DE2123195A1 - Adjustable threshold switch - Google Patents
Adjustable threshold switchInfo
- Publication number
- DE2123195A1 DE2123195A1 DE19712123195 DE2123195A DE2123195A1 DE 2123195 A1 DE2123195 A1 DE 2123195A1 DE 19712123195 DE19712123195 DE 19712123195 DE 2123195 A DE2123195 A DE 2123195A DE 2123195 A1 DE2123195 A1 DE 2123195A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- threshold switch
- differential amplifier
- switch according
- adjustable
- threshold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/26—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
- H03K3/28—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
- H03K3/281—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator
- H03K3/286—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator bistable
- H03K3/2893—Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger
- H03K3/2897—Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger with an input circuit of differential configuration
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/10—Calibration or testing
- H03M1/1009—Calibration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Description
Einstellbarer Schwellwertschalter Die Erfindung betrifft einen in weiten Grenzen einstellbaren Schwellwertschalter, an dessen aktive Elemente in bezug auf die Streuung der Kennwerte nur geringe Ansprüche gestellt werden und dessen Einstellserte von Betriebs-und Umgebungseinflüssen im gesamten Verstellbereich weitgehend unabhängig sind. Adjustable threshold value switch The invention relates to an in wide limits adjustable threshold switch, related to its active elements only minor demands are made on the spread of the characteristic values and its Setting values for operating and environmental influences in the entire adjustment range to a large extent are independent.
Es sind Schaltungen von Schwellwertschaltern bekannt, bei denen die Abhängigkeit der Schwellwerte von Dimensionierungsgrößen zur Verstellung der Schwellwerte ausgenutzt wird, indem geeignete Widerstände veränderbar gemacht werden (A.E.Ü., 21 (1967) 11.4). Diese Schaltungen haben den Nachteil, daß die Veränderung der Schwellwerte nur in engen Grenzen möglich ist und daß sich gewöhnlich bei der Voränderung der Schwellwerte andere Kennwerte des 8chwollwertschalters in meist nicht gewünschter Weise ändern.There are circuits of threshold switches known in which the Dependency of the threshold values on dimensioning variables for adjusting the threshold values is used by making suitable resistances changeable (A.E.Ü., 21 (1967) 11.4). These circuits have the disadvantage that the change in the threshold values is only possible within narrow limits and that is usually the case when the Threshold values Other characteristic values of the threshold value switch are usually not desired Way change.
Bekannt ist weiterhin die Möglichkeit, eine erdfreie Spannungsquelle in Reihe zur messenden Größe zu schalten, um eine Verstellbarkeit in weiten Grenzen zu ermöglichen.The possibility of an ungrounded voltage source is also known to be switched in series with the measured variable in order to achieve adjustability within wide limits to enable.
Die Schwierigkeiten bei der Realisierung geeigneter erdfreier Spannungsquellen beschränken diese Möglichkeit sehr stark, z.B. im Aufbau qualitativ hochwertiger Trenntrafos oder bei Verwendung von Batterien infolge des großen Wartungsaufwandes.The difficulties in realizing suitable floating voltage sources limit this possibility very much, e.g. higher quality in structure Isolating transformers or when using batteries due to the high maintenance costs.
Bekannt sind weiterhin Schaltungen, in denen eine konstante oder veränderliche mit einem Festpotential verbundene Spannungsquelle in den Mitkopplungszweig des Schwellwertschalters geschaltet ist (BRD-PS 1 274 641 und DDR-PB 52 683). Auch diese Schaltungen erlauben nur eine geringe Verstellbarkeit der Schwellwerte.Circuits are also known in which a constant or variable voltage source connected to a fixed potential in the positive feedback branch of the Threshold switch is switched (BRD-PS 1 274 641 and DDR-PB 52 683). These too Circuits only allow the threshold values to be adjusted to a limited extent.
Weiterhin sind Schaltungen bekannt, in denen mittels einer Z-Diode eine Schwellwertverstellung ermöglicht wird (DDR-PS 59 299). Diese Schaltungen sind mit dem Nachteil behaftet, daß der Temperaturgang der Z-Diode den Temperatur~ gang des Schwellwertschalters wesentlich verschlechtert.Furthermore, circuits are known in which by means of a Zener diode a threshold adjustment is made possible (DDR-PS 59 299). These circuits are afflicted with the disadvantage that the temperature change of the Zener diode has the temperature change of the threshold switch significantly worsened.
