DE1416564C - Circuit arrangement for compensating the collector leakage currents in a transistor circuit - Google Patents

Circuit arrangement for compensating the collector leakage currents in a transistor circuit

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DE1416564C
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Inventor
Christiaan de Nijmegen Ruyter (Niederlande)
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- z. B. bei zehn Vergleichsstufen die letzte Bezugsanordnung zur Kompensation der Kollektor-Leck- spannung 2»-mal kleiner als die erste ist. Unter diesen ströme in einer Transistorschaltung, die einer Be- Umständen könnte eine verhältnismäßig geringe lastung einen Gleichstrom vorgegebenen Wertes und Änderung des Leckstroms in einem der Transistoren, beliebiger Polarität zuführt und bei der der Gleich- 5 mittels dessen die größte Bezugsspannung erzeugt strom aus einer von zwei Quellen gleicher Spannung, oder nicht erzeugt wird, leicht einen die kleinste Beaber entgegengesetzter Polarität über den Emitter- zugsspannung überschreitenden Fehler hervorrufen. Kollektor-Kreis eines zweier Transistoren entgegen- In diesem Beispiel ist es somit notwendig, den sich gesetzten Leitfähigkeitstyps geführt wird, indem der mit der Temperatur stark ändernden Einfluß der Basis-Emitter-Übergang des einen (oder, je nach io Leckströme der Transistoren zu beseitigen.
Polarität, des anderen) dieser Transistoren in Vor- Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß der wärtsrichtung und Sättigung betrieben wird, Vorzugs- die Belastung durchfließende und dem Unterschied weise bei der Erzeugung einer Bezugsspannung im der Kollektor-Leckströme entsprechende Differenz-Eingangswiderstandsnetzwerk eines digitalen Gleich- strom dadurch kompensiert wird, daß die Basisspannungsmessers. 15 Emitter-Übergänge beider Transistoren gleichzeitig
The invention relates to a circuit z. For example, if there are ten comparison stages, the last reference arrangement to compensate for the collector leakage voltage is 2 »times smaller than the first. Among these, currents in a transistor circuit, which a relatively low load could supply a direct current of a given value and change in the leakage current in one of the transistors, of any polarity and in which the direct current by means of which the highest reference voltage generated from one of the circumstances two sources of the same voltage, or not generated, easily cause an error exceeding the smallest beaber of opposite polarity via the emitter tension. Collector circuit of one of two transistors in opposition to- In this example, it is therefore necessary to use the conductivity type set by eliminating the influence of the base-emitter junction, which changes greatly with temperature, of the base-emitter junction of one (or, depending on the io, leakage currents of the transistors .
Polarity, of the other) of these transistors in advance This happens according to the invention that the downward direction and saturation is operated, preferably the load flowing through and the difference in generating a reference voltage in the collector leakage currents corresponding differential input resistance network of a digital DC current is compensated by the fact that the base voltmeter. 15 emitter junctions of both transistors at the same time

Solche Schaltungsanordnungen sind bekannt, z. B. bis zur Sättigung in Vorwärtsrichtung betrieben aus AIEE Transactions, Teil I, 1955, S. 120 und 121, werden, so daß der starke Einfluß der Temperatur Fig. 27. Mit einer solchen bekannten Schaltungs- und/oder der untereinander verschiedenen Parameter anordnung kann man selbstverständlich auch, als der zwei Transistoren auf ihre unterschiedlichen Restdritte Möglichkeit neben den beiden Stromrichtungen, ao ströme in dieser Nulleinstellung ausgeschaltet ist.
den Strom durch die Belastung annähernd auf Null Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher einstellen, indem die Basis-Emitter-Übergänge beider erläutert, die das Schaltbild eines Ausführungs- ^- Transistoren in der Rückwärtsrichtung polarisiert beispiels der Schaltungsanordnung nach der Er- Ci werden. Die Belastung wird dann jedoch noch von findung zeigt.
Such circuit arrangements are known, e.g. B. operated to saturation in the forward direction from AIEE Transactions, Part I, 1955, pp. 120 and 121, so that the strong influence of temperature Fig. 27. With such a known circuit and / or the mutually different parameters arrangement One can of course also, when the two transistors are switched off in their different residual third possibility in addition to the two current directions, ao currents in this zero setting.
the current due to the load approximately to zero The invention will be set on the basis of the drawing by the base-emitter junctions both explained, the polarized the circuit diagram of an execution ^ - transistors in the reverse direction, for example, the circuit arrangement according to the Er-Ci . However, the load is then still shown by the invention.

