DE1298132B

DE1298132B - Circuit arrangement for a binary divider stage with a ring core and a transistor

Info

Publication number: DE1298132B
Application number: DE1968S0114506
Authority: DE
Inventors: Beulich Horst; Dipl-Ing Robert; Schmitt
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1968-03-12
Filing date: 1968-03-12
Publication date: 1969-06-26

Description

# Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Binärteilerstufe mit einem in Emitterschaltung betriebenen Transistor und einem Ringkern aus Rechteckferritmaterial, der drei Wicklungen trägt, von denen die erste die Eingangswicklung im Eingangskreis der Binärteilerstufe ist, die zweite im Basiskreis und die dritte als Rückstellwicklung im Kpllektorkreis des Transistors liegt. Unter Rechteckferritmaterial wird magnetisches Material mit einer zumindest angenähert rechteckförmigen Hysteresisschleife verstanden.# The invention relates to a circuit arrangement for a binary divider stage with a transistor operated in emitter circuit and a toroidal core made of rectangular ferrite material, which carries three windings, the first of which is the input winding in the input circuit the binary divider stage, the second in the base circle and the third as a reset winding is in the Kpllektorkreis of the transistor. Rectangular ferrite material becomes magnetic Understood material with an at least approximately rectangular hysteresis loop.

Eine solche Binärteilerstufe ist bekannt und von G. R. Hoffman und MA Maclean in »Proceedings of the IEE«, Vol. 103 b, Suppl. Nr. 3 (1957), S.420, beschrieben. Dort benötigt man jedoch zusätzlich zum Ringkern und zu dem Transistor eine Einrichtung, die auf jeden unipolaren Eingangsimpuls einen folgenden entgegengesetzter Polarität erzeugt, der wie der Eingangsimpuls genügend stark sein muß, um den Ringkern im Bedarfsfall ummagnetisieren zu können. Da bei der Verwendung einer solchen Binärteilerstufe in einem mehrstufigen Frequenzteiler der Transistorausgang einer jeden Binärteilerstufe unipolare Impulse abgibt, benötigt jede Stufe, vielleicht mit Ausnahme der ersten, diese Einrichtung.Such a binary divider stage is known and is described by GR Hoffman and MA Maclean in "Proceedings of the IEE", Vol. 103 b, Suppl. No. 3 (1957), p.420. There, however, in addition to the toroidal core and the transistor, a device is required which generates a subsequent opposite polarity for each unipolar input pulse, which like the input pulse must be strong enough to be able to remagnetize the toroidal core if necessary. Since, when using such a binary divider stage in a multi-stage frequency divider, the transistor output of each binary divider stage emits unipolar pulses, each stage, with the possible exception of the first, requires this device.

Nach einer anderen bekannten Anordnung (deutsche Auslegeschrift 1096 412) besteht die zusätzlich benötigte Einrichtung aus einem zweiten Ringkern mit eindeutiger Remanenzlage. Eine Sekundärwicklung dieses zweiten Ringkerns erzeugt bei der Ummagnetisierung, die gleichzeitig mit der Ummagnetisierung des ersten Ringkerns durch einen Eingangsimpuls erfolgt, bei gleicher Ummagnetisierungsrichtung eine Gegenspannung zu der in der Sekundärwicklung des ersten Ringkerns induzierten Spannung. Dadurch wird die Aussteuerung des Transistors verhindert. Ein folgender Eingangsimpuls gleicher Polarität kann nur noch den zweiten Ringkern ummagnetisieren, da dieser durch eine konstante Vorspannung inzwischen wieder in die ursprüngliche Remanenzlage ummagnetisiert wurde. Die nun in der Sekundärwicklung des zweiten Ringkerns induzierte Spannung steuert den Transistor aus und löst einen Ausgangsimpuls aus. Eine im Kollektorkreis des Transistors liegende Rückkopplungswicklung des ersten Ringkerns stellt dessen ursprüngliche Remanenzlage wieder her.According to another known arrangement (German Auslegeschrift 1096 412), the additionally required device consists of a second toroidal core with a clear remanence position. A secondary winding of this second toroidal core generates an opposing voltage to the voltage induced in the secondary winding of the first toroidal core during the reversal of magnetization, which takes place simultaneously with the reversal of magnetization of the first toroidal core by an input pulse, with the same reversal of magnetization. This prevents the transistor from being modulated. A subsequent input pulse of the same polarity can only remagnetize the second toroidal core, since it has meanwhile been remagnetized again into the original remanence position due to a constant bias voltage. The voltage now induced in the secondary winding of the second toroidal core triggers the transistor and triggers an output pulse. A feedback winding of the first toroidal core located in the collector circuit of the transistor restores its original remanence position.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache Schaltungsanordnung für eine Binärteilerstufe zu schaffen, die ohne eine solche nach dem Stand der Technik benötigte zusätzliche Einrichtung auskommt.The present invention is based on the object as possible to create simple circuitry for a binary divider stage without a such additional device required according to the state of the art gets by.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung für eine Binärteilerstufe der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in Reihe zur Eingangswicklung ein Widerstand liegt, dem eine Reihenschaltung parallel geschaltet ist, die aus der Wicklung im Basiskreis des Transistors, der Emitterbasisstrecke und aus einem Emitterwiderstand besteht, daß weiterhin unipolare Impulse in den Eingangskreis eingespeist werden, von denen jeder zweite über die Eingangswicklung den Ringkern ummagnetisiert, wodurch in der Basiswicklung eine Spannung induziert wird, die verhindert, daß der Transistor durch die am Widerstand -im Eingangskreis von den unipolaren Impulsen hervorgerufene Spannung ausgesteuert wird. Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für eine Binärteilerstufe benötigt im Gegensatz zu der oben angeführten bekannten Binärteilerstufe keine zusätzliche Einrichtung, die für jede Stufe jeden Eingangsimpuls mit umgekehrter Polarität wiederholen muß. Sie enthält außer einem Ringkern und einem Transistor nur zwei Widerstände. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung fügt lediglich einen dritten Widerstand hinzu. An Hand eines solchen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden.To solve this problem, in a circuit arrangement for a Binary divider stage of the type mentioned according to the invention proposed that in Series to the input winding is a resistor with a series circuit in parallel is connected, which consists of the winding in the base circuit of the transistor, the emitter base path and an emitter resistor that continues unipolar pulses in the Input circuit are fed, of which every second via the input winding magnetizes the toroidal core, which induces a voltage in the base winding which prevents the transistor from passing through the resistor -in the input circuit voltage caused by the unipolar pulses is controlled. An inventive Circuit arrangement for a binary divider stage is required in contrast to the one above cited known binary divider stage no additional facility that is required for each Stage must repeat each input pulse with reversed polarity. It contains apart from a toroidal core and a transistor only two resistors. An advantageous one The embodiment of the invention only adds a third resistor. Based such an embodiment shown in the drawing is intended to be part of the invention are explained in more detail.

