DE2337825C3 - Spannungsgesteuerter Impulsgenerator - Google Patents
Spannungsgesteuerter ImpulsgeneratorInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen spannungsgesteuerten Impulsgenerator, der mit zwei Transistoren
entgegengesetzten Typs aufgebaute und an eine Stromquelle angeschlossene Verstärkerstufen enthält, wobei
zwischen den Ausgangskreis einer der Verstärkerstufen und die Steuerstufe eine durch induktive Kopplung
eine positive Rückkopplung bewirkende Wicklung eines Transformators geschaltet ist Sie betrifft insbesondere
einen zweistelligen spannungsgesteuerten Impulsgenerator, der bei einer bestimmten Eingangsspannung
eine Impulsreihe konstanter Frequenz erzeugt.
Zur Betätigung eines zweistelligen Schrittmotors ist ein Stromkreis nötig, der bei einem bestimmten Wert
einer steigenden Eingangsspannung eine Impulsreihe konstanter Frequenz abgibt. Zur Steuerung von gesteuerten
Dioden, z. B. Thyristoren, ist ein ähnlicher
Stromkreis nötig. In diesem Fall erzeugt der Steuerstromkreis Zündimpülse. Zu diesem Zweck wird im allgemeinen
ein Impulsgenerator verwendet, dessen Signale durch ein Gatter geführt werden, und dieses Gatter
wird durch die Eingangsspannung gesteuert.
Die bekannten Lösungen haben den Nachteil, daß der Schaitpegel unbestimmt ist, weshalb die Impulse —
falls sich das Steuersignal dem öffnungswert nähert in gesperrter Lage des Gatters hindurchgelangen können.
Störspannungen, die dem Steuersignal unvermeidbar überlagert sein werden, verursachen die Unbestimmtheit
des Schaltpegels. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird das Gatter nicht unmittelbar durch das
Steuersignal gesteuert, sondern mittels einer bistabilen Kippschaltung.
Die Betätigung der bistabilen Kippschaltung erfordert im allgemeinen eine große Steuerspannung, die
aber nicht zur Verfugung steht: Die Steuerspannung
muß daher verstärkt werden. Die sich ergebenden Stromkreise sind verwickelt und kostspielig.
Zie" der Erfindung ist es, eine zweistellige Schaltungsanordnung
zu schaffen, die aus nur zwei Verstärkerstufen besteht, deren Ausgangssignal eine Impulsreihe
ist, wobei ihre Wirkungsweise bistabil ist und ihre E:ngangsempfindlichkeit größer ist als die der üblichen
bistabilen Kippschaltungen.
Dieses Ziel wird mit einem Impulsgenerator der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen die Ausgangselektrode der ersten
Verstärkerstufe und die Stromquelle ein Spannungsteiler geschaltet ist, die Steuerelektrode der ersten Verstärkerstufe
mit dem Ausgangspunkt eines an sich bekannten Additionskreises mit zwei Eingängen verbunden
ist, zwischen die Ausgangselektrode der zweiten Verstärkerstufe und die Stromquelle die Primärwicklung
des Transformators geschaltet ist, die Steuerelektrode der zweiten Verstärkerstufe über die Reihenschaltung
eines Kondensators, der Sekundärwicklung des Transformators, einer Diode und einer Spannungsquelle konstanter Spannung mit der Ausgangselektrode
der ersten Verstärkerstufe verbunden ist, der Kondensator über Widerstände zu dem Abgriff des Spannungsteiler,
und die Ausgangselektrode der zweiten Verstärkerstufe über die Reihenschaltung eines an sich
bekannten Gleichtrichters und eines an sich bekannten Integrierkreises auf einen Eingang des Additionskreises
geschaltet ist, auf dessen anderen Eingang eine Eingangsspannungsquelle geschaltet ist.
Zweckmäßige Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher
beschrieben. In der Zeichnung zeigt.
F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Impulsgenerators,
F i g. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Impulsgenerators und
F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Impulsgenerators.