Es wurde bereits vorgeschlagen, Schwellwertschalter aufzubauen, indem man zwei Differenzverstärker in Kettenschaltung zusammenschaltet und durch eine mitkoppelnde und eine gegenkoppelnde Rückführung die Schwellwerte weitgehend unabhängig mac von den parametern der aktiven Bauelente und ihren Veränderungen durch Temperatur- und Alterungseinflüssen(DDR WP 21 al / 145 035). Der Nachteil der vorgeschlagenen Schaltungsanordnung besteht darin, daß die Verstellung der Schwellwerte durch Einstellen von Dimensionierungsgrößen nur in geringen Grenzen möglich ist.It has already been proposed to build threshold switches by you connect two differential amplifiers in a daisy chain and through a positive feedback and a negative feedback feedback largely independently of the threshold values mac of the parameters of the active components and their changes due to temperature and aging effects (DDR WP 21 al / 145 035). The disadvantage of the proposed Circuit arrangement consists in that the adjustment of the threshold values by setting of dimensioning sizes is only possible within small limits.
In der Steuerungs- und Regelungstechnik wird eine Vielzahl von Schwellwerten benötigt, die weit auseinander liegen können. Für die Realisierung mußten zu diesen Zweck mehrere Schwellwertschalter eingesetzt werden.A large number of threshold values are used in control and regulation technology needed that can be far apart. For the realization you had to go to this Purpose several threshold switches are used.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, durch Schaltung eines geeigneten Schwellwertschalters die Anzahl der benötigten Schwellwertschalter auf ein Minimum zu reduzieren.The purpose of the invention is, by switching a suitable Threshold switch reduces the number of threshold switches required to a minimum to reduce.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben, die die weitgehende Unabhängigkeit der Kippterte von den Parametern der aktiven Bauelemente mit der Verstellbarkeit der Kippwerte über einen großen Bereich vereinigt, ohne daß eine erdfreie Spannungsquelle benötigt wird und nur eine geringe Drift der Einstellwerte im Betrieb durch Veränderungen der Temperatur und der Betriebsspannung zugelassen ist.The invention is based on the object of a circuit arrangement indicate the broad independence the overturned from the parameters of the active components with the adjustability of the tilt values unites a large area without the need for a floating voltage source and only a slight drift of the setting values during operation due to changes temperature and operating voltage.
Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schwellwertschalter aus zwei ein- oder mehrstufigen,in Kette geschalteten und mitkoppelnd verbundenen Differenzverstärkern aufgebaut ist und eine einseitig am Besllgspotential oder an einem anderen Festpotential liegende Referenzspannungsquelle über einen Vorwiderstand sowohl an den Eingang des einen Differenzverstärkers als auch an den gleichartigen eingang eines weiteren Ditferensverstärkers direkt oder über einen Vorwiderstand geschaltet ist.According to the invention, the object is achieved in that the threshold switch of two single or multi-stage, connected in a chain and linked Differential amplifier is built and one side at Besllgspotential or at Another fixed potential reference voltage source via a series resistor both to the input of a differential amplifier and to the similar amplifier input of another differential amplifier directly or via a series resistor is switched.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist vorgesehen, daß von einem Ausgang des weiteren Differenzverstärkers im Verhältnis zum Innenwiderstand dieses Ausgangs niederonmige Widerstände zum Bezugspotential oder zu einem emitterseitigen Festpotential geführt sind und daß der zwischen der Referenzspannungsquelle und dem Eingang des ersten Differenzverstärkers liegende VQrwiderstand einstellbar ist.According to further features of the invention it is provided that of one Output of the further differential amplifier in relation to the internal resistance of this Output low resistance to the reference potential or to an emitter-side Fixed potential are performed and that between the reference voltage source and the input of the first differential amplifier can be set.
Weiterhin ist vorgesehen, daß der Arbeitswiderstand des weiteren Differenzverstärkers einstellbar ißt.It is also provided that the working resistance of the further differential amplifier adjustable eats.
