DE3505308C2

DE3505308C2 -

Info

Publication number: DE3505308C2
Application number: DE3505308A
Authority: DE
Inventors: Shuichiro Yokohama Jp Maruta
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-03-07
Filing date: 1985-02-15
Publication date: 1987-05-27
Also published as: US4667118A; JPS60187120A; DE3505308A1

Description

Die Erfindung betrifft einen monostabilen Multivibrator mit einer Spannungsteilereinrichtung zum Teilen einer Spannungs gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE-PS 26 41 834 ist ein monostabiler Multivibrator mit einer Spannungsteilereinrichtung zum Teilen einer Spannung bekannt, mit einem bestimmten Spannungspotential, um ein Bezugspotential zu erzeugen, wobei die Spannungsteilereinrichtung erste und zweite Widerstände aufweist, die zwischen ein Bezugspotential und dem vorbestimmten Potential in Reihe geschaltet sind. Dieser bekannte monostabile Multivibrator enthält ferner eine Zeitkonstantenschaltung, die an das bestimmte Potential angeschaltet ist und die einen dritten Widerstand und eine kapazitive Vorrichtung enthält, welche in Reihe an das bestimmte Potential angeschaltet sind. Am Verbindungspunkt zwischen dem dritten Widerstand und der kapazitiven Vorrichtung erscheint eine Ausgangsspannung, die einer Komparatorschaltungseinrichtung zugeführt wird, um das Bezugspotential der Spannungsteilereinrichtung mit dem Ausgangspotential der Zeitkonstantenschaltung zu vergleichen. Die Komparatorschaltungseinrichtung umfaßt einen Differenzverstärker, der zwischen ein Potential der Stromversorgungsquelle und das Bezugspotential geschaltet ist, und der das genannte Bezugspotential einerseits und das Ausgangspotential andererseits empfängt, um aus diesen Potentialen ein Ausgangssignal zu erzeugen. Der monostabile Multivibrator enthält einen Setzeingangsanschluß, dem ein Setzeingangssignal zugeführt wird, ferner eine Rücksetzsignalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Rücksetzeingangssignals in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Komparatorschaltungseinrichtung. Eine ebenfalls vorgesehene Kippschaltungseinrichtung empfängt das Rücksetzsignal und das Setzsignal und führt dadurch eine Kippfunktion durch. Eine Schaltereinrichtung wird abhängig von einem der Ausgangssignale der Kippschaltungseinrichtung eingeschaltet, um die in der Zeitkonstantenschaltung gespeicherte elektrische Ladung abzuführen. Wenn sich bei dieser bekannten Schaltungsanordnung aus irgendwelchen Gründen die Spannung der Stromversorgungsquelle ändert, so wird die der Zeitkonstantenschaltung über Widerstände zugeführte Spannung entsprechend verändert, so daß letzten Endes der Differenzverstärker in einen unsymmetrischen Schaltzustand versetzt wird, wodurch die Konstanz der Impulsbreite des Ausgangsimpulses nicht mehr erreicht werden kann. Um einer solchen Veränderung der Impulsbreite entgegenzuwirken, wird bei der bekannten Schaltungsanordnung ein vergleichsweise großer schaltungstechnischer Aufwand betrieben, so daß die gesamte Schaltungsanordnung vergleichsweise kompliziert ist.

Ein ähnlich aufgebauter monostabiler Multivibrator ist auch aus "Patents Abstract of Japan E-245", 19. Mai 1984, Band 8/Nr. 107 bekannt.