den Kollektor- oder Emitter-Leckströmen der beiden »5 Die Figur der Zeichnung zeigt ein aus miteinander Transistoren durchflossen. Diese Ströme haben zwar verbundenen Widerständen 2, 3 und 4 bestehendes entgegengesetzte Richtungen, jedoch, insbesondere Netzwerk 1, dem an bestimmten Punkten bestimmte bei schwankenden Betriebstemperaturen, kann der Ströme durch Transistorschaltungen nach der ErFall eintreten, daß sie einander nicht genau aufheben, findung zugeführt werden können. Die Figur zeigt so daß der resultierende Strom durch die Belastung 30 auch eine solche Transistorschaltung, deren Ausgang nicht genau gleich Null ist. ^ mit einem Anschluß I des Netzwerkes 1 verbundenthe collector or emitter leakage currents of the two »5 The figure of the drawing shows one off with one another Flowed through transistors. Although these currents have connected resistors 2, 3 and 4 existing opposite directions, however, especially network 1, that determined at certain points In the event of fluctuating operating temperatures, currents can flow through transistor circuits after the event occur that they do not exactly cancel each other out, that they can be brought to a discovery. The figure shows so that the resulting current through the load 30 also includes such a transistor circuit whose output is not exactly zero. ^ connected to a connection I of the network 1

Es ist weiterhin bekannt, den Temperaturgang von ist. Auch die anderen Anschlüsse II... n-\ und η desIt is also known the temperature response of is. The other connections II ... n- \ and η des

Transistorverstärkern durch Kunstschaltungen mit Netzwerkes sind mit solchen TransistorschaltungenTransistor amplifiers through art circuits with network are with such transistor circuits

weiteren temperaturabhängigen Transistorstufen zu verbunden, die jedoch nicht dargestellt sind. Dasconnected to further temperature-dependent transistor stages, which, however, are not shown. The

kompensieren, so z. B. aus der Zeitschrift »Proceedings 35 Netzwerk 1 liefert somit zwischen dem Anschluß Icompensate, e.g. B. from the journal Proceedings 35 Network 1 thus delivers between port I.

of the IRE«, 1954, Heft 4, S. 661 ff. Schaltungen zur und Erde eine Vergleichsspannung, die gleich derof the IRE «, 1954, No. 4, p. 661 ff. Circuits to and earth a comparison voltage that is equal to the

Kompensation eines Temperaturganges sind außer- Summe der Bezugsspannungen über den verschiede-Compensation of a temperature response are also the sum of the reference voltages across the various

dem bekannt, z. B. aus den deutschen Auslege- nen Widerständen 4 ist. Über zwei weitere Wider-known to z. B. from the German interpretation NEN resistors 4 is. About two more cons

schriften 1067 476 und 1022 639 sowie aus der Be- stände 4' wird diese Bezugsspannung mit einer denWritings 1067 476 and 1022 639 as well as from the stocks 4 'this reference voltage with one of the

Schreibung des deutschen Gebrauchsmusters 1811887. 40 linken Klemmen des Netzwerkes zugeführten Ein-Inscription of the German utility model 1811887. 40 left terminals of the network supplied input

Einige dieser bekannten Schaltungen sind zwar gangsspannung verglichen, und zwar durch einen anSome of these known circuits are compared with the output voltage, namely by an

relativ einfach, gestatten jedoch nicht die Lösung der die rechten Klemmen dieses Netzwerkes anzu-relatively simple, but do not allow the solution of the right terminals of this network to be

der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Auf- schließenden Nullanzeiger.the present invention based on indicative zero indicator.

