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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eingangsschutzschaltung oder einen Eingangsschutzschaltkreis, die oder der interne Schaltkreise schützt, wenn an einem Eingangsanschluss eine Stoßspannung anliegt.
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Die
JP H05 - 160 348 A beschreibt eine herkömmliche Eingangsschutzschaltung, welche interne Schaltkreise vor Zerstörung schützt, wenn am Eingangsanschluss eines integrierten Halbleiterschaltkreises eine Stoßspannung anliegt. Bei dieser Schaltung wird gemäß
13 ein Eingangsanschluss
1 über einen Widerstand
2 mit einem positiven Anschluss eines Komparators
3 verbunden, der ein interner Schaltkreis ist und über eine Diode
4 mit dem Kollektor eines NPN-Transistors verbunden, der ebenfalls ein interner Schaltkreis ist.
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Der Emitter des Transistors 5 ist mit Masse verbunden und die Basis ist mit anderen (nicht gezeigten) internen Schaltkreisen verbunden. Ein negativer Anschluss und ein Ausgangsanschluss des Komparators 3 sind ebenfalls mit anderen (nicht gezeigten) internen Schaltkreisen verbunden. Die Diode 4 dient dazu, einen Rückfluss eines Stroms von Masse über den Transistor 5 auf den Eingangsanschluss 1 zu verhindern, wenn aus irgendeinem Grund das Massepotential ansteigt.
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Zwischen dem Eingangsanschluss 1 und Masse sind ein Serienschaltkreis aus einer Diode 6 in Vorwärtsrichtung und einer Zener-Diode 7 in Rückwärtsrichtung und ein Serienschaltkreis einer Diode 8 in Rückwärtsrichtung und einer Zener-Diode 9 in Vorwärtsrichtung geschaltet. Das heißt, eine Eingangsschutzschaltung 10 wird durch Dioden 6 bis 9 gebildet und stellt zusammen mit anderen internen Schaltkreisen einen integrierten Halbleiterschaltkreis 11 dar.
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Wenn eine Stoßspannung positiver Polarität am Eingangsanschluss 1 anliegt, übersteigt eine entsprechende Spannung an der Zener-Diode 7 die Zener-Spannung VZ, die Zener-Diode 7 bricht durch und wird leitfähig. Da somit ein Strom vom Eingangsanschluss 1 über die Diode 6 und die Zener-Diode 7 auf Masse fließt, wird ein Potential am Eingangsanschluss 1 auf (VZ + Vf) geklemmt. Vf ist eine Vorwärtsspannung der Diode 6. Im Ergebnis können der Komparator 3 und der Transistor 5 vor der Stoßspannung geschützt werden.
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Der obige Schutzvorgang ist wünschenswert, solange die Diode 4 für den Umkehrflussschutz und der Transistor 5 beide AUS sind. Wenn jedoch in der Praxis beispielsweise ein extrem hoher Wert einer Stoßspannung von ungefähr 100 V am Eingangsanschluss 1 anliegt, kann die Diode 4 aufgrund eines Stromdurchbruchs oder dergleichen kurzfristig durchschalten. In diesem Fall hat der Kollektor des Transistors 5 im Wesentlichen das gleiche Potential wie der Eingangsanschluss 1. Wenn die Stoßspannung eine AUS-Stehspannung Vceo übersteigt, bricht der Transistor 5 durch. Das obige Problem tritt gleichermaßen auf, wenn beispielsweise ein Widerstand zum Begrenzen eines Eingangsstroms anstelle der Diode 4 vorgesehen ist.
