DE10048433A1 - Lastbetätigungsschaltkreis - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Lastbetätigungsschaltkreis, der in der Lage ist, den Laststrom für eine Last unterhalb eines bestimmten Wertes mit hoher Genauigkeit festzusetzen oder einzuregeln. In dem Lastbetätigungsschaltkreis ist ein Serienschaltkreis, bestehend aus einem Erkennungstransistor und einem NPN-Transistor parallel mit einem Ausgangstransistor zur Zufuhr des Laststromes an die Last verbunden, wobei eine Diode zwischen die Gates des Ausgangstransistors und des Erkennungstransistors gesetzt ist, so daß ein Spannungsabfall gleich einem Spannungsabfall im NPN-Transistor erzeugt wird. Zusätzlich ist ein Konstantstromschaltkreis zur Zufuhr eines Konstantstromes mit dem Gate des Erkennungstransistors verbunden und ein weiterer Transistor zur Bildung eines Stromspiegelschaltkreises zusammen mit dem NPN-Transistor ist mit dem Gate des Ausgangstransistors verbunden. Dieser Schaltkreisaufbau verhindert, daß ein Grenzwert des Laststromes auf Grund von Ungleichförmigkeiten von Schaltkreiselementen oder dergleichen schwankt, so daß eine hochgenaue Laststrombegrenzung oder -beschränkung möglich wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Lastbetätigungsschaltkreis zum Betreiben oder Antreiben ei­ ner Last; insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Lastbetätigungsschaltkreis, der eine Funktion dahin­ gehend hat, einen Grenzwert eines Laststromes unterhalb ei­ nes bestimmten Stromwertes festzulegen.

Als Lastbetätigungsschaltkreis, der dafür ausgelegt ist, einen Laststrom zu begrenzen, wenn der Laststrom in einen überhöhen Stromzustand verfällt, ist bislang bei­ spielsweise aus der ungeprüften japanischen Patentveröf­ fentlichung (HEI) 2-226808 bekannt, bei der ein Stromerken­ nungstransistor vorgesehen ist (der nachfolgend als "Erkennungstransistor" bezeichnet wird), mit einem MOS- Transistor, dessen Drain bzw. Gate mit Drain bzw. Gate ei­ nes MOS-Transistors in Form von "common lines" verbunden ist und der einen Ausgangstransistor bildet, wobei die Ga­ tes und ein Transistor (der nachfolgend als "erster Transi­ stor" bezeichnet ist) einen Stromspiegelschaltkreis bilden, der auf der Source-Seite dieses Erkennungstransistors ange­ ordnet ist, so daß ein durch den Ausgangstransistor in eine Last fließender Laststrom unterhalb eines bestimmten Wertes begrenzt wird, in dem eine Gatespannung des Ausgangstransi­ stors abhängig von einem Strom gesteuert bzw. geregelt wird, der durch den anderen Transistor fließt, der den gleichen Stromspiegelschaltkreis mit betreibt (und der nachfolgend als "zweiter Transistor" bezeichnet wird).

Es ergibt sich ein Problem immer dann bei dem Lastbetä­ tigungsschaltkreis gemäß dieser Veröffentlichung, insofern, als, da das Gate des Ausgangstransistors und das Gate des Erkennungstransistors über einen Widerstand verbunden sind oder direkt miteinander verbunden sind, eine Schwierigkeit beim Einstellen der Übereinstimmung zwischen Der Ga­ te/Source-Spannung des Ausgangstransistors und der Ga­ te/Source-Spannung des Erkennungstransistors vorhanden ist, was keine Übereinstimmung in den Betriebspunkten zwischen diesen Transistoren bewirken kann.

Mit anderen Worten, der erste Transistor, der den Stromspiegelschaltkreis bildet, ist mit der Source-Seite des Erkennungstransistors verbunden, wohingegen kein Tran­ sistor mit der Source-Seite des Ausgangstransistors verbun­ den ist; daher tritt ein Spannungsabfall (in einem Fall, in welchem der erste Transistor ein bipolarer Transistor ist, beträgt die Vorwärtsspannung Vf am P/N-Übergang annähernd 0,7 V), der sich aufgrund eines Stroms aufbaut, der durch den ersten Transistor fließt, zwischen den elektrischen Source-Potentialen dieser Transistoren auf, wodurch eine Differenz im Betriebspunkt zwischen dem Ausgangstransistor und dem Erkennungstransistor bewirkt wird.

Das Auftreten eines Betriebspunkt-Unterschiedes macht es schwierig, einen Laststrom präzise zu erfassen, der von dem Erkennungstransistor zum Ausgangstransistor fließt, so daß eine hochgenaue Strombegrenzung nicht möglich ist.

Als Lastbetätigungsschaltkreis, der in der Lage ist, ein derartiges Problem zu beseitigen, hat die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung bereits eine Schaltkreisanord­ nung vorgeschlagen, bei der eine Spannungsabfallvorrichtung zwischen einem Gate eines Ausgangstransistors und einem Ga­ te eines Erkennungstransistors angeordnet ist, um einen Spannungsabfall gleich demjenigen in einem ersten Transi­ stor zu erzeugen (japanische ungeprüfte Patentveröffentli­ chung (HEI) 10-32475).

Bezugnehmend auf Fig. 15 der beigefügten Zeichnung er­ folgt nachfolgend eine Beschreibung eines Beispiels dieses bereits vorgeschlagenen Lastbetätigungsschaltkreises.

Fig. 15 zeigt einen Lastbetätigungsschaltkreis, in wel­ chem ein N-Kanal-MOS-Transistor sowohl als Ausgangstransi­ stor To und als Erkennungstransistor Ts verwendet wird und die Drain des Ausgangstransistors To ist über einen Aus­ gangsanschluß 4 mit einem Anschluß einer Last 2 in Verbin­ dung, deren anderer Anschluß zur Aufnahme einer positiven Energieversorgungsspannung von dem positiven Anschluß (Elektrode) einer Direktstom-Energieversorgungsquelle zur Lastbetätigung dient, wohingegen die Source des Ausgangs­ transistors To über einen Ausgangsanschluß 6 mit Masse ver­ bunden ist, d. h. im elektrischen Potential gleich dem nega­ tiven Anschluß (Elektrode) der DC-(Gleichspannungs- )Energieversorgung, so daß der Ausgangstransistor To als sogenannter niedrigseitiger Schalter (low-side switch) ar­ beitet.

Zusätzlich ist, wie Fig. 15 zeigt, bei dem erwähnten und bereits vorgeschlagenen Lastbetätigungsschaltkreis die Drain des Erkennungstransistors Ts mit der Drain des Aus­ gangstransistors To verbunden und die Source des Erken­ nungstransistors Ts ist mit der Source des Ausgangstransi­ stors To über einen Transistor (ersten Transistor) Ta ver­ bunden, der einen Stromspiegelschaltkreis 10 bildet, wobei der andere Transistor (zweiter Transistor) Tb des gleichen Stromspiegelschaltkreises 10 zwischen das Gate und die Source des Ausgangstransistors To geschaltet ist und eine Spannungsabfallvorrichtung 20, welche einen Spannungsabfall im ersten Transistor Ta aufgrund eines Stroms proportional zu einem Laststrom erzeugt, der durch den Erkennungstransi­ stor To fließt und den ersten Transistor Ta erreicht, ist zwischen die Gates des Ausgangstransistors To und des Er­ kennungstransistors Ts geschaltet.

Wenn bei dem vorgeschlagenen Lastbetätigungsschaltkreis gemäß obiger Beschreibung ein Laststrom durch den Ausgangs­ transistor To fließt, stimmt die Drain/Source-Spannung des Ausgangstransistors To mit der Drain/Source-Spannung des Erkennungstransistors Ts überein, um einen Strom proportio­ nal zu dem Laststrom zu bewirken, der mit Gewissheit in den Erkennungstransistor Ts fließt; im Vergleich zu dem Fall, in welchem die Drains des Ausgangstransistors To und des Erkennungstransistors Ts direkt miteinander verbunden sind, oder miteinander in einem Zustand verbunden sind, in wel­ chem ein Widerstand zwischengeschaltet ist, ist der durch den Ausgangstransistor To fließende Laststrom mit höherer Genauigkeit beschränkbar.

Im Falle des voranstehenden bereits vorgeschlagenen Lastbetätigungsschaltkreises gemäß Fig. 15 ist jedoch ein Konstantspannungsschaltkreis 50 vorgesehen, um eine Kon­ stantspannung aus einer Energieversorgungsspannung zu er­ zeugen, welche von außen über einen Energieversorgungsan­ schluß 8 zugeführt wird, so daß die von dem Konstantspan­ nungsschaltkreis 50 erzeugte Konstantspannung 50 über einen Widerstand Ra einem Steueranschluß (konkret: Gate) des Er­ kennungstransistors Ts angelegt wird, so daß der Ausgangs­ transistor To und der Erkennungstransistor Ts mit der Kon­ stantspannung betätigt werden; aufgrund der Nichtgleichför­ migkeit des Ausgangstransistors To oder des Widerstandes Ra (Temperaturabhängigkeit etc.), besteht die Wahrscheinlich­ keit, daß Schwierigkeiten bei der Steuerung des Laststromes zur erwarten sind, der durch den Ausgangstransistor To fließt, wenn dieser auf einen fest- oder ausgelegten Wert gesteuert werden soll.

Genauer gesagt, wie aus der VGS-ID-Charakteristikkurve gemäß Fig. 16 zu erkennen ist (Gate/Source-Spannung gegen­ über Drain-Strom), steigt ein Laststrom (genauer gesagt ein Drain-Strom) ID, der durch den Ausgangstransistor To fließt, mit einem Anstieg der Gate/Source-Spannung VGS ra­ pide an.

In dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß Fig. 15 hängt ein von dem Konstantspannungsschaltkreis 50 über den Wider­ stand Ra zur Gate-Seite des Erkennungstransistors Ts gelie­ ferter Strom von einem Widerstandswert des Widerstandes Ra und einer Spannung über dem Widerstand Ra ab, so daß er ab­ sinkt, wenn die Gate/Source-Spannung VGS des Ausgangstran­ sistors To zunimmt. Aus diesem Grund nimmt ein Speisestrom (im Detail: ein Umwandlungswert dieses Stromes in einen Drain-Strom ID) von dem Konstantspannungsschaltkreis 50 zu dem zweiten Transistor Tb des Stromspiegelschaltkreises 10 ebenfalls ab, wenn die Gate/Source-Spannung VGS des Aus­ gangstransistors To anwächst, wie durch die Speisestromcha­ rakteristik gemäß der durchgezogenen Linie wie in Fig. 16 dargestellt.

Zusätzlich, wenn in dem Lastbetätigungsschaltkreis ge­ mäß Fig. 15 ein Strom (ein Strom proportional zum Last­ strom), der vom Erkennungstransistor Ts zum ersten Transi­ stor Ta des Stromspiegelschaltkreises 10 fließt, den zwei­ ten Transistor Tb nicht versorgt, sinkt die Gate-Spannung des Ausgangstransistors To ab, um den Laststrom (Drain- Strom Id) auf den Stromwert zu diesem Zeitpunkt zu begren­ zen, so daß die Grenzwerte des Laststromes Drain-Strom- Werte ID an den Schnittstellen der MOS-Transistor-VGS-ID- Charakteristik und der Speisestromcharakteristik werden (in Fig. 16 mit den schwarzen Punkten bezeichnet).

Wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 16 darge­ stellt, ändert sich die MOS-Transistor-VGS-ID-Charakteri­ stik abhängig von der Ungleichförmigkeit der Charakteristik des MOS-Transistors selbst oder seiner Temperaturvariation oder -fluktuation und die Speisestromcharakteristik von dem Konstantspannungsschaltkreis 50 zum Stromspiegelschaltkreis 10 ändert sich mit der Ungleichförmigkeit der Charakteri­ stik des Widerstandes Ra oder der Transistoren Ta bzw. Tb, welche den Stromspiegelschaltkreis 10 bilden, oder abhängig von Temperaturänderungen.

Obgleich somit der voranstehend genannte und bereits vorgeschlagenen Lastbetätigungsschaltkreis es erlaubt, daß ein Strom proportional zu einem Laststrom durch den Aus­ gangstransistor To über den Erkennungstransistor Ts dem er­ sten Transistor Ta des Stromspiegelschaltkreises 10 zuge­ führt wird, ändert sich der durch den Stromspiegelschalt­ kreis 10 beschränkbare oder begrenzbare Laststrom aufgrund von Ungleichförmigkeiten eines jeden der genannten Schalt­ kreiselemente oder aufgrund von dortigen Temperaturschwan­ kungen, was es schwierig macht, den durch den Ausgangstran­ sistor To fließenden Laststrom auf einen gewünschten Wert einzustellen.

Infolgedessen wurde die vorliegende Erfindung gemacht, um die oben erwähnten Probleme zu beseitigen und somit ist es Aufgabe der Erfindung, einen Lastbetätigungsschaltkreis zu schaffen, der in der Lage ist, einen Laststrom auf einen Wert unterhalb eines bestimmten Wertes mit hoher Genauig­ keit zu begrenzen, ohne daß Einflüsse durch Ungleichförmig­ keiten in den Betriebscharakteristiken der Schaltkreisele­ mente und/oder aufgrund von Temperaturschwankungen zu erwar­ ten sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die vorliegende Er­ findung die im Anspruch 1 bzw. 2 angegebenen Merkmale vor; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Lastbetätigungsschaltkreisen gemäß obiger Beschreibung, bei denen eine Konstantspannung als Lastbetätigungs-Steuersi­ gnal über einen Widerstand jedem der Steueranschlüsse eines Ausgangstransistors und eines Erkennungstransistors zuge­ führt wird, wird bei einem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Konstantstrom von einem Konstantstromschaltkreis einem Ausgangstransistor und einem Erkennungstransistor zugeführt. Somit wird sowohl der Ausgangstransistor als auch der Erkennungstransistor mit dem Konstantstrom betrieben und es besteht keine Not­ wendigkeit, einen Widerstand im Zuleitungspfad des Betrei­ berstroms anzuordnen. Dies kann verhindern, daß ein durch den Ausgangstransistor fließender Laststrom sich aufgrund von Ungleichförmigkeiten des Widerstandes oder aufgrund von Temperaturänderungen selbst ändert. Infolge dessen kann die vorliegende Erfindung Änderungen des beschränkbaren Last­ stromes aufgrund von ungleichförmigen Charakteristiken der Schaltkreiselemente und/oder aufgrund von Temperaturschwan­ kungen hiervon vermeiden, so daß der Laststrom auf einen Wert unterhalb eines bestimmten Wertes mit hoher Genauig­ keit beschränkt werden kann.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung schafft einen Lastbe­ tätigungsschaltkreis, bei welchem der voranstehend erwähnte Aspekt der Erfindung in den Lastbetätigungsschaltkreis ge­ mäß Fig. 14 eingebracht wird. Mit anderen Worte, bei dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieses Aspektes der Erfin­ dung ist gemäß Fig. 1 der beigefügten Zeichnung ein Serien­ schaltkreis bestehend aus einem Erkennungstransistor Ts und einem ersten Transistor Ta parallel mit einem Ausgangstran­ sistor To geschaltet, um einen Laststrom einer Last 2 zuzu­ führen und eine Spannungsabfallvorrichtung 20, welche dafür ausgelegt ist, einen Spannungsabfall zu erzeugen, der im wesentlichen gleich einem Spannungsabfall im ersten Transi­ stro Ta ist, wenn ein Strom proportional zum Laststrom durch den Erkennungstransistor Ts fließt, ist zwischen den Steueranschlüssen des Ausgangstransistors To und des Erken­ nungstransistors Ts angeordnet (in Fig. 1 zwischen den Ga­ tes dieser Transistoren). Zusätzlich ist ein Konstantstrom­ schaltkreis 30, der zur Zufuhr eines Konstantstromes IC als Steuersignal für die Lastbetätigung ausgelegt ist, mit dem Steueranschluß (in Fig. 1 dem Gate) des Erkennungstransi­ stors Ts verbunden, wohingegen ein zweiter Transistor Tb, der einen Stromspiegelschaltkreis 10 zusammen mit dem er­ sten Transistor Ta bildet und einen Spannungspegel (in Fig. 1 eine Gate-Spannung) am Steueranschluß des Erkennungstran­ sistors Ts durch die Verwendung eines Stromes proportional zum Laststrom durch den Erkennungstransistor Ts ändert, mit dem Steueranschluß (in Fig. 1 dem Gate) des Ausgangstransi­ stors To verbunden ist.

