Schaltungsanordnung zur Beseitigung des Temperatureinflusses auf den
Sperrzustand eines Transistors In gewissen Schaltungen, z. B. bei Schaltverstärkerii
oder bei bistabilen Kippschaltungen, wird die Sperrung eines Transistors mittels
eines Spannungsteilers vorgenommen. In F i g. 1 ist eine solche Sperrschaltuno,
dargestellt. Dabei bleiben die gestrichelt eingetragenen Schaltelemente zunächst
außer Betracht. Der Transistor 1 liegt mit seiner Basis 4 zwischen zwei Widerständen
5 und 6, die als Spannungsteiler zwischen die an den Klemmen
7 und 8 liegende Spannung geschaltet sind. Der Spannungsteiler ist
so ausgelegt, daß an der Basis des Transistors eine positive Spannung gegenüber
dem Emitter, der auf dem Potential 0 liege, auftritt. Auf diese Weise wird
der vom Emitter zum Kollektor fließende Arbeitsstrom des Transistors gesperrt.Circuit arrangement for eliminating the influence of temperature on the blocking state of a transistor. B. in Schaltträgerii or bistable multivibrators, the blocking of a transistor is carried out by means of a voltage divider. In Fig. 1 such a locking circuit is shown. The switching elements shown in dashed lines are initially disregarded. The transistor 1 has its base 4 between two resistors 5 and 6, which are connected as a voltage divider between the voltage applied to the terminals 7 and 8 . The voltage divider is designed in such a way that a positive voltage occurs at the base of the transistor in relation to the emitter, which is at 0 potential. In this way, the operating current of the transistor flowing from the emitter to the collector is blocked.
Während dieses Sperrzustandes fließt bei Raumtemperatur
(25' Q ein positiver Basisstrom von wenigen Mikroampere. Dieser von der Basis
kommende Strom fließt ün wesentlichen zum Kollektor. Bei hohen Umgebungstemperaturen
tritt eine wesentliche Erhöhung des eben erläuterten Sperrstromes ein. Er beträgt
dann etwa 200 bis 300 Mikroampere. Da dieser Strom ebenfalls über den Widerstand
6
des Spannungsteilers geliefert werden muß, sinkt das an der Basis des Transistors
liegende Potential erheblich ab, so daß die Sperrung des Transistors herabgesetzt
oder gar beseitigt wird.During this blocking state, a positive base current of a few microamps flows at room temperature (25 'Q. This current coming from the base flows essentially to the collector. At high ambient temperatures there is a significant increase in the blocking current just explained. It is then around 200 to 300 microamps Since this current must also be supplied via the resistor 6 of the voltage divider, the potential at the base of the transistor drops considerably, so that the blocking of the transistor is reduced or even eliminated.
Um diesen Temperatureinfluß auf den Sperrzustand des Transistors zu
beseitigen oder wenigstens herabzusetzen, ist es bekannt, temperaturabhängige Widerstände
entweder parallel oder in Reihe mit dem im Basis-Emitter-Kreis liegenden Widerstand
des Spannungsteilers zu schalten. In F i g. 1
sind diese temperaturabhängigen
Widerstände gestrichelt dargestellt und mit 9 und 10 bezeichnet. Die
Widerstandswerte dieser temperaturabhängigen Widerstände vermindern sich mit zunehmender
Temperatur. Der Nachteil dieser bekannten Schaltung besteht in den verhältnismäßig
hohen Kosten für die temperaturabhängigen Widerstände, in der Notwendigkeit von
Normalwiderständen zur Anpassung und in der Spannungsabhängigkeit der gesamten Schaltung.
Diese Spannungsabhängigkeit bedeutet, daß die nichtlinearen Widerstände in Abhängigkeit
der zwischen den Klemmen 7 und 8 wirkenden Spannung bemessen werden
müssen. Dies liegt daran, daß die Temperatur der nichtlinearen Widerstände nicht
nur von der Außentemperatur abhängt, sondern auch von dem sie durchfließenden Strom.In order to eliminate or at least reduce this temperature influence on the blocking state of the transistor, it is known to connect temperature-dependent resistors either in parallel or in series with the resistor of the voltage divider located in the base-emitter circuit. In Fig. 1 , these temperature-dependent resistors are shown in dashed lines and denoted by 9 and 10. The resistance values of these temperature-dependent resistors decrease with increasing temperature. The disadvantage of this known circuit is the relatively high cost of the temperature-dependent resistors, the need for standard resistors for adaptation and the voltage dependency of the entire circuit. This voltage dependency means that the non-linear resistances must be dimensioned as a function of the voltage acting between terminals 7 and 8. This is because the temperature of the non-linear resistors depends not only on the outside temperature, but also on the current flowing through them.
Zur Vermeidung der Nachteile der obigen bekannten Schaltung wird nach
der vorliegenden Erfindung eine Schaltung vorgeschlagen, die dadurch igekennzeichnet
ist, daß zur Beseitigung des Temperatureinflusses auf den Sperrzustand des Transistors
eine mit ihrer Durchlaßrichtung von der Basis des Transistors fortweisende Diode,
deren temperaturabhängiger Sperrstrom etwa die gleichen Werte durchläuft wie der
temperaturabhängige Sperrstrom von der Basis zum Kollektor des Transistors, parallel
zu dem im Basis-Emitter-Kreis liegenden Widerstand des Spannungsteilers liegt.To avoid the disadvantages of the above known circuit is after
proposed a circuit of the present invention which is characterized thereby
is that to eliminate the temperature influence on the blocking state of the transistor
a diode pointing away from the base of the transistor with its forward direction,
whose temperature-dependent reverse current passes through roughly the same values as the
temperature-dependent reverse current from the base to the collector of the transistor, in parallel
to the resistance of the voltage divider in the base-emitter circuit.
In Fig. 2 ist die Schaltung nach der Erfindung dargestellt. Soweit
es sich in dieser Figur um die gleichen Elemente wie in Fig. 1 handelt, werden
auch die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet. Parallel zu dem
im Basis-Emitter-Kreis liegenden Widerstand 6 des Spannungsteilers ist die
Diode 11 geschaltet. Sie liegt so, daß ihre Durchlaßrichtung von der Basis
4 des Transistors fortweist. Es wurde bereits festgestellt, daß der temperaturabhängige
positive Sperrstrom von der Basis 4 im wesentlichen zum Kollektor 2 fließt. Wenn
nun der Sperrstrom der Diode 11 die gleichen temperaturabhängigen Werte wie
der Sperrstrom der Basis zum Kollektor durchläuft, so wird der beim Steigen der
Temperatur zusätzlich fließende Basisstrom über die Diode 11 geliefert, da
ihr Sperrstrom im gleichen Maße mit der Temperatur wächst. Der über den Widerstand
6 fließende Strom bleibt unverändert und damit auch das an der Basis 4 liegende
Potential. Die Gleichheit der temperaturabhängigen Sperrströme der Diode und der
Basis-Kollektor-Strecke erzielt man in einfacher Weise dadurch, daß man gleiche
Materialien verwendet. Wird also zum Aufbau des Transistors Gerinanium verwendet,
so wird auch eine Germaniumdlode parallel zum Spannungsteilerwiderstand geschaltet.In Fig. 2, the circuit according to the invention is shown. Insofar as the elements in this figure are the same as in FIG. 1 , the same reference numerals are used as in FIG. 1 . The diode 11 is connected in parallel with the resistor 6 of the voltage divider located in the base-emitter circuit. It is located so that its forward direction points away from the base 4 of the transistor. It has already been established that the temperature-dependent positive reverse current flows from the base 4 essentially to the collector 2. If the reverse current of the diode 11 now runs through the same temperature-dependent values as the reverse current from the base to the collector, the additional base current flowing when the temperature rises is supplied via the diode 11 , since its reverse current increases with the temperature to the same extent. The current flowing through the resistor 6 remains unchanged and thus also the potential on the base 4. The equality of the temperature-dependent reverse currents of the diode and the base-collector path is achieved in a simple manner by using the same materials. So if Gerinanium is used to build the transistor, a germanium diode is also connected in parallel to the voltage divider resistor.
Die Anordnung nach der Erfindung ist spannungs-"unabhängig,
, da der über die Diode 11 fließende
Sperrstrom sich
mit der anliegenden Spannung praktisch nicht ändert. Die Anordnung behält also ihre
Temperaturunabhängigkeit bezüglich des Sperrzustandes bei verschiedenen zwischen
den Klemmen 7
und 8 liegenden Spannungen.The arrangement according to the invention is voltage "independent, because the current flowing through the diode 11 reverse current practically does not change with the applied voltage. Thus, the arrangement maintains its temperature independence with respect to the locked state at different between the terminals 7 and 8, voltages lying.