In der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 sind zwei Verstärkerstufen, die aus in Emitterschaltung geschalteten
Transistoren 3 und 4 entgegengesetzten Typs (npn-pnp) bestehen, mit entsprechender Polarität auf
eine Stromquelle 2 geschaltet. Der Arbeitswiderstand des Transistors 3 bildet einen Spannungsteiler 5, und
derjenige des Transistors 4 wird von der Primärwick-
lung eines Transformators 7 gebildet. Zwischen den Kollektor des Transistors 3 und die Basis des Transistors
4 sind eine Spannungsquellc 10 mit konstanter Spannung (z.B. eine Zener-Diode), eine Diode 9, die Sekundärwicklung
des Transformators 7 und ein Kondensator 8 in Reihe geschaltet. Die zwei Pole des Kondensators
8 sina über Widerstände 11 bzw. 12 mit dem Abgriff des Spannungsteilers 5 verbunder Der Ausgang
eines Additionskreises 6 ist mit der Basis des Transistors 3, einer seiner Eingänge ist über einen Integrierkreis
14 und einen Gleichrichter 13 mit dem Kollektor des Transistors 4, und sein anderer Eingang ist
mit einer Eingangsspannungsquelle 1 verbunden. Ein Belastungswiderstand 15 liegt an einer getrennten
Wicklung dec Transformators 7.
Die als Beispiel dargestellte erfindungsgemäße Schaltung arbeitet wie folgt:
Falls die Spannung der Eingangsspannungsquelle 1 unter einem bestimmten Schwellenwert liegt, fließt
durch den Spannungsteiler 5 und durch den Transistor 4 nur ein geringer Strom. Ein Steigern der Spannung
der Eingangsspannungsquelle 1 wird die Spannung auch am Spannungsteiler 5 ändern, wodurch ein Basisstrom
über den Widerstand 11 zu dem Transistor 4 fließt. Hierdurch wird der Transistor 4 aus dem gesperrten
Zustand zu einem Arbeitspunkt gebracht, in dem er verstärken kann. Wenn man die Spannung weiter
vergrößert, wird die Spannung an dem .Spannungsteiler 5 den Spannungswert der Spannungsquelle 10 erreichen,
wodurch die Diode 9 leitend wird. Der Basisstrom des Transistors 4 steigt und in der Wicklung des
Transformators 7 eine Spannung entsteht, die den Basisstrom noch weiter erhöht. So wird der Basisstronv
der Transistors 4 lawinenartig auf das Maximum erhöht.
Wegen der Induktivität des in dem Kollektorkreis des Transistors 4 liegenden Transformators kann der
Kollektorstrom seinen durch den Basisstrom bestimmten Wert nur etwas verzögert annehmen. Wenn der
Kollektorstrom diesen Wert erreicht hat, wird sich die Kollektorspannung des Transistors 4 erhöhen, und der
Kollektorstrom desselben vermindern, der sich selbst durch den Transformator 7 lawinenartig beseitigt. Inzwischen
wurde der Kondensator 8 von dem Basisstrom auf eine Spannung geladen, die größer ist als die
Spannung am Abgriff des Spannungsteilers; damit wird die Spannung des Kondensators 8 den Transistor 4 gesperrt
halten, bis er über die Widerstände 11 und 12 so entladen ist, daß der Basisstrom wieder fließen kann.
Die am Kollektor des Transistors 4 in eingeschaltetem Zustand des Impulsgenerators auftretende Spannung
erzeugt nach Gleichrichtung durch den Gleichrichter 13 und Glättung durch den Integrierkreis 14
über den Additionskreis 6 einen Strom in dem Basis-Emitter-Kreis des Transistors 3. Dieser Strom wird den
durch die Eingangsspannungsquelle 1 erzeugten Strom überlagern. Wenn sich so die Spannung der Spannungsquelle 1 vermindert, erfolgt die Abschaltung bei einem
kleineren Wert als die Einschaltung, die Schaltung hat also eine Hysterese.
F i g 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
spannungsgesteuerten Impulsgenerators. Es unterscheidet sich von dem in F i g. 1 gezeigten
darin, daß der Belastungswiderstand 15 nicht an eine getrennte Wicklung des Transformators 7, sondern an
den Kollektor des Transistors 4 angeschlossen ist.