Bei diesem Lastbetätigungsschaltkreis kann nicht nur ein Betrieb der Spannungsabfallvorrichtung 20 eine Entspre­ chung oder Übereinstimmung im Betriebspunkt zwischen dem Ausgangstransistor To und dem Erkennungstransistor Ts wie im Falle des bekannten Lastbetätigungsschaltkreises von Fig. 15 erzeugen, sondern auch der Konstantstrom Ic kann als Steuersignal zum Einschalten des Ausgangstransistors To vom Konstantstromschaltkreis 30 an den Steueranschluß des Erkennungstransistors Ts zugeführt werden, so daß der Last­ strom konstant wird, wenn der zweite Transistor Tb den Aus­ gangstransistor abschaltet.

Mit anderen Worten, wie in Fig. 1 gezeigt, wird in ei­ nem Fall, in welchem sowohl der Ausgangstransistor To als auch der Erkennungstransistor Ts unter Verwendung eines N- Kanal-MOS-Transistors wie im Falle des bekannten Schlalt­ kreises von Fig. 15 aufgebaut ist und ein Konstantstrom Ic als Lastbetätigungs-Steuersignal von dem Konstantstrom­ schaltkreis 30 dem Steueranschluß des Erkennungstransistors Ts zugeführt wird, wie aus der Speisestromcharakteristik gemäß der durchgezogenen Linie in Fig. 2 zu sehen, der Strom (genauer gesagt ein Umwandlungswert dieses Stromes in einen Laststrom-Drain-Strom ID), der vom Konstantstrom­ schaltkreis 30 dem Stromspiegelschaltkreis 10 zugeführt wird, nahezu konstant, bis die Gate/Source-Spannung VGS des Ausgangstransistors To einen bestimmten Spannungswert er­ reicht, bei dem die Erzeugung des Konstantstromes Ic von der Energieversorgungsspannung, welche von außen über den Energieversorgungsanschluß 8 zugeführt wird, in dem Kon­ stantstromschaltkreis 30 ungeeignet wird.

Bei diesem Lastbetätigungsschaltkreis wird, wie in Fig. 2 gezeigt, somit auch dann, wenn die VGS-IC-Charakteristik des MOS-Transistors sich aufgrund von Ungleichförmigkeiten in den Betriebseigenschaften des MOS-Transistors selbst oder aufgrund von Temperaturänderungen ändert, der Last­ strom (der Drainstrom ID) der über den Stromspiegelschalt­ kreis 10 beschränkbar wird, nahezu konstant.

Infolge dessen kann dieser Lastbetätigungsschaltkreis verhindern, daß sich der Grenzwert des Laststromes, der über den Stromspiegelschaltkreis 10 beschränkbar oder be­ grenzbar ist, sich aufgrund von Ungleichförmigkeiten der Betriebseigenschaften der Schaltkreiselemente, beispiels­ weise des Ausgangstransistors To ändert, was im Gegensatz zum Lastbetätigungsschaltkreis von Fig. 15 nach dem Stand der Technik ist, so daß eine hochgenaue Beschränkung oder Begrenzung des Laststromes erhaltbar ist.

Obgleich in dem Lastbetätigungsschaltkreis von Fig. 1 wie beim Schaltkreis nach dem Stand der Technik von Fig. 15 ein N-Kanal-MOS-Transistor als Ausgangstransistor To und Erkennungstransistor Ts verwendet wird und die Drain des Ausgangstransistors To über den Ausgangsanschluß 4 mit einem Anschluß der Last 2 verbunden ist, deren anderer Anschluß eine positive Energieversorgungsspannung vom positiven An­ schluß der Lastbetätigungs-Gleichstromenergiequelle emp­ fängt, wohingegen die Source des Ausgangstransistors To über den Ausgangsanschluß 6 mit Masse gleich einem elektri­ schem Potential der negativen Anschlußseite der Gleich­ strom-Energiequelle verbunden ist, so daß der Ausgangstran­ sistor To als sogenannter niedrigseitiger Schalter (Low- Side-Switch) wirkt, ist es beispielsweise in einem Fall, in welchem der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der vorliegen­ den Erfindung als Lastbetätigungsschaltkreis des hochseiti­ gen Typs (High-Side-Type load actuation circuit) gemäß Fig. 1 aufgebaut ist, möglich, daß der Ausgangstransistor To und der Erkennungstransistor Ts durch einen bipolaren NPN-Tran­ sistor aufgebaut werden.

Zusätzlich ist es in einem Fall, in welchem der Lastbe­ stätigunsschaltkreis als sogenannter hochseitiger Lastbetä­ tigungsschaltkreis aufgebaut ist, bei welchem der Ausgangs­ transistor To in einem Strompfad liegt, der vom positiven Anschluß der Gleichspannungsernergiequelle zur Last 2 ver­ läuft, weiterhin akzeptabel, daß beispielsweise der Aus­ gangstransistor To und der Erkennungstransistor Ts durch einen P-Kanal-MOS-Transistor oder einen bipolaren PNP-Tran­ sistor aufgebaut werden.

Im Falle der Verwendung eines MOS-Transistors für den Ausgangstransistor To und den Erkennungstransistor Ts kann im Vergleich zu einem bipolaren Transistor der MOS-Transi­ stor einen höheren Strom führen, so daß ein höherer Last­ strom der Last zugeführt werden kann. In diesem Fall sind bevorzugt die Drains des Ausgangstransistors To und des Er­ kennungstransistors Ts miteinander verbunden, wohingegenen die Gates, das heißt die Steueranschlüsse dieser Transisto­ ren To und Ts über die Spannungsabfallvorrichtung 20 mit­ einander verbunden sind.

Weiterhin, was die Verwendung eines MOS-Transistors für den Ausgangstransistor To und den Erkennungstransistor Ts betrifft, da ein N-Kanal-MOS-Transistor für gewöhnlich ei­ nen höheren Strom führt, als ein P-Kanal-MOS-Transistor, ist es bevorzugt, daß der Ausgangstransistor To und der Er­ kennungstransistor Ts jeweils aus einem N-Kanal-MOS-Transi­ stor aufgebaut werden. Nebenbei gesagt, in diesem Fall bringt der Konstantstromschaltkreis 30 einen Konstantstrom Ic in das Gate des Erkennungstransistors Ts ein, während der zweite Transistor Tb den Konstantstrom Ic empfängt oder aufnimmt, der von dem Konstantstromschaltkreis 30 über die Spannungsabfallvorrichtung 20 dem Gate des Ausgangstransi­ stors To zugeführt wird.

Weiterhin ist bei der Verwendung des MOS-Transistors als Ausgangstransistor To beim Verschwinden des Ausgangs des Konstantstromes Ic von dem Konstantstromschaltkreis 30 zum Abschalten des Ausgangstransistors To die Entladung der elektrischen Ladung, welche sich in der parasitären Kapazi­ tät des MOS-Transistors gesammelt hat, der den Ausgangs­ transistor To bildet, zeitaufwendig und der Ausgangstransi­ stor To kann nicht schnell abschalten. Aus diesem Grund ist es in dem voranstehenden Lastbetätigungsschaltkreis bevor­ zugt, daß zusätzlich eine Entladungsvorrichtung vorgesehen ist, um die elektrische Ladung vom Gate des Ausgangstransi­ stors beim Abschalten des Ausgangstransistors To zu entla­ den. Dies kann den Ausgangstransistor To zum Zeitpunkt des Beendens der Stromzufuhr zur Last 2 prompt abschalten, um den Laststrom ebenfalls prompt zu unterbrechen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der erste Transistor Ta und der zweite Transistor Tb, welche den Stromspiegel­ schaltkreis 10 bilden, aus einem bipolaren Transistor auf­ gebaut sind oder daß sie mittels eines MOS-Transistors rea­ lisiert werden.

Für den Fall der Verwendung eines bipolaren Transistors für die ersten und zweiten Transistoren Ta und Tb werden bevorzugt die Basen dieser bipolaren Transistoren in einer gemeinsamen Form verbunden und die Emitter hiervon werden ebenfalls miteinander verbunden, wobei der Kollektor des bipolaren Transistors, der den ersten Transistor Ta bildet mit den Basen verbunden ist, welche mit dem Erkennungstran­ sistor Ts und gemeinsam zusammengefaßt sind, während des Kollektor des bipolaren Transistors, der den zweiten Tran­ sistor Tb bildet, mit dem Steueranschluß des Ausgangstran­ sistors To verbunden ist.

Bei der Verwendung von bipolaren Transistoren für die ersten und zweiten Transistoren Ta und Tb ist die Span­ nungsabfallvorrichtung 20 bevorzugt mittels einer Halblei­ tervorrichtung aufgebaut, beispielsweise einer Diode, wel­ che an einem PN-Übergang eine Vorwärtsspannung erzeugt. Die Verwendung einer derartigen Halbleitervorrichtung für die Spannungsabfallvorrichtung 20 kann einen Spannungsabfall ähnlich dem Spannungsabfall im zweiten Transistor Tb erzeu­ gen, so daß eine Übereinstimmung im Betriebspunkt zwischen dem Ausganstransistor To und dem Erkennungstransistor Ts erhalten wird.

Andererseits ist es im Falle der Verwendung eines MOS- Transistors für die ersten und zweiten Transistoren Ta und Tb bevorzugt, daß die Gates des ersten und zweite Transi­ stors Ta und Tb gemeinsam zusammengefaßt werden und die Sources hiervon ebenfalls miteinander verbunden werden, wo­ bei die Drain des MOS-Transistors, der den ersten Transi­ stors Ta bildet, mit den Gates verbunden ist, welche mit dem Erkennungstransistor Ts und gemeinsam zusammengefaßt sind, während die Drain des MOS-Transistors, der den zwei­ ten Transistor Tb realisiert, mit dem Steueranschluß des Ausgangstransistors To verbunden ist.

Bevorzugt ist bei der Verwendung eines MOS-Transistors für die ersten und zweiten Transistoren Ta und Tb die Span­ nungsabfallvorrichtung 20 unter Verwendung des gleichen MOS-Transistors realisiert, so daß ein Spannungsabfall auf­ grund der vorliegenden Gate/Source-Spannung erfolgt. Der Aufbau der Spannungsabfallvorrichtung 20 auf diese Weise kann einen Spannungsabfall gleich dem Spannungsabfall im zweiten Transistor Tb bestehend aus einem MOS-Transistor erzeugen, so daß eine Übereinstimmung im Betriebspunkt zwi­ schen dem Ausgangstransistor To und dem Erkennungstransi­ stor Ts erhalten wird.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn der Konstantstrom­ schaltkreis sich aus einem dritten Transistor und einem vierten Transistor gebildet wird, welche einen Stromspie­ gelschaltkreis bilden, wobei eine Konstantstromquelle zu­ sammen mit dem dritten Transistor zwischen die positiven und negativen Energieversorgungsleitungen zur Zufuhr eines Konstantstromes Ic an den dritten Transistor geschaltet ist, wobei der vierte Transistor mit dem Steueranschluß des Erkennungstransistors Ts verbunden ist, so daß ein Kon­ stantstrom Ic proportional zu einem Strom, der durch den dritten Transistor fließt, über den vierten Transistor dem Steueranschluß des Erkennungstransistors Ts zugeführt wird.

Diese Anordnung des Konstantstromschaltkreises 30 er­ möglicht es, daß die Zufuhr- oder Speisespannung an die Konstantstromquelle der Energieversorgungsspannung ent­ spricht, welche an die positiven und negativen Energiever­ sorgungsleitungen angelegt wird, wobei dies unabhängig von Spannungsänderungen am Steueranschluß des Erkennungstransi­ stors Ts ist, was wiederum die Zufuhr eines stabilen Kon­ stantstromes Ic über den vierten Transistor an den Steuer­ anschluß des Erkennungstransistors Ts erlaubt.

Bei dieser Anordnung des Konstantstromschaltkreises 30 können weiterhin die dritten und vierten Transistoren, wel­ che den Stromspiegelschaltkreis aufbauen, durch jeweils ei­ nen bipolaren Transistor oder einen MOS-Transistor verwirk­ licht werden, wie im Fall der ersten und zweiten Transisto­ ren Ta und Ts, welche den oben erwähnten laststrombegren­ zenden Stromspiegelschaltkreis 10 bilden.

Im Falle der Verwendung eines bipolaren Transistors für den dritten und vierten Transistor werden die Basen dieser beiden Transistoren miteinander zusammengeführt und die Emitter hiervon werden ebenfalls in gemeinsamer Weise zu­ sammengeführt, wobei der Kollektor des bipolaren Transi­ stors, der den dritten Transistor bildet, mit den Basen verbunden ist, welche gemeinsam und mit der Konstantstrom­ quelle verbunden sind, während der Kollektor des bipolaren Transistors, der den vierten Transistor bildet, mit dem Steueranschluß des Erkennungstransistors Ts verbunden ist.

Im Falle des Aufbaus der dritten und vierten Transisto­ ren unter Verwendung der bipolaren Transistoren, kann die Kollektor/Ermitter-Spannung des vierten Transistors schwan­ ken, so daß ein Strom, der vom Konstantstromschaltkreis 30 der Steueranschlußseite des Erkennungstransistors Ts zuge­ führt wird, aufgrund des Early-Effekts des vierten Transi­ stors Schwankungen aufweist.

Der Early-Effekt des bipolaren Transistors bedeutet, daß bei einem Anwachsen der Kollektor/Ermitter-Spannung die Verarmungsschicht am Kollektor-Basis-Übergang sich in Rich­ tung der Basisbereichseite erweitert, um die wirksame Ba­ sisbreite zu verringern, wodurch der Kollektorstrom erhöht wird. Wenn somit die Steueranschlußspannung des Erkennungs­ transistors Ts (des Ausgangstransistors To) abnimmt, wird der zum Steueranschluß des Erkennungstransistors Ts geför­ derte Strom größer. Wenn somit der Early-Effekt im vierten Transistor auftritt, zeigt die Charakteristik des Zufuhr- oder Speisesstromes eine leichte Neigung, wie durch die strichpunktierte Linie in Fig. 2 gezeigt und wenn die Ga­ te/Source-Spannungs VGS anwächst, nimmt der begrenzbare Laststrom (Drainstrom ID) ab.