Ein Ringkern 1 aus Rechteckferritmaterial besitzt drei Wicklungen. Die erste Wicklung liegt im Eingangskreis der Binärteilerstufe als Eingangswicklung 2 in Reihe mit einem ohmschen Widerstand 3, der zur Masse führt. Die zweite Wicklung 4 liegt im Basiskreis eines in Emitterschaltung betriebenen Transistors 5. Die dritte Wicklung liegt als Rückstellwicklung 6 im Kollektorkreis des Transistors 5 und damit im Ausgangskreis der Binärteilerstufe. Dem Widerstand 3 ist eine Reihenschaltung parallel geschaltet, die aus der Wicklung 4, der Emitterbasisstrecke und aus einem Emitterwiderstand 7 besteht. Außerdem ist die Basis des Transistors 5 über die Wicklung 4 und über einen ohmschen Widerstand 8 mit dem Emitter verbunden. Ferner ist in der Zeichnung gezeigt, wie eine folgende Binärteilerstufe angeschaltet ist. Der Emitter des Transistors 5 ist über die Wicklung im Basiskreis der folgenden Binärteilerstufe mit der Basis des Transistors dieser Stufe verbunden. Im Ausgangskreis der Binärteilerstufe liegt in Reihe zur Rückstellwicklung 6 die Eingangswicklung der folgenden Binärteilerstufe.A toroidal core 1 made of rectangular ferrite material has three windings. The first winding is in the input circuit of the binary divider stage as input winding 2 in series with an ohmic resistor 3, which leads to ground. The second winding 4 is located in the base circuit of a transistor 5 operated in an emitter circuit. The third winding is located as a reset winding 6 in the collector circuit of the transistor 5 and thus in the output circuit of the binary divider stage. A series circuit consisting of the winding 4, the emitter base path and an emitter resistor 7 is connected in parallel with the resistor 3. In addition, the base of the transistor 5 is connected to the emitter via the winding 4 and via an ohmic resistor 8. The drawing also shows how a subsequent binary divider stage is switched on. The emitter of transistor 5 is connected to the base of the transistor of this stage via the winding in the base circuit of the following binary divider stage. In the output circuit of the binary divider stage, the input winding of the following binary divider stage is in series with the reset winding 6.

Bei einem Transistor 5 vom npn-Typ müssen die unipolaren Impulse, die in die Eingangswicklung 2 eingespeist werden, positiv gegen Masse sein. Unter der Annahme, daß der Ringkern 1 vor dem Einspeisen eines ersten Eingangsimpulses im Uhrzeigersinn magnetisiert war, ist die Eingangswicklung 2 so gewickelt, daß der Ringkern 1 durch diesen ersten positiven Eingangsimpuls ummagnetisiert wird. Am Widerstand 3 wird eine positive Spannung erzeugt, die über die Wicklung 4 und über den Emitterwiderstand 7 an die Emitterbasisstrecke des Transistors 5 gelangt.In the case of a transistor 5 of the npn type, the unipolar pulses which are fed into the input winding 2 must be positive to ground. Assuming that the toroidal core 1 was magnetized clockwise before a first input pulse was fed in, the input winding 2 is wound so that the toroidal core 1 is remagnetized by this first positive input pulse. A positive voltage is generated at the resistor 3, which voltage reaches the emitter base path of the transistor 5 via the winding 4 and via the emitter resistor 7.

