DE1095881B

DE1095881B - Elektrische Schaltanordnung, welche nur dann eine bestimmte Ausgangsspannung liefert, wenn die Hoehe einer zugefuehrten Steuerspannung in einem festgelegten Bereich liegt

Info

Publication number: DE1095881B
Application number: DES57532A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Peter Gerke
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1957-02-28
Filing date: 1958-03-26
Publication date: 1960-12-29

Description

DEUTSCHES

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung S 52704 VIII a/21 a! ist eine elektrische Schaltanordnung, welche nur dann eine Ausgangsspannung, und zwar in bestimmter Höhe, liefert, wenn die Höhe einer zugeführten Steuerspannung in einem festgelegten Bereich Liegt. Bei dieser Schaltvorrichtung werden Schalter mit je zwei Eingangselektroden und einer Ausgangselektrode verwendet, bei welchen die Ausgangselektrode eine Schalterspannung liefert, wenn die Spannung zwischen den Eingangselektroden einen solchen Wert hat, daß sie sich in Arbeitslage befinden. Die in der Hauptpatentanmeldung angegebene Schaltanordnung ist in der Weise aufgebaut, daß die Steuerspannung je einer ersten Eingangselektrode von zwei Schaltern gemeinsam zugeführt wird, an deren Ausgangselektroden ein dritter Schalter angeschlossen ist, der über diese Ausgangselektroden in geeigneter Weise beeinflußt wird. Wenn die beiden ersten Schalter eine gleiche Betriebslage einnehmen, so liegt an ihren Ausgangselektroden eine derartige Spannung, daß der dritte Schalter die Lieferung der bestimmten Ausgangsspannung der Schaltanordnung bewirkt. Hierbei werden die beiden ersten Schalter als ein Paar von Grenz schaltern mit sich überdeckendem Bereich für die gleiche Betriebslage verwendet. Die verwendeten Schalter wirken als Grenzschalter, weil sie jeweils von ihrem einen Betriebszustand in ihren anderen Betriebszustand übergehen, wenn die zugeführte Eingangsspannung bestimmte Grenzspannungen überschreitet, welche an die Schalter fest angelegt sind. Als Grenzspannung liegt an der zweiten Eingangselektrode der ersten der beiden Schalter eine Spannung in Höhe der oberen Bereichsgrenze und an der zweiten Eingangselektrode des zweiten der beiden Schalter eine Spannung in Höhe der unteren Bereichsgrenze.

Bei der in der Hauptpatentanmeldung angegebenen Schaltanordnung nehmen die beiden ersten Schalter als gleiche Betriebslage die Arbeitslage ein, und zwar wenn die Steuerspannung an dem einen der beiden Schalter unter der oberen Bereichsgrenze und am anderen der beiden Schalter über der unteren Bereichsgrenze liegt. Die Eingangselektroden des dritten Schalters sind jeweils au eine Ausgangselektrode der beiden ersten Schalter angeschlossen.

Bei dem in der Hauptpatentanmeldung angegebenen Ausführungsbeispiel für eine derartige Schaltanordnung liegt bei Arbeitslage der beiden ersten Schalter an den Eingangselektroden des dritten Schalters eine Spannung solcher Polarität, daß er in seine Arbeitslage kommt und dabei seine Schalterspannung als die bestimmte Ausgangsspannung der Schalteranordnung liefert.

Den vorliegenden Erfindungsgegenstand bildet ein

Elektrische Schaltanordnung,

welche nur dann eine bestimmte

Ausgangsspannung liefert, wenn die

Höhe einer zugeführten Steuerspannung in einem festgelegten Bereich liegt

Zusatz zur Patentanmeldung S 52704 VIII a /21 a * (Auslegesdmft 1 074 646)

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Peter Gerke, München-Solln, ist als Erfinder genannt worden

anderes Ausführungsbeispiel für die in der Hauptpatentanmeldung angegebene und wie vorstehend gekennzeichnete elektrische Schaltanordnung. Diese hier angegebene Schaltanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß hier bei Arbeitslage der beiden ersten Schalter an den Eingangselektroden des dritten Schalters eine Spannung in solcher Höhe bed beliebiger Polarität Hegt, daß er in seine Arbeitslage kommt. Dadurch wird die Lieferung der bestimmten Ausgangsspannung der Schalteranordnung bewirkt.

