DE1253305B

DE1253305B -

Info

Publication number: DE1253305B
Application number: DEF49636A
Authority: DE
Filing date: 1966-07-07
Publication date: 1973-11-15
Also published as: DE1253305C2

Description

Schaltungsanordnung mit einer Kippschaltung zur Überwachung eines Spannungsbereiches Allgemein versteht man unter einem Schmitt-Trigger eine Schaltungsanordnung, deren Ausgangsspannung sich sprunghaft ändert, wenn das Eingangspotential einen bestimmten Ansprechschwellwert überschreitet. Wächst das Eingangspotential darüber hinaus weiter an, so ändert sich die Ausgangsspannung nicht mehr. Eine ebenfalls sprunghafte Änderung der Ausgangsspannung tritt erst wieder ein, wenn das Eingangspotential die Ansprechschwelle wieder unterschreitet.
Es ist oft notwendig, nicht nur einen einzelnen Spannungswert, sondern einen von zwei bestimmten Potentialwerten begrenzten Spannungsbereich zu überwachen. In einem solchen Fall soll die überwachende Schaltungsanordnung jedes Mal dann ein Signal abgeben bzw. ihre Ausgangsspannung ändern, wenn die beiden Potentialwerte über- oder unterschritten werden. Ein weiteres Ansteigen oder Absinken der Eingangsspannung über bzw. unter den betreffenden Schwellwert soll keine Änderung der Ausgangsspannung auslösen.
Es sind bereits Schaltungen bekanntgeworden, die diese Aufgaben erfüllen.
So hat man zum Überwachen eines Spannungsbereiches zwei miteinander gekoppelte Schmitt-Trigger verwendet, die verschiedene Ansprechschwellen erhalten und deren Ausgängen eine gesonderte Auswertestufe nachgeschaltet ist. Diese Schaltungsanordnung hat den Nachteil, daß sie einen sehr großen Aufwand erfordert.
Weiter ist eine Schaltungsanordnung bekanntgeworden, bei der ein Schmitt-Trigger vorgesehen ist, dessen gesteuerter Teil aus zwei parallel geschalteten getrennt steuerbaren Verstärkerelementen besteht, deren Steuerelektroden mit zwei, einen direkten und einen umgekehrten Wert liefernden Ausgängen einer durch die Eingangsspannung gesteuerten Phasenumkehrstufe verbunden sind. Nachteilig ist dabei, daß die Phasenumkehrstufe einen temperaturabhängigen Gleichstromverstärker darstellt und die beiden Ansprechschwellen sehr stark von der Umgebungstemperatur abhängig werden.
Die Nachteile der bekannten Schaltungsanordnungen werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß in Reihe zum Emitter des Eingangstransistors T1 eines an sich bekannten Schmitt-Triggers mit den beiden Transistoren T 1 und T 4 ein weiterer Transistor T3 angeordnet ist, der von einem zweiten Eingangstransistor T2 gesteuert wird, dessen Emitter über einen nichtlinearen Widerstand, beispielsweise eine Diode, mit dem allen Transistoren gemeinsamen Emitterwiderstand verbunden ist, und daß die beiden Eingangstransistoren T 1 und T 2 unmittelbar von der Eingangsspannung gesteuert werden.
In Weiterbildung der Erfindung sind mehrere nichtlineare Widerstände mit unterschiedlichen Durchlaß- bzw. Durchbruchspannungen durch einen Stufenschalter zwischen dem Transistor T2 und den für alle Transistoren gemeinsamen Widerstand wahlweise einschaltbar.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung im nachstehenden näher beschrieben und erläutert werden.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach der Erfindung dar. Über die Klemmen 1 und 2 wird die zu überwachende Spannung der Schaltung zugeführt. Ist die Eingangsspannung kleiner als der Spannungsabfall am gemeinsamen Emitterwiderstand R 5, so sind die Transistoren T 1 und T 2 gesperrt, die Transistoren T 3 und T4 sind infolge des Spannungsabfalls an R4 bzw. R 6 leitend, an den Ausgangsklemmen 3 und 4 tritt eine niedrige Ausgangsspannung auf.
Wird nun die Eingangsspannung so weit erhöht, daß der Transistor T 1 leitend wird, so wird der Transistor T4 gesperrt, die Ausgangsspannung steigt an. Der Transistor T2 bleibt dabei weiterhin gesperrt, da der Ansprechwert für den Transistor T2 durch den nichtlinearen Widerstand D höher liegt als der des Transistors T l.
Eine weitere Erhöhung der Eingangsspannung hat zur Folge, daß je nach der Durchbruchspannung des nichtlinearen Widerstandes D auch der Ansprechwert des Transistors T2 erreicht wird. Dieser wird leitend und sperrt dadurch den Transistor T3, wodurch T 4 wieder leitend wird und die Ausgangsspannung wieder absinkt. Das Sperren des Transistors T3 hat weiter zur Folge, daß der Basisstrom des Transistors T 1 unterbunden und somit bei weiterem Ansteigen der Eingangsspannung die Eingangsspannungsquelle nicht mehr durch den Basisstrom des Transistors T1 belastet wird. Die beiden Transistoren T l und T 2 werden durch die beiden Widerstände R 1 und R 3 entkoppelt.
In entsprechender Weise treten die eben beschriebenen Vorgänge auf, wenn die Eingangsspannung von hohen Werten aus erniedrigt wird.
Die Breite des zu überwachenden Spannungsbereiches wird in einfacher Weise dadurch variiert, daß mittels eines Stufenschalters S mehrere nichtlineare Widerstände mit unterschiedlichen Durchbruchspannungen zwischen dem Emitter des Transistors T2 und dem allen Transistoren gemeinsamen Emitterwiderstand R 5 wahlweise eingeschaltet werden.
Soll der Spannungsbereich sehr breit gemacht werden, so muß der nichtlineare Widerstand eine hohe Durchbruchspannung aufweisen, und der Widerstand R 2 muß durch eine Zenerdiode ersetzt werden.
Als nichtlineare Widerstände können beispielsweise Dioden oder Zenerdioden Verwendung finden.

Claims

Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung mit einer Kippschaltung zur Überwachung eines Spannungsbereiches, dadurch gekennzeichnet, daß in R4ee zum Emitter des Eingangstransistors (T 1} eines an sich bekannten Schmitt-Triggers mit zwei Transistoren (T1; T4) ein weiterer Transistor (T3) angeordnet ist, der von einem zweiten Eingangstransistor (T2) gesteuert wird, dessen Emitter über einen nichtlinearen Widerstand, beispielsweise eine Diode, mit dem allen Transistoren gemeinsamen Emitterwiderstand verbunden ist und die beiden Eingangstransistoren (T1, T2) unmittelbar von der Eingangsspannung gesteuert werden.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere nichtlineare Widerstände mit unterschiedlichen Durchlaß-bzw. Durchbruchspannungen durch einen Stufenschalter zwischen den zweiten Eingangstransistor (T2) und den allen Transistoren gemeinsamen Emitterwiderstand wahlweise einschaltbar sind.