Ein konventioneller monostabiler Multivibrator vom linearen Schaltungstyp ist in Fig. 1 gezeigt. In Fig. 1 bilden ein PNP-Multikollektortransistor Q 1 und ein NPN-Transistor Q 2 einen Thyristor 1. Das Bezugszeichen 2 betrifft eine Vorspannungsschaltung oder einen Spannungsteiler zur Lieferung einer Referenzvorspannung Vr für die Basis des Transistors Q 1. Die Vorspannungsschaltung 2 umfaßt Widerstände R 1 und R 2, die serielle zwischen einem Vcc-Leistungsquellenpotential (positives Potential) und einem Vee-Leistungsquellenpotential (Masse) angeordnet sind. Die Verbindung der Widerstände R 1 und R 2 ist mit der Basis des Transistors Q 1 und dem Kollektor des Transistors Q 2 verbunden. Eine Zeitkonstantenschaltung 3 umfaßt einen Widerstand R und einen Kondensator C, die in Serie zwischen den Vcc- und Vee-Leistungsquellenpotentialen angeordnet ist. Die Verbindung des Widerstandes R und des Kondensators C ist mit dem Emitter des Transistors Q 1 verbunden. Ein NPN-Transistor Q 3 ist zur Aufnahme eines Setzsignales vorgesehen. Die Bais des Transistors Q 3 ist mit einem Setzeingangsanschluß 4 verbunden und wird mit einem Setzsignal versorgt. Der Emitter des Transistors Q 3 ist mit dem VEE-Leistungsquellenpotential verbunden. Der Kollektor des Transistors Q 3 ist mit der Basis des Transistors Q 2 und einem der Multikollektoren des Transistors Q 1 verbunden. Ein NPN-Transistor Q 4 wird als ein Ausgangspuffer verwendet. Der Emitter des Transistors Q 4 ist mit dem Vee-Leistungsquellenpotential verbunden. Der Kollektor des Transistors Q 4 ist mit einem Ausgangsanschluß 5 der gesamten Vibratorschaltung verbunden. Der Kollektor des Transistors Q 4 ist auch mit dem Vcc-Leistungsquellenpotential über einen Lastwiderstand R _L verbunden. Die Basis des Transistors Q 4 ist mit einem anderen Kollektor des Transistors Q 1 verbunden. Im folgenden wird die Wirkungsweise des bekannten Multivibrators nach Fig. 1 beschrieben. Im normalen Zustand befindet sich der Thyristor 1 im EIN-Zustand. Es wird nun angenommen, daß der Thyristor sich im EIN-Zustand befindet. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Transistor Q 4 als Ausgangspuffer im EIN-Zustand. Die Ausgangsspannung V _aus des Multivibratorausgangsanschlusses 5 befindet sich auf Niedrigpegel (im wesentlichen Massepotential). Es wird auch angenommen, daß ein Hochpegel-(Vcc-Potential)- Setztriggersignal Si (Fig. 2A) dem Setzeingangsanschluß 4 eingegeben bzw. zugeführt wird. Wenn das Triggersignal an den Anschluß 4 geliefert wird, wird der Transistor Q 3 augenblicklich in den Zustand EIN überführt, um den Transistor Q 2 in den AUS-Zustand zu bringen. Daher wird der Thyristor 1 in den AUS-Zustand gebracht. Somit ist der Transistor Q 4 AUS geschaltet, während die Ausgangsspannung V _aus (Fig. 2C) auf einen Hochpegel gewechselt ist. Wenn der Thyristor in den AUS-Zustand überführt ist, beginnt ein elektrischer Strom über die Zeitkonstantenschaltung 3 zu fließen und den Kondensator C aufzuladen. Wenn eine vorgegebene Zeitspannung T 0 verstrichen ist beginnend vom Zeitpunkt, wenn ein elektrischer Strom durch die Zeitkonstantenschaltung 3 zu fließen begann und wenn die Kondensatorspannung Vc (Fig. 2B) am Kondensator C die Summe der Vorspannung Vr und die Emitterbasisspannung VbeQ 1 des Transistors Q 1 übersteigt, kehrt der Thyristor 1 in den EIN-Zustand zurück, während die Ausgangsspannung V _aus auf den Niedrigpegel zurückkehrt.

Wie aus dem vorhergehenden klar ersichtlich ist, ist die Impulsbreite der Ausgangsspannung V _aus gleich der Zeitperiode T 0. Die Zeit T 0 wird bestimmt durch die Referenzvorspannung Vr, eine Basisemitterspannung VbeQ 1 des Transistors Q 1 und durch die Zeitkonstante, die durch die Kapazität des Kondensators C und den Widerstandswert des Widerstandes R der Zeitkonstantenschaltung 3 bestimmt ist. Jedoch weist die Emitterbasisspannung VbeQ 1 des Transistors Q 1 im allgemeinen eine Temperaturabhängigkeitscharakteristik von -2 mV/°C auf, was bekannt ist. Daher weist die Zeit T 0, welche von der Emitterbasisspannung VbeQ 1 abhängig ist, ebenfalls eine Temperaturabhängigkeitscharakteristik auf. Wenn z. B. der Transistor Q 1 eine Temperaturabhängigkeitscharakteristik von -2 mV/°C aufweist und das Leistungsquellenpotential Vcc 5 V ist, ändert sich die Kondensatorspannung VC um 5 mV bei einer Temperaturänderung von 2,5°C. Diese Temperaturänderung beträgt 0,1% von 5 V (Leistungsquellenpotential Vcc). Wenn daher der monostabile Multivibrator in eine Motorsteuerschaltung einbezogen ist, und zwar in einer bandgetriebenen Bandaufzeichnungsvorrichtung, weist die Motorsteuerschaltung auch eine Temperaturabhängigkeitscharakteristik auf.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen monostabilen Multivibrator der angegebenen Gattung zu schaffen, dessen Ausgangsspannungsimpuls unabhängig von der Temperatur als auch unabhängig von Schwankungen der Stromversorgungsspannung ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die Verwendung einer Stromspiegelschaltung wird der besondere Vorteil erreicht, daß die elektrischen Ströme, die durch den ersten und den zweiten Transistor des Differenzverstärkers fließen, gleich groß gehalten werden können, und zwar selbst dann, wenn das Spannungspotential der Stromversorgungsquelle verändert wird. Da ferner erfindungsgemäß das Bezugspotential des Spannungsteilers vollständig von dem bestimmten Potential bestimmt wird, welches auch das für die Zeitkonstantenschaltung maßgebende Versorgungspotential ist, wird erreicht, daß die Transistoren des Differenzverstärkers immer bei einem bestimmten Potentialwert durchgeschaltet werden, der für beide Transistoren gleich groß ist, und zwar unabhängig von den Schwankungen in dem Potential der Stromversorgungsquelle.

