DE1147627B

DE1147627B - Bistabile Kippschaltung mit einer durch eine zusaetzliche Steuer-spannung bestimmten und definierten Einschaltlage

Info

Publication number: DE1147627B
Application number: DES67100A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Schuhbauer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1960-02-15
Filing date: 1960-02-15
Publication date: 1963-04-25

Description

Bistabile Kippschaltung mit einer durch eine zusätzliche Steuerspannung bestimmten und definierten Einschaltlage Die Erfindung betrifft eine bistabile Kippschaltung mit einer durch eine zusätzliche Steuerspannung bestimmten und definierten Einschaltlage.
Bistabile Kippschaltungen nehmen beim Einschalten der Versorgungsspannung eine beliebige Anfangslage ein, d. h., es kann von den beiden in der Kippschaltung enthaltenen Schaltgliedern sowohl das eine als auch das andere entweder leitend oder sperrend sein. Welches von diesen beiden Schaltgliedern nun gesperrt und welches leitend ist, hängt lediglich von den Unsymmetrien der in der Kippschaltung verwendeten Spannungsteiler und z. B. den durch die zugelassenen Toleranzen der Schaltglieder, z. B. Röhren oder "Transistoren, bedingten Stromverstärkungen ab.
Weiterhin ist vorgeschlagen worden, einen fest definierten Anfangszustand einer bistabilen Kippschaltung dadurch herbeizuführen, daß die Basis des beim Einschalten der Versorgungsspannung stromführend gewünschten Transistors über ein RC-Glied mit dem dem Kollektor dieses Transistors abgewandten Ende des Kollektorwiderstandes verbunden wird, wobei dieses RC-Glied so zu bemessen ist, daß bei der Inbetriebnahme der Schaltung (Einschalten der Versorgungsspannung) infolge der erstmaligen Aufladung des Kondensators eine Unsymmetrie erzeugt wird, die den gewünschten Anfangszustand herbeiführt.
Der Nachteil dieser Anordnung liegt darin, daß die zusätzliche Steuerspannung, die aus dem RC-Glied gewonnen wird, nicht nur während des Einschaltvorganges, sondern auch während des Betriebszustandes wirksam ist und als Unsymmetrie während der durch die Steuerimpulse an den Steuerelektroden des Transistors hervorgerufenen Umschaltungen vorhanden ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bistabile Kippschaltung zu schaffen, die ohne den vorerwähnten Aufwand beim Einschalten der Versorgungsspannung eine bestimmte Anfangslage einnimmt und die Symmetrie gewährleistet. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eines der beiden Schaltglieder der bistabilen Kippschaltung beim Anlegen der Versorgungsspannung an eine nur während des Einschaltevorganges kurzzeitig vorhandene Steuerspannung angeschlossen ist.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß es nunmehr erreichbar ist, eine Kippschaltung bei Anlegen der Versorgungsspannung in eine bestimmte Anfangslage zu steuern, ohne daß durch die Maßnahme gemäß der Erfindung die Symmetrie der Kippschaltung im Betriebszustand beeinflußt wird.
Einzelheiten der Erfindung gehen aus dem an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel hervor.
In der Zeichnung ist eine aus den beiden Transistoren Tsl und Ts2 aufgebaute bistabile Kippschaltung dargestellt. Die Emitter E 1 und E 2 der beiden Transistoren Tsl und Ts2 erhalten über den Widerstand R 2 und d en Kondensator C 2 gleich große Vorspannungen, die aus der Versorgungsstromquelle - Ub und 0 entnommen werden. Die Basis B 1 des Transistors Tsl erhält ihr Basispotential von dem aus den Widerständen R 4, R 5 und R 7 gebildeten Spannungsteiler, während das Basispotential B 2 von dem aus den Widerständen R 3, R 6 und R 8 gebildeten Spannungsteiler abgegriffen wird.
Gemäß der Erfindung ist zum Gewinnen der zusätzlichen, nur kurzzeitig vorhandenen Steuerspannung an die Versorgungsstromquelle - Ub und 0 der bistabilen Kippschaltung ein aus dem Widerstand R 1 und dem Kondensator C 1 aufgebauter Spannungsteiler angeschlossen. Die Steuerelektrode B 1 des Transistors T 1 ist über eine Diode D mit diesem Spannungsteiler verbunden.
Im Rahmen der Erfindung könnte natürlich auch die Basis TB 2 des Transistors Ts 2 über eine Diode an den Spannungsteiler R 1, C 1 angeschlossen sein. Ebenfalls könnte zum Gewinnen der zusätzlichen, nur kurzzeitig vorhandenen Steuerspannung auch eine eigene Stromquelle oder ein aus nur ohmsohen Widerständen aufgebauter Spannungsteiler verwendet werden. In diesen beiden zuletzt genannten Fällen ist dann aber die Diode durch einen Relaiskontakt zu ersetzen, .der die Steuerspannung nach entsprechend kurzer Zeit abtrennt.