gäbe, nämlich durch jeweils ein bestimmtes Signal Die dargestellte Transistorschaltung soll somit Γwould exist, namely by a specific signal in each case. The transistor circuit shown should thus Γ

einen von drei möglichen und wählbaren Zuständen 45 durch zwei mögliche Zustände imstande sein, einenbeing able to one of three possible and selectable states 45 through two possible states, one

einzustellen. t Strom bestimmten Wertes und umkehrbarer Richtungto adjust. t current of a certain value and reversible direction

Für bestimmte Zwecke soll durch eine Belastung, von Quellen 5 und 6 gleicher Spannungen, jedoch z.B. einen Widerstand, ein Strom mit genau be- entgegengesetzter Polaritäten, über die Emitterstimmtem Wert geschickt, die Richtung dieses Stroms Kollektor-Kreise zweier Transistoren 7 und 8 entumgekehrt und der Strom auch genau auf Null ein- 50 gegengesetzter Leitfähigkeitstypen an den Anschluß I gestellt werden können. Diese Aufgabe tritt z. B. auf und an die durch das Netzwerk 1 gebildete Belastung bei einem Digital-Voltmeter für Gleichspannungen zu liefern. Dies erfolgt dadurch, daß der.Basisunbekannter Polarität, einem Analog-Digital-Wandler Emitter-Übergang des einen oder des anderen der oder einer stufenweise schaltbaren Anzeigevorrich- Transistoren 7 und 8 in Vorwärtsrichtung betrieben tung, wobei der über einem bekannten Widerstand 55 wird. Außer dem Netzwerk 1 enthält die Belastung durch einen Strom genau bekannten Wertes erzeugte der Transistorschaltung mit ihr in Reihe geSpannungsabfall als positive oder negative Bezugs- schaltete Kollektorwiderstände 11 bzw. 12 und Spannung dient und die mit der zu messenden Span- zu diesen ReihenkombinationeiT'parallelgeschaltete nung zu vergleichende Spannung schrittweise, durch Widerstände 9 bzw. 10. Die Spannungsquellen 5 Addieren der vorhandenen oder nicht vorhandenen 60 und 6 sind in die entsprechenden Emitterkreise der1* : Spannungen einer Reihe solcher Bezugsspannungen Transistoren 7 und 8 eingeschaltet und einseitig geaufgebaut wird. Diese Bezugsspannungen werden erdet, und die Basiselektroden dieser Transistoren durch untereinander gleiche Bezugsströme erzeugt, sind über Ableitwiderstände 13 bzw. 14 an Quellen die den verschiedenen Stufen eines leiterfÖrmigen 15 bzw. 16 entgegengesetzter Spannungen an-Widerstandsrietzwerkes zugeführt werden. Die be- 65 geschlossen. Die Spannung jeder dieser letztgenannten treffenden Werte der aufeinanderfolgenden, auf diese Quellen überschreitet die Vorwärtsspanriung der ent-Weise erzeugten Bezugsspannungen haben ein be- sprechenden Emitterspannungsquelle 5 bzw. .6, so daß stimmtes gegenseitiges Verhältnis, z.B. 1:2, so daß die Transistoren 7 und 8 normalerweise beide ge-For certain purposes, through a load from sources 5 and 6 of the same voltages, but for example a resistor, a current with exactly opposite polarities is sent across the emitter-correct value, the direction of this current being reversed and reversed by the collector circuits of two transistors 7 and 8 the current can also be set to the terminal I exactly to zero of opposing conductivity types. This task occurs z. B. on and to the load formed by the network 1 in a digital voltmeter for DC voltages. This is done in that the base unknown polarity, an analog-to-digital converter emitter junction of one or the other of the or a step-wise switchable display device transistors 7 and 8 is operated in the forward direction, which is via a known resistor 55. In addition to the network 1, the load by a current of precisely known value contains the transistor circuit generated with it in series voltage drop as positive or negative reference-connected collector resistances 11 or 12 and voltage and the voltage connected in parallel with the voltage to be measured to these series combinations voltage to be compared step by step, through resistors 9 or 10. The voltage sources 5 adding the existing or non-existent 60 and 6 are in the corresponding emitter circles of 1 *: voltages of a series of such reference voltages transistors 7 and 8 is switched on and built up on one side. These reference voltages are grounded, and the base electrodes of these transistors are generated by reference currents that are identical to one another and are connected to sources via bleeder resistors 13 and 14, respectively, which are fed to the various stages of a ladder-shaped 15 or 16 opposing voltage resistance network. The closed 65. The voltage of each of these last-mentioned values of the successive, on these sources exceeds the forward voltage of the ent-way generated reference voltages have a corresponding emitter voltage source 5 or .6, so that the correct mutual ratio, e.g. 1: 2, so that the transistors 7 and 8 usually both