Durch die vorliegende Erfindung wird somit ein monostabiler Multivibrator geschaffen, der hochgenaue Spannungsimpulse zu erzeugen vermag, und zwar unabhängig von Temperaturschwankungen und auch unabhängig von Spannungsschwankungen der Stromversorgungsquelle.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schaltung eines konventionellen monostabilen Multivibrators,

Fig. 2A bis 2C Zeitverläufe von Wellenformen von Signalen an entsprechenden Punkten der Schaltung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Schaltung eines monostabilen Multivibrators gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4A bis 4E Zeitverläufe von Wellenformen von Signalen an entsprechenden Punkten der Schaltung nach Fig. 3,

Fig. 5 eine schematische Schaltung eines monostabilen Multivibrators gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6A bis 6E Zeitverläufe von Wellenformen von Signalen an entsprechenden Punkten der Schaltung nach Fig. 5, und

Fig. 7, 8 und 9 jeweils eine schematische Schaltung eines monostabilen Multivibrators nach anderen Ausführungsformen der Erfindung.

Im folgenden wird nun ein monostabiler Multivibrator nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die Fig. 3 und 4A bis 4E beschrieben.

In der Schaltung gemäß Fig. 3 umfaßt eine Flip-Flop-Schaltung 30 NPN-Transistoren Q 1, Q 2, Q 3 und Q 4 sowie Widerstände 33 und 34. Der Kollektor des Transistors Q 1 ist mit der Basis des Transistors Q 2 über einen Widerstand 31 verbunden. In ähnlicher Weise ist der Kollektor des Transistors Q 2 mit der Basis des Transistors Q 1 über einen Widerstand 32 verbunden. Die Emitter der Transistoren Q 1 und Q 2 sind miteinander verbunden und ebenso mit einem Niedrigleistungsquellenpotential Vee, z. B. Massepotential. Ein Anschluß des Widerstandes 33 ist mit dem Kollektor des Transistors Q 1 verbunden, während der andere Anschluß des Widerstandes 33 mit einem Hochleistungsquellenpotential Vcc über eine Stromquelle IS 1 verbunden ist. Der Widerstand 33 ist ein Lastwiderstand für den Kollektor des Transistors Q 1. Ein Anschluß des Widerstandes 34 ist mit dem Kollektor des Transistors Q 2 verbunden, während der andere Anschluß des Widerstandes 34 mit dem Hochleistungsquellenpotential Vcc über die Stromquelle IS 1 verbunden ist. Der Widerstand 34 ist ein Lastwiderstand für den Kollektor des Transistors Q 2. Der Transistor Q 3 ist zur Aufnahme eines Setzsignales vorgesehen. Der Kanal des Transistors Q 3 ist mit dem Kanal des Transistors Q 1 parallel verbunden. Insbesondere sind der Kollektor und der Emitter des Transistors Q 3 mit dem Kollektor und Emitter des Transistors Q 1 jeweils verbunden. Die Basis des Transistors Q 3 ist mit einem Setzeingangsanschluß 35 verbunden. Der Setzeingangsanschluß 35 wird durch ein Setzeingangssignal versorgt. Der Transistor Q 4 dient zur Aufnahme eines Rücksetzeingangssignales. Der Kanal des Transistors Q 4 ist mit dem Kanal des Transistors Q 2 parallel verbunden, insbesondere sind der Kollektor und der Emitter des Transistors Q 4 mit dem Kollektor und dem Emitter des Transistors Q 2 jeweils verbunden. Die Basis des Transistors Q 4 ist mit einem Rücksetzeingangsanschluß 36 verbunden. Der Rücksetzeingangsanschluß 36 wird durch ein Rücksetzeingangssignal versorgt. Eine Komparatorschaltung 37 umfaßt NPN-Transistoren Q 5 und Q 6 sowie eine Stromspiegelschaltung CM. Die Emitter der Transistoren Q 5 und Q 6 sind miteinander verbunden und ebenso mit dem Niedrigleistungsquellenpotential Vee über eine Stromquelle IS 2. Die Transistoren Q 5 und Q 6 bilden eine Differenzschaltung. Die Stromspiegelschaltung CM umfaßt PNP-Transistoren Q 7 und Q 8. Die Basen der Transistoren Q 7 und Q 8 sind miteinander verbunden. Die Emitter der Transistoren Q 7 und Q 8 sind gemeinsam mit einem Hochleistungsquellenpotential Vcc verbunden. Die Basis und der Kollektor des Transistors Q 7 sind miteinander verbunden und ebenso mit dem Kollektor des Transistors Q 5. Der Kollektor des Transistors Q 8 ist mit dem Kollektor des Transistors Q 6 verbunden. Eine Ausgangsspannung V 1 der Komparatorschaltung 37 wird von dem Anschluß der Kollektoren der Transistoren Q 6 und Q 8 herausgenommen bzw. abgegriffen. Ein PNP-Transistor Q 9 dient zur Erzeugung eines Rücksetzeingangssignales. Der Emitter und der Kollektor des Transistors Q 9 sind mit dem Hochleistungsquellenpotential Vcc und dem Rücksetzeingangsanschluß 36 jeweils verbunden. Die Basis des Transistors Q 9 ist mit dem Anschluß der Kollektoren der Transistoren Q 6 und Q 8 verbunden und wird mit einer Ausgangsspannung V 1 der Komparatorschaltung 37 beaufschlagt. Eine Spannungsteilerschaltung 38 bildet eine Referenzspannungserzeugungsschaltung zur Erzeugung einer Referenzspannung Vr. Die Spannungsteilerschaltung 38 umfaßt Widerstände R 1 und R 2, die in Serie geschaltet sind zwischen einem vorgegebenen Potential Vd und dem Niedrigleistungsquellenpotential Vee. Der Widerstand R 1 ist auf der vorgegebenen Potentialseite Vd vorgesehen, während der Widerstand R 2 auf der Niedrigleistungsquellenpotentialseite Vee vorgesehen ist. Die vorgegebene Spannung Vd ist ein höheres Potential als das Niedrigleistungsquellenpotential Vee. Die vorgegebene Spannung Vd kann ein höheres Potential aufweisen als das Hochleistungsquellenpotential Vcc. Eine Ausgangsspannung Vr der Spannungsteilerschaltung 38 wird von dem Anschluß der Widerstände R 1 und R 2 abgegriffen und nach außen geführt. Die Ausgangsspannung Vr kann ausgedrückt werden durch:

