DE1246024B - Multivibrator zur Erzeugung von Impulsen mit veraenderlicher Frequenz - Google Patents

Description

βUNDESREPUBLiK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

-PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/02

Nummer: 1246 024

Aktenzeichen: U11413 VIII a/21 al

Anmeldetag: 2. Februar 1965

Auslegetag: - 3. August 1967

Die Erfindung betrifft einen Multivibrator zur Erzeugung von Impulsen mit veränderlicher Frequenz, bestehend aus zwei Transistoren, deren Emitter mit dem einen Pol einer Gleichstromquelle und deren Kollektoren über jeweils einen Widerstand mit dem anderen Pol der Gleichstromquelle verbunden sind und von denen die Basis des einen Transistors über einen wahlweise aus einer Gruppe von Kondensatoren zuschaltbaren Kondensator mit dem Kollektor des anderen Transistors verbunden ist, dessen Basiselektrode über einen wahlweise aus einer weiteren Gruppe von Kondensatoren zuschaltbaren Kondensator mit dem Kollektor des einen Transistors verbunden ist.

Bei einem bekannten Multivibrator der vorgenannten Art zur Erzeugung von Impulsen konstanter Folgefrequenz kann das Tastverhältnis durch Zuschaltung entsprechender Kondensatoren verändert werden.

Es ist auch bereits eine mit zwei Verstärkerröhren bestückte. Multivibratorschaltung bekannt, bei welcher der Stromkreis einer Ausgangselektrode einer jeden der Röhren über einen Kondensator mit dem Steuergitterkreis der anderen Röhre gekuppelt ist. Zwischen den Steuergittern der beiden- Röhren ist ein Widerstand eingeschaltet, von dem ein einstellbarer Anzapfpunkt zur Veränderung des Tastverhältnisses mit einem den Kathodenleitungen der beiden Röhren gemeinsamen Punkt verbunden ist. Zur Veränderung der Frequenz unabhängig von dem eingestellten Tastverhältnis ist dieser Widerstand von einem weiteren Widerstand mit einstellbarer Größe überbrückt. Die Frequenz dieser Multivibratorschaltung läßt sich IedigHch innerhalb eines durch die Größe der Kondensatoren vorgegebenen Frequenzbereiches ändern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Multivibrator der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß die Frequenz innerhalb mehrerer einstellbarer, weit auseinanderliegender Frequenzbänder geändert werden kann.

Diese Aufgabe wird nun dadurch gelöst, daß parallel zu jedem Kondensator ein Stellwiderstand liegt, die Abgreifer von jeweils zwei Stellwiderständen, von denen der eine einem Kondensator der einen Gruppe und der andere einem Kondensator gleicher Größe der anderen Gruppe zugeordnet ist, mechanisch derart verbunden sind, daß parallel zu jedem Kondensator der gleiche Widerstand liegt, jedes zwei Stellwiderständen mit mechanisch verbundenen Abgreifern zugeordnetes Kondensatorpaar mit Hilfe eines eigenen Schalters zuschaltbar ist und die Basis des einen Transistors über einen Widerstand

Multivibrator zur Erzeugung von Impulsen
mit veränderlicher Frequenz

Anmelder:

United States Steel Corporation,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. M. Licht, Dr. R. Schmidt,
Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. Hansmann
und Dipl.-Ph.ys. S. Herrmann, Patentanwälte,
München 2, Theresienstr. 33

Als Erfinder benannt:

Vincent Salvatore Borsattino,

Chursel Eugene Marker,

Jesse WiUiam Shalla, Gary, Ind. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v.Amerika vom 3. Februar 1964 (341938)

und die Basis des anderen Transistors über einen Widerstand mit dem einen Pol der Gleichstromquelle verbunden ist. Insbesondere liegt in Reihe zu jedem Stellwiderstand ein weiterer Stellwiderstand, und die Abgreifer der einem Steilwiderstandspaar mit mechanisch verbundenen Abgreifern zugeordneten weiteren Stellwiderstände sind ebenfalls mechanisch miteinander verbunden.

