DE1075715B - Schaltungsanordnung zur Beeinflussung des Eingangswiderstandes \on mit einer Steuerspannung beaufschlagten Transistoranordnungen insbesondere Kippanordnungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Verwendung von spannungsgesteuerten Transistor-Kippanordnungen für die Lösung zahlreicher Aufgaben der Regel- und Steuerungstechnik, beispielsweise an Stelle von Röhren-Kippanordnungen oder hochempfindlichen Relais, ist bekannt. Ihr besonderer Vorteil besteht in den durch die-Transistoren bedingten kleinen Abmessungen, dem geringen Stromverbrauch und der sofortigen Betriebsbereitschaft.

Eine derartige bekannte Kippschaltung mit drei pnp-Transistoren ist in Fig. 1 dargestellt und im folgenden kurz beschrieben: Der eine Pol einer Steuerspannungsquelle G ist mit der Basis des eingangsseitigen Transistors Tr₁, der andere, zweckmäßig an Erde liegende Pol über einen Widerstand R₁ mit dessen Emitter verbunden, der seinerseits mit dem Emitter

zweiten Transistors Tr₂ direkt in Verbindung B ist eine Gleichspannungsquelle, die über A₅ den Kollektoren der Traneines
steht.
Widerstände R₂ bzw.

dritten Transistors Tr₃ verbunden sind.

Der Emitter dieses als Gleichstromverstärker wirksamen Transistors Tr₃ ist an den Abgriffspunkt eines an die Quelle B geschalteten Spannungsteilers R₈, R₉ geführt. Im Kollektorkreis des Transistors Tr₃ liegt ein zu betätigendes Schütz oder Relais R_s.

Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist folgende:

Wenn die von G gelieferte Steuerspannung U, die eine veränderliche Gleichspannung oder eine pulsierende Gleichspannung oder eine Wechselspannung sein kann, den Wert Null hat, dann ist der Transistor Tr₁ gesperrt und der Transistor Tr₂ vollständig geöffnet. Es fließt daher der maximal mögliche Strom über den Widerstand R₁ aus dem Emitter des Transistors Tr₂ und über den Widerstand R_s aus dessen Kollektor. Der hierbei am Widerstand R₁ auftretende Spannungsabfall wird dem Emitter des Transistors Tr₁ zugeleitet und bewirkt eine zusätzliche Sperrung dieses Transistors.

Wird nun. die Steuerspannung U negativ gegen Erde, so fließt, sobald sie den entgegengesetzt gerichteten Spannungsabfall am Widerstand .R₁ übersteigt, im Transistor Tr₁ ein Kollektorstrom. Der hierdurch am Widerstand R₂ hervorgerufene zusätzliche Spannungsabfall bewirkt, daß das Basispotential des Transistors Tr₂ und damit der Strom durch diesen Transistor absinkt. Dadurch wird auch der Spannungsabfall am Widerstand R₁ kleiner und der Transistor Tr₁ weiter geöffnet. Dieser Vorgang steigert sich so lange, bis Tr₁ voll geöffnet und Tr₂ ganz gesperrt ist. Überschreitet also die Spannung U den für Schaltungsanordnung zur Beeinflussung

des Eingangswiderstandes

von mit einer Steuerspannung

beaufschlagten Transistoranordnungen,

insbesondere Kippanordnungen

Anmelder:

Telefunken G, m. b. H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

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sistoren Tr₁ bzw. Tr₂ die erforderliche Betriebsspannung erteilt. Zwischen diese Kollektoren und dem an Erde liegenden Pol der QuelleJ? sind Spannungsteiler R₃, i?₄ bzw. Rg, R₁ geschaltet, deren Abgriffspunkte mit der Basis des Transistors Tr₂ bzw. eines . Roland Heer, Backnang (Württ.),
ist als Erfinder genannt worden

die Zündung der Anordnung erforderlichen Wert (Zündspannungswert), so wird das Schütz R_s eingeschaltet.

Wird die Steuerspannung U wieder verkleinert, so spielt sich der umgekehrte Vorgang ab: Unterschreitet die Steuerspannung den für die Löschung der Anordnung erforderlichen Wert, so wird das Schütz R_s wieder abgeschaltet.

Die Anordnung nach Fig. 1 hat den Nachteil, daß die Steuerspannungsquelle G nach erfolgter Zündung stark belastet wird, weil dann der Transistor Tr₁ im Sättigungsgebiet arbeitet und der Eingangswiderstand nur durch die Reihenschaltung des Widerstandes R₁ mit dem Widerstand der Basis-Emitter-Strecke des Transistors Tr₁ dargestellt wird. Dabei ist R₁ ein verhältnismäßig niederohmiger Widerstand in der Größenordnung von einigen hundert Ohm. Ebenso ist die Basis-Emitter-Strecke, die das Verhalten eines in seiner Durchlaßrichtung beanspruchten Gleichrichters zeigt, ebenfalls sehr niederohmig.

Es ist nun im allgemeinen nicht möglich, den Eingangswiderstand in an sich naheliegender Weise dadurch heraufzusetzen, daß zwischen die Steuerspannungsquelle G und die Basiselektrode des Transistors Tr₁ ein hochohmiger Widerstand zusätzlich eingeschaltet wird, weil dadurch einmal eine starke Temperaturabhängigkeit der Anordnung hervorgerufen und zum anderen die Differenz zwischen Zünd- und Löschspannung vermindert oder sogar zu Null gemacht wird, so daß die Anordnung gar nicht mehr als Kippanordnung, sondern als Verstärker arbeitet.