Die Basis des Transistors Q 5 ist mit dem Anschluß der Widerstände R 1 und R 2 verbunden und wird mit einer Ausgangsspannung Vr des Spannungsteilers 38 beaufschlagt.

Die Zeitkonstantenschaltung 39 umfaßt einen Widerstand R und einen Kondensator C, die in Serie zwischen der vorgegebenen Spannung Vd und dem niedrigeren Leistungsquellenpotential Vee geschaltet sind. Der Kondensator C ist mit der vorgegebenen Spannungsseite Vd verbunden. Der Widerstand R ist mit der Niedrigleistungsquellenpotentialseite verbunden.

Ein NPN-Transistor Q 10 ist quer zum Kondensator C geschaltet. Das bedeutet, daß der Kollektor des Transistors Q 10 mit dem Anschluß des Kondensators C verbunden ist, der auf der vorgegebenen Potentialseite Vd liegt. Der Emitter des Transistors Q 10 ist mit dem Anschluß verbunden, der auf der niedrigeren Leistungsquellenpotentialseite Vee liegt. Die Basis des Transistors Q 10 ist mit dem Kollektor des Transistors Q 1 oder dem Rücksetzausgangsanschluß 40 der Flip-Flop-Schaltung 30 verbunden. Der Transistor Q 10 wird als Rücksetzschalter für den Kondensator C verwendet.

Die Basis eines NPN-Transistors Q 11 ist mit dem Rücksetzausgangsanschluß 40 verbunden. Der Kollektor des Transistors Q 11 ist mit dem Hochleistungsquellenpotential Vcc über einen Lastwiderstand R _L und ebenso mit einem Ausgangsanschluß 41 der gesamten Vibratorschaltung verbunden. Der Emitter des Transistors Q 11 ist mit dem Niedrigleistungsquellenpotential Vee verbunden. Der Transistor Q 11 wird als Ausgangspuffer verwendet. Es wird nun die Wirkungsweise des in Fig. 3 gezeigten Multivibrators beschrieben in Verbindung mit den Fig. 4A bis 4E. Im Normalzustand befindet sich der Rücksetzausgangsanschluß 40 der Flip-Flop-Schaltung 30 auf hohem Pegel. Es wird nun angenommen, daß die Flip-Flop-Schaltung 30 sich in einem normalen Zustand befindet. In diesem Zeitpunkt weisen der Rücksetzschalttransistor Q 10 und der Ausgangspuffertransistor Q 11 beide den EIN-Zustand auf. Da sich der Transistor Q 11 im EIN-Zustand befindet, befindet sich die Ausgangsspannung V _aus (Fig. 4E) des Vibratorausgangsanschlusses 41 auf einem Niedrigpegel. Da auch der Transistor Q 10 sich im EIN-Zustand befindet, ist die Kondensatorspannung Vc (Fig. 4C) an der Verbindungsstelle des Widerstandes R und des Kondensators der Zeitkonstantenschaltung 39, welche an die Basis des Transistors Q 6 der Komparatorschaltung 37 angelegt wird, niedriger als eine Referenzspannung Vr an der Anschlußstelle der Widerstände R 1 und R 2 der Teilerschaltung 38, welche an die Basis des Transistors Q 5 der Komparatorschaltung 38 angelegt wird. Somit fließt ein elektrischer Strom durch die Stromspiegelschaltung CM. Die Ausgangsspannung V 1 des Komparators 37 befindet sich auf hohem Pegel. Daher befindet sich der Transistor Q 9 als ein Rücksetzsignalgenerator, dessen Basis mit der Spannung V 1 beaufschlagt wird, in einem AUS-Zustand. Somit wird der Transistor Q 4 als ein Rücksetzschalter ebenso in den AUS-Zustand überführt. In diesem Zustand wird nun angenommen, daß ein Setztriggersignal Si (Fig. 4A) mit einem hohen Pegel an den Setzeingangsanschluß 35 eingegeben wird. In diesem Zeitpunkt wird der Transistor Q 3 augenblicklich in den EIN-Zustand überführt, um die Flip-Flop-Schaltung 30 zu setzen. Daher wird der Rücksetzausgangsanschluß 40 auf Niedrigpegel geändert und die Transistoren Q 10 und Q 11 werden beide in den AUS-Zustand überführt. Da der Transistor Q 11 in den AUS-Zustand überführt ist, wird die Ausgangsspannung V _aus des Vibratorausgangsanschlusses 41 auf einen Hochpegel angehoben. Da außerdem der Transistor Q 10 in den AUS-Zustand überführt ist, beginnt ein elektrischer Strom durch die Zeitkonstantenschaltung 39 zur Aufladung des Kondensators C zu fließen.

