DD210378A1

DD210378A1 - Ruhestromarmer, selbsthaltender differenztrigger

Info

Publication number: DD210378A1
Application number: DD24357882A
Authority: DD
Inventors: Dieter Kamenka; Volker Kirchhoff
Original assignee: Robotron Messelekt
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1984-06-06

Abstract

Die Erfindung betrifft einen ruhestromarmen, selbsthaltenden Differenztrigger und betrifft das Gebiet der Brandwarn- und Sicherheitstechnik. Ziel der Erfindung ist es, eine ruhestromarme Triggerschaltung zu schaffen, die keine Stabilisierung der Betriebsspannung benoetigt und bei Auftreten einer Differenzeingangsspannung vorgegebener Polaritaet einen Laststromkreis einschaltet und diesen Zustand unabhaengig von weiteren Aenderungen der Eingangsspannung und der Betriebsspannung beibehaelt, wobei geringe Temperatur- und Toleranzempfindlichkeiten erreicht werden sollen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass in einem Kollektorzweig eines Differenzverstaerkers die Basis-Emitterstrecke eines komplementaeren Transistors liegt, dessen Kollektorstrom die Basis eines Schalttransistors ansteuert, der mit seiner Kollektor-Emitterstrecke die Basis des anderen Transistors des Differenzverstaerkers nach Masse schaltet. Vom Kollektor des komplementaeren Transistors wird auch das Ausgangssignal der Schaltung abgenommen. Die Erfindung kann zur Spannungsueberwachung mit Schwellensignalisation sowie zur Phasenanschnittsteuerung von Leistungsverbrauchern angewendet werden.

Description

Titel der Erfindung

Rühestromar&er, selbsthaltender Differenstrigger

^wendungsgebiet der Erfindung;

Die Erfindung betrifft einen ruhestromarmen, selbs.thaltenden Differenztrigger, der einen ausgangsseitigen Laststroinkreis weitgehend unabhängig τοη der Betriebsspannung schaltet, uenn zmschen den zwei Eingängen eine Spannungsdifferenz vorbestiiamter Polarität auftritt. Der Einsatz dieses Differenztriggers erfolgt vorzugsweise auf dem Gebiet der Brandwarn- und Sicherheitstechnik, es sind aber auch Anwendungen in der Leistungselektronik, z«B* Thyristoransteuerung und auf anderen Gebieten der allgemeinen Elektronik mogXlcb.«

Charakteristik der bekannten Lösungen

Es ist eine, Klasse, τοη Schwellwertschaltern bekannt (GB HQ32 .17/30-1535310) ,,,.die einen, Differenseingang besitzt .und mit Komparat oren, arbeit et, die überwiegend als int egiriert e Schaltkreise ausgeführt sind. Diese Schaltungen sind auf Grund der Anwendung des Dif«ferenzprinzipes. unempfindlich gegenüber Parameterschwankungen und Semperaturabhängigkeiten der.aktiven Bauelemente und sind ebenfalls«nicht seibsthaltend.

Ein weiterer bekannter Schwellwertschalter (DD-W? H03E 1.7/30-153;655) arbeitet mit Differenzeingang und ist durch eine positive Rückkopplung auf einen Eingang gegenüber Eingangs- :^^ Durch. eine . bei schwan—.

kenden Betriebsspannungen funktionell notwendige Spannungs-

Stabilisierung für diese Schaltung ist jedoch ein hoher Ruhestrom für diesen Schwellwertschalter nötig. Sinkt die Betriebsspannung dieser Schaltung unter den Wert der Z-Spannung der Koppeldiode, hält dieser Trigger seinen logischen Zustand nicht mehr ein· Eine Dimensionierung der Koppeldiode generell für kleine Betriebsspannungen würde bei fehlender Spannungsstabilisieruiig für den Trigger und höheren Betriebsspannungen zu sehr hohen Strömen.durch die Koppeldiode und die Basis-Saitterstrecke des Transistors führen♦

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ..ist es, einen ruhestromarmen, selbsthaltenden Differenztrigger zu schaffen, der trotz großer Betriebsspannungsschwankungen ohne- Spaniiungsstabilisiertmgsschaltung auskommt und beim Auftreten einer Differenzspannung vorbestiamiter Polarität zwischen den beiden Eingängen esakt schaltet.und seinen logischen Zustand unabhängig von weiteren Betriebs- und Eingangsspannungsänderungen beibehält, solange diese Spannungen größer als funktionell bestimmte Minimalwerte von wenigen YoIt.sind«