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Aus der
DE 199 27 727 A1 ist ferner eine Spannungsstoßverhinderungsschaltung für Transistoren mit isoliertem Gate zum Betreiben einer elektrischen Last bekannt. Die
US 5 500 546 A offenbart darüber hinaus ESD-Schutzschaltungen mit Zener-Dioden.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Eingangsschutzschaltung bereitzustellen, welche interne Schaltkreise mit Sicherheit vor einer Stoßspannung schützen kann, selbst wenn ein Impedanzelement zwischen einem Eingangsanschluss und dem internen Schaltkreis vorhanden ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Eingangsschutzschaltung nach dem Anspruch 1 und eine Eingangsschutzschaltung nach dem Anspruch 4. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
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In der Zeichnung ist:
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1 ein Schaltkreis- oder Schaltungsdiagramm einer Eingangsschutzschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Schaltkreis- oder Schaltungsdiagramm einer Eingangsschutzschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 ein Schaltkreis- oder Schaltungsdiagramm einer Eingangsschutzschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4 ein Schaltkreis- oder Schaltungsdiagramm einer Eingangsschutzschaltung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5 ein Schaltkreis- oder Schaltungsdiagramm der Anwendung einer Eingangsschutzschaltung für eine Mehrzahl von Eingangsanschlüssen;
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6 ein Schaltkreis- oder Schaltungsdiagramm einer Anwendung der Eingangsschutzschaltung der dritten Ausführungsform;
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7 ein Schaltkreis- oder Schaltungsdiagramm einer Eingangsschutzschaltung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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8 ein Schaltkreis- oder Schaltungsdiagramm einer Eingangsschutzschaltung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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9 ein Schaltkreis- oder Schaltungsdiagramm einer Eingangsschutzschaltung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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10 ein Schaltkreis- oder Schaltungsdiagramm einer Eingangsschutzschaltung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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11 ein Schaltkreis- oder Schaltungsdiagramm einer Eingangsschutzschaltung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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12 ein Schaltkreis- oder Schaltungsdiagramm des internen Aufbaus eines Komparators bei einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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13 ein Schaltkreis- oder Schaltungsdiagramm einer bekannten Eingangsschutzschaltung.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Bezugnehmend auf 1, wo gleiche Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Elemente oder Abschnitte wie in 13 bezeichnen, weist eine Eingangsschutzschaltung 21 einen Widerstand 22 (ein strompfadbildendes Element) auf, der zwischen den Kollektor eines Transistors 5 und die Kathode einer Zener-Diode 7 (Spannungsklemmelement) geschaltet ist. Wenn eine Stoßspannung positiver Polarität am Eingangsanschluss 1 anliegt, fließt zunächst ein Strom über eine Diode 6 (spannungserzeugendes Element) und die Zener-Diode 7. Zu diesem Zeitpunkt hat die Anode (zweiter gemeinsamer Verbindungspunkt) der Zener-Diode 7 eine Zener-Spannung VZ und klemmt die Stoßspannung auf ungefähr 60 bis 70 V. Da ein sehr hoher Strom durch die Diode 6 fließt, hat eine Vorwärtsspannung Vf1 einen Wert entsprechend diesem Strom.
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Wenn die Vorwärtsspannung Vf1 sich in der Diode 6 aufbaut, fließt ein Strom mit einer geringen Zeitverzögerung entlang eines Pfads aus der Diode 4 (Umkehr- oder Rückflussverhinderungselement) und dem Widerstand 22. Im Ergebnis wird das Potential Vc am Kollektor (erster gemeinsamer Verbindungspunkt) des Transistors 5 bestimmt, in dem die Vorwärtsspannung Vf1 durch eine Vorwärtsspannung Vf2 der Diode 4 und eine Anschlussspannung VR des Widerstands 22 dividiert wird, wobei die Zener-Spannung Vz die Referenz ist. Die Beziehung von Vf1 > Vf2 wird somit erhalten.
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Im Ergebnis wird durch den obigen Vorgang das Kollektorpotential Vc wie folgt bestimmt: Vc = VZ + VR = VZ + Vf1 – Vf2
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Da das Potential am Eingangsanschluss 1 (VZ + Vf1) beträgt, ist das Kollektorpotential Vc geringer gesetzt als das Potential am Eingangsanschluss 1.
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Die Diode 4 ist angeordnet, um zu verhindern, dass ein Strom in umgekehrter Richtung oder Rückwärtsrichtung von der Zener-Diode 7 zum Eingangsanschluss 1 über den Widerstand 22 fließt, wenn das Massepotential ansteigt.