Wenn eine vorgegebene Zeitperiode T 0, die bestimmt ist durch die Referenzspannung Vr und die Zeitkonstante, definiert durch die Kapazität des Kondensators und durch den Widerstandswert des Widerstandes R, von der Zeit aus verstrichen ist, in der ein elektrischer Strom zu fließen begann und wenn die Kondensatorspannung Vc die Referenzspannung Vr übersteigt, um die Komparatorausgangsspannung V 1 auf einen Niedrigpegel zu ändern, beginnt ein elektrischer Strom im Transistor Q 6 über die Emitterbasisstrecke des Transistors Q 9 zu fließen. Daher wird der Transistor Q 9 in den EIN-Zustand überführt. Desgleichen wird der Transistor Q 4 ebenfalls in den EIN-Zustand gebracht. Daher wird die Flip-Flop-Schaltung 30 zurückgesetzt und das Potential des Rücksetzausgangsanschlusses 40 (Fig. 4B) wird auf einen Hochpegel geändert. Da der Rücksetzausgangsanschluß 40 auf einen Hochpegel geändert wird, wird der Transistor Q 10 in den EIN-Zustand überführt, um den Kondensator C zu entladen. Somit kehrt die Komparatorausgangsspannung V 1 auf einen Hochpegel zurück, um den Transistor Q 9 in den AUS-Zustand zu bringen. Somit erzeugt der Transistor Q 9 ein Rücksetzeingangssignal (Fig. 4D), um den Eingangsanschluß 36 zurück zu setzen. Daher wird auch der Transistor Q 4 in den AUS-Zustand gebracht und der Rücksetzausgangsanschluß 40 wird auf einem hohen Pegel oder Rücksetzzustand (normaler Zustand) gehalten. Da auch der Rücksetzausgangsanschluß 40 auf einen hohen Pegelwert geändert wird, wird der Transistor Q 11 als ein Ausgangspuffer in den EIN-Zustand gebracht und die Ausgangsspannung V _aus des Vibratorausgangsanschlusses 41 wird auf einen Niedrigpegel geändert.

In dem monostabilen Multivibrator der zuvor beschriebenen Ausführungsform sind die Flip-Flop-Schaltung oder Kippschaltung 30 und die Komparatorschaltung 37 getrennt. Daher bildet die Emitterbasisspannung eines beliebigen Transistors keine Komponente, um die Impulsbreite der Ausgangsspannung V _aus zu definieren. Eine Impulsbreite der Ausgangsspannung V _aus des Vibratorausgangsanschlusses 41 ist gleich der Zeitperiode T 0 und wird durch die Referenzspannung Vr und die Zeitkonstante bestimmt, die durch die Kapazität des Kondensators C und den Widerstandswert des Widerstandes R definiert ist. Daher wird mit dem monostabilen Multivibrator der beschriebenen Art eine Ausgangsspannung einer Impulsbreite geliefert, die unabhängig von der Temperatur ist.

Auch in dem Multivibrator der obigen Ausführungsform ist eine Referenzspannung Vr durch den Spannungsteiler 38 gegeben, welcher die Widerstände umfaßt. Daher wird ein Spannungsteiler, der eine gute Temperaturcharakteristik aufweist, als Spannungsteiler 38 verwendet, so daß eine Referenzspannung Vr unabhängig von der Temperatur erhalten werden kann.

Auch beim Multivibrator der oben beschriebenen Art wird ein vorgegebenes Potential Vd gemeinsam mit der Zeitkonstantenschaltung 39 und der Referenzspannungsschaltung 38 verbunden, so daß die Schaltungen 38 und 39 unabhängig von jeglicher Änderung der Leistungsquellenspannung sein kann.

Fig. 5 zeigt eine schematische Schaltung eines monostabilen Multivibrators eines zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung. In dieser Schaltung gemäß Fig. 5 sind die Leitfähigkeitstypen aller Transistoren ersetzt verglichen mit denjenigen in der Schaltung des ersten Ausführungsbeispieles (Fig. 3).

Das bedeutet, daß PNP-Transistoren im Multivibrator der erstgenannten Ausführungsform ersetzt sind durch NPN-Transistoren in dem Multivibrator des zweiten Ausführungsbeispieles. NPN-Transistoren im Multivibrator des erstgenannten Ausführungsbeispieles sind ersetzt durch PNP-Transistoren im Multivibrator dieses Ausführungsbeispieles. Entsprechend dem Auswechseln bzw. Ersetzen dieser Transistoren sind ebenfalls die Polaritäten der Leistungsquellenpotentiale ersetzt. Das bedeutet, daß das Hochleistungsquellenpotential Vcc im Multivibrator des ersten Ausführungsbeispieles ersetzt ist durch das Niedrigleistungsquellenpotential Vee in dem Multivibrator dieses Ausführungsbeispieles. Das Niedrigleistungsquellenpotential Vee im Multivibrator des erstgenannten Ausführungsbeispieles ist ersetzt durch das Hochleistungsquellenpotential Vcc im Multivibrator dieses Ausführungsbeispieles. Die vorgegebene Spannung Vd in der Schaltung des ersten Ausführungsbeispieles ist ebenfalls ersetzt durch eine vorgegebene Spannung Vd′ in der Schaltung dieses Ausführungsbeispieles. Die vorgegebene Spannung Vd′ ist ein niedrigeres Potential als das Hochleistungsquellenpotential Vcc. Die anderen Teile sind im wesentlichen die gleichen bezüglich derjenigen der Schaltung des erstgenannten Multivibrators. Daher sind entsprechende Teile oder Komponenten durch entsprechende Bezugszeichen oder Kennungen bezeichnet und deren Beschreibung nicht wiederholt. Die Wirkung ist auch im wesentlichen die gleiche wie die in der Schaltung des erstgenannten Multivibrators. Die Beschreibung wird daher nicht wiederholt, wobei die Fig. 6A bis 6E die Zeitverläufe der Signalwellenformen an entsprechenden Teilen oder Bereichen im Multivibrator gemäß Fig. 5 zeigen. Die Zeitverläufe von Fig. 6A bis 6E entsprechen den Zeitverläufen jeweils der Fig. 4A bis 4E.