Nach weiteren Merkmalen wird die Referenzspannungsquelle über einen vorzugsweise verstellbaren Spannungsteiler angeschlossen und ein Widerstand des Spannungsteilers verbleibt auch dann in der Schaltung, wenn an den Eingang des weiteren Differenzverstärkers der Kollektor eines Transistors und/oder die Kollektoren weiterer Transistoren angeschaltet sind. Der Transistor und/oder die weiteren Transistoren sind emitterseitig über Widerstände an eine positive Betriebsspannungsquelle und alle Transistoren basisseitig an Steuerklemmen angeschlossen. SchlieB-lich ist noch vorgesehen, daß die Widerstände auf der Emitterseite der Transistoren einstellbar sind und an die Steuerklemmen der Transistoren die Ausgänge eines Zählers angeschlossen sind, an dessen Eingang ein Impulsgeber geschaltet ist.According to further features, the reference voltage source is via a preferably adjustable voltage divider connected and a resistor of the The voltage divider remains in the circuit even when connected to the input of the further Differential amplifier the collector of a transistor and / or the collectors of another Transistors are turned on. The transistor and / or the others Transistors are connected to a positive operating voltage source and via resistors on the emitter side all transistors on the base side connected to control terminals. Finally is still provided that the resistors on the emitter side of the transistors are adjustable and the outputs of a counter are connected to the control terminals of the transistors at the input of which a pulse generator is connected.
Die Erfindung gestattet es, die Schwellwerte eines Schwellwertschalters stufenlos über einen sehr großen Bereich mit nur geringen Anderungen der Absolutwerte von Hysterese, Temperaturgang und Betriebsspannungsabhängigkeit zu verstellen. Die gewählte Schaltungsanordnung weist außerdem den Vorteil auf, daß die Parameter der aktiven Bauelemente die Kennwerte nur wenig beeinflussen, so daß Toleranzprobleme bei Schaltungen in diskreter und auch in integrierter Technik leichter beherrscht werden können. Die Schaltung eignet sich wegen der Möglichkeit der elektronischen Schwellwertverstellungen für AD-Umsetzer, Digitalvoltmeter und Klassiergeräte, wobei auch nichtelektrische physikalische Größen erfaßt werden können, wenn sie durch Meßumformer in eine Spannung umgesetzt werden.The invention allows the threshold values of a threshold switch continuously over a very large range with only minor changes in the absolute values to adjust the hysteresis, temperature response and operating voltage dependency. the Selected circuit arrangement also has the advantage that the parameters of the active components affect the characteristic values only slightly, so that tolerance problems more easily mastered in circuits in discrete and also in integrated technology can be. The circuit is suitable because of the possibility of electronic Threshold value adjustments for AD converters, digital voltmeters and classifiers, whereby also non-electrical physical quantities can be recorded if they are through Transmitter can be converted into a voltage.
Ein weiterer Vorteil der Schaltung besteht darin, daß sie sich auch aus integrierten Grundschaltkreisen, wie zum Beispiel EOI-Schaltkreisen, durch Außenbeschaltung aufbauen läßt.Another advantage of the circuit is that it can be used as well from integrated basic circuits, such as EOI circuits, through external wiring can build up.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfühnungsbeispiel erläutert werden.The invention is explained below using an exemplary embodiment will.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: einen Schwellwertschalter mit Referenzspannungsquelle; Fig. 2: einen Schwellwertschalter mit Referenzspannungsquelle und Spannungsteiler; Fig. 3: einen Schwellwertschalter mit gesteuerten Referenzstromquellen.The accompanying drawings show: FIG. 1: a threshold value switch with reference voltage source; Fig. 2: a threshold switch with reference voltage source and voltage divider; Fig. 3: a threshold switch with controlled Reference power sources.
In Fig. 1 liegt das Eingane;ssignal am Eingang 1 des durch die Transistoren 2;) gebildeten einen Differenzverstärkers A.In Fig. 1, the input signal is at input 1 of the transistors 2;) formed a differential amplifier A.
Am Ausgang 4 wird das verstärkte Signal abgenommen und an den Eingang 5 des durch die Transistoren 6 und 7 gebildeten weiteren Differenzverstärkers B geführt. Vom Ausgang 8 des Differenzverstärkers B gelangt das Signal über die Z-Diode 9 an den Eingang 10 der durch den Transistor 11 gebildeten Emitterbasisstufe, deren Ausgang 12 den Auagang des Schwellwertschalters bildet.The amplified signal is picked up at output 4 and sent to the input 5 of the further differential amplifier B formed by transistors 6 and 7 guided. From the output 8 of the differential amplifier B, the signal arrives via the Zener diode 9 to the input 10 of the emitter base stage formed by the transistor 11, whose Output 12 forms the output of the threshold switch.