Um dieses Problem zu vermeiden, ist es bevorzugt, daß ein fünfter Transistor und ein sechster Transistor jeweils mit einem bipolaren Transistor identisch zum vierten Tran­ sistor und mit einer Funktion zur Aufhebung des Early-Ef­ fekts für den vierten Transistor vorgesehen sind.

Genauer gesagt, bei diesem Aufbau ist somit in dem Kon­ stantstromschaltkreis 30, der in dem Lastbetätigungsschalt­ kreis 30 enthalten ist, ein fünfter Transistor vorhanden, dessen Basis mit dem Kollektor des vierten Transistors ver­ bunden ist, dessen Emitter mit dem Emitter des vierten Transistors verbunden ist und dessen Kollektor mit der Energieversorgungsleitung zu der Konstantstromquelle auf der gegenüberliegenden Seite des dritten Transistors ver­ bunden ist, sowie ein sechster Transistor vorhanden, dessen Emitter mit dem Kollektor des vierten Transistors verbunden ist, dessen Basis mit dem Kollektor des fünften Transistors verbunden ist, und dessen Kollektor mit dem Steueranschluß des oben erwähnten Erkennungstransistors verbunden ist, so daß ein Konstantstrom Ic proportional zu einem Strom, der durch einen dritten Transistor fließt, durch den sechsten Transistor dem Steueranschluß des Erkennungstransistors Ts zugeführt wird.

Bei dem Lastbetätigungsschaltkreis mit diesem Aufbau ist es auch bei der Verwendung von bipolaren Transistoren für den dritten und vierten Transistor, welche den Stronspiegelschaltkreis bilden, möglich, daß die Kollek­ tor/Emitter-Spannung des vierten Transistors auf die Ba­ sis/Emitter-Vorwärtsspannung Vf (annähernd 0,7 V) des fünf­ ten Transistors festgelegt wird, um den Early-Effekt des vierten Transistors aufzuheben. Somit kann dieser Lastbetä­ tigungsschaltkreis den Konstantstrom Ic, der proportional zu dem Strom ist, der durch den dritten Transistor fließt, vom vierten Transistor zum sechsten Transistor leiten, um ihn von sechsten Transistor zur Steueranschlußseite des Er­ kennungstransistors Ts zu liefern.

Somit ist dieser Lastbetätigungsschaltkreis in der La­ ge, den Konstantstrom Ic stabil an die Steueranschlußseite des Erkennungstransistors Ts ohne Einflüsse durch den Early-Effekt des vierten Transistors zu liefern, so daß der Laststrom auf einen Wert unterhalt eines bestimmten Wertes mit hoher Genauigkeit beschränkt werden kann.

Weiterhin liefert der Konstantstromschaltkreis 30 einen Konstantstrom Ic an den Steueranschluß des Erkennungstran­ sistors Ts zur direkten Betätigung des Erkennungstransi­ stors Ts und zum Betreiben des Ausgangstransistors To über die Spannungsabfallvorrichtung 20 und liefert weiterhin ei­ nen Strom entsprechend einem durch den Erkennungstransi­ stor Ts fließenden Strom an den zweiten Transistor Tb, der den strombegrenzenden Spiegelschaltkreis bildet und in die­ sem Fall ist eine minimale Ausgangsspannung von Konstant­ stromschaltkreis 30, welche für die Betätigung des Aus­ gangstransistors To notwendig ist, eine Steueranschlußspan­ nung, die zum Einschalten des Ausgangstransistors To (im Falle, daß der Ausgangstransistor To einen N-Kanal-MOS-Tan­ sistors gemäß Fig. 1 aufweist) eine Schwellenspannung des MOS-Transistors plus eines Spannungsabfalls aufgrund der Spannungsabfallvorrichtung 20 ist.

Infolgedessen ist die Energieversorgungsspannung (die Energieversorgungsspannung, welche an die erwähnten positi­ ven und negativen Energieversorgungsleitungen anzulegen ist), welche an den Konstantstromschaltkreis 30 zu liefern ist, auch notwendigerweise so zu setzten, daß die Ausgangs­ spannung vom Konstantstromschaltkreis 30 oberhalb dieser Spannung liegt. Wenn beispielsweise die Energieversorgungs­ spannung sich um einen Wert niedriger als diese Spannung ändert, wird die Betätigung (Einschaltung) des Ausgangs­ transistors To nicht möglich.

Um somit die Lastbetätigung fortzuführen, auch wenn die Energieversorgungsspannung schwankt (sich absenkt) ist es aus diesem Grund bevorzugt, daß in dem erwähnten Konstant­ stromschaltkreis 30 ein bipolarer Transistor (der vierte oder sechste Transistor) dessen Kollektor mit dem Steueran­ schluß des Erkennungstransistors Ts verbunden ist, so ange­ ordnet ist, daß ein zweiter Kollektor in einem Zustand vor­ gesehen ist, in welchem er mit dem Steueranschluß des Aus­ gangstransistors To verbunden ist, um weiterhin einen Kon­ stantstrom Ic direkt über den zweiten Kollektor dem Steuer­ anschluß des Ausgangstransistors To zuzuführen.

Auf diese Weise kann nicht nur der Erkennungstransistor Ts, sondern auch der Ausgangstransitor To direkt durch die Zufuhr des Konstantstromes Ic vom Konstantstromschalter 30 betrieben werden, was die Minimalspannung absenken kann, so daß die Betätigung (Einschaltung) des Ausgangstransistors To sicherstellt, auch wenn die Energieversorgungsspannung schwankt (absinkt), was durch den Spannungsabfall und der Spannungsabfalleinrichtung 20 erfolgt, so daß eine noch stabilere Lastbetätigung erhalten werden kann.

Weiterhin erhöht sich in dem oben erwähnten Lastbetäti­ gungsschaltkreis, da der Ausgangstransistor To und der Er­ kennungstransistor Ts durch die Zufuhr des Konstantstromes Ic vom Konstantstromschaltkreis 30 betrieben werden, die Steueranschlußspannung jedes dieser Transistoren To und Ts (mit anderen Worten die Ausgangsspannung von Konstantstrom­ schaltkreis 30) bis in die Nähe der Energieversorgungsspan­ nung im Konstantstromschaltkreis 30. Somit können diese Transistoren To und Ts zerstört werden, wenn der Konstant­ stromschaltkreis 30 eine hohe Energieversorgungsspannung hat.

Aus diesem Grund ist bei dem Lastbetätigungsschaltkreis der Erfindung bevorzugt, daß eine Klemm- oder Kappvorrich­ tung vorgesehen ist, um die Steueranschlußspannung des Aus­ gangstransistors To auf einem Wert unterhalb eines bestimm­ ten Spannungswertes zu halten. Dies kann verhindern, daß die Steueranschlußspannung des Augangstransistors To (die Steueranschlußspannung des Erkennungstransistors Ts) so hoch wird, daß die Transistoren To und Ts zerstört werden.

In diesem Fall ist es auch vorteilhaft, daß diese Kapp- oder Klemmvorrichtung so ausgelegt wird, daß sie direkt die Steueranschlußspannung des Ausgangstransistors To auf einem Wert unterhalb der bestimmten Spannung hält oder daß sie die Energieversorgungsspannung, welche dem Konstantstrom­ schaltkreis 30 zugeführt wird, auf einen Wert unterhalb ei­ nes bestimmten Wertes hält, um somit indirekt die Steueran­ schlußspannung des Ausgangstransistors To auf einem Wert unterhalb der bestimmten Spannung zu halten.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der erfindungsgemäße Laststeuerschaltkreis darüberhinaus einen siebten Transi­ stor aufweist, der mit dem ersten Transistor Ta und dem zweiten Transistor Tb einen Stronspiegelschaltkreis bildet, sowie einen unterbrechenden oder intermittierend arbeiten­ den Steuerschaltkreis zum Abschalten des Ausgangstransistors To und des Erkennungstransistors Ts, wenn auf der Grundlage eines durch den siebten Transistor fließenden Stromes er­ kannt wird, daß der Laststrom einen überhöhen Strom über einem bestimmten Wert erreicht und zum Einschalten des Aus­ gangstransistors To und des Erkennungstransistors Ts, wenn danach die Tatsache erkannt wird, daß der Laststrom keinen überhöhen Stromwert annimmt. Mit anderere Worten, bei die­ ser Ausgestaltung des Lastbetätigungsschaltkreises erfolgt eine Verlustverringerung im Ausgangstransistor To während des überhöhen Stromes durch Abschalten des Ausgangstransi­ stors To, wenn der Laststrom in einem Überstrom-Zustand ist.

Hierbei ist es in dem Fall, in welchem der unterbre­ chend arbeitende Steuerschaltkreis den Ausgangstransistor To und den Erkennungstransistor Ts ein- oder ausschaltet, bevorzugt, daß in dem unterbrechend arbeitenden oder Unter­ brechungssteuerschaltkreis eine Verzögerungsvorrichtung vorgesehen ist, um den Ausgangstransistor To und den Erken­ nungstransistor Ts nach Verstreichen einer bestimmten Zeit­ dauer ab dem Erkennen des Überstroms abzuschalten. Dies kann vermeiden oder verhindern, daß der Ausgangstransistor To fälschlicherweise abgeschaltet wird, da zu Beginn der Energieversorgung oder Erregung der Last 2 ein Stoßststrom als Überstrom erkannt und behandelt wird.

In diesem Fall ist es weiterhin notwendig, daß der als überhoher Strom durch den Unterbrechungssteuerschaltkreis zu erkennende Laststrom auf einem Wert niedriger als ein Laststrom-Begrenzungswert gesetzt wird, was von einem Spei­ sestrom von dem Konstantstromschaltkreis 30 und einem Stromwert abhängt, der durch den zweiten Transistor Tb fließt. Dies bedeutet, daß, wenn ein Überstrom-Entschei­ dungswert in dem Unterbrechungssteuerschaltkreis den Last­ strom-Begrenzungswert überschreitet, dann der Laststrom dem Begrenzungsvorgang auf der Grundlage des Stromes unterzogen wird, der durch den zweiten Transistor Tb vor der Erkennung des Überstroms durch den Unterbrechungssteuerschaltkreis fließt, so daß die Funktion des Unterbrechungssteuerschalt­ kreises zerstört wird.

In dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der Erfindung wird, da die Spannungsabfallvorrichtung zum Erzeugen eines Spannungsabfalles entsprechend der Einfachstufe von Transi­ storen, welche den Stronspiegelschaltkreis bilden, zwischen den Steueranschluß des Ausgangstransistors To und dem Steu­ eranschluß des Erkennungstransistors Ts gesetzt ist, um ei­ ne Übereinstimmung im Betriebspunkt zwischen dem Ausgangs­ transistor To und dem Erkennungstransistor Ts zu erhalten, wenn beispielsweise die Energieversorgungsspannung vorüber­ gehen abfällt, so daß Schwierigkeiten zu erwarten sind, wenn ein gewünschter Strom zu der Spannungsabfallvorrich­ tung geliefert werden soll, dann das elektrische Potential am Steueranschluß des Ausgangstransistors To unstabil wird, was Auswirkungen auf den Begrenzungsvorgang für einen nor­ malen Laststrom haben kann.

In einem Fall, in welchem ein Lastbetätigungsschalt­ kreis gemäß der Erfindung unter Bedingungen betrieben wird, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, wo die Energieversor­ gungsspannung dazu neigt, zu schwanken, ist es somit bevor­ zugt, daß eine Vorspannvorrichtung vorgesehen ist, um einen Strompfad zu bilden, der den zweiten Transistor Tb umgeht oder überbrückt und der zwischen dem Steueranschluß und dem Ausgangsanschluß des Ausgangstransistors To verläuft, so daß der Betrieb des Ausgangstransistors To stabilisiert wird.

Selbst wenn somit die Energieversorgungsspannung ab­ fällt, stellt die Vorspannvorrichtung sicher, daß ein Strom in die Spannungsabfallvorrichtung eingebracht wird, so daß diese Spannungsabfallvorrichtung den gewünschten Spannungs­ abfall erzeugt. Selbst wenn somit bei dem Lastbetätigungs­ schaltkreis gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung die Energieversorgungsspannung absinkt, erfolgt eine Überein­ stimmung im Betriebspunkt zwischen dem Ausgangstransistor To und dem Erkennungstransistor Ts, so daß eine stabile Laststrombegrenzung erfolgen kann.

Der zweite Transistor Tb dient zur Einbringung eines Konstantstromes, der durch die Spannungsabfallvorrichtung 20 fließt in die Steueranschlußseite des Ausgangstransi­ stors To und zur Energieversorgungsseite (in Fig. 1 die Masseleitung, welche die negative Energieversorgungsleitung bildet), was abhängig von einem Strom erfolgt, der durch den Erkennungstransistor Ts fließt, um einen Grenzwert in dem Laststrom zu erzeugen und wenn beispielsweise das elek­ trische Potential auf der Energieversorgungsleitung, welche mit dem Ausgangsanschluß des zweiten Transistors Tb verbun­ den ist, mit einem Anwachsen des Laststromes oder derglei­ chen schwankt, wird der Betrieb des zweiten Transistors Tb (d. h. des Stromspiegelschaltkreises 10) unstabil, was sich auf den Strombegrenzungsvorgang im zweiten Transistor Tb bei normalem Laststrom auswirken kann. Um dieses Problem zu beseitigen, ist es somit bevorzugt, daß eine Vorspannungs­ vorrichtung vorgesehen wird, um einen Strompfad zwischen dem Steueranschluß des zweiten Transistors Tb und der Ener­ gieversorgungsleitung zu bilden, mit der der Ausgangsan­ schluß des zweiten Transistors Tb in Verbindung ist, was den Betrieb des zweiten Transistors Tb (d. h. des Stromspie­ gelschaltkreises 10) stabilisiert werden kann.

Auf diese Weise kann, selbst wenn das elektrische Po­ tential auf der Energieversorgungsleitung, mit der der Aus­ gangsanschluß verbunden ist, welcher einer der beiden Aus­ gangsanschlüsse des zweiten Transistors Tb (Drain und Sour­ ce oder Kollekter und Emitter) ist, auf der gegenüberlie­ genden Seite des Ausgangsanschlusses (des anderen Ausgangs­ anschlusses), der mit dem Steueranschluß des Ausgangstran­ sistors Tu verbunden ist, schwankt, die Vorspannungsvor­ richtung die Differenz im elektrischen Potential am Steuer­ anschluß des zweiten Transistors Tb bezüglich der Energie­ versorgungsleitung unter praktisch allen Umständen aufrecht erhalten, so daß die Arbeit des zweiten Transistors Tb, d. h. des Stromspiegelschaltkreises 10 daran gehindert wird, aufgrund einer elektrischen Potentialschwankung auf der Energieversorgungsleitung instabil zu werden.