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Mit dem Transistor 22 in Verbindung zwischen dem Kollektor des Transistors 5 und der Kathode der Zener-Diode 7 wird, wenn eine Stoßspannung positiver Polarität am Eingangsanschluss 1 des integrierten Halbleiterschaltkreises anliegt, ein Pfad für einen Stromfluss über den Widerstand 22 gebildet und das Potential Vc des Kollektors wird niedriger als das Potential des Eingangsanschlusses 1 gesetzt. Somit wird eine direkt am Transistor 5 angelegte Spannung stets verringert und der Transistor 5 kann vor einem Durchbruch geschützt werden. Das Klemmen von Stoßspannungen kann mittels der Zener-Spannung VZ der Zener-Diode 7 eingestellt werden.
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In einem Bereich, wo ein sehr hoher Strom durch die Dioden 4 und 6 als Ergebnis des Anlegens einer Stoßspannung fließt, steigen die Vorwärtsspannungen der Diode 4 und 6 im Wesentlichen proportional zum Strom und die Dioden 4 und 6 beginnen, den gleichen Effekt wie ein Widerstand zu haben. Somit kann eine am Transistor 5 angelegte Spannung durch die Spannungen verringert werden, die sich über der Diode 4 aufbauen.
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(Zweite Ausführungsform)
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In einer zweiten Ausführungsform hat gemäß 2 eine Eingangsschutzschaltung 25 einen NPN-Transistor 26 (strompfadbildendes Element) anstelle des Widerstands 22 der Eingangsschutzschaltung 21. Das heißt, der Kollektor des Transistors 26 ist mit dem Kollektor des Transistors 5 verbunden, der Emitter hiervon ist mit der Kathode der Zener-Diode verbunden und die Basis des Transistors 26 ist mit dem Eingangsanschluss 1 über einen Basiswiderstand 27 verbunden.
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Da der Transistor 26 einschaltet, wenn eine Stoßspannung am Eingangsanschluss 1 anliegt, kann das Potential Vc am Kollektor des Transistors 5 im Wesentlichen auf das gleiche Potential wie die Zener-Spannung VZ gesetzt werden.
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(Dritte Ausführungsform)
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In einer dritten Ausführungsform gemäß 3 hat eine Eingangsschutzschaltung 27 einen N-Kanal MOSFET 28 (interner Schaltkreis) anstelle des Transistors 5 der Eingangsschutzschaltung 21. Diese Ausführungsform liefert den gleichen Effekt wie die erste Ausführungsform.
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(Vierte Ausführungsform)
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In einer vierten Ausführungsform gemäß den 4 bis 6 hat eine Eingangsschrittschaltung 29 eine Diode 30 (strompfadbildendes Element) anstelle des Widerstands 22 der Eingangsschaltung 21. Wie bei der ersten Ausführungsform fließt, wenn eine Stoßspannung am Eingangsanschluss 1 anliegt und eine hohe Vorwärtsspannung Vf1 sich in der Diode 6 aufbaut, ein Strom in dem Pfad der Dioden 4 (Impedanzkomponente) und 30 und Vorwärtsspannungen Vf2 und Vf3 entwickeln sich. Im Ergebnis hat das Potential Vc am Kollektor des Transistors 5 die Spannung von (VZ + Vf3).
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Die Eingangsschutzschaltung 29 liefert die folgenden Effekte: 6 zeigt den Aufbau, bei dem die Eingangsschutzschaltung 21 der ersten Ausführungsform angewendet wird, wenn ein integrierter Halbleiterschaltkreis 31a eine Mehrzahl von Eingangsanschlüssen (1a und 1b) hat. Die Zener-Diode 7 ist gemeinsam für die beiden Anschlüsse 1a und 1b vorgesehen und die anderen Elemente sind parallel geschaltet.
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Es sei angenommen, dass ein Transistor 5a AUS ist und ein Transistor 5b EIN ist und eine Stoßspannung am Eingangsanschluss 1a anliegt. Da ein Stoßstrom über den Eingangsanschluss 1a, eine Diode 6a, einen Widerstand 22b und den Transistor 5b Richtung Masse fließt, wie mit dem durchgezogenen Pfeil dargestellt, wird eine Spannungsklemmung durch die Zener-Diode 7 nicht funktionieren.
