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Gegenstand der Erfindung ist ein Halbleiterschalter, der sich durch einen geringen Sperrstrom auszeichnet.
Der Verwendung von Schalttransistoren in Anlagen, die starken Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, z. B. in Verkehrssignalanlagen, sind insoferne Grenzen gesetzt, als bei höheren Temperaturen unzulässig hohe Sperrströme auftreten. Wenn beispielsweise Schalttransistoren zur Ein- und Ausschaltung von zur Bestimmung von Schaltzeiten dienenden RC-Kreisen verwendet werden, so kann bei höheren Temperaturen der Fall eintreten, dass der Sperrstrom des Schalttransistors eine solche Grösse erreicht, bei der eine merkliche Auf- oder Entladung des Kondensators im RC-Kreis auch im Sperrstand des Transistors auftritt, die zu Fehlauslösungen Anlass gibt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das Auftreten von temperaturabhängigen Strömen im Sperrzustand des Transistors durch schaltungstechnische Massnahmen zu unterdrücken.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen dem ein-bzw. auszuschaltenden Lastwiderstand und dem Kollektor eines in Serie liegenden Schalttransistors eine in bezug auf dessen Durchlassrichtung gleichsinnig angeschlossene Diode geschaltet ist, deren Sperrstrom wesentlich geringer ist als der Sperrstrom des Schalttransistors und dass an den Verbindungspunkt des Schalttransistors mit der Diode ein Ableitwiderstand angeschlossen ist, der mit seinem andern Ende an einem bei gesperrtem Schalttransistor die Richtung des Spannungsabfalles an Lastwiderstand und Diode umkehrenden Sperrpotential liegt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Fig. 1 der Zeichnungen zeigt die prinzipielle Schaltung des erfindungsgemässen Halbleiterschalters, Fig. 2 zeigt eine etwas detailliertere Schaltungsvariante mit mehreren Schaltstufen.
In Fig. 1 ist der eigentliche Schalttransistor mit-Tr---bezeichnet, mit-D-ist eine spezielle Diodemit auch bei höheren Temperaturen minimalem Sperrstrom-bezeichnet.-RL--symbolisiert einen Lastwiderstand und --Ro-- einen Ableitwiderstand. Der Knotenpunkt, in dem die leitenden Verbindungen vom Kollektor
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bezeichnet.
Die Betriebsspannung der ganzen Anordnung liegt zwischen dem Emitter des Transistors-Tr-und dem
Ende des Lastwiderstandes Das Potential-c--des Knotenpunktes-A-- hängt vom Schaltzustand des
Transistors-Tr-ab ; bei durchgeschaltetem Transistor-Tr-nimmt das Potential --°- des Knotenpunktes - nahezu den Wert des Emitterpotentials an und es kommt zu einem Stromfluss über die Diode-D-und den Lastwiderstand--RL--.
Im Sperrzustand des Transistors-Tr-wird das Potential-., f- bestimmt durch das am Ableitwiderstand - liegende Sperrpotential, das so gewählt ist, dass die Diode --D-- in den Sperrzustand versetzt wird und ein Abfliessen des Sperrstromes des Transistors-Tr-über den Lastwiderstand-RL--verhindert wird. Dadurch werden vor allem Fehleinschaltungen des Verbrauchers-Ri-durch den bei höheren Temperaturen auftreten- den relativ grossen Transistor-Reststrom vermieden.
In Fig. 2 sind drei Halbleiterschaltstufen zur Ein-und Ausschaltung von zur Bestimmung von Schaltzeiten dienenden RC-Kreisen angedeutet. Die Transistoren der drei Stufen sind mit--Trl, Tr2 und Tr3-- bezeichnet, deren Emitter an der Betriebsspannung-U-liegen. Durch die einzelnen Halbleiterscha11stufen werden jeweils die Widerstände--RI bzw. R2 oder R3-- eingeschaltet, über die dann der Kondensator-C-aufgeladen wird, wodurch entsprechend der jeweiligen Zeitkonstante weiter ein entsprechender Verbraucher betätigt wird.
Die den Transistoren zugeordneten Dioden sind mit --D1, D2 und D3-und die entsprechenden Ableitwiderstände mit--R-- bezeichnet.
Das an der Verbindungsstelle der Widerstände-Rl, R2 und R3-mit dem Kondensator --C-- auftretende Potential hängt vom Widerstandswert des jeweils eingeschalteten Widerstandes ab ; es liegt jedoch immer zwischen dem Wert der Betriebsspannung-U-- und dem Erdpotential. Da die Ableitwiderstände-Ro-zwischen den zugehörigen Dioden --D1, D2 und D3-- und Erdpotential liegen, erhalten die den jeweils gesperrten Transistoren zugeordneten Dioden eine Sperrspannung, die ein Abfliessen der Transistor-Restströme über die entsprechenden Widerstände verhindert.
Durch die Erfindung wird mittels einfacher schaltungstechnischer Massnahmen erreicht, dass auch bei grösseren Temperaturschwankungen eine zuverlässige Funktion von mit Schalttransistoren bestückten Halb- leiterschaltern gewährleistet wird.
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