Beim Multivibrator nach der Erfindung können die verschiedenen Frequenzbänder durch einfaches Umlegen eines jedem Frequenzband zugeordneten Schalters eingestellt werden. Innerhalb eines eingestellten Frequenzbandes kann die Frequenz des Multivibrators durch Verschieben der mechanisch miteinander verbundenen Abgreifer des dem Frequenzband zugeordneten Stellwiderstandspaares eingestellt werden.

Der Multivibrator nach der Erfindung kann vorteilhaft zur Steuerung von mehreren Motoren verwendet werden, von denen jeder auf Steuersignale innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches anspricht, beispielsweise zur Steuerung der verschiedenen Motoren einer Krananlage.

709 619/576

Die Zeichnung zeigt ein Schaltbild einer Ausführungsform eines Multivibrators nach der Erfindung.

Die positive Klemme einer Gleichstromquelle niedriger Spannung, z. B. einer Batterie 2, ist mit den Emittern 4 E und 6 E zweier Transistoren 4 und 6 verbunden, bei denen es sich um das Muster 2 N1404 oder um .ein gleichwertiges Muster handelt. Die Die Kollektoren 4 C und 6 C sind mit der negativen Klemme der Gleichstromquelle 2 je über einen Widerstand 8, bzw. 10 verbunden. Die Basis 4 B ist mit der positiven Klemme der Batterie 2 über einen der Strombegrenzung dienenden Widerstand 12 und über einen Vorspannwiderstand 14 verbunden. Die Basis 6 B ist mit der positiven Klemme der Batterie 2 über einen Widerstand und einen Vorspannwiderstand 16 verbunden. An den Kollektor 6 C ist durch eine Leitung 18 ein Kontakt 20 C eines Vielfachschalters 20 angeschlossen. Die Basis AB ist über einen Widerstand 24 durch eine Leitung 22 mit einem Kontakt 20C1 des Schalters 20 verbunden, ao Die Basis 6 B ist über einen Vorspannwiderstand 28 durch eine Leitung 26 mit einem Kontakt 20 C 2 des Schalters 20 verbunden. Der Kollektor 4 C ist durch eine Leitung 30 mit einem Kontakt 20 C 3 des Schalters 20 verbunden. Die Transistoren .und ihre zugeordneten Schaltelemente und Verbindungen bilden ein erstes Aggregat.

Die Kontakte20C, 20C1, 20C2 und 20C3 befinden sich für gewöhnlich in der durch ausgezogene Linien Angegebenen Lage, lassen sich jedoch in die strichpunktiert dargestellte Lage umschalten. Nimmt der Kontakt 20 C die in ausgezogenen Linien dargestellte Lage ein, dann ist er durch eine Leitung 32 mit einem Kontakt 34 C des Vielfachschalters 34 verbunden. Die Kontakte 20C1, 20C2 und 20C3 sind in der durch ausgezogene Linien gezeigten Lage durch Leitungen 36, 38 und 40 an Kontakte 34 Cl_j 34 C 2 und 34 C 3 des Schalters 34 angeschlossen. Für gewöhnlich befinden sich die Kontakte 34 C, 34 Cl, 34 C 2 und 34 C 3 in der durch ausgezogene Linien gezeigten Lage; sie lassen sich jedoch in die strichpunktiert dargestellte Lage umschalten. Nehmen sie die in ausgezogenen Linien gezeigte Lage ein, dann sind die Kontakte34C, 34C1, 34C2 und 34C3 durch Leitungen 42, 44, 46 und 48 mit Kontakten 50C, 50Cl, 50C2 und 50C3 eines Vielfachschalters 50 verbunden. Diese Kontakte sind gewöhnlich offen, wie es mit ausgezogenen Linien dargestellt ist; sie können jedoch in die strichpunktierte Lage umgeschaltet werden.

Mit den Kontakten20C und 20Cl ist ein Kondensator 52 in Reihe geschaltet, wenn sich die Kontakte in der strichpunktierten Lage befinden. Parallel zum Kondensator 52 sind zwei in Reihe liegende veränderliche Widerstände 54 und 56 geschaltet. Nehmen die Kontakte 20 C 2 und 20 C 3 ihre strichpuktierte Lage ein, dann ist mit ihnen ein Kondensator 58 in Reihe geschaltet. Zu diesem Kondenstor 58 sind wiederum zwei in Reihe liegende, veränderliche Widerstände 60 und 62 parallel geschaltet. Die Gleitkontaktarme 54^4 und 60 A der beiden Widerstände 54 und 60 sind derart mechanisch miteinander verbunden, daß der Widerstand 54 stets auf denselben Wert eingestellt ist wie der Widerstand 60. Entsprechendes gilt für die Widerstände 56 und 62. Auch deren Gleitkontaktarme 56 A und 62^4 sind derart mechanisch gekuppelt, daß der Widerstand 56 stets auf den gleichen wirksamen Wert eingestellt ist

wie der Widerstand 62. Die Kondensatoren, ihre zugeordneten Schaltelemente und Anschlüsse bilden ein zweites Aggregat.