Die zum Kippverhalten notwendige Mitkopplung wird durch die Verbindung des inversen Ausgangs 13 des Ditierenzverstärkers B mit dem invertierenden Eingang 14 des Differenzverstärkers A hergestellt. Die Referenzspannungsquelle 15, die hier von der negativen Betriebsspannungsklemme 16 auf den invertierenden Eingang 17 des Difierenzverstärkers B und über den Widerstand 18 auf den invertierenden Eingang 14 des Differenzverstärkers A geschaltet ist, bestimmt Je nach dem Wert ihrer EMK die Schwellwerte.The positive feedback necessary for the tilting behavior is provided by the connection of the inverse output 13 of the Ditierenz amplifier B with the inverting input 14 of the differential amplifier A made. The reference voltage source 15, which is here from the negative operating voltage terminal 16 to the inverting input 17 of the Differential amplifier B and via resistor 18 to the inverting input 14 of the differential amplifier A is connected, determined depending on the value of their emf the thresholds.
Mit dem Widerstand 18 kann die Hysterese zwischen Ansprechwert und Abfallwert des Schwellwertschalters eingestellt werden.With the resistor 18 the hysteresis between response value and The drop value of the threshold switch can be set.
Der Widerstand 19 am invorsen Ausgang 13 des Differenzverstärkers B beeinflußt die Größe der Schwellwerte und erlaubt somit die Veränderung der Schwellwerte in engen Grenzen ohne Änderung der Referenzspannung.The resistor 19 at the inverse output 13 of the differential amplifier B influences the size of the threshold values and thus allows the threshold values to be changed within narrow limits without changing the reference voltage.
In Fig. 2 wird die Referenzspannungsquelle 15 über einen Spannungsteiler, beetehend aus den Widerständen 20 und 21, angelegt.In Fig. 2, the reference voltage source 15 is via a voltage divider, beds made up of resistors 20 and 21.
Durch Verändern eines der beiden Widerstände 20 und 21 lassen sich die Schweliwerte kontinuierlich verstellen.By changing one of the two resistors 20 and 21, adjust the threshold values continuously.
In Fig. 3 stellt der Widerstand 20 den Lastwiderstand von durch die Transistoren 24;25;26;27 gebildeten Referenzstromquellen dar.In Fig. 3, resistor 20 represents the load resistance of through Transistors 24; 25; 26; 27 represent reference current sources formed.
Betrachten wir die Transistoren 25;26;27 als gesperrt, dann kann mittels Anlegen einer Steuerspannung an den Steuereingang 28 der durch den Widerstand 20 fließende Kollektorstrom vom Transistor 24 beeinflußt werden, wodurch eich die Schweliwerte verändern. Wird im anderen Falle der Eingang 28 an das Bezugspotential 36 gelegt, während die Eingänge 29;30;31 an die mit 20 bis 22 bewerteten Ausgange 38;39;40 eines Dualzählers 32 angeschlossen werden, dann läßt eich mit einem der Widerstände 33; 34 der Mindeststrom durch den Widerstand 20 und damit der niedrigste Schwellwert einstellen. Die an den Dualzähler 32 angeschlossenen Transistoren 25; 26; 27 als Referenzstromquellen bestimmen die Spannungsschritte, in denen die Schwellwerte erhöht werden, wobei zur Erzielung kleiner äquidistanter Schritte die Ströme der Transistoren 25;26;27 mittels der Widerstände 41;42;43 zu I = I0 . 2n mit n = 0, 1, 2 eingeatellt werden.If we consider the transistors 25; 26; 27 to be blocked, then by means of Applying a control voltage to the control input 28 of the resistor 20 flowing collector current can be influenced by transistor 24, which calibrates the threshold values change. If in the other case the input 28 is connected to the reference potential 36, while the inputs 29; 30; 31 to the outputs 38; 39; 40 rated with 20 to 22 a dual counter 32 can be connected, then calibrate with one of the resistors 33; 34 the minimum current through the resistor 20 and thus the lowest threshold value to adjust. The transistors 25; 26; 27 as Reference current sources determine the voltage steps in which the threshold values are increased, the currents of the to achieve small equidistant steps Transistors 25; 26; 27 by means of resistors 41; 42; 43 to I = I0. 2n with n = 0, 1, 2 can be set.