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine

derartige Schaltanordnung. Es sind hier die drei Schalter Sl, S2 und S3 vorhanden. Die variable Steuerspannung wird den Eingangselektroden £11 und £21 der beiden Schalter Sl und S2 gemeinsam zugeführt. In diesem Ausführungsbeispiel werden als Schalterspannungen die an den jeweils anderen Eingangselektroden, also hier den Eingangselektroden £12 und £22, liegenden Spannungen verwendet, so daß die Schalter hier so ausgeführt werden können, daß sie in Arbeitslage ihre Ausgangselektrode Al bzw. A 2 zu der betreffenden Eingangselektrode £ 12 bzw. £22 durchschalten. Auch der Schalter 5*3 arbeitet hier in dieser Weise. Die Ausgangselektroden könnten auch hier auf andere Spannungsquellen mit geeigneten Spannungen durchschalten. Die Ausgangselektroden Al und A2 der Schalter Sl und S2 sind mit je einer der Eingangs elektroden £31 und £32

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Claims

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des Schalters S3 verbunden. Wenn die beiden Schalter Emitter liegt die Spannung Uu. An den Kollektoren Sl und S2 in Arbeitslage sind, soll zwischen ihren der Transistoren Tl und T2 ist das Relais R ange-Ausgangselektroden eine Spannung in solcher Höhe schlossen. Es besitzt einen Arbeitskontakt r, dessen liegen, daß der dort angeschlossene Schalter S3 in eine Seite an die Ausgangselektrode Al des Transi-Arbeitslage kommt und seine Ausgangselektrode A 3 5 stors Tl angeschlossen ist und dessen andere Seite zu einer seiner Eingangselektroden durchschaltet, die Ausgangselektrode A3 des Schalters S3 bildet hier zu der Eingangselektrode £31. Damit die beiden und zum Ausgang^ der Schaltanordnung führt. Wenn Schalter Sl und S2 sich zugleich in Arbeitslage das Relais zum Ansprechen gebracht wird, wind die befinden, wenn die Höhe der Steuerspannung zwischen Ausgangselektrode A3 mit der Eingangselektrode £31 der unteren und der oberen Bereichsgrenze liegt, wird io verbunden. Die Ausgangselektrode A3 könnte auch der zweiten Eingangselektrode £12 des Schalters Sl auf eine andere Spannungsquelle mit einer geeigneten die Spannung Uo in Höhe-der oberen Bereichsgrenze Spannung durchgeschaltet werden.
zugeführt und ein Schalter verwendet, der durchschaltet, Die Schalter Sl, S2 und S3 könnte man selbstwenn die an der Eingangselektrode £ 11 vorhandene verständlich auch durch andere elektrische Bauele-Spannung Ue 11 kleiner als die Spannung Uo ist, und 15 mente ersetzen, wenn sie in solcher Schaltungsart der zweiten Eingangselektrode £22 des Schalters S2 verwendet werden, daß sie als Schalter wirken, die eine Spannung Uu in Höhe der unteren Bereichs- in der verlangten Funktion arbeiten.
grenze zugeführt und ein Schalter verwendet, der Es wird nun noch die Arbeitsweise der Schaltandurchschaltet, wenn die an der Eingangselektrode Ordnung gemäß Fig. 2 beschrieben. Die Steuerspan- £21 vorhandene Spannung Ue21 größer als die 20 nung wird dem Eingang £ zugeführt. Wenn die Spannung Uu ist. Dadurch wird erreicht, daß sich der Steuerspannung unter der am Emitter des Transistors Schalter Sl von der unteren Variationsgrenze der Tl liegenden Spannung Uo liegt, so könnte dieser Steuerspannung bis zur oberen Bereichsgrenze in Transistor Strom führen, da er vom pnp-Leitungstyp Arbeitslage befindet und der Schalter S2 von der ist und sein Basispotential unter seinem Emitterunteren Bereichsgrenze bis zur oberen Variations- 25 potential liegt. Wenn die S teuer spannung über der am grenze in Arbeitslage befindet. Zwischen der unteren Emitter des Transistors T2 liegenden Spannung Uu und der oberen Bereichsgrenze befinden sich demge- liegt, so könnte der Transistor T2 Strom führen, da maß, wie verlangt, alle beide in Arbeitslage, und er vom npn-Leitungstyp ist und sein Basispotential der Schalter 3 schaltet durch und bewirkt dadurch über seinem Emitterpotential liegt. Beide Transidie Lieferung der bestimmten Ausgangsspannung 30 stören können also zugleich Strom führen, wenn 'die der Schaltanordnung. In diesem Ausführungsbeispiel Steuerspannung innerhalb des vorgeschriebenen liefert der Schalter S3 seine Schalterspannung zu- Steuerbereichs, also zwischen der Spannung Uu und gleich als Ausgangsspannung der gesamten Schalt- der Spannung Uo, liegt. In diesem Fall fließt auch anordnung. Sie ist hier gleich der Spannung Uo. Man wirklich ein Strom über die beiden Transistoren Tl kann zusätzlich an die Ausganselektrode A3 des 35 und T2, und zwar von der Eingangselektrode £12 Schalters S3 einen Widerstand R33 anschließen, der mit der Spannung Uo des Transistors Tl über diesen z. B. an einem geeigneten Pol einer Spannungequelle, Transistor zu seiner Ausgangselektrode A1, über das hier z. B. Masse, liegt und der entsprechend wie die Relais R und von dort über die Kollektor-Basis-Widerstände i?31 und i?32 der Abb. 1 der Haupt- Emitter-Strecke des Transistors 72 zu dessen Einpatentanmeldung hinreichend groß äst. Es schwankt 40 gangseiektrode £22 mit der Spannung Uu. Durch hier die am Ausgang A beim Schalten des Schalters diesen Strom wird das Relais R in seine Arbeitslage S3 abgegebene Spannung zwischen der des betreffen- versetzt, und es betätigt seinen Arbeitskontakt r, den Pols der Spannungsquelle und der Spannung Uo. wodurch am Ausgang A der Schaltanordnung die

Zwischen den zeitweilig unter Spannung liegenden Kollektorspannung des Transistors Tl als Ausgangs-

Eingangselektroden £31 und £32 des Schalters S3 45 spannung der Schaltanordnung auftritt,

liegt ein Widerstand, der in der Fig. 1 durch den Wenn das Relais R sich in Ruhelage befindet und

Widerstand R3 dargestellt wird. Wenn der Schalter sein Kontakt r daher geöffnet ist, so wirkt sich am

S3 sich wegen der an seinen Eingangselektroden Ausgang A der Schaltanordnung das an seinem Ende

liegenden Spannung in Arbeitslage befindet, fließt des Widerstandes R33 liegende Massepotential aus.

über dessen Widerstand ein gewisser Strom. Man 50 Dieser Spannungszustand der Ausgangsklemme A der

kann nun den in der Schaltanordnung vorhandenen Schaltanordnung kann hier zugleich als Kennzeichen

Schalter S3 durch ein Relais und die Schalter Sl dafür verwendet werden, daß die S teuer spannung

und S2 durch zwei Transistoren realisieren. Man sich außerhalb des festgelegten Bereichs befindet,

muß dabei zur Begrenzung des Basis-Emitter-Stromes Patentansprüche·
der Transistoren Basisvorwiderstände vorsehen und 55

Transistoren eines solchen Leitungstyps wählen, daß 1. Elektrische Schaltanordnung, welche nur

die geforderten Schalterbedingungen erfüllt werden dann eine bestimmte Ausgangsspannung, und zwar

können. Die Ausgangsspannung der Schalter Sl in bestimmter Höhe, liefert, wenn die Höhe einer

und S2 wird am Kollektor des betreffenden Tran- zugeführten Steuerspannung in einem festgelegten

sistors geliefert. Mit diesen Mitteln kann die Schalt- 60 Bereich liegt, unter Verwendung von Schaltern mit

anordnung in einfacher Weise realisiert werden. je zwei Eingangselektroden und einer Ausgangs-

In der Fig. 2 ist eine Schaltanordnung dieser Art elektrode, bei welchen die Ausgangselektroden

unter Verwendung von zwei Transistoren und einem eine Schalterspannung liefern, wenn die Spannung

Relais dargestellt. Der Schalter Sl ist durch den zwischen den Eingangselektroden einen solchen

pnp-Transistor T1 mit dem Basisvorwiderstand Rl 65 Wert hat, daß sie sich in Arbeitslage befinden, und

realisiert, wobei der Basisvorwiderstand Al am Ein- von denen zwei erste Schalter in Abhängigkeit von

gang £ der Schaltanordnung angeschlossen ist. An der Höhe der zugeführten Steuerspannung zeitweilig

seinem Emitter liegt die Spannung Uo. Entsprechend gleichzeitig in Arbeitslage kommen, wenn die

ist der Schalter S2 durch den npn-Transistor T2 Steuerspannung an einem Schalter unter der oberen

mit dem Basisvorwiderstand R2 ersetzt. An seinem 70 Bereichsgrenze und am anderen Schalter über der

unteren Bereichsgrenze liegt, wobei ein dritter an sie angeschlossener Schalter die Lieferung der bestimmten Ausgangsspannung der Schaltanordnung bewirkt, nach Patentanmeldung S 52704 VIII/21a¹, dadurch gekennzeichnet, daß bei 5 Arbeitslage der beiden ersten Schalter (Sl, S2) an den Eingangselektroden (£31, £32) des dritten Schalters (S3) eine Spannung in solcher Höhe bei beliebiger Polarität liegt, daß er in seine Arbeitslage kommt und dadurch die Lieferung der be- ίο stimmten Ausgangsspannung der Schaltanordnung bewirkt.
2. Elektrische Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lieferung der Schalterspannung die Ausgangselektrode des betreffenden Schalters an eine Eingangselektrode durchgeschaltet ist.
3. Elektrische Schaltanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Arbeitslage die Ausgangselektroden (A1,A2) der beiden ersten Schalter (Sl, S2) zur jeweils zugehörigen zweiten Eingangselektrode (£12, £22) durchgeschaltet sind.
4. Elektrische Schaltanordnung nach Anspruch3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten beiden Schalter (Sl, S2) Transistoren (Tl, T2) in Emitterschaltung mit Basiiswiderständen (Rl, R2) sind, wobei die Kollektoren die betreffenden Ausgangselektroden (Al, A2) simid, und daß als dritter Schalter ein Relais (R) mit einem Arbeitskontakt (r) verwendet wird, über dessen Wicklung der Kollektorstrom der Transistoren fließt.
5. Elektrische Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangselektrode (A3) des dritten Schalters (5*1, R) über einen hinreichend großen Widerstand (R33) auf einen Pol (Masse bzw. + U) der Spannungsquelle arbeitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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