Die Wirkungsweise der in Fig.1 dargestellten Schaltung ist im einzelnen wie folgt: Beim Einschalten der Versorgungsspannung erhält die Basis B 1 des Transistors Tsl über die Diode D und den Spannungsteiler R 1, C 1 positiveres Potential als der Enütter E 1 des Transistors Ts 1. Dadurch wird dieser Transistor gesperrt. Der Transistor Ts2 wird dagegen leitend. Steigt nun auf Grund der Aufladung des Kondensators C 1 das Potential an der Basis B 1 an und übersteigt den Wert des Emitterpotentials E1, so wird die Diode D gesperrt und damit die zusätzliche Steuerspannung ausgeschaltet. Der Transistor Ts 1 bleibt aber auf Grund des Leitendseins des Transistors Ts2 weiterhin gesperrt. Er ist jetzt lediglich durch das Ausschalten der zusätzlichen Steuerspannung bei Eintreten des Sperrzustandes der Diode D für die Impulssteuerung freigegeben. Sobald der erste für die bistabile Kippschaltung vorgesehene Steuerimpuls eintrifft, wird der Transistor Ts 1 leitend und der Transistor Ts2 gesperrt.
Durch eine entsprechende Dimensionierung des Widerstandes. R 1 und des Kondensators C 1 ist es erreichbar, das Vorhandensein der zusätzlichen Steuerspannung zeitlich so zu begrenzen, daß die bistabile Kippschaltung mit genügend großer Sicherheit bei Eintreffen des ersten Steuerimpulses auch bereits für die Impulssteuerung freigegeben ist.
Im Rahmen der Erfindung könnte durch entsprechende Schaltung des Widerstandes. R 1 und des Kondensators C 1 sowie der Diode D auch eine solche zusätzliche Steuerspannung erzeugt werden, die das eine Schaltglied der bistabilen Kippschaltung mit Sicherheit leitend macht und nach Ablauf der vorgesehenen Sperrzeit die bistabile Kippschaltung, wie es im vorhergehenden Beispiel bereits beschrieben wurde, für die Impulsteuerung freigibt.
In der Fig. 2 ist ein weiteres Schaltungsbeispiel für die Erzeugung .einer nur kurzzeitig vorhandenen Steuerspannung zur Durchführung der Erfindung dargestellt. Aus den beiden ohmschen Widerständen R 1 und R 2 sowie dem anzugverzögerten Relais M wird ein Spannungsteiler gebildet, an dem die gewünschte Steuerspannung abgreifbar ist. Die Steuerspannung wird über einen Ruhekontakt m 1 des Relais M, wie in Fig. 1, dem einen Schaltglied der bistabilen Kippschaltung zugeführt. Sobald die bistabile Kippschaltung und der Spannungsteiler R 1 /R 2 an die Versorgungsstromquelle angeschlossen sind, steht das an dem Kontakt m 1 angeschlossene Schaltglied unter dem Einfluß der zusätzlichen Steuerspannung, bis bei Ansprechen des Relais M der Kontakt m 1 öffnet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht allein auf die im Ausführungsbeispiel dargestellte, aus Transistoren aufgebaute bistabile Kippschaltung anwenbar, sondern kann mit gleichem Vorteil auch bei bistabilen Kippschaltungen, die aus Röhren aufgebaut sind oder bei bistabilen Kippschaltungen, die nur ein Verstärkerelement, z. B. eine Doppelbasisdiode, enthalten, angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Bistabile Kippschaltung mit einer durch eine zusätzliche Steuerspannung bestimmten und definierten Einschaltlage, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Schaltglieder der bistabilen Kippschaltung beim Anlegen der Versorgungsspannung an eine nur während des Einschaltvorganges kurzzeitig vorhandene Steuerspannung angeschlossen ist. z. Bistabile Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d:äß zum Gewinnen der zusätzlichen, nur kurzzeitig vorhandenen Steuerspannung an die Versorgungsstromquelle der bistabilen Kippschaltung ein aus einem Widerstand (R1) und einem Kondensator (C1) aufgebauter Spannungsteiler angeschlossen isst und eine Steuerelektrode (B 1) eines der beiden Schaltglieder (Ts 1) über eine Diode (D) mit dem Spannungsteiler (R 1, C 1) verbunden ist. 3. Bistabile Kippschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Steuerelektrode (B1) des Schaltgliedes (T.sl) und den Spannungsteiler (R 1, C 1) angeschlossene Diode (D) gesperrt wird und die zusätzliche Steuerspannung abschaltet, sobald der Wert der Steuerspannung größer wird als die an der anderen Steuerelektrode (E 1) des Schaltgliedes (Ts1) vorhandene Vorspannung. 4. Bistabile Kippschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Gewinnen der zusätzlichen, nur kurzzeitig vorhandenen Steuerspannung an die Versorgungsstromquelle der bistabilen Kippschaltung ein aus ohmschen Widerständen und einer Relaiswicklung aufgebauter Spannungsteiler angeschlossen ist und eine Steuerelektrode eines der beiden Schaltglieder über einen Ruhekontakt des Relais mit dem Spannungsteiler verbunden ist. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für bistabile Kippschaltungen mit nur einem verstärkenden Schaltglied, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode des verstärkenden Schaltgliedes kurzzeitig an eine vorhandene Steuerspannung angeschlossen ist, die dieses Schaltglied in einen bestimmten Schaltzustand versetzt und für die Dauer des Vorhandenseins der zusätzlichen Steuerspannung diesen Schaltzustand aufrechterhält. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1100 695.