Die Schrittspannung ergibt sich dann näherungsxeise aus dem Produkt von 10 und dem Widerstand 20. Am Zähleingang 35 des Dualzählers 32 von einem Impulsgeber 37,beispielsweise ein astabiler Multivibrator, eintreffende Impulse, schalten die Schwellwerte stufenweise weiter.The step voltage then results approximately from the product from 10 and the resistor 20. At the counter input 35 of the dual counter 32 from a pulse generator 37, for example an astable multivibrator, incoming pulses switch the Threshold values step by step.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD14962170 | 1970-08-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2123195A1 true DE2123195A1 (en) | 1972-02-24 |
Family
ID=5482855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19712123195 Pending DE2123195A1 (en) | 1970-08-21 | 1971-05-11 | Adjustable threshold switch |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT308914B (en) |
| CS (1) | CS152971B2 (en) |
| DE (1) | DE2123195A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2522463A1 (en) * | 1975-05-16 | 1976-11-25 | Licentia Gmbh | Schmitt trigger with two differential amplifiers - is used for conversion of any shape of input voltage into rectangular output voltage |
| FR2507807A1 (en) * | 1981-06-11 | 1982-12-17 | Philips Nv | DIGITAL SHIFT REGISTER |
| EP0067441A2 (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Hysteresis circuit |
-
1971
- 1971-05-11 DE DE19712123195 patent/DE2123195A1/en active Pending
- 1971-05-11 AT ATA4094/71A patent/AT308914B/en not_active IP Right Cessation
- 1971-08-20 CS CS600671A patent/CS152971B2/cs unknown
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2522463A1 (en) * | 1975-05-16 | 1976-11-25 | Licentia Gmbh | Schmitt trigger with two differential amplifiers - is used for conversion of any shape of input voltage into rectangular output voltage |
| FR2507807A1 (en) * | 1981-06-11 | 1982-12-17 | Philips Nv | DIGITAL SHIFT REGISTER |
| EP0067441A2 (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Hysteresis circuit |
| EP0067441A3 (en) * | 1981-06-15 | 1985-01-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Hysteresis circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT308914B (en) | 1973-06-15 |
| CS152971B2 (en) | 1974-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0281684B1 (en) | Over-voltage-protected darlington switch | |
| DE19544863C2 (en) | Sensor device | |
| DE2416059B2 (en) | Circuit arrangement for generating a deflection current through a coil for vertical deflection in a picture display tube | |
| DE2240971A1 (en) | GATE CONTROL | |
| DE2250625C3 (en) | Circuit arrangement for keeping a current supplied to a load constant | |
| DE69314981T2 (en) | Amplifier circuit | |
| DE2123195A1 (en) | Adjustable threshold switch | |
| DE2924171C2 (en) | ||
| DE69018870T2 (en) | Bipolar transistor circuit with distortion compensation. | |
| DE69128456T2 (en) | HYSTERESIS CIRCUIT | |
| DE4336726A1 (en) | Circuit for current measurement | |
| DE2723750A1 (en) | Controlled amplifier with transistors - has DC output voltage stabilised by making use of diode and grounded emitter resistor | |
| DE2415629B2 (en) | Circuit arrangement for the temporary blocking of a current branch depending on the size of the variable operating voltage | |
| EP0810505A2 (en) | Circuit arrangement for generating a resistance with adjustable positive temperature coefficient and the use of this circuit | |
| DE967390C (en) | Control arrangement with symmetrical transistors | |
| DE3026195C2 (en) | Automatic lamp control circuit | |
| DE1537606C (en) | DC amplifier with circuit for drift compensation | |
| DE1763031B2 (en) | Circuit arrangement for supplying a consumer with constant current | |
| DE2307486C3 (en) | Electronic threshold switch assembly | |
| DE2509013A1 (en) | Transistor switching circuit for high impedance input - temp and manufacturing spread compensation provided by variable base voltage | |
| WO1993014569A1 (en) | Undervoltage detection circuit | |
| DE1537606B2 (en) | DC AMPLIFIER WITH CIRCUIT FOR DRIFT COMPENSATION | |
| DE3715731C2 (en) | ||
| DE3151082A1 (en) | Circuit arrangement for extending the range of linearity of a controllable resistance | |
| DE1075714B (en) | Tax arrangement |