Da in diesem Fall eine Notwendigkeit nur dahingehend besteht, daß die Vorspannungsvorrichtung einen sehr kleinen Strom führt, so daß kein Einfluß auf den Betrieb ausgeübt wird, wenn die Energieversorgungsspannung oder die Energie­ versorgungsleitung bzw. die dortigen Potentiale in einem stabilen Zustand ist, kann konkret ein Widerstand mit einem relativ hohen Widerstandswert oder ein Konstantstromschalt­ kreis zur Erzwingung eines sehr kleinen Stromflusses als Vorspannungsvorrichtung verwendet werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorlie­ genden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Zusammenschau mit der beigefügten Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 in einem Blockdiagramm ein Beispiel des Grund­ aufbaus eines Lastbetätigungsschaltkreises gemäß der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 2 eine grafische Darstellung zur Erläuterung eines Laststrombegrenzungsvorganges im Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der Erfindung;

Fig. 3 den Schaltkreisaufbau eines Lastbetätigungs­ schaltkreises gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 4 den Schaltkreisaufbau eines Lastbetätigungs­ schaltkreises gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5 den Schaltkreisaufbau eines Lastbetätigungs­ schaltkreises gemäß einer dritten Ausführungsform;

Fig. 6 den Schaltkreisaufbau eines Lastbetätigungs­ schaltkreises gemäß einer vierten Ausführungsform;

Fig. 7 den Schaltkreisaufbau eines Lastbetätigungs­ schaltkreises gemäß einer fünften Ausführungsform;

Fig. 8 den Schaltkreisaufbau eines Lastbetätigungs­ schaltkreises gemäß einer sechsten Ausführungsform;

Fig. 9 den Schaltkreisaufbau eines Lastbetätigungs­ schaltkreises gemäß einer siebten Ausführungsform;

Fig. 10 den Schaltkreisaufbau eines Lastbetätigungs­ schaltkreises gemäß einer achten Ausführungsform;

Fig. 11 den Schaltkreisaufbau eines Lastbetätigungs­ schaltkreises gemäß einer neunten Ausführungsform;

Fig. 12 den Schaltkreisaufbau eines Lastbetätigungs­ schaltkreises gemäß einer zehnten Ausführungsform;

Fig. 13 den Schaltkreisaufbau eines Lastbetätigungs­ schaltkreises gemäß einer elften Ausführungsform;

Fig. 14 den Schaltkreisaufbau eines Lastbetätigungs­ schaltkreises gemäß einer zwölften Aufführungsform;

Fig. 15 den elektrischen Schaltkreisaufbau eines Last­ betätigungsschaltkreises nach dem Stand der Technik; und

Fig. 16 eine Darstellung zur Beschreibung des Last­ strombegrenzungsvorganges in einem Lastbetätigungsschalt­ kreis nach dem Stand der Technik.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die einzelnen Figuren der Zeichnung beschrieben.

Erste Ausführungsform

Fig. 3 zeigt den elektrischen Schaltkreisaufbau eines Lastbetätigungsschaltkreises gemäß einer ersten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung.

Der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform ist gemäß dem Schaltkreisaufbau von Fig. 1 vom sogenannten niederseitigen Typ (low-side-type), bei dem ein N-Kanal-MOS-Transistor sowohl als Ausgangstransistor To als auch Erkennungstransistor Ts verwendet wird, wobei die Drain des Ausgangstransistors To über einen Ausgangsan­ schluß 4 mit einem Anschluß (Ende) einer Last 2 verbunden ist, deren anderer Anschluß wiederum in Verbindung mit der positiven Anschlußseite einer Gleichstromenergiequelle zur Lastbetätigung ist, wohingegen die Source des Ausgangstran­ sistors To über einen Ausgangsanschluß 6 mit Masse gleich einem elektrischen Potential der negativen Anschlußseite der die Last betätigenden Gleichstromenergiequelle verbun­ den ist.

Zusätzlich ist bei dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser Ausführungsform die Drain des Erkennungstransistors Ts mit der Drain des Ausgangstransitors To verbunden, wo­ hingegen die Source des Erkennungstransistors Ts über einen NPN-Transistor T1, der als erster Transistor zur Bildung eines Stromspiegelschaltkreises 10 mit der Source des Aus­ gangstransistors To verbunden ist, und eine Diode D, welche eine Spannungsabfallvorrichtung 20 in einem Zustand bildet, in welchen die Gateseite des Erkennungstransistors Ts als Anode und die Gateseite des Ausgangstransistors To als Ka­ thode wirkt, ist zwischen die Gates des Erkennungstransi­ stors Ts und des Ausgangstransistors To geschaltet. Es sei festzuhalten, daß der Stromspiegelschaltkreis 10 der an­ spruchsgemäßen Laststrombegrenzungseinrichtung entspricht.

In dem Stromspiegelschaltkreis 10 ist der Kollektor des NPN-Transistors T1, der als erster Transistor wirkt, mit der Source des Erkennungstransistors Ts verbunden und der Emitter hiervon ist mit der Source des Ausgangstranssistors To verbunden und die Basis hiervon ist mit dem eigenen Kol­ lektor verbunden oder rückgekoppelt, wobei die Basis wei­ terhin mit der Basis eines NPN-Transistors T2 verbunden ist, der als -zweiter Transistor wirkt, was über eine ge­ meinsame Leitung erfolgt. Der Emitter des NPN-Transistors T2, der den zweiten Transistor bildet, ist mit dem Emitter des NPN-Transistors T1 in gemeinsamer Weise zusammengefaßt, wohingegen der Kollektor hiervon mit dem Gate des Ausgangs­ transistors To verbunden ist.

Im Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser Ausführungs­ form ist mit dem Gate des Erkennungstransistors Ts ein Kon­ stanstromschaltkreis 30 verbunden, der eine Energieversor­ gung von außen her über einen Energieversorgungsanschluß 8 erhält, um einen Konstantstrom zu erzeugen. Dieser Kon­ stantstromschaltkreis 30 liefert einen Konstantstrom Ic an die Gateseite des Erkennungstransistors Ts.

Im Lastbetätigungsschaltkreis mit dem Aufbau gemäß die­ ser Ausführungsform wird zur Betätigung der Last 2 eine Energieversorgungsspannung über den Energieversorgungsan­ schluß 8 dem Konstantstromschaltkreis 30 zugeführt, um den Konstantstromschaltkreis 30 in Betrieb zu versetzen. Somit gibt der Konstantstromschaltkreis 30 den Konstantstrom Ic an die Gateseite des Erkennungstransistors Ts aus, so daß ein Strom in das Gate des Erkennungstransistors Ts einge­ bracht wird und weiterhin ein Strom über die Diode D an das Gate des Ausgangstransistors To geliefert wird. Das Ergeb­ nis ist, daß die Gate/Source-Spannung VGS des Erkennungs­ transistors Ts und des Ausgangstransistors To Schwellenwer­ te dieser Transistoren Ts bzw. To überschreiten, so daß diese Transistoren Ts und To in ihre durchgeschalteten oder eingeschalteten Zustände versetzt werden. Zu diesem Zeit­ punkt findet die Zufuhr eines Laststromes an die Last 2 über den Ausgangstransistor To statt.

Weiterhin überschreitet zu diesem Zeitpunkt, wenn die Last 2 aus irgendeinem Grund, beispielsweise einem Kurz­ schluß, eine niedrige Impedanz hat, der Laststrom den nor­ malen Betriebsstrom und die Spannung am Ausgangsanschluß 4 wächst an. Wenn weiterhin diese Spannung am Ausgangsans­ schluß 4 eine Spannung überschreitet, bei der eine Basis­ spannung den NPN-Transistor T1 zugeführt werden kann, der der ersten Transistor bildet, d. h. die Basis/Emitter-Vor­ wärtsspannung, fließt ein Teil des Laststromes (d. h. ein Strom proportional zum Laststrom) durch den Erkennungstran­ sistor Ts.

Dieser Strom nimmt um einen Faktor n in dem Stromspie­ gelschaltkreis 10 bestehend aus den NPN-Transistoren T1 und T2 ab und der NPN-Transistor T2, der den zweiten Transistor bildet, entnimmt oder zieht einen Strom entsprechend einem Strom 1/n von der Gateseite des Ausgangstransistors To.

Wenn weiterhin zu diesem Zeitpunkt der vom NPN-Transi­ stor T2 gezogene Strom kleiner als der Konstantstrom Ic ist, der von dem Konstantstromschaltkreis 30 geliefert wird, verbleiben der Ausgangstransistor To und der Erken­ nungstransistor Ts in ihren eingeschalteten Zuständen. Wenn weiterhin der Laststrom anwächst, so daß der von dem NPN- Transistor T2 gezogenen Strom den Konstantstrom Ic von dem Konstantstromschaltkreis 30 überschreitet, wird der Kon­ stantstrom von dem Konstantstromschaltkreis 30 auf Seiten des NPN-Transistors T2 absorbiert, so daß die Gatespannun­ gen des Ausgangstransistors To und des Erkennungstransi­ stors Ts abfallen, um den Laststrom zu verringern. Infolge dessen wird der Laststrom auf einen Wert unterhalb eines bestimmten Werte beschränkt.

Der Grenzwert Imax des Laststromes im Stromspiegel­ schaltkreis 10 kann gemäß der nachfolgenden Gleichung (1) ausgedrückt werden, wenn das Verhältnis des durch den Aus­ gangstransistor To fließenden Stromes und des durch den Er­ kennungstransistor Ts fließenden Stromes (d. h. NPN-Transi­ stor T1 fließenden Stromes) als m : 1 genommen wird, wohin­ gegen das Verhältnis des durch den NPN-Transistor T1 flie­ ßenden Stromes und des durch den NPN-Transistors T2 flie­ ßenden Stromes als n : 1 genommen wird:

Imax = Ic × m × n (1)

Mit anderen Worten, im Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser Ausführungsform hängt der Laststrombeschränkungswert Imax nur vom Konstantstrom Ic, der von dem Konstantstrom­ schaltkreis 30 geliefert wird, sowie von den Rückkopplungs­ konstanten (m, n) des Laststromes von dem Erkennungstransi­ stor Ts und dem Stromspiegelschaltkreis 10 ab, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 2 erwähnt und es erfolgt keine Abhängigkeit von den elektrischen Eigenschaften anderer Schaltkreiselemente, beispielsweise einer Ungleichförmig­ keit in der VGS-ID-Charakteristik des Ausgangstranssitors To.

Im Betrieb des Stromspiegelschaltkreises 10 steigt das elektrische Potential an der Source des Erkennungstransi­ stors Ts um einen Wert entsprechend (oder gemäß) der Ba­ sis/Emitter-Spannung des NPN-Transistors T1 gegenüber dem elektrischen Potential der Source des Ausgangstransistors To an. Da die Diode D zwischen die Gates dieser Transisto­ ren Ts und To gesetzt ist, wird die Gatespannung des Aus­ gangstransistors To um einen Wert entsprechend der Vor­ wärtsspannung der Diode D höher, als die Gatespannung des Erkennungstransistors Ts. Somit werden die Gate/Source- Spannungen des Ausgangstransistors To und des Erkennungs­ transistors Ts einander gleich, um eine Übereinstimmung im Betriebspunkt zwischen den Transistoren To und Ts zu erhal­ ten.

Somit kann der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser Ausführungsform den Laststrom auf einen Wert unterhalt ei­ nes gewünschten Strombegrenzungswertes mit hoher Genauig­ keit festsetzen.

Obgleich in dieser Ausführungsform die Diode D als Spannungsabfallvorrichtung 20 verwendet wird, ist es, da die Spannungsabfallvorrichtung 20 dafür vorgesehen ist, ei­ ne Spannung gleich der Basis/Emitter-Spannung des NPN-Tran­ sistors T1 im Stromspiegelschaltkreis 10 zu erzeugen, mög­ lich, eine andere Vorrichtung als PN-Übergang zur Erzeugung einer Vorwärtsspannung zu verwenden; beispielsweise kann ein bipolarer Transistor verwendet werden, dessen Basis und Emitter miteinander verbunden sind oder einen bipolaren Transistor, dessen Basis und Kollektor in gemeinsamer Form ausgebildet sind. Weiterhin ist es möglich, eine andere Vorrichtung zu verwenden, welche einen Spannungsabfall äquivalent im wesentlichen zu der Basis/Emitter-Spannung des NPN-Transistors T1 erzeugt.

Zweite Ausführungsform

Fig. 4 zeigt ein elektrisches Schaltkreisdiagramm einer Anordnung eines Lastbetätigungsschaltkreises gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der zweiten Aus­ führungsform ist ein sogenannter hochseitiger Typ (high-si­ de-type) in dem ein P-Kanal-MOS-Transistor als Ausgangs­ transistor To und Erkennungstransistor Ts verwendet wird, wobei die Source des Ausgangstransistors To über einen Aus­ gangsanschluß 4 mit dem positiven Anschluß einer eine Last betreibenden Gleichstromenergieversorgung verbunden ist, wohingegen die Drain des Ausgangstransistors To über einen Ausgangsanschluß 6 mit einem Anschluß einer Last 2 in Ver­ bindung ist, wobei der andere Anschluß hiervon mit Masse verbunden ist, welche im elektrischen Potential äquivalent zur negativen Seite der Gleichstromversorgungsquelle ist.

Weiterhin ist in dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser Ausführungsform die Drain des Erkennungstransistors Ts mit der Drain des Ausgangstransistors To verbunden, wäh­ rend die Source des Erkennungstransistors Ts über einen PNP-Transistor T3 (der als erster Transistor wirkt, welcher einen Stromspiegelschaltkreis 10 bildet), mit der Source des Ausgangstransistors To verbunden ist, wobei weiterhin eine Diode D, welche die Spannungsabfallvorrichtung 20 bil­ det, zwischen die Gates des Erkennungstransistors Ts und des Ausgangstransistors To geschaltet ist, wobei die Gate- Seite des Ausgangstransistors To als Anode und die Gate­ seite des Erkennungstransistors Ts als Kathode dient.

In dem Stromspiegelschaltkreis 10 ist der Kollektor des PNP-Transistors T3, der den ersten Transistor bildet, mit der Source des Erkennungstransistors Ts verbunden und der Emitter hiervon ist mit der Source des Ausgangstransistors To verbunden und weiterhin ist die Basis hiervon auf den eigenen Kollektor zurückgeführt, wobei die Basis weiterhin mit der Basis eines PNP-Transistors T4 verbunden ist, der als zweiter Transistor wirkt. Der Emitter des PNP-Transi­ stors T4, welcher den zweiten Transistor bildet, ist mit dem Emitter des PNP-Transostors T3 in Form einer gemeinsa­ men Leitung verbunden, wohingegen der Kollektor hiervon mit dem Gate des Ausgangstransistors To verbunden ist.

Weiterhin ist in dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser Ausführungsform das Gate des Erkennungstransistors Ts in Verbindung mit dem Konstantstromschaltkreis 30, der eine Energieversorgung von außen über einen Energieversor­ gungsanschluß 9 zur Erzeugung eines Konstantstromes erhält. Dieser Konstantstromschaltkreis 30 entnimmt einen Konstant­ strom Ic von der Gateseite des Erkennungstransistors Ts.

Im Lastbetätigungsschaltkreis mit diesem Aufbau gemäß dieser Ausführungsform wird zum Betrieb oder zur Betätigung der Last 2 eine Energieversorgungsspannung über den Ener­ gieversorgungsanschluß 9 dem Konstantstromschaltkreis 30 zugeführt, um den Konstantstromschaltkreis 30 in Betrieb zu versetzen. Infolgedessen zieht der Konstantstromschaltkreis 30 den Konstantstrom Ic von der Gateseite des Erkennungs­ transistors Ts, so daß die Gatespannungen des Erkennungs­ transistors Ts und des Ausgangstransistors To abfallen; so­ mit überschreiten die Gate/Source-Spannungen VGS des Erken­ nungstransistors Ts und des Ausgangstransistors To Schwel­ lenwerte dieser Transistoren Ts und To, so daß diese Tran­ sistoren Ts und To durchgeschaltet werden. Zu diesem Zeit­ punkt findet die Zufuhr eines Laststromes an die Last 2 über den Ausgangstransistor To statt.