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Wenn andererseits die Eingangsschutzschaltung 29 an einer integrierten Halbleiterschaltung 31b mit einer Mehrzahl von Eingangsanschlüssen angewendet wird, wie in 5 gezeigt, da ein Strom durch die Diode 30b blockiert wird und nicht in den Transistor 5b fließt, ein Stoßstrom über die Zener-Diode 7 fließen. Somit wird eine Spannungsklemmung erreicht.
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Bei der vierten Ausführungsform bildet die Diode 30 einen Stromflusspfad. Wenn eine Stoßspannung am Eingangsanschluss 1a anliegt, wenn der Transistor 5b EIN ist, kann ein Stoßstrom, der in den Transistor 5b fließt, von der rückwärts gespannten Diode 30b blockiert werden. Weiterhin kann das Potential Vc am Kollektor des Transistors 5 auf (VZ + Vf3) begrenzt werden.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Bei einer fünften Ausführungsform gemäß 7 hat eine Eingangsschutzschaltung 32 einen Widerstand 33, der zwischen den Kollektor des Transistors 5 und die Diode 4 geschaltet ist. Wenn am Eingangsanschluss 1 eine Stoßspannung anliegt, können an den Kollektor des Transistors 5 angelegte Spannungen durch den Widerstand 33 begrenzt werden.
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(Sechste Ausführungsform)
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In einer sechsten Ausführungsform gemäß 8 wird die erste Ausführungsform so modifiziert, dass interne Schaltkreise gegen Stoßspannungen negativer Polarität schätzbar sind. Insbesondere ist bei der Eingangsschutzschaltung 41 ein Serienschaltkreis aus einer Zener-Diode 42 (Spannungsklemmelement) und einer Diode 43 (spannungserzeugendes Element) zwischen Schaltkreismasse und Eingangsanschluss 1 geschaltet. Der Kollektor eines NPN-Transistors 44 als interner Schaltkreis ist mit einer Energieversorgung verbunden und der Emitter hiervon ist mit dem Eingangsanschluss 1 über eine Diode 45 (Rückflussverhinderungselement) verbunden. Ein Widerstand 46 (strompfadbildendes Element) ist zwischen den Kollektor (erster gemeinsamer Verbindungspunkt) des Transistors 44 und Anode (zweiter gemeinsamer Verbindungspunkt) der Diode 43 geschaltet.
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Wenn eine Stoßspannung negativer Polarität an den Eingangsanschluss 1 angelegt wird, fließt zunächst ein Strom von Schaltkreismasse über die Zener-Diode 42 und die Diode 43. Zu diesem Zeitpunkt hat die Anode der Zener-Diode 42 eine Spannung von –VZ relativ zum Massepotential und klemmt die Stoßspannung auf –VZ. Ein sehr hoher Strom ist durch die Diode 43, eine Vorwärtsspannung Vf4 hat einen Wert entsprechend dem Strom und das Potential am Eingangsanschluss 1 hat eine Spannung von –(VZ + Vf4).
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Wenn sie die Vorwärtsspannung Vf4 in der Diode 43 aufbaut, fließt ein Strom mit einer geringen Zeitverzögerung entlang eines Pfads aus Widerstand 46 und Diode 45. Im Ergebnis hat das Potential Ve des Emitters vom Transistor 44 ein Potential, das bestimmt wird durch Division der Vorwärtsspannung Vf4 durch eine Anschlussspannung VR des Widerstands 46 und eine Vorwärtsspannung Vf5 der Diode 45 mit dem Anodenpotential (–VZ) der Diode 43 als Referenz. Somit wird die Beziehung von Vf4 > Vf5 erhalten. Im Ergebnis wird das Emitterpotential Ve wie folgt bestimmt: Ve = –VZ – VR = –VZ – Vf4 + Vf5
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Da das Potential am Eingangsanschluss 1 (–Vz + Vf4) beträgt, wird das Emitterpotential Ve niedriger gesetzt als das Potential am Eingangsanschluss 1 (Absolutwertvergleich).
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Wenn bei der siebten Ausführungsform eine Stoßspannung negativer Polarität an den Eingangsanschluss angelegt wird, lässt sich der gleiche Effekt wie bei der ersten Ausführungsform erreichen.
