DE1299021B

DE1299021B - Schaltungsanordnung zur Betaetigung von Schaltgliedern

Info

Publication number: DE1299021B
Application number: DE1967L0057223
Authority: DE
Inventors: Strang Eduard
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1966-06-28
Filing date: 1967-08-11
Publication date: 1969-07-10
Also published as: DE1283888B; AT278153B; FR1584133A; CH476426A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung ratur, der Betätigungsspannung sowie sonstigen Einzur Betätigung von Schaltgliedern, bestehend aus ■; flüssen sein soll. Die erfindungsgemäße Schaltungseiner von der Betätigungsspannung gespeisten anordnung unterscheidet sich jedoch durch eine Brückenanordnung, an deren Diagonalzweig ein nicht verzögerte Betätigung des jeweiligen Schalt-Kippglied über die Emitter-Kollektor-Strecke eines 5 gliedes von der Schaltungsanordnung nach der Meßtransistors angeschlossen ist und wobei im Di- Hauptpatentanmeldung.

agonalzweig eine Diode der Emitter-Basis-Strecke Erfindungsgemäß wird die vorstehend dargelegte des Meßtransistors entgegengeschaltet ist und ein an Aufgabe dadurch gelöst, daß in allen vier Brückenden Verbindungspunkt von Diode und Meßtransistor zweigen ohmsche Widerstände oder Einrichtungen angeschlossener Widerstand parallel zu Zweigen der io mit ohmschem Innenwiderstand angeordnet sind und Brückenanordnung liegt, nach Patenanmeldung daß der Ausgang der Kippstufe über einen Wider-P 12 83 888.9-31 (deutsche Auslegeschrift 1283 888). stand an mindestens einen Brückzweig angeschlossen

Mit derartigen Schaltungsanordnungen wird fest- ist.

gestellt, ob ein bestimmter, in einem Brückenzweig Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, auftretender Wert einer Spannung über- bzw. unter- 15 daß sowohl der Ansprechwert als auch der Abfallschritten worden ist-Im allgemeinen besitzen diese wert praktisch unabhängig von der Temperatur und Schaltungsanordnungen eine durch das Kippglied be- auch von Änderungen des Verstärkungsfaktors der dingte Hysterese, d. h. Ansprech- und Abfallspan- verwendeten Transistoren sind. Sofern alle in der nung (Schwellwerte) sind voneinander verschieden. Brückenanordnung vorgesehenen Widerstände nicht Durch die Vorschaltung eines Meßtransistors vor das 20 spannungsabhängig sind, ergibt sich ebenfalls eine Kippglied wird jedoch der Unterschied zwischen An- Unabhängigkeit der Schwellwerte von der Betätisprech- und Abfallspannung sehr klein. Dies ist meist gungsspannung.

unerwünscht, da ein kleiner Unterschied leicht ein Im folgenden, soll die Erfindung an Hand des in

häufiges Schalten ergibt. Im allgemeinen werden da- der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher

her definierte, voneinander verschiedene Schwell- 25 erläutert werden, aus dem sich weitere Einzelheiten

werte gefordert. — Ein besonderes Problem stellt sowie auch weitere Vorteile ergeben,

weiter bei Kippschaltungen die Abhängigkeit der Die in der Figur-gezeigte Schaltungsanordnung zur

Schwellwerte von der Temperatur, von dem Strom- Betätigung von Schaltgliedern besteht aus . einer

verstärkungsfaktor der als Verstärkungselemente ver- Brückenanordnung, die von Widerständen 10, 12,14

wendeten Transistoren, von der angeschalteten Last 30 sowie von Widerständen 6, 3 und von dem Innen-

sowie von der Betätigungsspannung dar. widerstand einer an. die Klemmen 1, 2 angeschlosse-

Eine allgemein bekannte Schaltungsanordnung zur nen Einrichtung gebildet wird. Die .angeschlossene Betätigung von Schaltgliedern stellt der Schmitt- Einrichtung ist gestrichelt dargestellt. Sie kann beiTrigger dar (»NTF.«, 18,1960, S. 119, 121,122). Die . - spielsweise von einem.Fotowiderstand, einem Wider-Schwellwerte desselben weisen die vorstehend dar- 35 stand mit Temperaturverhalten oder einem Initiator gelegten Mangel auf (Abhängigkeit von Tempera- verwirklicht werden. Wesentlich ist dabei, daß der tür, Stromverstärkungsfaktor, Last und Betätigungs- Innenwiderstand ohmsches Verhalten aufweist. Der spannung). Die Abhängigkeit von der Temperatur ist Innenwiderstand kann jedoch — wie im Falle des durch Änderungen der Basis-Emitter-Spannungen Initiators — spannungsabhängig sein,
sowie durch Änderungen der Kollektorrestströme in 40 Als Initiatoren werden Eingabeglieder von Steuerden Kipppunkten bedingt. Sie läßt sich durch zu- einrichtungen bezeichnet, die im Gegensatz z. B. zu sätzliche Mittel kompensieren. Änderungen der Be- Endlagenschaltern die Positionen beweglicher; Teile tätigungsspannung" sind erforderlichenfalls durch kontaktlos und berührungslos erfassen. Die fest-Stabilisierungseinrichtungen zu beseitigen. Die Be- gestellte Position wird in ein Signal umgeformt, das seitigung des Einflusses von Änderungen des Strom- 45 den nachgeschalteten Funktionsgliedern (Und-Glieverstärkungsfaktors ist zumindest nicht einfach. der, Oder-Glieder usw.) der Steuereinrichtung ange-

Zur Vermeidung der vorstehend dargelegten paßt ist. Im algemeinen handelt es sich bei dem Si-Schwierigkeiten ist bereits in der Hauptpatentanmel- gnal um ein Ia-Nein-Signal. — Das kontaktlose Erdung eine Schaltungsanordnung für eine verzögerte fassen erfolgt mittelt eines Oszillators, wobei das Betätigung von Schaltgliedern vorgeschlagen worden, so Schwingen bzw. NichtSchwingen· desselben von einem bestehend aus einer von der Betätigungsspannung ferromagnetischen oder elektrisch leitenden Körper gespeisten Brückenanordnung, welche in drei Brük- gesteuert wird. Dieser Körper ist dabei mit dem bekenzweigen ohmsche Widerstände und in einem weglichen Teil verbunden, dessen Position erfaßt Brückenzweig als zeltbestimmendes Glied einen Kon- werden soll. Es ergibt sich somit in Abhängigkeit von densator enthält und in deren Diagonalzweig das zu 55 der Position des ferromagnetischen oder elektrisch betätigende Schaltglied über eine mit der Basis eines leitenden Körpers ein Schwingen oder Nichtschwin-Transistors verbundene Diode eingeschaltet ist. Die gen des Oszillators, das in ein Signal für nachgeschalerwähnten Schwierigkeiten werden dabei dadurch ge- tete Glieder der Steuereinrichtung umgeformt wird,
löst, daß die Diode und die Basis-Emitter-Strecke des Die Brückenanordnung mit den Widerständen 10, Transistors einander entgegengeschaltet sind und ein 60 12,14, 6, 3 und der an die Klemmen 1, 2 angeschlosan den Verbindungspunkt von Diode und Transistor senen Einrichtung ist zwischen zwei Leitungen 9, angeschlossener Widerstand parallel zum Konden- 15 geschaltet. Über die Leitung 9 wird die Betätisator der Brückenanordnung liegt. gungsspannung eingespeist. Die Leitung 15 liegt auf

Der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung liegt Bezugspotential. Im Diagonalzweig der Brücken-

die gleiche Aufgabenstellung wie bei der Schaltungs- 65 anordnung ist eine Diode 4 der Basis-Emitter-Strecke

anordnung nach der Hauptpatentanmeldung zu- eines Meßtransistors 8 entgegengeschaltet. Dabei ist

gründe, nämlich Schaltglieder zu betätigen, wobei die der Emitter von 8 mit dem zwischen den Widerstän-

Betätigung weitgehend unabhängig von der Tempe- den 10, 12 liegenden Punkt 11 verbunden, die Basis

Claims

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von 8 an die Kathode von 4 angeschlossen und die kenanordnung ist, kann im allgemeinen der Tem-Anode von 4 mit der Klemme 1 verbunden. Ein an peraturgang der Diode 18 vernachlässigt werden. Soden Verbindungspunkt der Diode 4 mit der Basis fern dieser Temperaturgang jedoch stören sollte, wird von 8 angeschlossener Widerstand 5 liegt parallel zu ein von der Kippstufe 24, 26 gesteuerter Transistor zwei Zweigen der Brückenanordnurng. Durch die 5 vorgesehen, der mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke Entgegenschaltung der Diode 4 zur Basis-Emitter- dem von den Widerständen 12,14 gebildeten Brücken-Strecke von 8 ergibt sich in Verbindung mit dem zweig teilweise parallel zu schalten ist. Der zuletzt Widerstand 5 eine Kompensation des Temperatur- genannte Transistor liegt dann in Reihe mit dem ganges des Transistors 8. Widerstand 16. Die Diode 18 sowie der Anschluß

Die Basis des Transistors 8 ist über einen Konden- io des Widerstandes 16 an den Kollektor des Tran-

sator 7 mit dem Kollektor verbunden. Der Konden- sistors 26 entfallen dann,

sator 7 dient zur Unterdrückung von Störimpulsen. Falls die an die Klemmen 1, 2 angeschlossene

Weiter ist an den Diagonalzweig der Brücken- Einrichtung mit einem ohmschen Innenwiderstand anordnung über die Emitter-Kollektor-Strecke des spannungsabhängig ist, wird die über die Leitung 9 Transistors 8 ein Kippglied angeschlossen, indem der 15 zugeführte Betätigungsspannung stabilisiert. Im AusKollektor von 8 über einen Widerstand 17 mit einem führungsbeispiel erfolgt diese Stabilisierung mittels Punkt 20 verbunden ist, der den Eingang des Kipp- eines Transistors 30, einer Zenerdiode 31 sowie eines gliedes darstellt. Das Kippglied wird im wesentlichen Widerstandes 32 und eines Kondensators 33 in an von Transistoren 24, 26 gebildet. Weiter gehören zu sich bekannter Weise.

diesen noch Widerstände 21, 22, 25 und ein Rück- 20 Zur Beschreibung der Funktion der in der Figur

kopplungswiderstand 19. Über eine Leitung 29 ist das dargestellten Schaltungsanordnung wird davon aus-

Kippglied an die ungeregelte Versorgungsspannung gegangen, daß der Innenwiderstand der an die Klem-

angeschlossen. Über eine Leitung 28 kann dem Aus- men 1, 2 angeschlossenen Einrichtung groß ist und

gang des Kippgliedes gegebenenfalls eine erhöhte die Diode 4 leitet. Dann ist der Transistor 8 und da-Schaltspannung zugeführt werden. 25 mit auch der Transistor 24 gesperrt. Der Transistor

Den Ausgang des Kippgliedes 24, 26 bildet der 26 leitet. Die Widerstände 12, 14, 16 sind derart geKollektor des Transistors 26. An diesen ist eine Aus- wählt, daß bei leitendem Transistor 26 die Spannung gangsklemme 34 sowie über nicht näher bezeichnete am Punkt 11 niedriger ist als bei gesperrtem Tran-Dioden eine von einem Transistor 27 im wesentlichen sistor 26.

gebildete Umkehrstufe angeschlossen. Der Ausgang 30 Der Innenwiderstand der an die Klemmen 1, 2 ander Umkehrstufe ist mit 35 bezeichnet. An die Aus- geschlossenen Einrichtung läßt sich durch äußere gänge 34, 35 werden in der Figur nicht dargestellte Einflüsse (z. B. bei einem Fotowiderstand durch zu betätigende Schaltglieder angeschlossen. — Außer- Licht) verändern. Wird der Innenwiderstand so weit dem ist der Ausgang 34 des Kippgliedes 24, 26 über erniedrigt, daß die Spannung an der Klemme 1 kleieine Trenndiode 18 und einen Widerstand 16 an den 35 ner als die Spannung am Punkt 11 wird, so fließt der von den Widerständen 12, 14 gebildeten Brücken- Strom nicht mehr über die Diode 4 und den Widerzweig im Punkt 13 angeschlossen. Der Punkt 13 stand 5, sondern über die Basis-Emitter-Strecke des kann mit dem Punkt 11 zusammenfallen. Dann ist Meßtransistors 8 und den Widerstand 5. Es werden der Widerstand 16 mit zwei Brückenzweigen ver- dann der Transistor 8 sowie weiter der Transistor 24 bunden. 40 angesteuert und der Transistor 26 gesperrt. Mit dem

Durch den Anschluß des Ausgangs 34 der Kipp- Sperren von 26 erhöht sich die Spannung am Punkt stufe 24, 26 über den Widerstand 16 an den Punkt 11. Zum Zurückschalten der Schaltungsanordnung 13 der Brückenanordnung läßt sich der Wert des muß daher der Innenwiderstand der an die Klem-Widerstandes im Brückenzweig 12, 14 oder — bei men 1, 2 angeschlossenen Einrichtung — bezogen leitendem Transistor 26 — 12, 16 verändern. An- 45 auf das Ansprechen — auf einen größeren Wert ersprech- und Abfallwert der gesamten Schaltungs- höht werden. Ansprech- und Abfallwert können in anordnung sind damit vor allem durch die Wahl der definierter Weise durch entsprechende Wahl der Widerstände 12,14 bzw. 12,16 bestimmt. Eine Tem- Widerstände der Brückenanordnung, insbesondere peraturabhängigkeit dieser Schwellwerte liegt prak- der Widerstände 12, 14, 16 vorgegeben werden. Für tisch nicht vor, da der Temperaturgang der Basis- 50 beide Werte wirkt sich die Temperaturkompensation Emitter-Strecke des Transistors 8 durch den Tempe- durch Entgegenschaltung von Diode 4 und Basisraturgang der Diode 4 kompensiert ist. Auch Ände- Emitter-Strecke des Meßtransistors aus.
rangen des Stromverstärkungsfaktors der Transisto- Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen renren 8, 24, 26 wirken sich praktisch nicht aus, da insbesondere darin, daß eine Schaltungseinrichtung bereits bei geringfügigen Abweichungen vom Brücken- 55 zur Betätigung von Schaltgliedern geschaffen wurde, gleichgewicht der Transistor 8 ausgesteuert und das bei der die Ansprech- und Abfallwerte praktisch un-Kippglied 24, 26 betätigt werden. Das Kippglied und abhängig von der Temperatur sind und bei der damit die Transistoren 24, 26 haben sogar vorteil- weiter sich Änderungen des Stromverstärkungsfakhafterweise keinen Einfluß auf die Schwellwerte, da tors von Transistoren nicht auswirken. Außerdem erdurch das Kippglied lediglich eine erwünschte Flan- 60 geben sich keine Rückwirkungen von an den Auskenversteilerung des Ausgangssignals erzielt wird. gang angeschlossenen Schaltgliedern auf die AnRückwirkungen einer in den Ausgang 34 einge- sprecht- und Abfallwerte,
schalteten Last auf die Ansprechwerte treten eben- .. ,
falls nicht auf. Bei gesperrtem Transistor 26 verhin- fatentansprucne:
dert dies die Diode 18, bei leitendem Transistor 26 65 1. Schaltungsanordnung zur Betätigung von liegt der Ausgang 34 praktisch auf Bezugspotential. Schaltgliedern, bestehend aus einer von der Be-— Da bereits die Schleusenspannung der Diode 18 tätigungsspannung gespeisten Brückenanordnung, klein gegenüber der Betätigungsspannung der Brük- an deren Diagonalzweig ein Kippglied über die

Emitter-Kollektor-Strecke eines Meßtransistors angeschlossen ist und wobei im Diagonalzweig eine Diode der Emitter-Basis-Strecke des Meßtransistors entgegengeschaltet ist und ein an den Verbindungspunkt von Diode und Meßtransistor angeschlossener Widerstand parallel zu Zweigen der Brückenanordnung liegt, nach Patentanmeldung P 12 83 888.9-31 (deutsche Auslegeschrift 1283888), dadurch gekennzeichnet, daß in allen vier Brückenzweigen ohmsche Widerstände (10, 12, 14; 6, 3) oder Einrichtungen mit ohmschem Innenwiderstand angeordnet sind und daß der Ausgang (34) der Kippstufe (24, 26) über einen Widerstand (16) an mindestens einen Brückenzweig (12,14) angeschlossen ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Kippstufe gesteuerter Transistor mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke einem Brückenzweig teilweise parallel geschaltet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis und der Kollektor des Meßtransistors (8) mit einem Kondensator (7) verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen