DE1249922B - Schaltungsanordnung zum wahlweisen Durchschalten zweier je an einem Eingangsleitungszweig anliegender Wechselspannungen zu einem Ausgangsklemmenpaar - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/18

. Nummer: . 1 249 922
Aktenzeichen: U10855 VIII a/21 al
Anmeldetag: 30. Juni 1964
Auslegetag: 14. September 1967

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum wahlweisen Durchschalten zweier, je an einem Eingangsleitungszweig anliegender Wechselspannungen zu einem Ausgangsklemmenpaar, wobei jeder Eingangsleitungszweig ein von gegeneinander in Reihe geschalteten Dioden gebildetes Diodenpaar enthält, dessen Schaltzustand durch ein an dem gemeinsamen Verbindungspunkt der jeweiligen beiden Dioden anliegendes Schaltsignal beeinflußbar ist und wobei die Eingangsleitungszweige parallel an ein Ende der Primärwicklung eines Ausgangstransformators angeschlossen sind.

Neben Schaltungsanordnungen, bei denen ein aus einer Diode bestehender Schalter in jedem Eingangsleitungszweig liegt, ist aus der Deutschen Auslegeschrift 1084 309 ein Diodenschalter für hohe Frequenzen bekannt, bei dem jeweils zwei gegeneinandergeschaltete Dioden vorgesehen sind. Zum sicheren Betrieb dieses Schalters benötigt man für jedes Diodenpaar eine weitere Kurzschlußdiode, damit eine ao sichere Schaltung erzielt wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Schaltungsanordnung der bekannten Art, wo man eine sichere Abschaltung des jeweils nicht benutzten. Schalters ohne zusätzliches Kurzschlußelement er- «5 reicht.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die eine von zwei Transistorstufen, welche in an sich bekannter Weise so zusammengeschaltet sind, daß sie jeweils einen gegensinnigen Schaltzustand aufweisen, an eine von Steuersignalen geschaltete Schmitt-Triggerschaltung angeschlossen ist, wobei die beiden Werte der Ausgangsspannung des Schmitt-Triggers die Eingangsstufe sperren bzw. leitend machen und daß die Kollektoren der genannten Transistorstufen jeweils über einen Widerstand mit dem den Dioden eines Diodenpaares gemeinsamen Schaltungspunkt verbunden sind.

Der Ausgangstransformator, an den die beiden Schalter aus je zwei gegeneinandergeschalteten Dioden angekoppelt sind, erzeugt einen Spannungsabfall, der auf den jeweils gesperrten Diodenschalter wirkt. Der Verbindungspunkt des jeweils gesperrten Diodenschalters liegt auf einer Spannung, die der jeweiligen Restspannung des zugehörigen Transistors gleich ist. Man muß den Widerstand des Ausgangstransformators so bemessen, daß der Spannungsabfall in demselben größer als die Restspannung des genannten Transistors ist, wodurch man eine sichere Sperrung erzielt. Die Schaltung nach der Erfindung kommt außerdem mit einer vergleichsweise geringen Schaltleistung aus.

Schaltungsanordnung zum wahlweisen
Durchschalten zweier je an einem Eingangsleitungszweig anliegender Wechselspannungen
zu einem Ausgangsklemmenpaar

Anmelder:

United Aircraft Corporation,

East Hartford, Conn. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Phys. W. Kemp, Patentanwalt,

Köln-Lindenthal, Stadtwaldgürtel 20-22

Als Erfinder benannt:

Richard Francis Lach, Hartford, Conn. (V. St. A:)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom LJuIf 1963 (291710) —

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung zeigt.

In der Zeichnung ist ein Gleichstromsteuersignal e an den Steuereingangsklemmen angebracht. Die Größe des Steuersignals e_t bestimmt, welches der beiden Wechselstromsignale e_x oder e₂ an die Primärwicklung des Ausgangstransformators T₁ angelegt wird. Wenn die Steuerspannung e_i unter dem Wert K liegt, erscheint die Eingangswechselspannung e_t an der Sekundärwicklung des Transformators T₁, und wenn e,_t den Wert K übersteigt, erscheint die Eingangswechselspannung e₂ am Ausgangskreis.

Für die Beschreibung der Arbeitsweise des neuen Halbleiterschalters nach der Erfindung wird angenommen, daß die Steuerspannung e_t zunächst unter einem vorgegebenen Wert K liegt. Die Spannung e_t abzüglich des Spannungsabfalls an einem Teil des Potentiometers R₁ und des Widerstandes R₂ wird der Basiselektrode des Transistors Q₁ zugeführt. Durch entsprechende Einstellung des Kontaktarmes des Potentiometers R₁ reichen Werte von e_t, die niedriger als K sind, und welche der Basiselektrode des Transistors Q₁ zugeführt werden, nich aus, um den Transistor leitend zu machen. Die Transistoren Q₁ und Q₂ bilden zusammen mit den Widerständen R₂, R₃, R_v R₅, R₆, R₁ und Kondensator C₂ einen Schmitt-

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Trigger. Wenn also Q₁ nicht leitend ist, ist der Transistor Q₂ gesättigt. Deshalb ist die Kollektorspannung am Transistor Q₂ sehr niedrig. Eine weitere Schwächung der niedrigen Kollektorspannung am Transistor Q₂ wird durch die Widerstände R₉ und R₈ erreicht, so daß die Basisspannung des Transistors Q₃ nicht ausreicht, um diesen leitend zu machen. In nichtleitendem Zustand ist die Kollektorspannung des Transistors Q₃ sehr hoch. Diese hohe Spannung wird durch den Vorwiderstand R₁₀ der gemeinsamen Anodenverbindung eines Halbleiterschalters zugeführt, welche aus gegeneinander in Reihe geschalteten Dioden D₂ und D₃ besteht. Diese Dioden D₂ und D₃ werden auf diese Weise positiv vorgespannt, so daß die Eingangsspannung e_x an die Primärwicklung des Ausgangstransformators T₁ übertragen wird. Dessen. Primärwicklungswiderstand muß mindestens so groß sein, daß der auftretende Spannungsabfall größer als die Restspannung des Transistors Q₃ ist. Dadurch werden die Dioden D₆ und D₇ gesperrt. ao Wenn die Triggerspannung e_t den iC-Wert über- · steigt, wird der Schmitt-Trigger umgekippt, was zur Folge hat, daß Transistor Q₂ in den ungesättigten (gesperrten) Zustand und Transistor Q₁ in den gesättigten (leitenden) Zustand kommt. Bei abgeschaltetem Transistor Q₂ ist die Kollektorspannung an seiner Kollektorelektrode hoch, wodurch genügend Strom in die Basiselektrode des Transistors Q₃ fließt, und ihn dadurch in die Sättigung steuert. Die Kollektorspannung an Q₃ sinkt hierdurch auf einen sehr niedrigen Wert ab. Der niedrigen Kollektorspannung an Q₃ zufolge kommen die Dioden D₂ und D₃ aus ihrem leitenden Zustand und sperren die Spannung ^₁ vom Ausgangskreis ab. Gleichzeitig übernimmt die niedrige Ausgangsimpedanz des gesättigten Transistors Q₃ den Strom von der. Basis des Transistors Q₄ und veranlaßt somit diesen Transistor nicht leitend zu werden: das heißt, daß ein Stromweg von der Spannungsquelle durch Widerstand i?₁₂, Diode D₄ und Transistor Q₃ zur Erde geschaffen wird. So erreicht die Kollektorspannung des Transistors Q₄. einen hohen Wert. Die hohe Kollektorspannung an Transistor Q₄ wird durch Widerstand R_u an die gemeinsame Anodenverbindung von gegeneinander in Reihe geschalteten Dioden D₆ und D₇ angelegt und spannt dabei diese Dioden in der Leitungsrichtung vor. Durch Leiten der Dioden D₆ und D₇ wird die Eingangsspannung e₂ mit dem Ausgangskreis verbunden.

Die Ein- und Ausschaltwerte der Triggerspannung e_t sind gewöhnlich nicht dieselben. Dieser Hystereseeffekt ist jedoch innerhalb gewisser Grenzen regulierbar durch die Einstellung der Widerstände des Schmitt-Triggerkreises.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum wahlweisen Durchschalten zweier je an einem Eingangsleitungszweig anliegender Wechselspannungen zu einem Ausgangsklemmenpaar, wobei jeder Eingangsleitungszweig ein von gegeneinander in Reihe geschalteten Dioden gebildetes Diodenpaar enthält, dessen Schaltzustand durch ein an dem gemeinsamen Verbindungspunkt der jeweiligen beiden Dioden anliegendes Schaltsignal beeinflußbar ist und wobei die Eingangsleitungszweige parallel an ein Ende der Primärwicklung eines Ausgangstransformators angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die eine von zwei Transistorstufen (Q₃, Q₄), welche in an sich bekannter Weise so zusammengeschaltet sind, daß sie jeweils einen gegensinnigen Schaltzustand aufweisen, an eine von Steuersignalen geschaltete Schmitt-Triggerschaltung angeschlossen ist, wobei die beiden Werte der Ausgangsspannung des Schmitt-Triggers die Eingangsstufe sperren bzw. leitend machen und daß die Kollektoren der genannten Transistorstufen jeweils über einen Widerstand (R₁₀, R₁J mit dem den Dioden eines Diodenpaares gemeinsamen Schaltungspunkt verbunden sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kollektor-Basis-Kopplung der beiden Transistorstufen (Q₃, ,Q₄), wobei in die KoI-lektor-Basis-Verbindung zwei Dioden (D₄, D₅) in Gegenreihenschaltung eingeschaltet sind, deren gemeinsamer. Verbindungspunkt an den Kollektorspannungsanschluß angeschlossen ist.

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40 In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1083 859, 1084 309, 956.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 647/489 9.67 ι Bundesdruckerei Berlin