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(Siebte bis neunte Ausführungsformen)
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Siebte bis neunte Ausführungsformen gemäß den 9–11 sind Abwandlungen der zweiten, vierten und fünften Ausführungsform, um interne Schaltkreise oder Schaltungen gegenüber Stoßspannungen negativer Polarität zu schützen.
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Genauer gesagt, eine Eingangsschutzschaltung 49 der siebten Ausführungsform von 9 hat anstelle des Widerstands 46 der sechsten Ausführungsform einen PNP-Transistor 50 (strompfadbildendes Element). Der Emitter des Transistors 50 ist mit der Anode der Diode 43 verbunden, der Kollektor ist mit dem Emitter des Transistors 44 verbunden und die Basis über einen Widerstand 51 mit dem Eingangsanschluss 1.
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Eine Eingangsschutzschaltung 52 der achten Ausführungsform ist in 10 gezeigt und hat eine Diode 53 (strompfadbildendes Element) anstelle des Widerstands 46 der sechsten Ausführungsform.
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Eine Eingangsschutzschaltung 54 der neunten Ausführungsform von 11 hat einen Widerstand 55, der zwischen die Dioden 53 und 45 (Impedanzelemente) der achten Ausführungsform geschaltet ist.
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Wenn bei den siebten bis neunten Ausführungsformen eine Stoßspannung negativer Polarität an den Eingangsanschluss 1 angelegt wird, können die gleichen Effekte wie bei der zweiten, vierten und fünften Ausführungsform erreicht werden.
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(Zehnte Ausführungsform)
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Wenn bei einer zehnten Ausführungsform gemäß 12 der Komparator gemäß 13 als interner Schaltkreis für eine integrierte Halbleiterschaltung vorgesehen ist, ist innerhalb des Komparators ein Stoßspannungsschutz vorgesehen.
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Gemäß 12 enthält ein Komparator 61 zwei Differenzialkoppler 62 und 63 in einer Eingangstufe. Der Differenzialkoppler 62 weist NPN-Transistoren 64a und 64b auf und der Differenzialkoppler 63 weist PNP-Transistoren 65a und 65b auf. Ein Eingangsanschluss 66 des Komparators 61 ist mit den Basen der Transistoren 64b und 65a verbunden. Ein Eingangsanschluss 67 ist mit den Basen der Transistoren 64a und 65b verbunden.
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Zwischen eine Energieversorgung +V und die Kollektoren der Transistoren 64a und 64b sind Dioden 68a und 68b geschaltet und eine gemeinsame Stromquelle 69 ist zwischen die Energieversorgung +V und die Kollektoren der Transistoren 65a und 65b geschaltet. Die Emitter der Transistoren 64a und 64b sind mit den Emittern von PNP-Transistoren 70a und 70b verbunden, deren Basen zusammengeschaltet sind. Die Kollektoren der Transistoren 70a und 70b sind entsprechend mit Kollektoren von NPN-Transistoren 72a und 72b in Spiegelverbindung über Dioden 71a und 71b verbunden. Die Emitter der Transistoren 72a und 72b sind mit Masse verbunden und ihre Basen sind gemeinsam mit dem Kollektor des Transistoren 72a verbunden. Die Basen 70a und 70b sind mit dem Kollektor des NPN-Transistors 74b über eine Diode 73 verbunden. Die NPN-Transistoren 74a und 74b bilden ein Paar von Spiegeln, deren Emitter sind mit Masse verbunden und ihre Basen sind gemeinsam mit dem Kollektor des Transistors 74a verbunden. Eine Stromquelle 75 ist zwischen Kollektor und Energieversorgung geschaltet.
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Die Kollektoren der Transistoren 65a und 65b sind mit den Kollektoren der Transistoren 72a bzw. 72b über Dioden 76a bzw. 76b verbunden. Der Kollektor des Transistors 72b ist mit der Basis eines NPN-Transistors 77 in einer Ausgangsstufe verbunden. Der Kollektor des Transistors 77 ist über einen Widerstand 78 der Energieversorgung verbunden und dient als Ausgangsanschluss des Komparators 61; sein Emitter ist mit Masse verbunden. Die Dioden 68, 71, 73 und 76 sind Rückflussverhinderungselemente.
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Das heißt, der Komparator 61 enthält die zwei Differenzialkoppler 62 und 63, die aus unterschiedlich leitfähigen Transistoren 64 und 65 in der Eingangsstufe aufgebaut sind, und kann somit eine sich in Phase befindliche Eingangsspannung in einem Bereich vom Massepegel bis zum Energieversorgungspegel abdecken.
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Es sei angenommen, dass eine Stoßspannung positiver Polarität an den Eingangsanschlüssen 66 und 67 des Komparators 61 anliegt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Stoßstrom, der von den Eingangsanschlüssen 66 und 67 über den Kollektor des Transistors 62 zur Energieversorgung fließen sollte, von den Dioden 68a und 68b abgeblockt. Andererseits sei angenommen, dass eine andere Stoßspannung negativer Polarität an den Eingangsanschlüssen 66 und 67 anlegt. Ein Stoßstrom, der von Masse zu den Eingangsanschlüssen 66 und 67 über die Transistoren 72 und 63 fließen sollte, wird von Dioden 73a und 76b abgeblockt. In diesem Fall wird ein Stoßstrom, der durch den Transistor 70 fließen sollte, von den Dioden 71 und 73 abgeblockt.
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Der Komparator 61 arbeitet normalerweise mit einer Referenzspannung für Vergleichszwecke, die am Eingangsanschluss 67 angelegt wird. Selbst wenn die Referenzspannung höher als die Energieversorgungsspannung ist, verändert die Diode 68a einen Rückwärtsfluss eines Stroms zur Energieversorgung +V. Somit kann auch unter diesen Umständen ein Vergleichsvorgang normal durchgeführt werden.
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Da bei der zehnten Ausführungsform die Dioden 68, 71, 73 und 76 im Komparator 61 vorgesehen sind, kann, wenn eines Stoßspannung an den Eingangsanschlüssen 66 und 67 anliegt, ein Strom, der über das Innere des Komparators 61 rückwärts zur Energieversorgung oder Masse fließen sollte, abgeblockt werden. Die Eingangsstufe des Komparators 61 ist aus den beiden Differenzialkopplern 62 und 63 aufgebaut, die Transistoren 62 und 63 zueinander unterschiedlicher Leitfähigkeit haben und die Dioden 68a und 68b und 76a, 76b sind entsprechend zwischen den Kollektor (Energieversorgungsanschluss) des Transistors 62 und Energieversorgung zwischen den Kollektor (Masseanschluss) des Transistors 63 und Masse geschaltet. Durch Kombination der Differenzialkoppler 62 und 63 wird ein sich in Phase befindlicher Eingangsspannungsbereich des Komparators 61 nicht verengt, selbst wenn die Dioden in unterschiedlichen Teilen angeschlossen sind. Daher kann der Eingangsspannungsbereich über die Energieversorgungsspannung und unter Massepegel hinaus erweitert werden.
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In den ersten bis zehnten Ausführungsformen können verschiedene Abwandlungen gemacht werden. Beispielsweise können die ersten bis fünften Ausführungsformen mit den sechsten bis zehnten Ausführungsformen kombiniert werden. Der interne Schaltkreis (Transistor 5) kann ein PNP-Transistor sein. Der interne Schaltkreis in der sechsten bis neunten Ausführungsformen kann wie bei der dritten Ausführungsform ein MOSFET sein. In den Fällen der vierten, fünften, achten und neunten Ausführungsformen können die Dioden 4 und 45 durch einen Widerstand (Impedanzelement) ersetzt werden. Das heißt, in diesem Fall dienen die Dioden 30 und 53 zur Verhinderung eines Rückwärtsflusses eines Stroms. Ein Spannungserzeugungselement und ein Spannungsklemmelement können aus einem Widerstand gebildet werden. Ein Komparator als interner Schaltkreis ist nicht auf denjenigen der zehnten Ausführungsform beschränkt. Lediglich ein Differenzialkoppler kann eine Eingangsstufe bilden oder eine Mehrzahl von Kopplern kann in Serie geschaltet werden.