909 730/363

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Beeinflussung des Eingangswiderstandes von mit einer Steuerspannung beaufschlagten Transistoranordnungen, insbesondere Kippanordnungen, bei denen der eine Pol der Steuerspannungsquelle mit der Basis des Eingangstransistors verbunden ist. Erfmdungsgemäß,ist .der andere Pol der Steuerspannungsquelle mit dem Emitter eines zusätzlichen Transistors verbunden, dessen Kollektor mit dem Emitter des Eingangstransistors in Verbindung steht.

In den Fig. 2 und 3 sind Ausführungsbeispiele der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung dargestellt; ·

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 ist der zusätzliche Transistor Tr^ mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke zwischen den Widerstand R₁ und die gemeinsame Emitterleitung der beiden Transistoren Tr₁ und Tr₂ geschaltet, während seine Basis über einen Spannungsteiler R₁₀, R₁₁ an den Kollektor des Transistors Tr₁ angekoppelt ist, wobei letzterer Spannungsteiler dem Spannungsteiler R₃, R₁ parallel liegt. Die Anordnung wirkt, wie im folgenden beschrieben:

Solange die Steuerspannung U unterhalb des Zündspannungswertes liegt, ist der zusätzliche Transistor Tr₁ geöffnet, und die Anordnung verhält sich genauso wie ohne diesen Transistor. Nach erfolgter Zündung sinkt jedoch, wie oben beschrieben, die Kollektorspannung des Transistors Tr₁ ab, weil durch den Kollektorstrom von Tr₁ der Spannungsabfall am Widerstand R₂ vergrößert wird. Damit sinkt auch die Spannung an der Basis von Tr₄ über den Spannungsteiler R₁₀, R₁₁. Dadurch wird der Transistor Tr\ mehr und mehr gesperrt und wirkt dem weiteren Absinken der Kollektorspannung des Transistors Tr₁ entgegen, indem der Emitterstrom dieses Transistors einen wachsenden Spannungsabfall am Transistor Tr₄ hervorruft, welcher die Tendenz hat, den Transistor Tr₁ wieder zu sperren. Es stellt sich schließlich ein Gleichgewichtszustand ein, bei welchem der Transistor Tr₁ noch nicht bis ins. Sättigungsgebiet gelangt ist, während andererseits der Transistor Tr₄ noch nicht vollständig gesperrt ist. Dagegen ist der Transistor Tr₂ ganz gesperrt,- obwohl das Potential am Kollektor des Transistors Tr₁ und damit auch das Potential an der Basis, des Transistors Tr₂ nicht so weit absinkt wie in der Anordnung nach Fig. 1. Dafür ist aber das Emitterpotential der Transistoren Tr₁ und Tr₂ wegen des durch den Emittersfrom des Transistors Tr₁ am nahezu gesperrten Transistor Tr^ hervorgerufenen zusätzlichen Spannungsabfalls stärker angestiegen. Das bewirkt die vollständige Sperrung des Transistors Tr₂.

Steigt nun die Steuerspannung über den Zündspannungswert hinaus weiter an, so verschiebt sich lediglich das Gleichgewicht zwischen den Transistoren Tr₁ und Tr^ in der Weise, daß der erstere weiter geöffnet, der letztere stärker gesperrt wird. Der Basisstrom des, Transistors Tr₁ wird durch den Widerstand 4er Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Tr^ begrenzt. Der Eingangswiderstand der Schaltung steigt also mit nach erfolgter Zündung noch weiter wachsender Steuerspannung an, und der Basisstrom des Eingangstransistors Tr₁ bleibt nahezu konstant.

Sinkt die Steuerspannung unter den Löschspannungswert ab, so spielen sich die Vorgänge in der umgekehrten Reihenfolge ab, wie bereits oben zu Fig. 1 beschrieben. Unterhalb des Löschpunktes besteht kein Unterschied im Verhalten der Anordnungen nach Fig. 1 und 2.

Die Anordnung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 2 dadurch, daß der Spannungsteiler R₁₀, R₁₁ in Fortfall kommt und die Basis des zusätzlichen Transistors Tr₁ — nicht der Emitter des Eingangstransistors Tr₁ — mit dem Emitter des zweiten Transistors Tr₂ verbunden ist. Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 3 ist ähnlich der nach Fig. 2.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Beeinflussung des Eingangswiderstandes von mit einer Steuerspannung beaufschlagten Transistoranordnungen,

"' insbesondere Kippanordnungen, bei denen der eine Pol der Steuerspannungsquelle mit der Basis des Eingangstransistors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Pol der Steuerspannungsquelle (G) mit dem Emitter eines zusätzlichen-Transistors (TrJ verbunden ist, dessen Kollektor mit dem Emitter des Eingangstransistors (TrJ in , Verbindung steht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Pol der Steuerspannungsquelle, der nicht mit der Basis des Eingangstransistors (Tr₁) verbunden ist, und dem -Emitter des zusätzlichen Transistors (Tr₄) über einen Widerstand (RJ erfolgt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des zusätzlichen Transistors (TrJ über ein Koppelglied, vorzugsweise einen Spannungsteiler (R₁₀, R_n), mit dem Kollektor des-Eingangstransistors (TrJ verbunden ist, so daß bei infolge Zündung der Anordnung sinkender Kollektorspannung des letzteren Transistors (TrJ der zusätzliche Transistor (TrJ gesperrt und damit der Eingangswiderstand nach Zündung mit wachsender Steuerspannung ver-^: großert wird (Fig. 2).

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des zusätzlichen Transistors (TrJ über einen Transistor (Tr₂) mit dem Kollektor des Eingangstransistors (TrJ verbunden ist (Fig; 3).

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 021 926.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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