Es ist nun ein ähnlich aufgebautes drittes Aggregat für einen Frequenzbereich vorgesehen, der sich vom Frequenzbereich des zweiten Aggregats unterscheidet. Zu diesem dritten Aggregat gehören veränderliche Widerstände 66 und 68, die in Reihe miteinander liegen und zu einem Kondensator 64 parallel geschaltet sind. Dieser Kondensator ist mit den Kontakten 34C und 34 Cl in Reihe geschaltet, wenn sich diese in der gestrichelten Lage befinden. Mit den Kontakten 34 C 2 und 34 C 3 ist ein Kondensator 70 in Reihe geschaltet, wenn diese Kontakte ihre gestrichelte Lage einnehmen. Parallel zum Kondensator 70 sind zwei in Reihe liegende veränderliche Widerstände 72 und 74 geschaltet, deren Gleitkontaktarme 66 A und 72^4 mechanisch gekuppelt sind und daher den Widerstand 66 stets auf den gleichen Wert einstellen wie den Widerstand 72. Auch die Gleitkontaktarme 68 und 74^4 sind miteinander gekuppelt, so daß sie den Widerstand 68 stets auf denselben wirksamen Wert einstellen wie den Widerstand 74.

Es ist bei dem veranschaulichten Beispiel noch ein viertes Aggregat für einen dritten Frequenzbereich vorgesehen. Zu diesem gehört ein Kondensator 76, der mit den Kontakten 50C und 50C1 in Reihe geschaltet ist, wenn sich diese Kontakte in der gestrichelten Lage befinden. Parallel zum Kondensator 76 sind zwei in Reihe liegende veränderliche Widerstände 78 und 80 geschaltet. Nehmen die Kontakte 50 C 2 und 50 C 3 ihre gestrichelte Lage ein, dann ist mit ihnen ein Kondensator 82 in Reihe geschaltet. Parallel zu diesem Kondensator 82 liegen zwei in Reihe geschaltete veränderliche Widerstände 84 und 86. Die Gleitkontaktarme 78^4 und 84^4 sind mechanisch gekuppelt, so daß sie den Widerstand 78 stets auf denselben wirksamen Wert einstellen wie den Widerstand 84. In entsprechender Weise sind die Gleitkontaktarme 80^4 und 86^4 gekuppelt, so daß sie den Widerstand 80 stets auf denselben wirksamen Wert einstellen, wie den Widerstand 86.

Die Werte der Widerstände 14 und 24 sind stets ebenso groß wie diejenigen der Widerstände 16 und 28. Auch sind die Werte der Schaltelemente 52, 54 und 56 ebenso groß wie diejenigen der Elemente 58, 60 und 62. Ferner sind die Werte der Elemente 64, 66 und 68 ebenso groß wie diejenigen der Elemente 70, 72 und 74. Auch sind die Werte der Elemente 76, 78 und 80 ebenso groß bemessen wie diejenigen der Elemente 82, 84 und 86. Jedoch unterscheiden sich die Kapazitäten der Kondensatoren 52, 64 und 76 voneinander, und die Werte der parallel zu ihnen geschalteten Widerstände unterscheiden sich auch von den Werten, die zu den anderen Kondensatoren parallel geschaltet sind.

Will man nun die Ausgangsspannung erhalten, deren Frequenz in demjenigen Bereich liegt, der durch die Größe der Schaltelemente 52, 54, 56, 58, 60 und 62 gegeben ist, dann schaltet man die Kontakte des Schalters 20 in die gestrichelte Lage. Die dann erzeugte Ausgangsfrequenz läßt sich innerhalb des Frequenzbereiches dadurch ändern, daß man die Gleitkontaktarme 56^4 und 62^4 verschiebt. Will man jedoch eine Ausgangsspannung erzeugen, deren Frequenz in dem durch die Werte der Elemente 64 bis 74 bestimmten Bereich liegt, dann muß man den

Claims (2)

Schalter 20 so umschalten, daß seine Kontakte die in ausgezogenen Linien gezeigte Stellung einnehmen. Den Schalter 34 hingegen schaltet man dann in die gestrichelte Lage um. Innerhalb dieses Frequenzbereiches kann man dann die Ausgangsfrequenz dadurch ändern, daß man die Arme 68^4 und 74^4 verstellt. Will man eine Ausgangsspannung erhalten, deren Frequenz in demjenigen Bereich liegt, der durch die Werte der Elemente 76 bis 86 bestimmt ist, dann stellt man die Schalter 20 und 34 so ein, daß ihre Kontakte die durch ausgezogene Linien gezeigte Lage einnehmen, während man den Schalter 50 so einstellt, daß sich seine Kontakte in der gestrichelten Lage befinden. Die dann erhaltene Frequenz kann man durch Verschieben der Arme 80 A und 86^4 ändern. Der Zweck der Widerstände 54, 60, 66, 72, 78 und 84 ist es, jede Verschiebung der ausgewählten Frequenz auszugleichen, die durch Alterung der Schaltelemente bedingt sein könnte. Man kann natürlich noch weitere Ausgangsspannungen anderer Frequenzbereiche erzeugen, indem man weitere Aggregate hinzufügt, die je aus Kondensatoren und veränderlichen Widerständen bestehen und durch zusätzliche Schaltkontakte einschaltbar sind. Die Werte dieser zusätzlichen Kondensatoren und Widerstände würden sich dann natürlich von denen der bereits beschriebenen Aggregate unterscheiden. 30 Patentansprüche:

1. Multivibrator zur Erzeugung von Impulsen mit veränderücher Frequenz, bestehend aus zwei Transistoren, deren Emitter mit dem einen Pol einer Gleichstromquelle und deren Kollektoren über jeweils einen Widerstand mit dem anderen Pol der Gleichstromquelle verbunden sind und von denen die Basis des einen Transistors über einen wahlweise aus einer Gruppe von Konden-

satoren zuschaltbaren Kondensator mit dem Kollektor des anderen Transistors verbunden ist, dessen Basiselektrode über einen wahlweise aus einer weiteren Gruppe von Kondensatoren zuschaltbaren Kondensator mit dem Kollektor des einen Transistors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß parallel zu jedem Kondensator (52, 58, 64, 70, 76, 82) ein Stellwiderstand (56, 62, 68, 74, 80, 86) liegt, die Abgreifer (56^4, 62,4 bzw. 68,4, 74,4 bzw. 80 A, 86 A) von jeweils zwei Stellwiderständen (56, 62 bzw. 68, 74 bzw. 80, 86) von denen der eine einem Kondensator (52 bzw. 64 bzw. 76) der einen Gruppe und der andere einem Kondenstor (68, 70, 82) gleicher Größe der anderen Gruppe_ zugeordnet ist, mechanisch miteinander derart verbunden sind, daß parallel zu jedem Kondensator der gleiche Widerstand liegt, jedes zwei Stellwiderständen mit mechanischen verbundenen Abgreifern zugeordnetes Kondenstorpaar (62, 58 bzw. 64, 70 bzw. 76, 82) mit Hilfe eines eigenen Schalters (20 bzw. 34 bzw. 50) zuschaltbar ist und die Basis (4B) des einen Transistors (4) über einen Widerstand (14) und die Basis (6B) des anderen Widerstandes (6) über einen Widerstand (16) mit dem einen Pol (+) der Gleichstromquelle (2) verbunden ist

2. Multivibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu jedem Stellwiderstand (56, 62, 68, 74, 80, 86) ein weiterer Stellwiderstand (54, 60, 66, 72, 78, 84) hegt und die Abgreifer der einem Stellwiderstandspaarmit mechanisch verbundenen Abgreifern zugeordneten Stellwiderstände ebenfalls mechanisch miteinander verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1084 756;
schweizerische Patentschrift Nr. 230 975.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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