechenden Impuls über die Wicklung UI vorübergehend umgeladen, schließlich ifSSisior Tl durch die Rückflanke des entsprechenden Impulses über die Wicklung III zunächst in den sperrenden Zustand und erst nach dem Verschw.nfen der Umladung des Kondensators O erneut .η den leitenden Zustand gesteuert wird. In diesem Fall dient also der Kondensator CX zur Erzeugung ones gegenüber dem Ausgangsimpuls verzögerten Starts.gnals S. d h das Starts^na⁸! wird durch Verzögerung eines dem e,, Ausgangsimpuls entsprechenden Impulses erzeugt wobei die Dauer der Verzögerung durch die Große der Kapazität des Kondensators O mitbestimmt wird.

Der in F i g. 3 gezeigte, dem Verbraucher zugeführte Impuls weist an seiner Rückflanke S' eine Überschwingspannungsspitze Ur auf, deren Amplitude insbesondere durch Einfügung des in F i g. 2 gezeigten Gleichrichters Cl parallel zu einer Wicklung des Transformators Ül stark vermindert werden kann.

F i g. 4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Impulsgenerators, in dem die in F i g. 1 gezeigten Sperrschwinger Gl und Gl jeweils einen Aufbau ähnlich dem in F i g. 2 gezeigten bekannten Sperrschwinger aufweisen, wie durch entsprechende Wahl der in F i g. 4 verwendeten Hinweiszeichen für die Transistoren Wicklungen und Widerstände hervorgehoben wurde. Über die Wicklung llll des Transformators Ül wird der erste Impuls /1 dem Verbraucher V zugeführt. Der Transformator Ül entspricht hinsichtlich seiner Schaltung und Wirkungsweise dem Transformator Ül, d. h„ die Kollektorwicklung 21 entspricht der Kollektorwicklung 11, die Rückkopplungswicklung 211 entspricht der Rückkopplungswicklung 111, die Ausgangswicklung 21 Il entspricht der Ausgangswicklung Uli, und der Spannungsteiler R3/R4 entspricht dem Spannungsteiler Ri/Rq/i\l bzw. Rl/Cl/lll. Eine wesentliche Abweichung gegenüber dem in F i g. 2 gezeigten bekannten Sperrschwinger besteht hier darin, daß der Transformator Ül des Sperrschwingers Gl noch eine vierte Wicklung 11V aufweist, über welche der zweite Sperrschwinger G2 — durch die Rückflanke 5' des vom ersten Sperrschwinger Gl erzeugten ersten Impulses /1, insbssondere durch deren Überschwingspannung Ur — in den instabilen Zustand gesteuert wird. Durch die Steuerung des zweiten Sperrschwingers G2 in den instabilen Zustand mit Hilfe des Steuersignals S' erzeugt dieser zweite Sperrschwinger an seiner Ausgangswicklung 2111 den Ausgangsimpuls /2 entgegengesetzter Polarität, welcher ebenfalls dem Verbraucher Vzugeführt wird.

Bei dem in F i g. 4 gezeigten erfindungsgemäßen Impulsgenerator wird also der erste Sperrschwinger Gl durch ein Startsignal, z. B. durch das Startsignal 5, in den instabilen Zustand gesteuert, wodurch dieser erste Sperrschwinger den ersten Impuls /1 erzeugt. Durch die Rückflanke S' des ersten Impulses /1, insbesondere durch deren Überschwingspannung Ur, wird der zweite Sperrschwinger G2 in den instabilen Zustand gesteuert und daher nach dem ersten Impuls /1 der zweite Impuls /2 entgcngesetzter Polarität erzeugt. Beide Impulse /1 und /2 werden hier wegen der Serienschaltung der Ausgangswicklungen 1111 und 2111 dem Verbraucher V zugeführt.

Falls statt des in F i g. 4 gezeigten Kondensators der Widerstand Rq vorgesehen ist und das Startsignal S von außen her dem Impulsgenerator zugeführt wird, dann entsprechen hier die beiden dem Verbraucher V zugeführten aufeinanderfolgenden Impulse entgegengesetzter Polarität den in Fig. 5 zwischen den Zeiten r = 0 und t = rO gezeigten beiden aufeinanderfolgenden Impulsen entgegengesetzter Polarität /1//2. Durch ein zum Zeitpunkt t — iO dem Impulsgenerator zugeführtes zweites Startsignal S werden dem Verbraucher V die in F i g. 5 gezeigten weiteren beiden aufeinanderfolgenden Impulse JVI Jl' zugeführt.

Falls der in Fig.4 gezeigte Widerstand Rq durch den Kondensator Cl ersetzt wird, entsteht hier, wie oben bereits angegeben, das Startsignal S durch Verzögerung eines dem Impuls /1 entsprechenden Impulses. In diesem Falle erzeugt also der Sperrschwinger Gl in durch die Kapazität des Kondensators Cl mitbestimm-

ten Zeitabständen jeweils die Startsignale S, wie in F i g. 5 angedeutet ist. Dieses vom Impulsgenerator selbst erzeugte Startsignal 5bewirkt, daß vom Impulsgenerator, wie in F i g. 5 gezeigt, wiederholt jeweils zwei aufeinanderfolgende Impulse unterschiedlicher Polarität erzeugt werden, die insbesondere für manche Vermittlungsanlagen als Rufsignale dienen können.

F i g. 6 zeigt eine Weiterbildung des in F i g. 4 gezeigten Impulsgenerators, welcher sich von dem in F i g. 4 gezeigten Impulsgenerator durch die Einfügung der Gleichrichter Gi und Gl unterscheidet, die, wie oben bereits angegeben, den Wert der Überschwingspannung begrenzt. Durch diese Gleichrichter kann weitgehend vermieden werden, daß dem Verbraucher V hohe Überschwingspannungen zugeführt werden.

Außerdem ist in der in Fig.6 gezeigten Weiterbildung ein Tiefpaßfilter RS/Cl am Ausgang des Impulsgenerators vorgesehen, wodurch vom Verbraucher V weitgehend die hohen Frequenzen des in den Impulsen /1 und /2 ursprünglich enthaltenen Frequenzspektrums abgehalten werden. Insbesondere durch geeignete Dimensionierung des am Ausgang des Impulsgenerators angebrachten Tiefpaßfilters kann erreicht werden, daß weitgehend nur die niedrigste Frequenz des gesamten, ursprünglich in den Inpuisen Ji und Jl enthaltenen Frequenzspektrums dem Verbraucher Vzugeführt werden. Hier werden also dem Verbraucher V somit nur zwei angenähert sinusförmige Halbwellenimpulse unterschiedlicher Polarität zugeführt, die beide zusammen einer Vollperiode einer Sinusschwingung entsprechen. So konnte z. B. bei einer Dimensionierung des in F i g. 6 gezeigten Ausführungsbeispiels gemäß den dort eingetragenen Widerstand- und Kapazitätswerten bei einem Verbraucher, welcher 320 0hm aufwies, am Ausgang des Impulsgenerators die in F i g. 7 gezeigten Impulse mit Hilfe eines Oszillographen nachgewiesen werden. Aus diesen Osziilogrammen geht hervor, daß eine weitgehend oberwellenfreie Vollperiode einer Sinusschwingung vom erfindungsgemäßen Impulsgenerator an den Verbraucher V abgegeben wurde. Die Osziüogramme ergaben außerdem, daß sich die Kurvenform der dem Verbraucher zugeführten Vollperioden nur ganz unwesentlich voneinander unterscheiden, wenn der Widerstand des Verbrauchers ooOhm statt 320 0hm beträgt. Das in Fig.6 gezeigte Ausführungsbeispiei ist also vorteilhafterweise so dimensioniert, daß die vom Impulsgenerator abgegebenen einzelnen Vollperioden hinsichtlich ihrer Form sehr weitgehend unabhängig von der Größe des Widerstandes des Verbrauchers V sind.

In ähnlicher Weise wie bei dem in Fig.4 gezeigten Ausführungsbeispiel kann entweder der in F i g. 6 gezeigte Widerstand /?q vorgesehen und das Startsignal 5 von außen dem Impulsgenerator zugeführt weiden, oder es kann z. B. ein Kondensator Ct vorgesehen sein, wodurch hier das Startsignal vom ersten Sperrschwinger erzeugt wird. Im letzteren Falle werden in durch die Kapazität des Kondensators Cl vorgegebenen Zeitabständen einzelne Vollperioden von Sinusschwingungen dem Verbraucher V zugeführt, wie F i g. 7 zeigt. Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Impulsgenerators ist dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator mehrfach vorgesehen ist. Ein Beispiel hierfür ist in F i g. 1 angedeutet. Dort ist nämlich der erste Impulsgenerator I vorgesehen, welcher die beiden Sperrschwinger Cl und Gl enthält und die beiden lrnpulse entgegengesetzter Polarität /1 und /2 erzeugt. Außerdem ist ein zweiter Impulsgenerator Il vorgesehen, welcher hier die Sperrschwinger Gl und Gi enthält, die ihrerseits die beiden Impulse entgegengesetzter Polarität /2 und β erzeugen. Der Sperrschwinger Gl ist hier also ein Bestandteil beider Impulsgeneratoren. Die erzeugten Impulse Ji. /2 und β werden dem Verbraucher V zugeführt, wodurch dem Verbraucher hier insgesamt 3 aufeinanderfolgende Impulse unterschiedlicher Polarität JMJlIβ zugeführt werden, wie in F i g. 1 angedeutet ist. Der zum zweiten Impulsgenerator Il gehörende dritte Sperrschwinger C3 wird hier durch die Rückflanke 5" des vom Sperrschwinger (72 erzeugten Impulses Jl in den instabilen Zustand gesteuert. Hier entspricht also der erste Sperrschwinger des zweiten Impulsgenerators dem Sperrschwinger G2 und der zweite Sperrschwinger des zweiten Impulsgenerators dem Sperrschwinger G3 und der erste Impuls des zweiten Sperrschwingers dem Impuls /2 und der zweite Impuls entgegengesetzter Polarität des zweiten Sperrschwingers dem Impuls ß.

Vorteilhafterweise kann somit durch ein mehrfaches Vorsehen des erfindungsgemäßen Impulsgenerators erreicht werden, daß mehr als zwei aufeinanderfolgende Impulse unterschiedlicher Polarität dem Verbraucher V zugeführt werden können, wobei nur sehr kleine Verluste trotz sehr hoher Ausgangsleistungen auftreten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Slung de^Un^g zweiten Impuls entgegengesetzter _I0 kann -.ehem^^ ^ durch ein Starts.gnalm

   Fig6) parallel zu einer WicklujgOUIldesSper, „ ^ en -in den _so 5 _{d w k} „ ,

   Lnwingenrantforma.ors(Öl. 02)g.seha.«*. ^S _lmpulsgenera.ors tu, .,eic £w~ke n,ch,

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   IdL von iinem Sperrschwinger (Cl) abgegebe- g ^^ίΞ erfinduSgsgemäßen Impulsgenerator nen Impulse (/1) entsprechenden - Impulses er- s,ch n.m., _{eiektronischen} Impulsgenerator zum Er«u-