Fig. 7 zeigt eine schematische Schaltung eines monostabilen Multivibrators eines dritten Ausführungsbeispieles der Erfindung. In dieser Schaltung ist eine Thyristorschaltung 50 anstelle der Flip-Flop-Schaltung 30 gemäß dem ersten Multivibrator vorgesehen. Die Thyristorschaltung 50 umfaßt Widerstände R 11, R 12 und R 13, einen PNP-Transistor Q 21 und NPN-Transistoren Q 22, Q 23 und Q 24. Die Transistoren Q 21 und Q 23 bilden einen Thyristor 61. Der Emitter des Transistors Q 21 ist mit dem Hochleistungsquellenpotential Vcc über die Stromquelle IS 1 verbunden. Der Kollektor des Transistors Q 21 ist mit dem Niedrigleistungsquellenpotential Vee über den Widerstand R 13 und den Transistor Q 14 verbunden. Der Kollektor des Transistors Q 22 ist mit der Basis des Transistors Q 21 über den Widerstand R 11 verbunden. Der Emitter des Transistors Q 22 ist mit dem Niedrigleistungsquellenpotential Vee verbunden. Die Basis des Transistors Q 22 ist mit dem Setzeingangsanschluß 35 verbunden. Der Kollektor des Transistors Q 23 ist mit der Basis des Transistors Q 21 über den Widerstand Q 12 verbunden. Der Emitter des Transistors Q 23 ist mit dem Niedrigleistungsquellenpotential Vee verbunden. Die Basis des Transistors Q 23 ist an die Basis der Transistoren Q 10 und Q 11 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors Q 24 ist mit dem Kollektor des Transistors Q 21 über den Widerstand R 13 verbunden und ist darüber hinaus mit den Basen der Transistoren Q 10 und Q 11 verbunden. Der Emitter des Transistors Q 24 ist mit dem Niedrigleistungsquellenpotential Vee verbunden. Die Basis des Transistors Q 24 ist an den Rücksetzeingangsanschluß 36 angeschlossen. Andere Verbindungen sind im wesentlichen die gleichen wie die des erstgenannten Multivibrators. Daher sind entsprechende Teile oder Komponenten mit entsprechenden Bezugszeichen oder Kennungen bezeichnet und in der Beschreibung fortgelassen. Die Wirkungsweise des Multivibrators gemäß Fig. 7 ist wie folgt. Im Normalzustand befindet sich der Rücksetzausgangsanschluß 40 der Thyristorschaltung 50 auf einem hohen Niveau. Es wird nun angenommen, daß die Thyristorschaltung 50 sich im Normalzustand befindet. In diesem Zeitpunkt sind der Rücksetzschalttransistor Q 10 und der Ausgangspuffertransistor Q 11 beide im EIN-Zustand. Da sich der Transistor Q 11 im EIN-Zustand befindet, befindet sich die Ausgangsspannung V _aus des Vibratorausgangsanschlusses 41 auf Niedrigniveau. Da auch der Transistor Q 10 sich im EIN-Zustand befindet, ist die Kondensatorspannung Vc an der Verbindungsstelle des Widerstandes R und des Kondensators C der Zeitkonstantenschaltung 39, welche an die Basis des Transistors Q 6 der Komparatorschaltung 37 angelegt ist, niedriger als die Referenzspannung Vr am Anschluß der Widerstände R 1 und R 2 der Teilerschaltung 38, welche an die Basis des Transistors Q 5 der Komparatorschaltung 37 angelegt ist. Somit fließt ein elektrischer Strom durch die Stromspiegelschaltung CM. Die Ausgangsspannung V 1 des Komparators 37 befindet sich auf einem Hochniveau oder -pegel. Daher befindet sich der Transistor Q 9 als Rücksetzsignalgenerator, dessen Basis mit der Spannung V 1 beaufschlagt ist, im AUS-Zustand und somit wird der Transistor Q 4 als Rücksetzschalter ebenfalls in den AUS-Zustand überführt. In diesem Zustand wird nun angenommen, daß ein Setztriggersignal Si mit einem Hochpegel an den Setzeingangsanschluß 35 eingegeben wird. In diesem Zeitpunkt wird augenblicklich der Transistor Q 12 in den EIN-Zustand überführt, um die Thyristorschaltung 50 zu setzen. Daher wird der Rücksetzausgangsanschluß 40 pegelmäßig auf einen Niedrigpegel abgesenkt und die Transistoren Q 10 und Q 11 werden beide in den AUS-Zustand überführt. Da der Transistor Q 11 in den AUS-Zustand überführt ist, wird die Ausgangsspannung V _aus des Vibratorausgangsanschlusses 41 auf einen Hochpegel angehoben. Da außerdem der Transistor Q 10 in den AUS-Zustand gebracht ist, beginnt ein elektrischer Strom über die Zeitkonstantenschaltung 39 zu fließen, um den Kondensator C aufzuladen.

Wenn eine vorgegebene Zeitperiode T 0, die bestimmt ist durch die Referenzspannung Vr und die Zeitkonstante, die definiert ist durch die Kapazität des Kondensators C und den Widerstandswert des Widerstandes R, vergangen ist vom Zeitpunkt aus, wo ein elektrischer Strom zu fließen begann und die Kondensatorspannung Vc die Referenzspannung Vr übersteigt, um die Komparatorausgangsspannung V 1 auf einen Niedrigpegel zu ändern, beginnt ein elektrischer Strom in den Transistor Q 6 über den Emitter-Basisweg des Transistors Q 9 zu fließen. Daher wird der Transistor Q 9 in den EIN-Zustand überführt und somit ebenfalls der Transistor Q 4 in den EIN-Zustand gebracht. Daher wird die Thyristorschaltung 50 zurückgesetzt und das Potential des Rücksetzausgangsanschlusses 40 auf einen Hochpegel geändert. Da der Rücksetzausgangsanschluß 40 auf einen Hochpegel geändert wird, wird der Transistor Q 10 in den EIN-Zustand überführt, um den Kondensator C zu entladen. Somit wird die Komparatorausgangsspannung V 1 auf einen Hochpegel zurückgebracht, um den Transistor Q 9 in den AUS-Zustand zu überführen. Somit erzeugt der Transistor Q 9 ein Rücksetzeingangssignal, um den Eingangsanschluß 36 zurück zu setzen. Daher wird auch der Transistor Q 4 in den AUS-Zustand gebracht und der Rücksetzausgangsanschluß 40 wird auf einem Hochpegel gehalten oder in einem Rücksetzzustand (normaler Zustand). Da auch der Rücksetzausgangsanschluß 40 auf einen Hochpegel angehoben wird, wird der Transistor Q 11 als Ausgangspuffer in den EIN-Zustand gebracht und eine Ausgangsspannung V _aus des Vibratorausgangsanschlusses 41 auf einen Niedrigpegel geändert.

In dem monostabilen Multivibrator des gerade beschriebenen Ausführungsbeispieles (Fig. 7) sind auch die Thyristorschaltung oder Kippschaltung 50 und die Komparatorschaltung 37 getrennt. Daher bildet die Emitterbasisspannung eines beliebigen Transistors keine Komponente, um die Impulsbreite der Ausgangsspannung V _aus zu definieren. Die Impulsbreite der Ausgangsspannung V _aus des Vibratorausgangsanschlusses 41 ist gleich der Zeitperiode T 0 und wird bestimmt durch die Referenzspannung Vr und die Zeitkonstante, die definiert ist durch die Kapazität des Kondensators C und den Widerstandswert des Widerstandes R. Daher wird eine Ausgangsspannung mit einer Impulsbreite geliefert, die unabhängig von der Temperatur ist.

Fig. 8 zeigt eine schematische Schaltung eines monostabilen Multivibrators eines vierten Ausführungsbeispieles nach der Erfindung. In dieser Schaltung ist die Basis des Transistors Q 11 mit dem Setzausgangsanschluß 42 der Flip-Flop-Schaltung 30 verbunden. Die anderen Verbindungen sind im wesentlichen die gleichen wie die des erstgenannten Multivibrators. Daher sind entsprechende Teile oder Komponenten mit entsprechenden Bezugszeichen oder Kennungen versehen. Die Beschreibung ist daher weggelassen. Die Wirkungsweise ist im wesentlichen die gleiche wie die der Schaltung des erstgenannten Multivibrators. Diese Beschreibung ist ebenfalls nicht wiederholt. Fig. 9 zeigt eine schematische Schaltung eines monostabilen Multivibrators eines fünften Ausführungsbeispieles nach der Erfindung. In dieser Schaltung sind der Widerstand R 1 des Spannungsteilers 38 und der Widerstand R der Zeitkonstantenschaltung 39 gemeinsam mit dem Hochleistungsquellenpotential Vcc verbunden. Die anderen Verbindungen sind im wesentlichen die gleiche wie die beim erstgenannten Multivibrator. Daher sind entsprechende Teile oder Komponenten mit entsprechenden Bezugszeichen oder Kennungen versehen und deren Beschreibung fortgelassen. Die Wirkungsweise ist ebenfalls im wesentlichen die gleiche wie die der Schaltung des erstgenannten Multivibrators. Deren Beschreibung ist daher fortgelassen.

Auch bei der Schaltung des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 9 sind die Referenzspannungsschaltung 38 und die Zeitkonstantenschaltung 39 mit dem gemeinsamen Leistungspotential verbunden. Daher sind die Schaltungen 38 und 39 unabhängig von jeder Änderung der Leistungsquellenspannung, wie dies beim Multivibrator des erstgenannten Ausführungsbeispieles der Fall ist.

Selbstverständlich haben die Multivibratoren des zweiten bis fünften Ausführungsbeispieles der zuvor beschriebenen Art im wesentlichen die gleichen Wirkungen wie die des ersten Ausführungsbeispieles.