Wenn weiterhin zu diesem Zeitpunkt die Last 2 aus ir­ gendeinem Grund, beispielsweise einem Kurzschluß eine nied­ rige Impedanz hat, überschreitet der Laststrom den normal­ ten Betriebsstrom und die Spannung am Ausgangsanschluß 6 sinkt. Wenn weiterhin diese Spannung am Ausgangsanschluß 6 eine Spannung übersteigt, zu der eine Basisspannung an den PNP-Transistor T3, der den ersten Transistor bildet, lie­ fert, d. h., wenn die Basis/Emitter-Vorwärtsspannung über­ schritten wird, fließt eine Teil des Laststromes (mit ande­ ren Worten, ein Strom proportional zum Laststrom) durch den Erkennungstransistor Ts.

Dieser Strom nimmt um den Faktor n in dem Stromspiegel­ schaltkreis 10 bestehend aus den PNP-Transistoren T3 und T4 ab und der PNP-Transistor T4, der den zweiten Transistor bildet, liefert einen Strom entsprechend einem Strom 1/n zur Gateseite des Ausgangstransistors To.

Wenn weiterhin zu diesem Zeitpunkt der vom PNP-Transi­ stor T4 eingebrachte Strom kleiner als der Konstantstrom Ic ist, der von dem Konstantstromschaltkreis 30 gezogen wird, verbleiben der Ausgangstransistor To und der Erkennungs­ transistor Ts in dem durchgeschalteten Zustand. Wenn wei­ terhin der Laststrom ansteigt, so daß der von dem PNP-Tran­ sistor T4 eingebrachte Strom den den von dem Konstantstrom­ schaltkreis 30 gezogenen Konstantstrom Ic übersteigt, kann der Konstantstromschaltkreis 30 den zur Gateseite des Aus­ gangstransistors To über den PNP-Transistor T4 gelieferten Strom nicht mehr aufnehmen, so daß die Gatespannungen am Ausgangstransistor To und Erkennungstransistor Ts anstei­ gen, was zu einer Verringerung des Laststromes führt. In­ folgedessen wird der Laststrom unterhalb eines bestimmten Wertes gehalten, oder hierauf beschränkt.

Auf diese Weise wird in dem Lastbetätigungsschaltkreis dieser Ausführungsform aufgrund der Tatsache, daß ein P-Ka­ nal-MOS-Transistor sowohl für den Ausgangstransistor To und den Erkennungstransistor Ts verwendet wird, so daß der Aus­ gangstransistor To als hochseitiger Schalter wirkt, die Fließrichtung des Stromes vom Konstantstromschaltkreis 30 und dem Stromspiegelschaltkreis 10 und die Spannungsabfall­ richtung der Diode D, welche die Spannungsabfallrichtung bildet umgekehrt zu dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.

Der Laststrom-Grenzwert Imax, der von dem Stromspiegel­ schaltkreis 10 abhängt, kann jedoch durch die oben genannte Gleichung (1) wie im Fall des Lastbetätigungsschaltkreises gemäß der ersten Ausführungsform ausgedrückt werden und die Übereinstimmung des Betriebspunktes zwischen dem Ausgangs­ transistor To und dem Erkennungstransistor Ts wird durch Betrieb der Spannungsabfallvorrichtung 20 mit der Diode D erreichbar. Somit kann wie bei der ersten Ausführungsform der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser zweiten Ausfüh­ rungsform einen Grenzwert des Laststromes unterhalb eines gewünschten Stromgrenzwertes mit hoher Genauigkeit festle­ gen.

Dritte Ausführungsform

Fig. 5 ist ein elektrisches Schaltbild des Aufbaus ei­ nes Lastbetätigungsschaltkreises gemäß einer dritten Aus­ führungsform der Erfindung.

Bei dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht, was den Lastbetätigungsschaltkreis des niedrigseitigen Typs nach der ersten Ausführungsform von Fig. 3 betrifft, der Unter­ schied in einer Abänderung der Schaltkreiselemente, welche den Stromspiegelschaltkreis 10 und die Spannungsabfallvor­ richtung 20 bilden, jedoch ist der Aufbau mit Ausnahme des Stromspiegelschaltkreises 10 und der Spannungsabfallvor­ richtung 20 gleich wie in der ersten Ausführungsform. Somit betrifft die nachfolgende Beschreibung nur die Unterschiede zwischen der ersten und der vorliegenden Ausführungsform und eine Beschreibung von Elementen oder Bauteilen iden­ tisch zu der ersten Ausführungsform erfolgt nicht.

Wie in Fig. 5 gezeigt, sind bei dieser Ausführungsform einer erster Transistor und ein zweiter Transistor, welche den Stromspiegelschaltkreis 10 bilden, aus N-Kanal-MOS- Transistoren T5 bzw. T6 aufgebaut und die Spannungsabfall­ vorrichtung 20 ist durch einen N-Kanal-MOS-Transistor T7 realisiert.

Was den Stromspiegelschaltkreis 10 betrifft, so ist vom MOS-Transistor T5, der als erster Transistor wirkt, dessen Drain mit der Source des Erkennungstransistors Ts verbun­ den, die Source ist mit der Source des Ausgangstransistors To verbunden und das Gate ist auf die eigene Drain zurück­ geführt und weiter mit dem Gate des MOS-Transistors T6 ver­ bunden, der als zweiter Transistor dient. Diese Verbindung erfolgt in der "common line"-Technik wie bereits in den obigen Ausführungsformen bzw. den nachfolgenden Ausfüh­ rungsformen. Vom MOS-Transistor T6, der den zweiten Transi­ stor bildet, ist die Source mit der Source des MOS-Transi­ stors T5 zusammengefaßt, während die Drain mit dem Gate des Ausgangstransistors To verbunden ist. Weiterhin sind Drain und Gate des MOS-Transistors T7, der die Spannungsabfall­ vorrichtung 20 aufbaut, mit dem Gate des Erkennungstransi­ stors Ts verbunden und die Source ist mit dem Gate des Aus­ gangstransistors To verbunden.

Obgleich somit in dieser Ausführungsform der Stromspie­ gelschaltkreis 10 im Gegensatz zu den bipolaren Transisto­ ren der ersten Ausführungsform aus MOS-Transistoren aufge­ baut ist, ist die Strombegrenzungswirkung im Stromspiegel­ schaltkreis 10 die gleiche wie in der ersten Ausführungs­ form.

Da weiterhin die Spannungsabfallvorrichtung 20 aus dem MOS-Transistor T7 identisch zu dem MOS-Transistor T5, der im Stromspiegelschaltkreis 10 als erster Transistor dient aufgebaut ist, erfolgt im Betrieb des Stromspiegelschalt­ kreises 10 der gleiche Spannungsabfall wie am ersten Tran­ sistor (MOS-Transistor T5), der den Stromspiegelschaltkreis 10 bildet, zwischen den Gates des Erkennungstransistors Ts und des Ausgangstransistors To, so daß eine Entsprechung in dem Betriebspunkt zwischen dem Erkennungstransistor Ts und dem Ausgangstransistor To erfolgt.

Der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser Ausfüh­ rungsform ist somit in der Lage, die gleichen Effekte und Wirkungsweisen wie in der ersten Ausführungsform bereitzu­ stellen, so daß der Laststrom mit hoher Präzision denkbar ist.

Vierte Ausführungsform

Fig. 6 zeigt den elektrischen Aufbau eines Lastbetäti­ gungsschaltkreises gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

Der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der vierten Aus­ führungsform zeigt einen detaillierter ausgeführten Kon­ stantstromschaltkreis 30 in dem niedrigseitigen Lastbetäti­ gungsschaltkreis gemäß der ersten Ausführungsform von Fig. 3. Die Anordnung und der Aufbau mit Ausnahme des Konstant­ stromschaltkreises 30 sind gleich wie in der ersten Ausfüh­ rungsform, so daß in der nachfolgenden Beschreibung nur der Konstantstromschaltkreis 30 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben wird, jedoch die verbleibenden Bauteile nicht noch einmal näher erläuter werden.

Wie in Fig. 6 gezeigt, ist in dieser Ausführungsform der Konstantstromschaltkreis 30 über Ausgangsanschlüsse 8 und 9 mit positiven und negativen Energieversorgungsleitun­ gen (nicht gezeigt) zum Empfang einer Gleichspannungsener­ gieversorgung über diese Leitungen verbunden, um betrieben zu werden.

Weiterhin ist in dieser Ausführungsform ein Paar von PNP-Transistoren T11 und T12 vorgesehen, welche als dritter bzw. vierter Transistor wirken und als Stromspiegelschalt­ kreis im Inneren des Konstantstromkreises 30 vorgesehen sind, wobei ein Konstantstromschaltkreis 32 als Vorspan­ nungsschaltkreis wirkt und in Serie mit dem PNP-Transistor T11 verbunden ist, der den dritten Transistor bildet, um einen Konstantstrom dem PNP-Transistor T11 zuzuführen, so daß ein Konstantstrom proportional zu diesem Konstantstrom über den PNP-Transistor T12 geführt wird, der den vierten Transistor bildet und zur Gateseite des Erkennungstransi­ stors Ts gelangt.

In dem Konstantstromschaltkreis 30 ist somit der PNP- Transistor T11 so angeordnet, daß sein Emitter über den Energieversorgungsanschluß 8 mit der positiven Ernergiever­ sorgungsleitungs verbunden ist, daß sein Kollektor über die Konstantstromquelle 32 und den Energieversorgungsanschluß 9 mit der negativen Energieversorgungsleitung verbunden ist und daß seine Basis auf den eigenen Kollektor zurückgeführt ist, wobei diese Basis weiterhin mit der Basis des PNP- Transistors T12 zusammengefasst ist. Weiterhin ist beim PNP-Transistor T12 der Emitter mit dem Emitter des PNP- Transistors T11 auf gemeinsame Weise zusammengefasst, wäh­ rend der Kollektor mit dem Gate des Erkennungstransistors Ts verbunden ist.

Somit wird ein Konstantstrom proportional zu dem Strom, der durch den PNP-Transistor T11 abhängig vom Betrieb der Konstantstromquelle 32 fließt, vom PNP-Transistor T12 zur Gateseite des Erkennungstransistor Ts geführt. Aufgrund dieses Konstantstromes kann der Lastbetätigungsschaltkreis wie die erste Ausführungsform arbeiten, um auch die glei­ chen Effekte und Wirkungsweisen wie die erste Ausführungs­ form zu bieten.

Genauer gesagt, da bei dieser Ausführungsform der Schaltkreis (PNP-Transistor T11 und Konstantstromquelle 32) zur Erzeugung eines Konstantstromes und der Schaltkreis (PNP-Transistor T12) zur Erzeugung eines Konstantstromflus­ ses zur Gateseite des Erkennungstransistors Ts separat in dem Konstantstromschaltkreis 30 angeordnet sind, d. h. im Inneren des Konstantstromschaltkreises 30, kann ein stabi­ ler Konstantstrom an die Gateseite des Erkennungstransi­ stors Ts geliefert werden, ohne daß dieser Konstantstrom durch externe Spannungsschwankungen (beispielsweise Span­ nungsschwankungen am Ausgangsanschluß 4) beinflußt wird.

Fünfte Ausführungsform

Fig. 7 ist ein elektrisches Schaltbild des Aufbaus ei­ nes Lastbetätigungsschaltkreises gemäß einer fünften Aus­ führungsform der Erfindung.

Der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der fünften Aus­ führungsform ist so aufgebaut, daß bei dem Lastbetätigungs­ schaltkreis gemäß der vierten Ausführungsform von Fig. 6 der Ausgangstransistor To beim Abfall der Energieversor­ gungsspannung, welche über die Energieversorgungsanschlüsse 8 und 9 dem Konstantstromschaltkreis 30 zugeführt wird, mit größerer Gewißheit betätigt (eingeschaltet) werden kann. Der Unterschied zwischen der vierten und der fünften Aus­ führungsform ist, daß der PNP-Transistor T12, der als vier­ ter Transistor den Konstantstromschaltkreis 30 bildet, aus einem Transistor mit zwei Kollektoren mit dem Gate des Er­ kennungstransistors Ts bzw. dem Gate des Ausgangstransi­ stors To verbunden sind.

Mit anderen Worten, in dem Fall, in welchem ein Kon­ stantstrom vom PNP-Transistor T12 nur der Gateseite des Er­ kennungstransistors Ts wie in der vierten Ausführungsform zugeführt wird, ist beim Betrieb des Ausgangstransistors To eine Ausgangsspannung des Konstantstromschaltkreises 30 auf einer Schwellenwertspannung des Ausgangstransistors To plus der Vorwärtsspannung einer Diode D, welche die Spannungsab­ fallvorrichtung 20 bildet, notwendig und wenn die Energie­ versorgungsspannung, welche an den Konstantstromschaltkreis 30 angelegt wird, abfällt, um zu bewirken, daß die Aus­ gangsspannung niedriger als diese Spannung wird, ergeben sich Schwierigkeiten beim Betätigen des Ausgangstransistors To unabhängig vom Betrieb (Einschalten) des Erkennungstran­ sistors Ts.

Infolgedessen wird bei dieser Ausführungsform ein Kon­ stantstrom nicht nur dem Gate des Erkennungstransistors Ts sondern auch dem Gate des Ausgangstransistors To zugeführt, so daß der Ausgangstransistor To mit niedrigerer Spannung betrieben werden kann. Dies bedeutet, daß, wenn die Ener­ gieversorgungsspannung, welche über die Energieversorgungs­ anschlüsse 8 und 9 zugeführt wird, abfällt oder absinkt, dann diese Ausführungsform die Betriebsunfähigkeit des Aus­ gangstransistors To (und damit der Last 2) verhindert, was eine stabilere Betätigung der Last 2 ermöglicht.

Wenn bei dieser Ausführungsform ein Fall auftritt, bei dem ein Konstantstrom nicht nur dem Gate des Erkennungs­ transistors Ts zugeführt wird, sondern auch dem Gate des Ausgangstransistors To, wobei die Energieversorgungsspan­ nung zwischen den Energieversorgungsanschlüssen 8 und 9 in einem normalen Zustand ist, wobei der Laststrom anwächst, um sich dem Stromgrenzwert anzunähern, wird der direkt zum Gate des Ausgangstransistors To gelieferte Konstantstrom vom NPN-Transistor T2 im Stromspiegelschaltkreis 10 absor­ biert und der über die Diode D1 auf die Gateseite des Aus­ gangstransistors T0 eingebrachter Konstantstrom wird danach absorbiert, was den Laststrom verringert, der durch den Ausgangstransistor To fließt. Auch in dieser Ausführungs­ form kann somit der Stromspiegelschaltkreis 10 auf gleiche Weise wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen ar­ beiten, um mit hoher Präzision dem Laststrom einen Grenz­ wert aufzuerlegen.

Sechste Ausführungsform

Fig. 8 zeigt den Schaltkreisaufbau eines Lastbetäti­ gungsschaltkreises gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.

