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Monostabiler Multivibrator mit Temperaturkompensation
Die Erfindung betrifft eine Multivibratorschaltung mit Temperaturkompensation, bei der die
Impulsdauer der Ausgangsimpulse einstellbar ist.
Es sind Multivibratoren bekannt, die zur Impulsverzögerung verwendet werden. Die
Verzögerungszeit, die der Impulsdauer entspricht, ist von einem ohmschen Widerstand, der auf ein bestimmtes Verzögerungsintervall geeicht ist, abhängig. Hiezu lassen sich sowohl monostabile als auch astabile Multivibratoren verwenden.
Es ist weiterhin ein monostabiler Multivibrator bekannt, bei dem der ohmsche Widerstand, der mit der Basis eines Transistors verbunden ist, in zwei Widerstände aufgeteilt ist. Zwischen dem
Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände und dem Emitter des Transistors ist ein temperaturabhängiger Halbleiterwiderstand eingeschaltet. Es ändert sich in Abhängigkeit von seiner
Umgebungstemperatur und gleicht die Temperatureinflüsse weitgehend aus. Eine andere Multivibratorschaltung ist derart aufgebaut, dass der Kondensator während des Entladevorganges von der Basis des zugehörigen Transistors mittels Diode entkoppelt ist. Durch diese Schaltung erreicht man, dass die temperaturabhängige Basis-Emitter-Strecke des Transistors den Entladevorgang und damit die Impulsdauer nicht beeinträchtigt.
Bei einer weiteren bekannten Multivibratorschaltung ist zwischen den Verbindungspunkt des ohmschen Widerstandes mit dem Entladekondensator und den zweiten Pol der Versorgungsspannung eine Diode und ein Halbleiterwiderstand, womit die Impulsdauer verändert werden kann, geschaltet.
Der Nachteil der bekannten Schaltungen ist das temperaturabhängige Verhalten, besonders der aktiven Bauelemente, was sich sehr stark auf die Stabilität des eingestellten Wertes auswirkt. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Verzögerungszeit mit den ohmschen Widerständen, wenn diese als veränderliche Widerstände ausgeführt werden, nicht einstellbar ist, da sich mit Veränderung der ohmschen Widerstände die Kompensationscharakteristik des temperaturabhängigen Widerstandsnetzwerkes verändert und damit die Temperaturunabhängigkeit der Kippschaltung verloren geht. Ein anderer Nachteil ist, dass die Temperatureinflüsse der übrigen Bauelemente durch die bekannten Schaltungen nicht kompensiert werden.
Legt man einen Halbleiterwiderstand so aus, dass er die Temperatureinflüsse auf die Schaltung kompensiert, so geht jedoch die Einstellmöglichkeit der Impulsdauer verloren.
Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Schaltungen zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine monostabile Kippstufe zu schaffen, die auf sämtliche Impulsbreiten einstellbar ist, bei der die Kompensation in allen Impulsbreiten wirksam wird und die unabhängig von Umgebungstemperatureinflüssen arbeitet. Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass der Kollektor eines der Temperaturkompensation dienenden Transistors mit dem Abgriff eines im Kollektorkreis eines Ladetransistors liegenden Spannungsteilers, der Emitter eines Transistors mit dem Nullpotential und die Basis mit einer Spannungsteilerschaltung bestehend aus einem Widerstand sowie einem Halbleiterwiderstand, geschaltet zwischen einem Pol der Speisespannung und
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den Verbindungspunkt des Spannungsteilers und des ihn mit dem andern Pol der Speisespannung verbindenden Widerstandes, verbunden ist.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt ein Schaltbild der monostabilen Multivibratorschaltung nach der Erfindung.
Legt man an den Basis-Emitter-Kreis des Transistors-l-eine negative Impulsspannung, so wird dieser leitend. Die kleinere Kollektorspannung des Transistors--l--gelangt über den Kondensator --2-- und die Diode-10-an die Basis des Transistors-3-, so dass durch den Widerstand--11--die Basis des Transistors -3-- gegenüber dem Emitter positiv wird. Hiedurch erfolgt eine Sperrung des Transistors --3--. über den Widerstand --4-- steht am Ausgang die negative Speisespannung an. Durch Rückkopplung über die Widerstände --5 und 6-wird der Transistor--l--leitend gehalten. über den Widerstand--8--, den veränderlichen Widerstand --9-- und über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors--l--wird der Kondensator--2-umgeladen.
Nach Beendigung des Umladevorganges wird die Basis-Emitter-Spannung des Transistors - negativ und der Transistor --3-- wird durchlässig. Dadurch hat der Ausgang ein
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und 14--, die Diode --10-- und die Basis-Emitter-Strecke des Transistors -. 3-- sowie über den Widerstand--11--die Rückladung. Die Zenerdiode--13--sorgt dafür, dass die Umladespannung bei Speiseschwankungen konstant bleibt. Der Transistor --17-- arbeitet als veränderlicher Widerstand, welcher vom Widerstand --15-- und vom Halbleiterwiderstand --16-- in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur gesteuert wird.
Bei steigender Umgebungstemperatur wird die Basis-Emitter-Spannung des Transistors--17--in den positiven Bereich gezogen, wodurch der Kollektor-Emitter-Widerstand grösser und damit auch die Umladespannung höher wird. Dadurch wird die Impulsdauer, welche sich, bedingt durch die aktiven Bauelemente des Multivibrators, mit zunehmender Temperatur verringert, wieder verlängert und damit der Umgebungstemperatureinfluss kompensiert. Bei sinkender Umgebungstemperatur erfolgt die Aussteuerung in entgegengesetzter Richtung. Durch den Spannungsteilerwiderstand--14--kann der Grad der Aussteuerung durch die Kompensationsschaltung eingestellt werden.
Die Vorteile dieser Schaltung gegenüber bekannten Schaltungen sind :
Die Einstellung der Impulsdauer beeinflusst die Temperaturkompensation nicht. Temperatureinflüsse vorgeschalteter oder nachgeschalteter elektronischer Bausteine können durch den weiten Kompensationsbereich der Schaltung ausgeglichen werden. Die Kompensationsschaltung lässt sich leicht justieren.