Diese Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele der zuvor beschriebenen Art beschränkt. Viele andere Ausführungsformen oder Änderungen können durch den Fachmann durchgeführt werden, ohne daß hierbei der Gegenstand der Erfindung verlassen wird.

Aus dem vorhergehenden wurde klar ersichtlich, daß mit Hilfe des monostabilen Multivibrators nach der Erfindung eine Ausgangsspannung erzeugt wird, deren Impulsbreite unabhängig von der Temperatur ist. Wenn ein Multivibrator der Erfindung in einem F/V-(Frequenz/Spannung)-Konverter bzw. Wandler einer Motorsteuer- oder Regelschaltung vorgesehen ist, kann eine feine Steuerung oder Regelung der Drehzahl des Motors erhalten werden.

Claims

1. Monostabiler Multivibrator mit einer Spannungsteilereinrichtung (R 1, R 2) zum Teilen einer Spannung, mit einem bestimmten Spannungspotential, um ein Bezugspotential (Vr) zu erzeugen, wobei die Spannungsteilereinrichtung erste und zweite Widerstandsmittel (R 1, R 2) aufweist, die zwischen ein Bezugspotential und dem vorbestimmten Potential in Reihe geschaltet sind, mit einer Zeitkonstantenschaltung (R, C), die an das bestimmte Potential angeschaltet ist und die dritte Widerstandsmittel (R) und eine kapazitive Vorrichtung (C) enthält, die in Reihe an das bestimmte Potential angeschaltet sind, wobei an dem Verbindungspunkt zwischen den dritten Widerstandsmitteln und der kapazitiven Vorrichtung ein Ausgangspotential (VC) erscheint, ferner mit einer Komparatorschaltungseinrichtung (37) zum Vergleichen des Bezugspotentials der Spannungsteilereinrichtung mit dem Ausgangspotential (VC) der Zeitkonstantenschaltung (39), wobei die Komparatorschaltungseinrichtung (37) einen Differenzverstärker (Q 5, Q 6) umfaßt, der zwischen ein erstes Potential der Stromversorgungsquelle (VCC) und ein zweites Potential geschaltet ist, und der Differenzverstärker das genannte Bezugspotential (Vr) einerseits und das genannte Ausgangspotential (VC) andererseits empfängt, um ein Ausgangssignal (V 1) zu erzeugen, einem Setzeingangsanschluß (35), dem ein Setzeingangssignal (Si) zugeführt wird, mit einer Rücksetzsignalerzeugungseinrichtung (Q 9) zum Erzeugen eines Rücksetzeingangssignals in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Komparatorschaltungseinrichtung (37), einer Kippschaltungseinrichtung (30, 50), welcher das Rücksetzsignal und das Setzsignal zugeführt werden, und mit einer Schaltereinrichtung (Q 10), die abhängig von einem der Ausgangssignale der Kippschaltungseinrichtung (30, 50) eingeschaltet wird, um die in der Zeitkonstantenschaltung (39) gespeicherte elektrische Ladung abzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Komparatorschaltungseinrichtung (37) eine Stromquellenschaltung in Form einer Stromspiegelschaltung (CM) enthält, die zwischen das erste Potential der Stromversorgungsquelle (VDD) und den Differenzverstärkern (Q 5, Q 6) geschaltet ist, und b) das Bezugspotential (Vr) des Spannungsteilers (38) von dem bestimmten Potential (VD) bestimmt ist.

2. Monostabiler Multivibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromspiegelschaltung einen ersten und einen zweiten Transistor (Q 7, Q 8) enthält, daß weiter der Differenzverstärker einen dritten und einen vierten Transistor (Q 5, Q 6) enthält, daß die Steueranschlüsse des ersten und des zweiten Transistors (Q 7, Q 8) miteinander verbunden sind, daß ein Anschluß des ersten und des zweiten Transistors mit dem Stromversorgungspotential (VCC) verbunden ist und daß ein anderer Anschluß des ersten und des zweiten Transistors mit einem Anschluß des Ausgangsstrompfades jesweils des dritten und vierten Transistors (Q 5, Q 6) verbunden ist, daß der andere Anschluß des Ausgangsstrompfades von sowohl dem dritten als auch dem vierten Transistor mit dem anderen Potential bzw. gemeinsamen Potential der Stromversorgungsquelle verbunden ist, daß der Steueranschluß des dritten Transistors (Q 5) mit dem Bezugspotential (Vr) verbunden ist und daß der Steueranschluß des vierten Transistors (Q 6) mit dem Ausgangspotential (VC) der Zeitkonstantenschaltung (39) verbunden ist.

3. Monostabiler Multivibrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der Zweite Transistor (Q 7, Q 8) aus einem ersten bipolaren Transistortyp bestehen, und daß der dritte und vierte Transistor (Q 5, Q 6) aus einem zweiten bipolaren Transistortyp bestehen. 4. Monostabiler Multivibrator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste bipolare Transistortyp ein PNP-Typ ist und daß der zweite bipolare Transistortyp ein NPN-Typ ist. 5. Monostabiler Multivibrator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste bzw. gemeinsame Stromversorgungspotential ein niedriges Potential ist und daß das zweite Stromversorgungspotential ein hohes Spannungspotential ist. 6. Monostabiler Multivibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Potential (VD) von dem Potential der Stromversorgungsquelle (VCC) abweicht.

7. Monostabiler Multivibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Potential (VD) aus dem Potential der Stromversorgungsquelle (VCC) gebildet ist.