Der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der sechsten Aus­ führungsform ist wie der Lastbetätigungsschaltkeis der vierten Ausführungsform gemäß Fig. 6 dahingehend ausgelegt, eine Verschlechterung im Betrieb oder einen Durchbruch des Erkennungstransistors Ts und des Ausgangstransistors To aufgrund einer Ausgangsspannung vom Konstantstromschalt­ kreis 30 für den Fall zu verhindern, in welchem eine hohe Energieversorgungsspannung über die Energieversorgungsan­ schlüsse 8 und 9 dem Konstantstromschaltkreis 30 zugeführt wird. Der Unterschied zur vierten Ausführungsform ist, daß zwischen Gate und Source des Ausgangstransistors To eine Zenerdiode ZD als Abfang- oder Klemmvorrichtung vorgesehen ist.

Wenn der Konstantstromschaltkreis 30 wie in der vierten Ausführungsform aufgebaut ist, nähert sich die Ausgangs­ spannung vom Konstantstromschaltkreis 30 der Energieversor­ gungsspannung, welche über die Energieversorgungsanschlüsse 8 und 9 angelegt wird, an. Wenn somit diese Energieversor­ gungsspannung hoch ist, werden die Gate/Source-Spannungen vom Ausgangstransistor To und vom Erkennungstransistor Ts ebenfalls hoch, was eine Beschädigung oder einen Durchbruch dieser Transistoren To und Ts bedeuten kann.

Aus diesem Grund wird in dieser Ausführungsform die An­ ode der Zenerdiode ZD mit der Source des Ausgangstransi­ stors verbunden, wohingegen die Kathode hiervon mit dem Ga­ te des Ausgangstransistors To verbunden wird; somit wird die Gate/Source-Spannung des Ausgangstransistors To so niedrig gehalten, daß sie unterhalb der Durchbruchspannung der Zenerdiode ZD liegt; wenn die Ausgangsspannung vom Kon­ stantstromschaltkreis 30 hoch wird, wird der Ausgangstran­ sistor To (und damit wiederum der Erkennungstransistor Ts) vor dieser Spannung geschützt.

Siebte Ausführungsform

Fig. 9 zeigt den Schaltkreisaufbau eines Lastbetäti­ gungsschaltkreises gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung.

Der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der siebten Aus­ führungsform ist so aufgebaut, daß die Zenerdiode ZD, wel­ che als Abfang- oder Klemmvorrichtung wie in der obigen sechsten Ausführungsform dient, im Inneren des Konstant­ stromschaltkreises 30 anstelle zwischen Gate und Source des Ausgangstransistors To angeordnet ist.

Dies bedeutet konkret, daß der Schutz des Ausgangstran­ sistors To vor der Ausgangsspannung des Konstantstrom­ schaltkreises 30 nicht immer das direkte Klemmen oder Ab­ fangen der Gate/Source-Spannung am Ausgangstransistor To notwendig macht, sondern auch dadurch erhalten wird, daß die Ausgangsspannung selbst am Konstantstromschaltkreis 30 unterhalb eines bestimmten Wertes gehalten oder festgelegt wird.

Somit ist bei dieser Ausführungsform eine spannungsbe­ grenzende oder spannungserhaltende Zenerdiode ZD parallel zu einem Serienschaltkreis bestehend aus dem PNP-Transistor T11, der als vierter Transistor zur Erzeugung eines Kon­ stantstromes im Konstantstromschaltkreis 30 dient und einer Konstantstromquelle 32 geschaltet, so daß, auch wenn eine Energieversorgungsspannung, welche von außen über die Ener­ gieversorgungsanschlüsse 8 und 9 kommt, anwächst, stets ei­ ne Energieversorgungsspannung unterhalb einer bestimmten Spannung dem Serienschaltkreis aus PNP-Transistor T11 und Konstantstromquelle 32 zugeführt wird, um die Ausgangsspan­ nung des Konstantstromschaltkreises 30 (und wiederum die Gate-Spannungen von Ausgangstransistor To und Erkennungs­ transistor Ts) auf einem Spannungswert unterhalb eines be­ stimmten Wertes zu halten. Der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser Ausführungsform hat im wesentlichen den glei­ chen Aufbau wie derjenige der fünften Ausführungsform von Fig. 7, unterscheidet sich jedoch in den nachfolgenden bei­ den Punkten von dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der fünften Ausführungsform:

Genauer gesagt, in dieser Ausführungsform ist in dem Konstantstromschaltkreis 30 der Energieversorgungsanschluß 8 über einen Widerstand R1 mit den Emittern des PNP-Transi­ stors T11 und T12 verbunden und eine spannungsklemmende oder spannungsbegrenzende Zenerdiode ZD ist zwischen einem Anschluß des Widerstandes R1 und einem Energieversorgungs­ anschluß 9 so angeordnet, daß ein Anschluß hiervon als Ka­ thode dient, wohingegen der energieversorgungsseitige An­ schluß als Anode dient. Im Ergebnis wird eine Energiever­ sorgungsspannung zur Erzeugung eines Konstantstromes in dem Konstantstromschaltkreis 30 auf einer Spannung unterhalb einer bestimmten Spannung abhängig von der Durchbruchspan­ nung der Zenerdiode ZD gehalten und selbst wenn die Ener­ gieversorgungsspannung, welche von außen über die Energie­ versorgungsanschlüsse 8 und 9 zugeführt wird, hoch an­ steigt, ist es möglich, den Ausgangstransistor To und den Erkennungstransistor Ts vor fehlerhaftem Betrieb oder Be­ schädigungen aufgrund der Ausgangsspannung vom Konstant­ stromschaltkreis 30 zu schützen.

Weiterhin erfolgt in dieser Ausführungsform in dem Kon­ stantstromschaltkreis 30 anstelle einer direkten Verbindung zwischen Basis und Kollektor des PNP-Transistors T11, der zusammen mit dem PNP-Transistor T12 einen Stromspiegel­ schaltkreis bildet, eine Verbindung des PNP-Transistors T13 mit dessen Emitter mit der Basis des PNP-Transistors T11, wohingegen die Basis des PNP-Transistors T13 mit dem Kol­ lektor des PNP-Transistors T11 verbunden ist, um die Ver­ bindung zwischen Basis/Kollektor des PNP-Transistors T11 und Emitter/Basis des PNP-Transistors T13 zu erhalten, wo­ bei der Kollektor des PNP-Transistors T13 mit dem Energie­ versorgungsanschluß 9 in Verbindung steht.

Dies deshalb, als, wenn Basis und Kollektor des PNP- Transistors T11 direkt miteinander im Konstantstromschalt­ kreis 30 wie beim Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der fünften Ausführungsform verbunden sind, dann die Basis­ ströme der PNP-Transistoren T11 und T12 in die Konstant­ stromquelle 32 fließen und der Strom, der von dem Konstant­ stromschaltkreis 30 zu den Gates von Erkennungstransistor Ts und Ausgangstransistor To fließt, sich gegenüber dem Konstantstrom verschiebt, der in der Konstantstromquelle 32 fließt. Somit macht bei dieser Ausführungsform der Einbau des PNP-Transistors T13 in den Konstantstromschaltkreis 30 die Basisströme der PNP-Transistoren T11 und T12 in den PNP-Transistor T13 fließend, wodurch der Konstantstrom von dem Konstantstromschaltkreis 30 zu jedem Gate der Transi­ storen TS und T0 mit höherer Genauigkeit gesteuert wird.

Achte Ausführungsform

Fig. 10 zeigt den Schaltkreisaufbau eines Lastbetäti­ gungsschaltkreises gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung.

Der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der achten Ausfüh­ rungsform stellt eine weitere Verbesserung des Konstant­ stromschaltkreises 30 aus der obigen siebten Ausführungs­ form dar und der Unterschied zur siebten Ausführungsform ist darin zu sehen, daß im Konstantstromschaltkreis 30 der Energieversorgungsanschluß 8 und die Emitter der PNP-Tran­ sistoren T11 und T12 über einen PNP-Transistor T14 anstelle des Widerstandes R1 miteinander verbunden sind und daß ein PNP-Transistor T15, der zusammen mit dem PNP-Transistor T14 einen Stromspiegelschaltkreis bildet und eine Konstant­ stromquelle 34 zur Zufuhr eines Konstantstromes an den PNP- Transistor T15 vorhanden sind.

Genauer gesagt, im Falle des Konstantstromschaltkreises 30 der siebten Ausführungsform sind der Energieversorgungs­ anschluß 8 und die Emitter der PNP-Transistoren T11 und T12 über den Widerstand R1 verbunden, was ein Problem schafft dahingehend, daß der Energieverbrauch im Konstantstrom­ schaltkreis 30 anwächst oder sich der Widerstand R1 er­ wärmt, was aufgrund der elektrischen Energie erfolgt, wel­ che im Widerstand R1 verbraucht wird.

Bei der aktuellen Ausführungsform ist somit anstelle des Widerstandes R1 der PNP-Transistor T14 vorgesehen, des­ sen Emitter mit dem Energieversorgungsanschluß 8 verbunden ist und dessen Kollektor mit den Emittern der PNP-Transi­ storen T11 und T12 verbunden ist. Eine Verringerung im Energieverbrauch der Konstantstromquelle 30 ist dadurch er­ reichbar, daß ein Strom über diesen PNP-Transistor T14 den PNP-Transistoren T11 und T12 zugeführt wird. Hierbei ist der PNP-Transistor T15, der zusammen mit dem PNP-Transistor T14 den Stromspiegelschaltkreis bildet, mit diesem mit zu­ sammengeschalteten Emittern und Basen verbunden, wohingegen Basis und Kollektor des PNP-Transistors T15 direkt mitein­ ander in Verbindung stehen und der Kollektor hiervon über die Konstantstromquelle 34 mit dem Energieversorgungsan­ schluß 9 in Verbindung steht.

Neunte Ausführungsform

Fig. 11 ist ein Schaltkreisdiagramm eines Lastbetäti­ gungsschaltkreises gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung.

Wie im Falle der bereits beschriebenen Lastbetätigungs­ schaltkreise gemäß den vierten bis achten Ausführungsformen ist im Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der neunten Ausfüh­ rungsform ein Stromspiegelschaltkreis mit PNP-Transistoren T11 und T12 in einem Konstantstromschaltkreis 30 vorhanden und dafür ausgelegt, den Early-Effekt des PNP-Transistors T12 aufzuheben, der in dem Fall auftritt, in welchem ein Konstantstrom von dem einen PNP-Transistor T12 zur Gate­ seite des Erkennungstransistors Ts geführt wird. Grundsätz­ lich ist dieser Lastbetätigungsschaltkreis ähnlich zum Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der vierten Ausführungs­ form von Fig. 6.

Der Unterschied zum Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der vierten Ausführungsform ist, daß ein PNP-Transistor T16, der einen fünften Transistor darstellt und ein PNP- Transistor T17, der einen sechsten Transistor darstellt in dem Konstantstromschaltkreis 30 vorhanden sind, um den Early-Effekt des PNP-Transistors T12 aufzuheben und daß ein PNP-Transistor T13 wie in der siebten Ausführungsform von Fig. 9 vorhanden ist, um zu verhindern, daß die Basisströme der PNP-Transistoren T11 und T12 in die Konstantstromquelle 32 fließen.

Die Verdrahtung bzw. Verknüpfung und die Funktion des PNP-Transistors T13 ist wie in der siebten Ausführungsform und eine nochmalige Beschreibung hiervon erfolgt aus Grün­ den der Einfachheit nicht. Nachfolgend wird lediglich be­ schrieben, wie die PNP-Transistoren T16 und T17 den Early- Effekt aufheben.

Der PNP-Transistor T16, der den fünften Transistro dar­ stellt, ist so angeordnet, daß sein Emitter mit dem Emitter des PNP-Transistors T12 verbunden ist, seine Basis mit dem Kollektor des PNP-Transistors T12 verbunden ist und sein Kollektor über einen Widerstand R2 mit dem Energieversor­ gungsanschluß 9 verbunden ist.

Weiterhin ist der PNP-Transistor T17, der den sechsten Transistor darstellt, so angeordnet, daß sein Emitter mit dem Kollektor des PNP-Transistors T12 verbunden ist, seine Basis mit dem Kollektor des PNP-Transistors T16 verbunden ist und sein Kollektor mit dem Gate des Erkennungstransi­ stors Ts verbunden ist.

Bei dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser Ausfüh­ rungsform wird somit die Kollektor/Emitter-Spannung des PNP-Transistors T12 zur Ausgabe eines Konstantstromes auf die Basis/Emitter-Vorwärtsspannung Vf (annähernd 0,7 V) des PNP-Transistors T16 festgelegt, was wiederum den Early-Ef­ fekt des PNP-Transistors T12 aufhebt.

Somit fließt bei dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser Ausführungsform ein Konstantstrom proportional zu dem Strom, der durch den PNP-Transistor T11 fließt, durch den PNP-Transistor T12, um den PNP-Transistor T17 auf der Gateseite des Erkennungstransistors Ts zugeführt zu werden, wodurch es möglich wird, daß der Laststrom unterhalb eines bestimmten Wertes mit hoher Genauigkeit beschränkt wird. Der Grund hierfür wurde bereits weiter oben im Zuge der Be­ schreibungseinleitung näher dargelegt und eine weitere Be­ schreibung erfolgt nicht.

Zehnte Ausführungsform

Fig. 12 ist ein Schaltkreisaufbau eines Lastbetäti­ gungsschaltkreises gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung.

Der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der zehnten Aus­ führungsform ist dafür ausgelegt, abhängig von einem von außen kommendem Steuersignal zwischen einer Energieversor­ gung oder Erregung und einem Abschalten einer Last 2 rasch umzuschalten. Genauer gesagt, zusätzlich zu der Anordnung des Lastbetätigungsschaltkreises gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform von Fig. 1 ist ein Schaltelement SW1 in einem Konstantstromversorgungspfad angeordnet, der sich von dem Konstantstromschaltkreis 30 zum Gate des Erkennungstransi­ stors Ts erstreckt und das Gate vom Ausgangstransistor To und der Energieversorgungsanschluß 9 werden miteinander über ein Schaltelement SW2 verbindbar gemacht. In dieser Ausführungsform ist der Energieversorgungsanschluß 9 auf Masse gelegt, um im elektrischen Potential gleich der nega­ tiven Seite der die Last betätigenden oder versorgenden Gleichspannungsquelle zu sein.

Bei dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser Ausfüh­ rungsform wird somit zum Betrieb oder zur Betätigung der Last 2 das Schaltelement SW1 in den Schaltzustand EIN ge­ bracht, so daß ein Konstantstrom vom Konstantstromschalt­ kreis 30 dem Gate des Erkennungstransistors Ts zugeführt wird, wohingegen zum Beendigen der Erregung oder Versorgung der Last 2 das Schaltelement SW1 in die Schaltposition AUS gebracht wird und das Schaltelement SW2 in die Schaltposi­ tion EIN gebracht wird.

Da weiterhin das Gate des Ausgangstransistors To beim Bewegen des Schaltelementes SW2 in den Zustand EIN auf Masse gelegt ist, um die Betätigung oder Erregung der La­ sten 2 zu beenden, wird eine elektrische Ladung, welche sich in der parasitären Kapazität des Ausgangstransistors To angesammelt hat, rasch entladen, was zu einem sofortigen Abschalten des Ausgangstransistors To führt.

Der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser Ausfüh­ rungsform kann somit die Erregung oder Energieversorgung der Last 2 zum Zeitpunkt des Unterbrechens der Erregung der Last 2 abschalten. Weiterhin wirkt das Schaltelement SW2 in dieser Ausführungsform als zusätzliche Entladevorrichtung.

Elfte Ausführungsform

Fig. 13 ist der Schaltkreisaufbau eines Lastbetäti­ gungsschaltkreise gemäß einer elften Ausführungsform der Erfindung.