Die Wicklung 4 ist jedoch so gewickelt, daß darin während des Ummagnetisiervorganges vom Uhrzeigersinn in den Gegenuhrzeigersinn eine negative Spannung induziert wird, die im Basiskreis des Transistors 5 der positiven Spannung, die am Widerstand 3 erzeugt wird, entgegenwirkt. Dadurch wird der Transistor 5 nicht ausgesteuert und bleibt gesperrt. Nach dem ersten positiven Eingangsimpuls ist der Ringkern 1 im Gegenuhrzeigersinn magnetisiert.However, the winding 4 is wound in such a way that a negative voltage is induced in it during the reversal of magnetization from clockwise to counterclockwise direction, which counteracts the positive voltage generated at resistor 3 in the base circuit of transistor 5. As a result, the transistor 5 is not controlled and remains blocked. After the first positive input pulse, the toroidal core 1 is magnetized counterclockwise.

Der zweite positive Eingangsimpuls legt wieder über den Widerstand 3 eine positive Spannung an die Basis des Transistors 5. Da diesmal der Ringkern 1 zunächst nicht ummagnetisiert werden kann, wird in der Wicklung 4 keine Gegenspannung induziert. Der Transistor 5 wird deshalb ausgesteuert und beginnt, einen Kollektorstrom durch die Rückstellwicklung 6 fließen zu lassen. Diese Rückstellwicklung 6 ist so gewickelt, daß sie mit dem Kollektorstrom den Ringkern 1 wieder in den Uhrzeigersinn ummagnetisiert. Dabei wird in der Wicklung 4 eine positive Spannung induziert, die die Aussteuerung des Transistors 4 beschleunigt. Der Kollektorstrom, der nach dieser Ummagnetisierung sehr schnell abbricht, bildet einen positiven Ausgangsimpuls, der als Eingangsimpuls für eine folgende Binärteilerstufe verwendet werden kann.The second positive input pulse again applies a positive voltage to the base of the transistor 5 via the resistor 3. The transistor 5 is therefore activated and begins to let a collector current flow through the reset winding 6. This reset winding 6 is wound so that it reverses the magnetism of the toroidal core 1 in the clockwise direction with the collector current. In this case, a positive voltage is induced in the winding 4 , which accelerates the modulation of the transistor 4. The collector current, which breaks off very quickly after this reversal of magnetization, forms a positive output pulse that can be used as an input pulse for a subsequent binary divider stage.

Ein dritter positiver Eingangsimpuls findet den Ringkern 1 im Uhrzeigersinn magnetisiert vor, so daß der geschilderte Vorgang wieder von neuem beginnen kann. Jeder zweite Eingangsimpuls ergibt einen Ausgangsimpuls. Dadurch erscheint die Eingangsfrequenz im Ausgangskreis der Binärteilerstufe binär geteilt.A third positive input pulse finds the toroidal core 1 magnetized clockwise, so that the process described can begin again. Every second input pulse results in an output pulse. As a result, the input frequency appears in the output circuit of the binary divider stage divided into binary.

Der Emitterwiderstand 7 spielt für* eine folgende Binärteilerstufe die gleiche Rolle, die der Widerstand 3 für die beschriebene Binärteilerstufe spielt. Der an sich nicht notwendige Widerstand 8 dient bei der Aussteuerung des Transistors 5 durch die in der Wicklung 4 induzierte positive Spannung als Nebenschluß zu den Widerständen 3 und 7 und vermindert damit den Gesamtwiderstand des Basiskreises.The emitter resistor 7 plays the same role for a subsequent binary divider stage that the resistor 3 plays for the described binary divider stage. Resistor 8 , which is not necessary in itself, serves as a shunt to resistors 3 and 7 when transistor 5 is driven by the positive voltage induced in winding 4 and thus reduces the overall resistance of the base circuit.

Claims

Claims: 1. Circuit arrangement for a binary divider stage with a transistor operated in emitter circuit and a toroidal core made of rectangular ferrite material, which carries three windings, the first of which is the input winding in the input circuit of the binary dilution stage, the second in the base circuit and the third as a reset winding in the collector circuit of the transistor is because -characterized in that in series with the input winding (2) a resistor (3) is connected in parallel with a series circuit consisting of the winding (4) in the base circuit of the transistor (5), the emitter base path and an emitter resistor (7) is that unipolar pulses are still fed into the input circuit, of which every second via the input winding (2) magnetizes the toroidal core (1), whereby a voltage is induced in the base winding (4) which prevents the transistor (5) caused by the unipolar impulses at the resistor (3) in the input circuit Voltage is controlled.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the base of the transistor (5) is connected to the emitter via the winding (4) in the base circuit and via a resistor (8).