F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
spannungsgesteuerten Impulsgenerators, das sich von dem oben erwähnten Beispiel darin
unterscheidet, daß der den Hysterese-Effekt erzeugende Strom von einer getrennten Wicklung des Transformators
7 abgenommen wird.
Der erfindungsgemäße spannungsgesteuerte Impulsgenerator
beansprucht nur geringen Aufwand, da er die gestellte Aufgabe mit nur zwei Verstärkerstufen löst,
und er hat auch eine große Eingangsempfindlichkeit. In gesperrtem Zustand ist die Schaltung gegen Störsignale
unempfindlich, und die Störspannungen verursachen keine Unsicherheit bei der Umschaltung.
Kurz zusammengefaßt umfaßt die Erfindung einen spannungsgesteuerten Impulsgenerator, an dessen Ausgang
bei einer bestimmten Eingangsspannung eine Impulsreihe konstanter Frequenz erscheint. Der erfindungsgemäße
Impulsgenerator enthält zwei, aus Transistoren entgegengesetzten Typs aufgebaute Verstärkerstufen.
Der Arbeitswiderstand einer der Verstärkerstufen ist ein Spannungsteiler, auf die Steuerelektrode
derselben Verstärkerstufe ist ein Additionskreis geschaltet, ihre Ausgangselektrode ist über eine
Reihenschaltung von der Sekundärwicklung eines Transformators, einer Spannungsquelle konstanter
Spannung, einer Diode und eines Kondensators mit der Steuerelektrode der anderen Verstärkerstufe verbunden.
Die dem Ausgangssignal proportionale erzeugte Gleichspannung wird in dem Additionskreis zu der Eingangsspannung
addiert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Spannungsgesteuerter Impulsgenerator, der
mit zwei Transistoren entgegengesetzten Typs S (npn-pnp) aufgebaute und an eine Stromquelle angeschlossene
Verstärkerstufen enthält, wobei zwischen den Ausgangskreis einer der Verstärkerstufen
und die Steuerstufe eine durch induktive Kopplung eine positive Rückkopplung bewirkende Wick- ίο
hing eines Transformators geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die
Ausgangselektrode der ersten Verstärkerstüfe (3) und die Stromquelle (2) ein Spannungsteiler (5) geschaltet
ist, die Steuerelektrode der ersten Verstärkerstjife
(3) mit dem Ausgangspunkt eines an sieh bekannten Additionskreises (6) mit zwei Eingängen
verbunden ist, zwischen die Ausgangselektrode der zweiten Verstärkerstufe (4) und die
Stromquelle (2) die Primärwicklung des Transformators
(7) geschaltet ist, die Steuerelektrode der zweiten Verstärkerstufe (4) über die Reihenschaltung
eines Kondensators (8), der Sekundärwicklung des Transformators (7), einer Diode (9) und einer
Spannungsquelle (10) konstanter Spannung mit der Ausgangselektrode der ersten Verstärkerstufe (3)
verbunden ist, der Kondensator (8) über Widerstände (U, 12) zu dem Abgriff des Spannungsteilers (5)
und die Ausgangselektrode der zweiten Verstärkerstufe (4) über die Reihenschaltung eines an sich bekannten
Gleichrichters (13) und eines an sich bekannten Integrierkreises (14) auf einen Eingang des
Additionskreises (6) geschaltet ist, auf dessen anderen Eingang eine Eingangsspannungsquelle (1) geschaltet
ist.
2. Spannungsgesteuerter Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an eine
getrennte Wicklung des Transformators (7) ein Belastungswiderstand (15) angeschlossen ist.
3. Spannungsgesteuerter Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die
Ausgangselektrode der zweiten Verstärkerstufe (4) ein Belastungswiderstand (15) angeschlossen ist.
4. Spannungsgesteuerter Impulsgenerator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gleichrichter (13) nicht an die Ausgangselektrode der zweiten Verstärkerstufe (4), sondern an eine
getrennte Sekundärwicklung des Transformators (7) angeschlossen ist.
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Priority Applications (4)
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Publications (3)
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DE2337825B2 DE2337825B2 (de) | 1975-05-22 |
DE2337825C3 true DE2337825C3 (de) | 1976-01-15 |
Family
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