Beim Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der elften Aus­ führungsform ist zusätzlich zu dem Aufbau des Lastbetäti­ gungsschaltkreises gemäß der zehnten Ausführungsform von Fig. 12 ein NPN-Transistor 8 vorhanden, der einen siebten Transistor darstellt und einen Stromspiegelschaltkreis 10 zusammen mit den NPN-Transistoren T1 und T2 bildet, welche die ersten bzw. zweiten Transistoren darstellen, wobei ein unterbrechender Steuerschaltkreis 40 vorgesehen ist, der auf der Grundlage eines durch diesen NPN-Transistor T8 fließenden Stromes eine Entscheidung fällt, ob der Last­ strom einen Überstromwert oberhalb eines bestimmten Wertes erreicht hat oder nicht, um die Betätigung oder Erregung der Last abhängig vom Entscheidungsergebnis zu unterbrechen oder zu beginnen.

Wie in Fig. 13 gezeigt, sind im NPN-Transistor T8 des­ sen Basis und Emitter mit den Basen und Emittern von NPN- Transistoren T1 und T2 zusammengefaßt, während der Kollek­ tor über eine Konstantstromquelle 42 in dem unterbrechenden Steuerschaltkreis 40 mit dem Energieversorgungsanschluß 8 in Verbindung steht.

Was den unterbrechenden Steuerschaltkreis 40 betrifft, so sind zusätzlich zu der genannten Konstantstromquelle 42 ein PNP-Transistor 21, dessen Basis mit einem Knoten zwi­ schen der Konstantstromquelle 42 und dem NPN-Transistor 8 verbunden ist, dessen Emitter wiederum mit dem Energiever­ sorgungsanschluß 8 und dessen Kollektor über einen Konden­ sator C1 mit dem Energieversorgungsanschluß 9 verbunden ist, eine Konstantstromquelle 44 parallel zum Kondensator C1 und ein Schmitt-Trigger 46 vorhanden, der eine Spannung (welche nachfolgend als "Kondensatorspannung" bezeichnet wird) am Knoten zwischen Kondensator C1 und PNP-Transistor T21 mit einer bestimmten Referenzspannung Vth vergleicht, um, wenn die Kondensatorspannung unterhalb des Referenz­ spannungswertes Vth liegt, ein Steuersignal (beispielsweise ein hochpegeliges Steuersignal) auszugeben, um das Schalt­ element SW1 in den Zustand EIN zu versetzen und um das Schaltelement SW2 in den Zustand AUS zu versetzen und um weiterhin, wenn die Kondensatorspannung die Referenzspan­ nung Vth übersteigt, ein Steuersignal auszugeben (beispielsweise ein niedrigpegeliges Steuersignal) um das Schaltelement SW1 in den Zustand AUS zu bringen und um das Schaltelement SW2 in den Zustand EIN zu bringen.

Die Konstantstromquelle 42 ist zum Einbringen eines Stromes in die Kollektorseite des NPN-Transistors T8 vor­ handen, wenn sie eine Energieversorgung vom Energieversor­ gungsanschluß 8 empfängt, wohingegen eine weitere Konstant­ stromquelle 44 zum Entladen der elektrischen Ladung im Kon­ densator C1 über den PNP-Transistor T21 vorhanden ist.

Da die Eingangsspannung-Entscheidung seitens des Schmitt-Triggers 46 in einem hysterese-artigen Zustand durchgeführt wird, um zu verhindern, daß der Ausgang des Schmitt-Triggers hin- und herspringt, wenn seine Eingangs­ spannung (in diesem Falle die Kondensatorspannung) sich im Nahbereich der Referenzspannung Vth ändert, macht dieser, wenn er ein hochpegeliges Kontroll- oder Steuersignal aus­ gibt eine Entscheidung, daß die Kondensatorspannung um ei­ nen bestimmten Wert höher als die Referenzspannung Vth ist oder nicht und bei Ausgabe eines niedrigpegligen Kontroll­ signals erfolgt eine Entscheidung dahingehend, ob die Kon­ densatorspannung eine Spannung erreicht hat oder nicht, welche um einen bestimmten Wert niedriger als die Referenz­ spannung Vth ist.

Der so aufgebaute unterbrechende Steuerschaltkreis 40 zeichnet sich dadurch aus, daß im Normalzustand mit einem normalen Laststrom kei 14693 00070 552 001000280000000200012000285911458200040 0002010048433 00004 14574n Strom durch den NPN-Transistor T8 fließt, der den Stromspiegelschaltkreis 10 bildet und an der Basis des PNP-Transistors T21 liegt die Energieversor­ gungsspannung, die über den Energieversorgungsanschluß her­ einkommt, so daß der PNP-Transistor T21 in den voll ausge­ schalteten Zustand verfällt, so daß der Kondensator C1 nicht geladen wird.

Selbst wenn sich eine solche Ladung im Kondensator C1 gesammelt hat, wird die hierin enthaltende elektrische La­ dung aufgrund des Entladevorganges durch die Konstantstrom­ quelle 44 vollständig entladen und die dem Schmitt-Trigger 46 eingegebene Kondensatorspannung wird 0 V (erreicht das elektrische Potential der Masse, mit welcher der Energie­ versorgungsanschluß 9 verbunden ist).

Infolgedessen gibt der Schmitt-Trigger 46 das hochpege­ lige Steuersignal aus, um das Schaltelement SW1 in den Zu­ stand EIN zu bringen und um das Schaltelement SW2 in den Zusand AUS zu bringen und der Konstantstromschaltkreis 30 liefert einen Konstantstrom an das Gate des Erkennungstran­ sistors Ts, so daß ein Laststrom über den Ausgangstransi­ stor To der Last 2 zugeführt wird.

Wenn in diesem Zustand der Laststrom anwächst und ein Strom proportional zum Laststrom durch den Erkennungstran­ sistor Ts und den NPN-Transistor T1 fließt, gelangt auch ein Strom proportional zum Laststrom in den NPN-Transistor T8. Zu diesem Zeitpunkt kommt der durch den NPN-Transistor T8 fließende Strom von der Konstantstromquelle 42.

Wenn der Laststrom weiter anwächst, so daß eine Strom­ zufuhr von der Konstantstromquelle 42 zum NPN-Transistor T8 nicht mehr möglich ist, fließt ein Vorwärtsstrom zwischen Emitter und Basis des PNP-Transistors T21 und der NPN-Tran­ sistor T8 empfängt Ströme sowohl von der Konstantstromquel­ le 42 als auch dem PNP-Transistor T21.

Wenn der Basisstrom auf diese Weise durch den PNP-Tran­ sistor T21 fließt, wird ein Strom, der durch Multiplizieren dieses Basisstromes mit hFE erhalten wird vom Kollektor des PNP-Transistors T21 dem Kondensators C1 zugeführt.

Da weiterhin die Konstantstromquelle 44, welche die an­ gesammelte elektrische Ladung entlädt, mit dem Kondensator C1 in Verbindung ist, wird, wenn der Kollektorstrom des PNP-Transistors T21 kleiner als der von der Konstantstrom­ quelle 44 ausgegebene Strom ist, keine elektrische Ladung im Kondensator C1 aufgeladen.

Wenn jedoch der Laststrom weiter anwächst und der Kol­ lektorstrom des PNP-Transistors T21 entsprechend anwächst, um den Spannungswert zu übersteigen, welchen die Konstant­ stromquelle 44 liefern kann, wird der Kondensator C1 durch den Kollektorstrom gelangen, der vom PNP-Transistor T21 ge­ liefert wird.

Im unterbrechenden Steuerschaltkreis 40 dieser Ausfüh­ rungsform wird der Laststrom, der fließt, wenn der Kollek­ torstrom des PNP-Transistors T21 den Stromwert übersteigt, welchen die Konstantstromquelle 44 ausgeben kann und da­ durch die Ladung im Kondensator C1 beginnt, als Überstrom- Entscheidungswert festgesetzt. Zusätzlich wird dieser Über­ strom-Entscheidungswert auf beispielsweise 5 A gesetzt, was ein Wert niedriger als ein Stromgrenzwert (beispielsweise 8 A) ist, der vom Konstantstrom Ic der Konstantstromquelle 30 abhängt, den diesen an das Gate des Erkennungstransistors Ts ausgibt.

Wenn weiterhin die Kondensatorspannung einen Spannungs­ wert erreicht, der um einen bestimmten Wert höher als der Referenzspannung Vth aufgrund des Ladens des Kondensators C1 ist, ändert sich das vom Schmitt-Trigger 46 ausgegebene Steuersignal vom hochpegeligen Zustand zum niedrigpegeligen Zustand, so daß das Schaltelement SW1 in den Zustand AUS verfällt, wohingegen das Schaltelement SW2 in den Zustand EIN verfällt. Dies schaltet den Ausgangstransistor To so­ fort ab, so daß die Zufuhr des Laststromes an die Last 2 unterbrochen wird.

Da der Zustand AUS des Ausgangstransistors To auf diese Weise den Laststrom unterbricht, fließt kein Strom durch die NPN-Transistoren T1, T2 und T8, so daß der PNP-Transi­ stor T21 in den Zustand AUS gelangt. Das Ergebnis ist, daß die im Kondensator C1 gespeicherte elektrische Ladung über die Konstantstromquelle 44 entladen wird.

Wenn diese Entladung bewirkt, daß die Kondensatorspan­ nung um einen bestimmten Wert niedriger als die Referenz­ spannung Vth wird, nimmt das vom Schmitt-Trigger 46 ausge­ gebene Steuersignal wieder den hohen Wert an, wodurch das Schaltelement SW1 in den Zustand EIN versetzt wird und das Schaltelement SW2 in den Zustand AUS versetzt wird, um die Stromzufuhr zur Last 2 wieder aufzunehmen.

In dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß dieser Ausfüh­ rungsform gemäß obiger Beschreibung werden, wenn der Last­ strom den Überstrom-Entscheidungswert überschreitet, die Zustände EIN/AUS der Schaltelemente SW1 und SW2 nach Ver­ streichen einer bestimmten Verzögerungszeit abhängig von der Zeit invertiert, welche zum Laden des Kondensators C1 zum Abschalten des Ausgangstransistors To zur Unterbrechung der Stromzufuhr zur Last 2 notwendig ist. Bei einem Unter­ brechen des Stromzufuhrs zur Last 2 werden die Schaltzu­ stände EIN/AUS der Schaltelemente SW1 und SW2 wiederum nach Verstreichen einer bestimmten Zeit abhängig von der Zeit invertiert, die zum Entladen des Kondensators C1 notwendig ist, um den Ausgangstransistor To wieder einzuschalten, so daß die Stromzufuhr zur Last 2 wieder aufgenommen wird. So­ mit wird beim Fließen eines Überstromes durch die Last 2 der Ausgangstransistor To wiederholt ein- und ausgeschal­ tet, so daß der Energieverlust verringert wird, der auf­ grund eines Fließens des Überstroms durch den Ausgangstran­ sistor To auftritt.

Da der Ausgangstransitor To so ausgelegt ist, daß er nicht abgeschaltet wird, wenn eine Entscheidung dahingehend erfolgt, daß ein Überstrom vorliegt (mit anderen Worten zu dem Zeitpunkt ab, zu dem die Ladung des Kondensators C1 be­ ginnt) bis nicht eine bestimmte Zeitdauer zum Laden des Kondensators C1 verstrichen ist, ist es möglich, zu vermei­ den, daß ein zu Betriebsbeginn durch die Last 2 fließender Stoßstrom als Überstrom in fehlerhafter Weise erkannt wird und dann der Ausgangstransistor To fehlerhafterweise abge­ schaltet wird. In dieser Ausführungsform wird der Kondensa­ tor C1 dafür verwendet, eine derartig Verzögerungszeitfunk­ tion als Verzögerungsvorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung festzusetzen.

Da weiterhin in dieser Ausführungsform eine Verzöge­ rungszeit zwischen der Entscheidung hinsichtlich eines Überstroms und dem Abschalten des Ausgangstransistors To festgesetzt wird, zieht beispielsweise, wenn die Last 2 aufgrund eines Kurzschlusses durchbricht, obgleich ein ho­ her Strom durch den Ausgangstransistor To fließt, der NPN- Transistor T2, der den Stromspiegelschaltkreis 10 bildet, einen Strom vom Gate des Ausgangstransistors To, so daß der Laststrom unter einen bestimmten Wert begrenzt wird, was eine Beschädigung oder einen Durchbruch des Ausgangstransi­ stors To aufgrund des Laststromes vermeidet.

Zwölfte Ausführungsform

Fig. 14 ist ein elektrisches Schaltbild, welches einen Lastbetätigungsschaltkreis gemäß einer zwölften Ausfüh­ rungsform der Erfindung zeigt.

Der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der zwölften Au­ führungsform weist zusätzlich zu dem Lastbetätigungsschalt­ kreis gemäß der elften Ausführungform von Fig. 13 einen Wi­ derstand A auf, der zwischen die miteinander verbundenen Steueranschlüsse (Basen) der NPN-Transistoren T1, T2 und T8, welche den Stromspiegelschaltkreis 10 bilden und die negative Energieversorgungsleitung geschaltet ist, sowie weiterhin einen Widerstand B, der zwischen den Steueran­ schluß (Gate) des Ausgangstransistors To und die negative Energieversorgungsleitung geschaltet ist, (mit anderen Wor­ ten parallel zum NPN-Transistor T2 des Stromspiegelschalt­ kreises 10).

Der Widerstand A wirkt als Vorspannvorrichtung und dient zum Herstellen eines sehr kleinen Stromflusses von den Basen der NPN-Transistoren T1, T2 und T8, welche den Stromspiegelschaltkreis 10 bilden zu der negativen Energie­ versorgungsleitung, so daß die Basisspannung eines jeden der Transistoren T1, T2 und T8 beibehalten wird um eine be­ stimmte elektrische Potentialdifferenz bezüglich der nega­ tiven Energieversorgungsleitung auch dann aufrecht zu er­ halten, wenn das elektrische Potential auf der negativen Energieversorgungsleitung schwankt.

Der Widerstand B wirkt auch als Vorspannungsvorrichtung und bewirkt den Fluß eines Stromes durch die Diode D, wel­ che als Spannungsabfallvorrichtung 20 dient, zur Gateseite des Ausgangstransistors To bzw. zur negativen Energiever­ sorgungsleitung über einen Strompfad, der den Stromspiegel­ schaltkreis 10 umgeht, wodurch sichergestellt wird, daß ein Strom zu der Diode D bei einem Abfall der Energieversor­ gungsspannung fließt, so daß wiederum das elektrische Po­ tential am Gate des Ausgangstransistors To auf einen kon­ stanten Wert entsprechend dem elektrischen Gate-Potential des Erkennungstransistors Ts beibehalten wird.

Bei dem Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der zwölften Ausführungsform ist es somit möglich, zu verhindern, daß die Laststrom-Beschränkungsarbeitsweise des NPN-Transistors T2 unkorrekt durchgeführt wird, da die Arbeitsweise des Stromspiegelschaltkreises 10 unstabil wird (beispielsweise), oder wenn das elektrische Potential an der negativen Energieversorgungsseite schwankt, wenn der Laststrom ansteigt oder dergleichen. Zusätzlich ist es mög­ lich, zu verhindern, daß der Laststrom-Begrenzungsvorgang unkorrekt durchgeführt wird, wenn kein Strom durch die Di­ ode D beim Abfall der Energieversorgungsspannung fließt, wodurch eine unstabile Gatespannung am Ausgangstransistor To bewirkt werden würde. Im Ergebnis kann der Lastbetäti­ gungsschaltkreis dieser Ausführungsform im Vergleich zum Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der elften Ausführungsform den Laststrom noch stabiler einschränken oder begrenzen.

Die Widerstände A und B wirken als eine Vorspannvor­ richtung; sie sind jedoch nicht auf den Lastbetätigungs­ schaltkreis gemäß der elften Ausführungsform von Fig. 13 beschränkt, sondern auch bei den oben beschriebenen Lastbe­ tätigungsschaltkreisen gemäß den ersten bis neunten Ausfüh­ rungsformen anwendbar und zeigen dort gleiche oder ähnliche Wirkungsweisen. Zusätzlich ist es möglich, nur einen der Widerstände A und/oder B zu verwenden. Weiterhin ist es auch vorteilhaft, da diese Widerstände A und B dazu dienen, einen sehr kleinen Stromfluß zur Stabilisierung des elek­ trischen Basispotentiales des NPN-Transistors T2 oder des elektrischen Gate-Potentials des Ausgangstransistors To zu erzielen, anstelle eines jeden der Widerstände A und B ei­ nen Konstantstromschaltkreis zu verwenden.

Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfin­ dung wurden exemplarisch in der voranstehenden Beschreibung erläutert; es versteht sich jedoch, daß die vorliegende Er­ findung nicht auf diese beschriebenen Ausführungsformen be­ schränkt ist, sondern daß es vielmehr beabsichtigt ist, sämtliche Änderungen, Modifikationen und Abwandlungen mit abzudecken, welche sich aus dem Umfang der Erfindung gemäß obiger Beschreibung, der beigefügten Zeichnung und der noch folgenden Ansprüche ergeben.

Beispielsweise wurde in der obigen Beschreibung von be­ vorzugten Ausführungsformen ein MOS-Transistor sowohl für den Ausgangstransistor To als auch den Erkennungstransistor Ts verwendet; jeder dieser Transistoren To bzw. Ts kann auch als bipolarer Transistor ausgelegt werden. Genauer ge­ sagt, wenn beispielsweise der Lastbetätigungsschaltkreis vom niedrigseitigen Typ gemäß Fig. 3 ist, können der Aus­ gangstransistor To und der Erkennungstransistor Ts auch in Form eines NPN-Bipolartransistors anstelle eines N-Kanal MOS-Transistors ausgelegt sein. Wenn darüber hinaus der Lastbetätigungsschaltkreis vom hochseitigen Typ gemäß Fig. 4 ist, können der Ausgangstransistor To und der Erkennungs­ transistor Ts auch als PNP-Bipolartransistor anstelle eines P-Kanal MOS-Transistors ausgelegt sein.

In der voranstehenden Beschreibung befaßte sich jede der vierten bis zwölften Ausführungsformen mit einem Bei­ spiel eines niedrigseitigen Lastbetätigungsschaltkreises, in welchem der Lastbetätigungsschaltkreis gemäß der ersten Ausführungsform von Fig. 3 als Basisschaltkreis verwendet wird; der Konstantstromschaltkreis 30, der Spannungsbegren­ zungsschaltkreis, der die Energieversorgung unterbrechende Steuerschaltkreis 40 und andere Schaltkreiselemente oder - teile, welche unter Bezug auf die vierten bis zwölften Aus­ führungsformen beschrieben wurden, sind ebenfalls auf Last­ betätigungsschaltkreise abweichend von der ersten Ausfüh­ rungsform anwendbar, beispielsweise für hochseitige Lastbe­ tätigungsschaltkreise.

Beschrieben wurde ein Lastbetätigungsschaltkreis, der in der Lage ist, den Laststrom für eine Last unterhalb ei­ nes bestimmten Wertes mit hoher Genauigkeit festzusetzen oder einzuregeln. In dem Lastbetätigungsschaltkreis ist ein Serienschaltkreis bestehend aus einem Erkennungstransistor und einem NPN-Transistor parallel mit einem Ausgangstransi­ stor zur Zufuhr des Laststromes an die Last verbunden, wo­ bei eine Diode zwischen die Gates des Ausgangstransistors und des Erkennungstransistors gesetzt ist, so daß ein Span­ nungsabfall gleich einem Spannungsabfall im NPN-Transistor erzeugt wird. Zusätzlich ist ein Konstantstromschaltkreis zur Zufuhr eines Konstantstromes mit dem Gate des Erken­ nungstransistors verbunden und ein weiterer Transistor zur Bildung eines Stromspiegelschaltkreises zusammen mit dem NPN-Transistor ist mit dem Gate des Ausgangstransistors verbunden. Dieser Schaltkreisaufbau verhindert, daß ein Grenzwert des Laststromes auf Grund von Ungleichförmigkei­ ten von Schaltkreiselementen oder dergleichen schwankt, so daß eine hochgenaue Laststrombegrenzung oder -beschränkung möglich wird.

Claims (18)

1. Ein Lastbetätigungsschaltkreis mit:
einem Ausgangstransistor zur Zufuhr eines Laststro­ mes an eine Last;
einem Erkennungstransistor mit einem Steueranschluß, der elektrisch mit einem Steueranschluß des Ausgangstran­ sistors verbunden ist, um einen Stromfluß proportional zum Laststrom zu erzeugen, der durch den Ausgangstransi­ stor fließt;
einer Laststrom-Begrenzungsvorrichtung zum Begrenzen des Laststromes durch den Ausgangstransistor auf einen bestimmten Wert auf der Grundlage eines Stromflusses durch den Erkennungstransistor; und
einem Konstantstromschaltkreis zur Zufuhr eines Kon­ stantstromes als Steuersignal zur Betätigung der Last an den Steueranschluß des Erkennungstransistors.

2. Ein Lastbetätigungsschaltkreis mit:
einem Ausgangstransistor zur Zufuhr eines Laststro­ mes an eine Last;
einem Erkennungstransistor zum Erkennen des durch den Ausgangstransistor fließenden Laststromes;
einem ersten Transistor, der in Serie mit dem Erken­ nungstransistor geschaltet ist und zusammen mit dem Er­ kennungstransistor parallel zu dem Ausgangstransistor ge­ schaltet ist, so daß ein Strom proportional zum Laststrom durch den Ausgangstransistor fließt; und
einem zweiten Transistor zum Bilden eines Stromspie­ gelschaltkreises in Verbindung mit dem ersten Transistor, wobei
Steueranschlüsse des Ausgangstransistors und des Er­ kennungstransistors elektrisch miteinander so verbunden sind, daß der Ausgangstransistor und der Erkennungstran­ sistor ungefähr gleichzeitig in Antwort auf ein Steuersi­ gnal zur Betätigung der Last betrieben werden, wobei ein Spannungspegel am Steueranschluß des Ausgangstransistors durch einen Strom geändert wird, der durch den zweiten Transistor fließt, um den Laststrom auf einen bestimmten Wert zu begrenzen, wobei der Schaltkreis weiterhin auf­ weist:
eine Spannungsabfallvorrichtung, welche zwischen die Steueranschlüsse des Ausgangstransistors und des Erken­ nungstransistors geschaltet ist, um einen Spannungsabfall zu erzeugen, der im wesentlichen gleich einem Spannungs­ abfall ist, der sich in dem ersten Transistor ergibt, wenn ein Strom proportional zum Laststrom durch den Er­ kennungstransistor fließt, so daß eine im wesentlichen vollständige Übereinstimmung der Betriebspunkte von Aus­ gangstransistor und Erkennungstransistor hergestellt wird; und
einen Konstantstromschaltkreis zum Liefern eines Konstantstromes als besagtes Steuersignal an den Steuer­ anschluß des Erkennungstransistors.

3. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 2, wobei der Ausgangstransistor und der Erkennungstransistor aus MOS-Transistoren gebildet sind, deren Drains miteinander verbunden sind und deren Gates die Steueranschlüsse bil­ den, welche miteinander in einem Zustand verbunden sind, in welchem die Spannungsabfallvorrichtung zwischenge­ schaltet ist.

4. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 3, wobei der MOS-Transistor, der sowohl den Ausgangstransistor als auch den Erkennungstransistor bildet, vom N-Kanal-Typ ist, wobei der Konstantstromschaltkreis den Konstantstrom zu der Gateseite des Erkennungstransistors liefert, wel­ che den Steueranschluß hiervon bildet und wobei der zwei­ te Transistor den Konstantstrom aufnimmt, der von dem Konstantstromschaltkreis über die Spannungsabfallvorrich­ tung an das Gate des Ausgangstransistors geliefert wird, welches den Steueranschluß hiervon bildet.

5. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 3, wei­ terhin mit einer Entladevorrichtung zum Durchführen eines Entladevorganges seitens des Gates des Ausgangstransi­ stors, wenn der Ausgangstransistor durch Unterbrechen der Zufuhr des Konstantstromes von dem Konstantstromschalt­ kreis abgeschaltet wird.

6. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 2, wobei der erste Transistor und der zweite Transistor aus bipo­ laren Transistoren gebildet sind, deren Basen gemeinsam zusammengefaßt sind und deren Emitter gemeinsam zusammen­ gefaßt sind, wobei ein Kollektor des bipolaren Transi­ stors, der den ersten Transistor bildet mit dem Erken­ nungstransistor verbunden ist und weiterhin mit den ge­ meinsam verbundenen Basen verbunden ist, wohingegen ein Kollektor des bipolaren Transistors, der den zweiten Transistor bildet, mit dem Steueranschluß des Ausgangs­ transistors verbunden ist.

7. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 6, wobei die Spannungsabfallvorrichtung ein Halbleiterelement ist, welches eine Vorwärtsspannung mittels eines PN-Überganges erzeugt.

8. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 2, wobei der erste Transistor und der zweite Transistor mit MOS- Transistoren gebildet sind, deren Gates gemeinsam verbun­ den sind und deren Sources gemeinsam verbunden sind, wo­ bei eine Drain des MOS-Transistors, der den ersten Tran­ sistor bildet, mit dem Erkennungstransistor und weiterhin mit den gemeinsam verbundenen Gates verbunden ist, wäh­ rend eine Drain des MOS-Transistors, der den zweiten Transistor bildet, mit dem Steueranschluß des Ausgangs­ transistors verbunden ist.

9. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 8, wobei die Spannungsabfallvorrichtung aus einem MOS-Transistor gebildet ist, der dafür ausgelegt ist, einen Spannungsab­ fall über eine Gate/Source-Spannung hiervon zu erzeugen.

10. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 2, wo­ bei der Konstantstromschaltkreis einen dritten Transistor und einen vierten Transistor zur Bildung eines Stromspie­ gelschaltkreises und einer Konstantstromquelle zusammen mit dem dritten Transistor aufweist, geschaltet zwischen positive und negative Energieversorgungsleitungen zur Herstellung eines Konstantstromflusses durch den dritten Transistor, wobei der vierte Transistor mit dem Steueran­ schluß des Erkennungstransistors verbunden ist, um einen Konstantstrom zu liefern, der proportional zu dem Strom­ fluß durch den dritten Transistor ist, wobei der Kon­ stantstrom durch den vierten Transistor zu dem Steueran­ schluß des Erkennungstransistors erfolgt.

11. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 10, wo­ bei der dritte Transistor und der vierte Transistor aus bipolaren Transistoren gebildet sind, deren Basen gemein­ sam zusammengefaßt sind und deren Emitter gemeinsam zu­ sammengefaßt sind, wobei ein Kollektor des bipolaren Transistors, der den dritten Transistor bildet, mit der Konstantstromquelle verbunden ist und weiterhin mit den gemeinsam zusammengefaßten Basen verbunden ist, wohinge­ gen ein Kollektor des bipolaren Transistors, der den vierten Transistor bildet, mit dem Steueranschluß des Er­ kennungstransistors verbunden ist.

12. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 11, wo­ bei der Konstantstromschaltkreis einen fünften Transistor in Form eines bipolaren Transistors identisch zum vierten Transistor beinhaltet, wobei eine Basis des fünften Tran­ sistors mit dem Kollektor des vierten Transistors verbun­ den ist, der Emitter hiervon mit dem Emitter des vierten Transistors und ein Kollektor hiervon mit der Energiever­ sorgungsleitung der Konstantstromquelle auf der gegen­ überliegenden Seite des dritten Transistors verbunden ist, wobei weiterhin ein sechster Transistor in Form ei­ nes bipolaren Transistors vorgesehen ist, der identisch zum vierten Transistor ist, wobei ein Emitter des sech­ sten Transistors mit dem Kollektor des vierten Transi­ stors, eine Basis hiervon mit dem Kollektor des fünften Transistors und ein Kollektor hiervon mit der Basis des Erkennungstransistors verbunden ist, wobei ein Konstant­ strom proportional zu einem durch den sechsten Transistor zum dritten Transistor laufenden Stromes dem Steueran­ schluß des Erkennungstransistors zugeführt wird, um Stromschwankungen auf Grund des Early-Effekts im vierten Transistor zu vermeiden.

13. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 11, wo­ bei in dem Konstantstromschaltkreis derjenige bipolare Transistor, dessen Kollektor mit dem Steueranschluß des Erkennungstransistors verbunden ist, einen zweiten Kol­ lektor aufweist, der mit dem Steueranschluß des Ausgangs­ transistors verbunden ist, wobei ein Konstantstrom direkt durch den zweiten Kollektor dem Steueranschluß des Aus­ gangstransistors zugeführt wird.

14. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 2, wei­ terhin mit einer Begrenzungsvorrichtung zum Halten einer Spannung am Steueranschluß des Ausgangstransistors auf einem Spannungswert unterhalb eines bestimmten Wertes.

15. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 2, wei­ terhin mit:
einem siebten Transistor zur Bildung eines Strom­ spiegelschaltkreises zusammen mit dem ersten und dem zweiten Transistor;
einem unterbrechenden Steuerschaltkreis zum Abschal­ ten des Ausgangstransistors und des Erkennungstransistors wenn auf der Grundlage eines Stromflusses durch den sieb­ ten Transistor erkannt wird, daß der Laststrom einen Überstrom oberhalb eines bestimmten Wertes erreicht und weiterhin zum Einschalten des Ausgangstransistors und des Erkennungstransistors, wenn danach erkannt wird, daß der Laststrom den Überstromwert verlassen hat.

16. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 15, wo­ bei der unterbrechende Steuerschaltkreis eine Verzöge­ rungsvorrichtung beinhaltet zum Abschalten des Ausgangs­ transistors und des Erkennungstransistors nach dem Ver­ streichen einer bestimmten Zeitdauer vom Erkennen des Überstromes an.

17. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 2, wei­ terhin mit einer Vorspannungsvorrichtung zwischen dem Steueranschluß des Ausgangstransistors und einem Aus­ gangsanschluß hiervon zum Bilden eines Strompfades, der den zweiten Transistor übergeht, um den Betrieb des Aus­ gangstransistors zu stabilisieren.

18. Lastbetätigungsschaltkreis nach Anspruch 2, wei­ terhin mit einer Vorspannungsvorrichtung zwischen einem Steueranschluß des zweiten Transistors und einer Energie­ versorgungsleitung, die mit einem Ausgangsanschluß des zweiten Transistors verbunden ist, um einen Strompfad zur Stabilisierung des Betriebs des zweiten Transistors zu bilden.