Darlegung des Wesens der Erfindung;

Die -Erfindung löst die Aufgabe, einen ruhestromarmen, selbst— haltenden Differenztrigger zu finden, der eine hohe Stabilität und Tbleranzunempfindlichkeit der: Schaltschwelle besitzt und keine Stabilisierung der Betriebsspannung benötigt* Die -Erfindung stellt/ im Prinzip die Verbindung eines Differenzverstärkers und eines selbsthaltenden,Triggers mit nur einem Eingang' dar,

Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß .in einem an sich bekannten -.Differenzverstärker, der aus zwei Transistoren und einer Stromquelle in deren gemeinsamer Smitterleitung sowie einem als aktive Last an den. Kollektor des einen dieser Transistoren angeschlossenen dritten, komplementären Transistors sowie einem Schalttransistor, dessen Kollektor-Emitter-

strecke die Basis der anderen Transistors des Differenzverstärkers mit dem Bezugspotential verbindet, erfindungsgemäß der Kollektor des dritten, komplementären Transistors mit dem Ausgang der Schaltung und gleichzeitig über einen Schutzwiderstand mit der Basis des Schalttransistors verbunden wird« Durch diese positive Rückkopplung auf die Basis des zweiten Transistors des Differenzverstärkers behält der Trigger seinen logischen Zustand bei,auch wenn sich anschliessend die:- Eingangsspannungen -und die -Betriebsspannung wieder* ändern, solange diese Spannungen noch einen Minimalwert von wenigen YoIt überschreiten.

Ausführungsbeistsiel

Die Srfindung soll nachstehend an einem Ausführtingsbeispiel sowie anhand einer Zeichnung näher erläutert werdend Die Eingangsspannung U₂ stellt eine Referenzspannung dar, die durch Spannungsteilung aus der Betriebsspannung U^ gewonnen wird und durch einen veränderlichen.Abgriff des Spannungstellers einstellbar ist. Sie wird'an den Eingang" S2 gelegt und über den Widerstand H2 der 3äsis des Transistors irfvzugeführt.

Die Eingangsspannung Ui wird ebenfalls durch Spannungstellung aus der Betriebsspannung Ub gewonnen, jedoch ist das Widerstandsverhältnis dieses Spannungsteilers abhängig von einer zu überwachenden physikalischen Größe. Die Singangsspannung U-f wird an den Eingang Ξ1 gelegt und über den Widerstand HT der Basis des Transistors Tr2 zugeführt.

Im Aus-Zustand des Triggers ist die Eingangsspannung U₂ größer als die Eingangsspannung U^, wodurch der gesamte Quellenstrom Iq der Stromquelle Q durch den Transistor Tr1 fließt und somit den Kollektorstrom If bildet.

Wird durch Änderung der physikalischen Größe die Singangsspannung U-J größer als die Eingangsspannung U₂, fließt der Quellenstrom Iq vollständig durch den Transistor Tr2 und bildet somit den Kollektorstrom I₂, der gleichzeitig Basisstrom des

komplementären Transistors Tr3 iet. Der durch diese Ansteuerung fließende Kollektorstrom I^ steuert über den Schutzwiderstand R-j die Basis des Schalttransistors Tr4 an, welcher nun die Basis des Transistors Trt niederohcaig mit Masse verbindet. Damit kann die Eingangsspannung U2 keinen Einfluß auf den Zustand des Triggers mehr ausüben, dessen logischer Zustand nur durch Ausschalten der Betriebsspannung au löschen ist.· An den Ausgang A der Schaltung kann über einen Schaltverstärker eine entsprechende Signalisierungseinrichtung angeschlossen werden.

Claims

J5rf indungsan sprucb

Ruhestromarmer, selbsthaltender Differenztrigger.bestehend aus einem; Differenzverstärker mit einer Stromquelle in der gemeinsamen- Bmitterleitung und einem Schalttransistor, dessen Kollektor mit der Basis des ersten Transistors des Differenzverstärkers verbunden ist und dessen Snitter am Bezugspotential liegt sowie einem Transistor mit einer zu den anderen Transistoren der Schaltung komplementären Zonenfolge, dessen Emitter an der Betriebsspannung liegt und dessen Basis mit dem Kollektor des zweiten Transistors des Differenzverstärkers verbunden ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Kollektor des dritten, komplementären Transistors (Tr3) über einen Schutzwiderstand (R3) mit der Basis, des Schalttransistors (Tr4) und gleichzeitig mit dem ausgang (Δ) verbunden ist.» ^: