DE1275117B - Transistor circuit for monitoring DC voltages and voltage monitors using this circuit - Google Patents

Transistor circuit for monitoring DC voltages and voltage monitors using this circuit

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DE1275117B
DE1275117B DEJ23166A DEJ0023166A DE1275117B DE 1275117 B DE1275117 B DE 1275117B DE J23166 A DEJ23166 A DE J23166A DE J0023166 A DEJ0023166 A DE J0023166A DE 1275117 B DE1275117 B DE 1275117B
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Edward Brading
Anthony George Robbins
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    • H02H3/20Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • H02H3/202Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage for dc systems
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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Description

Transistorschaltung zur Überwachung von Gleichspannungen und Spannungswächter unter Verwendung dieser Schaltung Die Erfindung bezieht sich auf eine Transistorschaltung zur Überwachung von Gleichspannungen auf Spannungsabweichungen, die eine vorgegebene Toleranzgrenze überschreiten, bestehend aus zwei Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps, deren Kollektor-Emitter-Strecken in Reihe geschaltet an der Versorgungsspannung liegen. Solche Anordnungen können dazu verwendet werden, um anzuzeigen, wenn ein beliebiger physikalischer Wert, der sich in an sich bekannter Weise in einen elektrischen Analogwert umwandeln läßt, vorgegebene Toleranzgrenzen über- bzw. unterschreitet.Transistor circuit for monitoring DC voltages and voltage monitors Using This Circuit The invention relates to a transistor circuit for monitoring DC voltages for voltage deviations that exceed a specified Exceeding the tolerance limit, consisting of two transistors of the same conductivity type, their collector-emitter paths connected in series to the supply voltage lie. Such arrangements can be used to indicate when a any physical value that can be converted into an electrical value in a manner known per se Can convert analog value, exceeds or falls below specified tolerance limits.

Für diese Aufgabe ist eine Reihe von Relaisanordnungen bereits bekannt, die jedoch, wenn sie eine hohe Empfindlichkeit aufweisen, meist nicht hinreichend zuverlässig und unempfindlich gegenüber den Umwelteinflüssen sind. Beim Erfindungsgegenstand sind die entscheidenden Teile rein elektrisch, so daß hier Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit vereint sind.A number of relay arrangements are already known for this task, However, if they have a high sensitivity, they are usually not sufficient are reliable and insensitive to environmental influences. With the subject matter of the invention the crucial parts are purely electrical, so that here sensitivity and reliability are united.

Solche elektronischen Anordnungen könnten nun mittels der bekannten Begrenzer- oder Triggerschaltungen verwirklicht werden, wie sie z. B. in dem Buch von Meinke und Gundlach, »Taschenbuch der Hochfrequenztechnik«, Springer, 1962, auf den Seiten 1193 bis 1201 beschrieben werden. Den Begrenzerschaltungen müßten geeignete Auswertemittel nachgeschaltet werden, während die Triggerschaltungen nur zwei Zustände, oberhalb bzw. unterhalb einer vorgegebenen Grenze anzeigen.Such electronic arrangements could now be realized by means of the known limiter or trigger circuits, as they are, for. B. in the book by Meinke and Gundlach, "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik", Springer, 1962, on pages 1193 to 1201 are described. Suitable evaluation means would have to be connected downstream of the limiter circuits, while the trigger circuits only display two states, above or below a predetermined limit.

Nicht ohne weiteres möglich ist hiermit eine Überwachungsschaltung aufzubauen, die sowohl das Überwie das Unterschreiten eines bestimmten Bereichs meldet. So ist z. B. aus der Druckschrift der Firma Siemens & Halske, »Halbleiter-Schaltbeispiele«, Ausgabe April 1962, ein Spannungswächter auf den Seiten 51 und 52 beschrieben, der zum Schalten einer Transistorschalteinrichtung bei einem vorgegebenen Sollwert eine Zenerdiode verwendet, die unterhalb des Sollwertes sperrt und darüber leitend wird.A monitoring circuit is not immediately possible with this build up that both exceed and fall below a certain range reports. So is z. B. from the publication of the company Siemens & Halske, "Semiconductor switching examples", April 1962 edition, a voltage monitor is described on pages 51 and 52, the for switching a transistor switching device at a predetermined target value a Zener diode used, which blocks below the setpoint and becomes conductive above.

Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, eine Transistorschaltung zur Überwachung von Gleichspannungen anzugehen, also eine Schaltung, die nur einen bestimmten Bereich durchläßt und bei Einsatz zu Überwachungszwecken sowohl das Überschreiten einer oberen Grenze wie auch das Unterschreiten einer unteren Grenze signalisiert.The invention has for its object to provide a transistor circuit To tackle DC voltage monitoring, i.e. a circuit that only has a specific one Area lets through and, when used for monitoring purposes, both exceeding it an upper limit as well as falling below a lower limit.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird eine Transistorschaltung, bestehend aus zwei Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps, deren Kollektor-Emitter-Strecken in Reihe geschaltet an der Versorgungsspannung liegen, eingesetzt und die gestellte Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die zu überwachende Gleichspannung der Basis des ersten Transistors als Basisspannung B 1 zugeführt wird, daß der Emitter dieses Transistors durch eine Gleichspannung E1 sowie die Basis des zweiten in Reihe liegenden Transistors durch eine Gleichspannung B 2 so vorgespannt werden, daß der erste Transistor erst leitend wird, wenn die Basisspannung den Betrag der Emittervorspannung überschreitet, daß dagegen der zweite Transistor gesperrt wird, wenn das mit dem durch die Basisspannung B 1 gesteuerten Kollektorpotential des ersten Transistors wertgleiche Emitterpotential des zweiten Transistors die Basisvorspannung B 2 des zweiten Transistors überschreitet, daß ferner im Kollektorkreis des zweiten Transistors ein Überwachungsglied angeordnet ist.To solve the problem, a transistor circuit is made from two transistors of the same conductivity type, their collector-emitter paths connected in series to the supply voltage, used and the set Object according to the present invention achieved in that the to be monitored DC voltage supplied to the base of the first transistor as the base voltage B 1 is that the emitter of this transistor by a DC voltage E1 and the Base of the second transistor in series by a DC voltage B 2 so be biased so that the first transistor only becomes conductive when the base voltage the amount of the emitter bias exceeds that, on the other hand, the second transistor is blocked when that with the collector potential controlled by the base voltage B 1 of the first transistor, the emitter potential of the second transistor of the same value Base bias B 2 of the second transistor exceeds that further in the collector circuit of the second transistor, a monitoring element is arranged.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1051916 ist nun zwar eine als zweiseitiger Amplitudenbegrenzer für Wechselspannungen dienende Transistorschaltung bekannt, die aus zwei Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps, deren Emitter-Kollektor-Strecken in Reihe geschaltet an der Versorgungsspannung liegen, besteht. Bei dieser Transistorschaltung sind aber nie beide Transistoren gleichzeitig leitend, vielmehr wird jeweils einer der Transistoren in Abhängigkeit von der Polarität der Eingangsspannung leitend, wenn deren Amplitude einen vorgegebenen Betrag überschreitet. Aus dieser Begrenzerschaltung können keine Lehren für die Ausbildung obiger erfindungsgemäßer Transistorschaltung zur Überwachung von Gleichspannungen entnommen werden. Eine weitere Fortbildung der erfindungsgemäßen Transistorschaltung zur Überwachung von Gleichspannungen bezieht sich auf ihre Verwendung als Spannungswächter für Versorgungsgleichspannungen. Gemäß der Erfindung wird dieses dadurch erreicht, daß die zu überwachende Versorgungsgleichspannung selbst auch als Versorgungsspannung für die Transistorschaltung verwendet wird, daß die Vorspannung E1 des Emitters des ersten Transistors und die Vorspannung B 2 der Basis des zweiten Transistors-mittels eines Spannungsteilers aus der Versorgungsspannung abgeleitet wird, während die Basis des ersten Transistors eine feste Basisvorspannung erhält.From the German Auslegeschrift 1051916 there is now one as a two-sided Amplitude limiter for transistor circuit used for alternating voltages is known, those made up of two transistors of the same conductivity type, their emitter-collector paths are connected in series to the supply voltage. With this transistor circuit but both transistors are never conductive at the same time, rather one at a time of the transistors conductive depending on the polarity of the input voltage, if their amplitude exceeds a predetermined amount. From this limiter circuit cannot teach the design of the above transistor circuit according to the invention for monitoring DC voltages. Another Further development of the transistor circuit according to the invention for monitoring DC voltages refers to their use as a voltage monitor for DC supply voltages. According to the invention, this is achieved in that the DC supply voltage to be monitored itself is also used as a supply voltage for the transistor circuit, that the bias E1 of the emitter of the first transistor and the bias B 2 the base of the second transistor - by means of a voltage divider from the supply voltage is derived while the base of the first transistor has a fixed base bias receives.

Die Erfindung soll nun an Hand der Figuren ausführlich beschrieben werden. Es zeigt F i g.1 das Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Transistorschaltung; F i g. 2 zeigt die Abhängigkeit des Ausgangskollektorstromes von der Steuerspannung; F i g. 3 veranschaulicht die Arbeitsweise der Anordnung; F i g. 4 zeigt als Beispiel einen Spannungswächter und F i g. 5 dessen Arbeitsweise.The invention will now be described in detail with reference to the figures will. FIG. 1 shows the basic circuit diagram of the transistor circuit according to the invention; F i g. 2 shows the dependence of the output collector current on the control voltage; F i g. Figure 3 illustrates the operation of the arrangement; F i g. 4 shows as an example a voltage monitor and F i g. 5 how it works.

In der folgenden Beschreibung und in den Figuren sind die angeführten Schaltungsbeispiele mit Transistoren des pnp-Typs ausgelegt. Völlig gleichwertig können diese auch mit solchen des npn-Typs aufgebaut werden. Der Schaltungsaufbau der Fig.1 ähnelt dem zweier galvanisch gekoppelter Transistorstufen, jedoch ist ihre Arbeitsweise gegenüber einem solchen Verstärker verschieden.In the following description and in the figures, those are cited Circuit examples designed with transistors of the PNP type. Completely equivalent these can also be built up with those of the npn type. The circuit structure the Fig.1 is similar to that of two galvanically coupled transistor stages, but is their mode of operation differs from such an amplifier.

Der Ausgangsstrom eines solchen Verstärkers ist proportional der Amplitude der Eingangsspannung, die Elektrodengleichspannungspotentiale der Elektroden bleiben während der Ansteuerung unverändert. Die Abhängigkeit des Ausgangsstromes von dem Pegel des Eingangssignals ist für den Erfindungsgegenstand in F i g. 2 dargestellt. Solange der Eingangspegel den Wert P1 nicht erreicht und wenn er den Wert P2 überschreitet, ist der Ausgangsstrom gleich Null.The output current of such an amplifier is proportional to the amplitude of the input voltage, the electrode DC voltage potentials of the electrodes remain unchanged during control. The dependence of the output current on the The level of the input signal for the subject matter of the invention is shown in FIG. 2 shown. As long as the input level does not reach the value P1 and if it exceeds the value P2, the output current is zero.

Für Eingangspegel zwischen diesen beiden Werten P1 und P2 fließt ein Ausgangsstrom, der im wesentlichen unabhängig von der Größe des Eingangspegelwertes ist.For input levels between these two values P1 and P2 are included Output current, which is essentially independent of the size of the input level value is.

Das Eingangssignal liegt mit in der F i g. 1 dargestellter Polarität an den Klemmen 1 und 2. Der Lastkreis, z. B. eine Relaiswicklung, ist durch den Widerstand 3, der im Kollektorkreis des Transistors T 2 liegt, dargestellt. Wenn die Basis B 1 des Transistors T1 negativ gegenüber seinem Emitter E1 und sein Kollektor negativ gegenüber B 1 ist, fließt ein Strom in der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors. Wenn außerdem die Basis B 2 des Transistors T 2 negativ gegenüber seinem EmitterE2 und sein Kollektor negativ gegenüber seiner Basis B 2 ist, fließt ein Strom auch durch diesen Transistor und damit auch durch den Lastwiderstand 3.The input signal is shown in FIG. 1 polarity shown at terminals 1 and 2. The load circuit, e.g. B. a relay winding is represented by the resistor 3, which is in the collector circuit of the transistor T 2. If the base B 1 of the transistor T1 is negative compared to its emitter E1 and its collector is negative compared to B 1, a current flows in the emitter-collector path of the transistor. If, in addition, the base B 2 of the transistor T 2 is negative in relation to its emitter E2 and its collector is negative in relation to its base B 2, a current also flows through this transistor and thus also through the load resistor 3.

Wenn nun die Potentiale an den entsprechenden Elektroden auch mit E 1, B 1 und B 2 bezeichnet werden, fließt durch den Lastwiderstand 3 ein Strom, wenn E1>B1>B2 ist, worin »größer als« mit »positiver als« gleichzusetzen ist.If the potentials at the corresponding electrodes are now also designated E 1, B 1 and B 2 , a current flows through the load resistor 3 if E1>B1> B2, where "greater than" is to be equated with "more positive than".

In den Emitterkreis des Transistors T1 ist- noch ein Widerstand R eingeschaltet. Ohne diesen Widerstand R würde, da der Widerstand der Basis-Emitter-Diode, wenn die Basis gegenüber dem Emitter negativ vorgespannt, der Transistor also stromführend ist, klein wird, der Basisstrom sehr groß werden und könnte das Steuerpotential Bi beeinflussen. Durch den Widerstand R wird dieses verhindert.In the emitter circuit of the transistor T1 there is another resistor R switched on. Without this resistance R, since the resistance of the base-emitter diode, when the base is biased negatively with respect to the emitter, i.e. the transistor is live is, becomes small, the base current becomes very large and could be the control potential Affect bi. This is prevented by the resistor R.

Wenn nun das Eingangssignal eine derartige Amplitude aufweist, daß die Basis B 1 negativ gegenüber der Basis B 2 wird, bleibt zwar der Transistor T 1 durchgeschaltet, jedoch wird der Transistor T2 gesperrt, weil dann dessen Basis B 2 eine positive Vorspannung gegenüber dem Emitter führt.If the input signal now has such an amplitude that the base B 1 becomes negative with respect to the base B 2 , the transistor T 1 remains switched on, but the transistor T2 is blocked because its base B 2 then has a positive bias voltage with respect to the emitter .

Die Lage der Potentiale der Punkte B 1, B 2 und E1 gegeneinander sind nun in F i g. 3 für drei Werte a, b und c des Eingangssignals graphisch dargestellt. Hierbei sollen die Potentiale der Punkte B 2 und E1 fest sein und jeweils gleichbleiben. Das Potential des Punktes B 1 entspricht jeweils der Höhe des Eingangssignals. Der in F i g. 3 unter a dargestellte Potentialfall entspricht einem Eingangspegel unterhalb des Punktes P 1 der F i g. 2, der unter b einem Eingangspegel zwischen P1 und P2 sowie der unter c einem Eingangspegel oberhalb von P2. Die F i g. 3 zeigt, daß die erfindungsgemäße Transistorschaltung leitend wird, wenn sich die E1- und B1-Geraden schneiden, und daß er ab dem Schnittpunkt der B l- und B2-Geraden wieder gesperrt ist. Es ist also ersichtlich, daß die Lage der Grenzpunkte P1 und P2 gleich ist den Potentialen E1 und B 2, so daß die Lage dieser Grenzpunkte durch Wahl der Potentialwerte für E 1 und B 2 auf vorgegebene Werte festgelegt werden kann.The position of the potentials of the points B 1, B 2 and E1 relative to one another are now shown in FIG. 3 for three values a, b and c of the input signal. The potentials of points B 2 and E1 should be fixed and remain the same in each case. The potential of the point B 1 corresponds in each case to the level of the input signal. The in F i g. 3 under a illustrated potential case corresponds to an input level below the point P 1 of FIG. 2, the one under b an input level between P1 and P2 and the one under c an input level above P2. The F i g. 3 shows that the transistor circuit according to the invention becomes conductive when the E1 and B1 straight lines intersect, and that it is blocked again from the intersection of the B1 and B2 straight lines. It can therefore be seen that the position of the limit points P1 and P2 is the same as the potentials E1 and B 2, so that the position of these limit points can be fixed to predetermined values by selecting the potential values for E 1 and B 2.

Der begrenzte Ausgangsstromverlauf der erfindungsgemäßen Transistorschaltung, wie er aus F i g. 2 zu ersehen ist, ergibt sich folgendermaßen. Das Basispotential B 2 des Transistors ist fest. Der Kollektorstrom dieses Transistors ist angenähert gleich seinem Emitterstrom, solange der Spannungsabfall am Widerstand 3 kleiner ist als die Spannung M zwischen Basis und Kollektor des Transistors, also der Kollektor negativ gegenüber der Basis ist. Bei weiterem Anwachsen des Emitterstromes kann der Kollektorstrom nicht weiter anwachsen, und der überschüssige Emitterstrom fließt über die Basis des Transistors T2. Der Transistor ist also gesättigt. Entsprechend kann auch die Basis des Transistors T1 mit einer Festspannung beaufschlagt werden, wobei die zu überwachende Amplitude als Versorgungsspannung selbst eingesetzt wird und die übrigen Elektroden mit vorgegebenen Teilen dieser Spannung beaufschlagt werden. Für diese Arbeitsweise ist als Beispiel in F i g. 4 ein Spannungswächter für die Versorgungsspannung - V dargestellt.The limited output current curve of the transistor circuit according to the invention, as he from Fig. 2 can be seen, results as follows. The basic potential B 2 of the transistor is fixed. The collector current of this transistor is approximate equal to its emitter current as long as the voltage drop across resistor 3 is smaller is the voltage M between the base and collector of the transistor, i.e. the collector is negative against the base. If the emitter current increases further, the collector current does not increase any further, and the excess emitter current flows across the base of transistor T2. So the transistor is saturated. Corresponding a fixed voltage can also be applied to the base of transistor T1, the amplitude to be monitored being used as the supply voltage itself and the remaining electrodes are applied with predetermined parts of this voltage will. For this method of operation is shown as an example in FIG. 4 a voltage monitor for the supply voltage - V shown.

Das Potential der Basis B 1 des Transistors T 1 wird hier unabhängig von den Schwankungen der Versorgungsspannung -Y in an sich bekannter Weise festgehalten durch einen Spannungsteiler aus einem Widerstand 4 und einer Zenerdiode 5. Die zu überwachende Amplitude ist in diesem Fall die Höhe der Versorgungsspannung selbst. Von ihr direkt proportional abhängige Teilbeträge liegen an den Elektroden B2 und El über einen Spannungsteiler aus den Widerständen 6, 7 und B. Ein dritter Transistor ist eingesetzt, um die Wicklung eines verhältnismäßig unempfindlichen Alarmrelais zu steuern. Um die Stromversorgung zu vereinfachen, weist dieser Transistor gegenüber T 2 den komplementären Leitfähig, keitstyp auf. Durch einen Spannungsteiler aus den Widerständen 12 und 13 erhält der Emitter des Transistors T3 eine Vorspannung. In dem Kollektorkreis des Transistors T2 liegen die Widerstände 10 und 11, wobei der Widerstand 10 so bemessen ist, daß die an ihm abfallende Spannung nicht größer wird als die Emittervorspannung des Transistors T3, wenn der Transistor T 1 gesperrt ist. Der Wert des Widerstandes 11 wird so gewählt, daß, wenn sowohl der Transistor T 1 wie auch der Transistor T 2 leitend ist, ein hinreichender Strom fließt, um durch den Spannungsabfall am Widerstand 10 jetzt den Transistor T3 durchzuschalten und so über die Wicklung 14 des Relais ansprechen zu lassen.The potential of the base B 1 of the transistor T 1 is recorded independently of the fluctuations in the supply voltage -Y in a known manner by a voltage divider consisting of a resistor 4 and a Zener diode 5. The amplitude to be monitored in this case is the level of the supply voltage itself. From her directly proportionally dependent partial amounts are on the electrodes B2 and El via a voltage divider from the resistors 6, 7 and B. A third transistor is used to control the winding of a relatively insensitive alarm relay. In order to simplify the power supply, this transistor has the complementary conductivity type compared to T 2. The emitter of transistor T3 is biased by a voltage divider made up of resistors 12 and 13. The resistors 10 and 11 are located in the collector circuit of the transistor T2, the resistor 10 being dimensioned so that the voltage drop across it does not become greater than the emitter bias of the transistor T3 when the transistor T 1 is blocked. The value of the resistor 11 is chosen so that, when both the transistor T 1 and the transistor T 2 are conductive, a sufficient current flows to turn on the transistor T3 through the voltage drop across the resistor 10 and so through the winding 14 of the To respond to the relay.

Der Widerstandswert für die Widerstände 6, 7 und 8 wird so gewählt, daß der sie durchfließende Strom groß ist gegenüber dem Maximalwert des Stromes durch den Widerstand 9. Hierdurch sind die Potentiale der Elektroden E1 und E2 praktisch unabhängig von dem Stromfluß durch den Widerstand 9. Mittels des einstellbaren Widerstandes 6 kann die Lage des Punktes P1, also die untere Toleranzgrenze der zu überwachenden Amplitude, festgelegt werden. Der Wert des Widerstandes 2 bestimmt den Abstand der Punkte P1 und P2, also den »Gut«-Bereich für die zu überwachende Amplitude.The resistance value for resistors 6, 7 and 8 is chosen so that the current flowing through them is large compared to the maximum value of the current through the resistor 9. This makes the potentials of the electrodes E1 and E2 practical independent of the current flow through the resistor 9. By means of the adjustable resistor 6 can be the location of point P1, i.e. the lower tolerance limit of the Amplitude. The value of the resistor 2 determines the distance between the Points P1 and P2, ie the “good” area for the amplitude to be monitored.

Mit zunehmendem negativen Potential der Basis des Transistors 1 gegenüber dem Emitter wächst der Basisstrom an und könnte hohe Werte annehmen, d. h. also, der Widerstand der Basis-Emitter-Diode wird gering. Da Widerstand 4 einen verhältnismäßig geringen Ohmwert aufweist, würde der Zenerdiode 5 die Reihenschaltung dieses geringen Widerstandes der Basis-Ernitter-Diode mit dem Widerstand 8 parallel liegen, so daß an dieser Diode die Zenerspannung unterschritten würde. Durch den Widerstand 9 wird nun dieses verhindert, indem durch ihn der Basis-Emitter-Strom des Transistors T1 begrenzt wird.With increasing negative potential of the base of the transistor 1 opposite the base current increases at the emitter and could reach high values, i. H. so, the resistance of the base-emitter diode becomes low. Because resistor 4 is a relatively If the ohmic value is low, the Zener diode 5 would be connected in series with this low value Resistance of the base-emitter diode are parallel to the resistor 8, so that the Zener voltage would be undershot at this diode. Through the resistor 9 is now this is prevented by the base-emitter current of the transistor T1 through it is limited.

Die Arbeitsweise der Transistoren T 1 und T 2 in der Anordnung gemäß der F i g. 4 ist in F i g. 5 versinnbildlicht. Es ist hier die Lage der Potentiale der Elektroden EI, B 1 und B 2 für drei verschiedene Versorgungsspannungen a = -19 V, b = -20 V und c = - 21 V dargestellt. 5 (b) zeigt die Verhältnisse beim Sollwert, 5 (a) die bei Unterspannung und 5 (c) bei Überspannung. Der Potentialwert für B 1 ist festgehalten, und die Potentiale für E 1 und B 2 ändern sich in Abhängigkeit von der Versorgungsspannung. Auch hier fließt im Lastwiderstand 10 Strom entsprechend der F i g. 3, wenn EI >B1>B2. Der Stromfluß ist gesperrt, wenn E1>B2>B1 oder B1>El>B2 ist, worin »größer als« wiederum für Transistoren des pnp-Typs mit »positiver als«, für solche des npn-Typs dagegen mit »negativer als« gleichzusetzen ist.The operation of the transistors T 1 and T 2 in the arrangement according to FIG. 4 is in FIG. 5 symbolized. The position of the potentials of the electrodes EI, B 1 and B 2 for three different supply voltages a = -19 V, b = -20 V and c = -21 V is shown here. 5 (b) shows the relationships for the nominal value, 5 (a) for undervoltage and 5 (c) for overvoltage. The potential value for B 1 is fixed, and the potentials for E 1 and B 2 change depending on the supply voltage. Here, too, current flows in load resistor 10 in accordance with FIG. 3 if EI >B1> B2. The flow of current is blocked when E1>B2> B1 or B1>El> B2, where "greater than" again equates to "positive than" for transistors of the pnp type and "more negative than" for those of the npn type is.

Claims (6)

Patentansprüche: 1. Transistorschaltung zur Überwachung von Gleichspannungen auf Spannungsabweichungen, die eine vorgegebene Toleranzgrenze überschreiten, bestehend aus zwei Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps, deren Kollektor-Emitter-Strekken in Reihe geschaltet an der Versorgungsspannung liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu überwachende Gleichspannung der Basis des ersten Transistors (T1) als Basisspannung (B 1) zugeführt wird, daß der Emitter dieses Transistors (T 1) durch eine Gleichspannung (E 1) sowie die Basis des zweiten in Reihe liegenden Transistors (T 2) durch eine Gleichspannung (B 2) so vorgespannt werden, daß der erste Transistor (T1) erst leitend wird, wenn die Basisspannung (B1) den Betrag der Emittervorspannung(E1) überschreitet, daß dagegen der zweite Transistor (T2) gesperrt wird, wenn das mit dem durch die Basisspannung(B1) gesteuerten Kollektorpotential des ersten Transistors (T1) wertgleiche Emitterpotential des zweiten Transistors (T2) die Basisvorspannung (B2) des zweiten Transistors (T2) überschreitet, daß ferner im Kollektorkreis des zweiten Transistors (T2) ein überwachungsglied (3) angeordnet ist. Claims: 1. Transistor circuit for monitoring DC voltages for voltage deviations that exceed a predetermined tolerance limit, consisting of two transistors of the same conductivity type, whose collector-emitter paths are connected in series to the supply voltage, characterized in that the DC voltage to be monitored is the base of the first transistor (T1) is supplied as a base voltage (B 1) that the emitter of this transistor (T 1) by a direct voltage (E 1) and the base of the second transistor (T 2) in series with a direct voltage (B 2) are biased so that the first transistor (T1) only becomes conductive when the base voltage (B1) exceeds the amount of the emitter bias voltage (E1), that, on the other hand, the second transistor (T2) is blocked when the with the base voltage (B1 ) controlled collector potential of the first transistor (T1) emitter potential of the same value of the second transistor (T2) the Basisvorspan voltage (B2) of the second transistor (T2) exceeds that a monitoring element (3) is also arranged in the collector circuit of the second transistor (T2). 2. Transistorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungsglied (3) aus der Wicklung eines Relais besteht. 2. Transistor circuit according to claim 1, characterized in that the monitoring element (3) consists of the winding of a relay. 3. Transistorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungsglied (3) aus einem Widerstand besteht, daß durch den Spannungsabfall an diesem Widerstand bei nicht gesperrten Transistoren (T1 und T2) eine nachgeschaltete weitere Transistorstufe mit Überwachungsrelais gesteuert wird. 3. Transistor circuit according to claim 1, characterized in that that the monitoring element (3) consists of a resistor that is caused by the voltage drop at this resistor with non-blocked transistors (T1 and T2) a downstream another transistor stage is controlled with a monitoring relay. 4. Transistorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Begrenzen des Basisstromes des ersten Transistors (T1) ein Gegenkopplungswiderstand (R bzw. 9) in den Emitterkreis des ersten Transistors (T 1) eingefügt wird. 4. Transistor circuit according to claim 1, characterized in that to limit the base current of the first transistor (T1) a negative feedback resistor (R or 9) in the emitter circuit of the first transistor (T 1) is inserted. 5. Spannungswächter für eine Versorgungsgleichspannung unterVerwendung derTransistorschaltung nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der nachgeordneten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu überwachende Versorgungsgleichspannung selbst auch als Versorgungsspannung für die Transistorschaltung verwendet wird, daß die Vorspannung (E1) des Emitters des ersten Transistors (T1) und die Vorspannung (B2) der Basis des zweiten Transistors mittels eines Spannungsteilers (6, 7, 8) aus der Versorgungsspannung abgeleitet wird, während die Basis des ersten Transistors (T1) eine feste Basisvorspannung (B1) erhält. 5. Voltage monitor for a DC supply voltage using the transistor circuit according to claim 1 and / or one or more of the subordinate claims, characterized in that the DC supply voltage to be monitored itself is also used as a supply voltage for the transistor circuit, that the bias (E1) of the emitter of the first transistor (T1) and the bias (B2) the base of the second transistor by means of a voltage divider (6, 7, 8) is derived from the supply voltage, while the base of the first transistor (T1) receives a fixed base bias (B1). 6. Spannungswächter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Basisvorspannung (B 1) des ersten Transistors (T 1) mittels einer Zenerdiode (5) aus der Versorgungsspannung abgeleitet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1051916; Meinke-Gundlach, »Taschenbuch derHochfrequenztechnik«, 2. Auflage, 1962, S.1193 bis 1201; »Siemens - Halbleiter - Schaltbeispiele«, Ausgabe April 1962, Bestellnummer 1-6300-037-46 215, S.51,52. 6. Voltage monitor according to claim 5, characterized in that the fixed base bias voltage (B 1) of the first transistor (T 1) is derived from the supply voltage by means of a Zener diode (5). Documents considered: German Auslegeschrift No. 1051916; Meinke-Gundlach, "Taschenbuch derHochfrequenztechnik", 2nd edition, 1962, pp.1193 to 1201; "Siemens - Semiconductor - Switching Examples", edition April 1962, order number 1-6300-037-46 215, p.51,52.
DEJ23166A 1962-02-19 1963-02-13 Transistor circuit for monitoring DC voltages and voltage monitors using this circuit Pending DE1275117B (en)

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GB1275117X 1962-02-19

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DEJ23166A Pending DE1275117B (en) 1962-02-19 1963-02-13 Transistor circuit for monitoring DC voltages and voltage monitors using this circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1051916B (en) * 1955-08-02 1959-03-05 Philips Nv Double-sided amplitude limiter

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