sperrt wären. Die Basiselektroden der Transistoren 7 und 8 sind jedoch noch über- einen Widerstand 17 bzw. 18 und über eine damit in Reihe und in Vorwärtsrichtung geschaltete Diode 19 bzw. 20 mit den Ausgangsklemmen einer bistabilen Kippschaltung 21 gekoppelt. Diese nicht näher dargestellte Kippschaltung enthält z. B. zwei Transistoren des pnp-Typs wie der Transistor 8, und die Basis des Transistors? ist unmittelbar über den Widerstand 17 und die Diode 19 mit einer Ausgangsklemme dieser Kipp- ίο schaltung verbunden. Ist diese Ausgangsklemme durch die bistabile Kippschaltung geerdet, so ist der Transistor 7 leitend, da seine Basis über den Widerstand 17 und die Diode 19 geerdet ist. Der Widerstand 17 bedingt somit den durch den Basis-Emitter-Kreis des Transistors 7 fließenden Strom. Dieser wird derart gewählt, daß der Transistor im Sättigungszustand arbeitet und daß seine Emitter-Kollektor-Spannung auf einen Wert von einigen Millivolt abfällt. Bei Verwendung symmetrischer Transistoren ist ao der Basisstrom annähernd gleich dem Kollektorstrom, der seinerseits durch die Widerstände 9 und 11 be-would be blocked. However, the base electrodes of the transistors 7 and 8 are still connected via a resistor 17 or 18 and via a diode 19 or 20 connected in series and in the forward direction with the Output terminals of a bistable multivibrator 21 coupled. This flip-flop, not shown, contains z. B. two transistors of the PNP type like the transistor 8, and the base of the transistor? is immediately across the resistor 17 and the Diode 19 with an output terminal of this toggle ίο circuit connected. If this output terminal is grounded by the flip-flop, the is Transistor 7 is conductive, since its base is grounded via resistor 17 and diode 19. The resistance 17 thus causes the current flowing through the base-emitter circuit of the transistor 7. This one will chosen such that the transistor operates in the saturation state and that its emitter-collector voltage drops to a value of a few millivolts. When using symmetrical transistors, ao the base current approximately equal to the collector current, which in turn is caused by the resistors 9 and 11

j stimmt wird. Ein Teil dieses Kollektorstroms fließt über den Widerstand 11 durch das Netzwerk 1 und erzeugt somit eine bestimmte Spannung über diesem »5 Netzwerk. Da der Transistor 8 gleichen Leitfähigkeitstyps ist wie die Transistoren oder andere Verstärkerelemente der Kippschaltung 21, muß seine Basiselektrode über eine Umkehrschaltung mit dem zweiten Ausgang der bistabilen Kippschaltung gekoppelt werden. Diese Umkehrschaltung enthält, wie dargestellt ist, einen Transistor 22 des npn-Typs, dessen Emitter geerdet und dessen Basiselektrode über einen Widerstand 23 mit dem zweiten Ausgang der bistabilen Kippschaltung 21 verbunden ist. Diese Basiselektrode ist außerdem über einen Widerstand 24 mit der Plusklemme einer Quelle 26 positiver Spannung verbunden, und der Kollektor des Transistors 22 ist über einen Belastungswiderstand 25 ebenfalls mit dieser Plusklemme verbunden. Die Basiselektrode des pnp-Transistors 8 ist über, den Widerstand 18 und die Diode 20 an den Kollektor des Transistors 22 angeschlossen. j is correct. A part of this collector current flows through the network 1 via the resistor 11 and thus generates a certain voltage over this »5 network. Since the transistor 8 is of the same conductivity type as the transistors or other amplifier elements of the flip-flop 21, its base electrode must be coupled to the second output of the bistable flip-flop via an inverting circuit. As shown, this reversing circuit contains a transistor 22 of the npn type, the emitter of which is grounded and the base electrode of which is connected to the second output of the bistable multivibrator 21 via a resistor 23. This base electrode is also connected via a resistor 24 to the positive terminal of a source 26 of positive voltage, and the collector of the transistor 22 is also connected to this positive terminal via a load resistor 25. The base electrode of the pnp transistor 8 is connected to the collector of the transistor 22 via the resistor 18 and the diode 20.

J Ist die rechte Ausgangsklemme der bistabilen Kippschaltung 21 über das entsprechende Verstärkerelement geerdet, so ist der Transistor 22 leitend, da seine Basiselektrode durch den durch die Widerstände 23 und 24 gebildeten Spannungsteiler in Vorwärtsrichtung polarisiert ist. Unter diesen Umständen ..,'. ist die Basiselektrode des Transistors 8 über den Widerstand 18, die Diode 20 und den Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors 22 geerdet, so daß dieser Transistor leitend ist. . J If the right output terminal of the bistable multivibrator 21 is grounded via the corresponding amplifier element, the transistor 22 is conductive, since its base electrode is polarized in the forward direction by the voltage divider formed by the resistors 23 and 24. Under the circumstances .., '. the base electrode of the transistor 8 is grounded via the resistor 18, the diode 20 and the collector-emitter circuit of the transistor 22, so that this transistor is conductive. .

In einem dritten möglichen Zustand soll der jedem der Anschlüsse I bis η zugeführte Strom auf den Wert Null einstellbar sein. .Dies könnte durch Unterbrechung der beiden Basiskreise mit dem Widerstand 17 bzw. 18 und der Diode 19 bzw. 20 bewerkstelligt werden. In diesem Fall würde jedoch noch ein verhältnismäßig hoher Leckstrom der durch das Netzwerk 1 und die Widerstände 9 bis 12 gebildeten Belastung zugeführt werden, und zwar ein Strom, der gleich dem Unterschied zwischen den Kollektor-Leckströmen der Transistoren. 7 und 8 ist. Bekanntlich sind diese Leckströme stark temperaturabhängig und weisen, bei Transistoren gleichen Typs und um so mehr bei Transistoren entgegengesetzter Typen, verhältnismäßig große Unterschiede von Transistor zu Transistor auf. Das Netzwerk 1 gehört z. B. einem binären System an, so daß der bei einem dem Anschluß I zugeführten, bestimmten Strom über diesem Netzwerk erzeugte Spannungsäbfall das Zweifache der Spannung beträgt, die bei dem gleichen, bestimmten, jedoch dem Anschluß II, zugeführteri Strom erzeugt wird, und das 2"-!-fache der Spannung, die bei dem gleichen bestimmten, jedoch der Verbindung π zugeführten Strom erzeugt wird. Wenn beide Transistoren 7 und 8 gleichzeitig gesperrt wären, sollte somit o'er Unterschied zwischen ihren Leckströmen einen dem Anschluß I zugeführten Strom bilden, der über dem Netzwerk 1 eine Spannung kleiner als J"'-»-mal der Spannung erzeugt, welche über diesem Netzwerk erzeugt wird, wenn nur einer der Transistoren leitend ist, sonst könnte dieser Unterschied zwischen den Leckströmen der Transistoren 7 und 8 einen Fehler im letzten Glied des numerischen Ausdrucks der zu messenden Spannung hervorrufen. Um einen solchen kleinen Unterschied zwischen den Kollektor-Leckströmen der Transistoren? und 8 zu erzielen, könnten die Transistoren selbstverständlich selektiert und/oder ihre Temperatur stabilisiert werden. Bei einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung wird dies bedeutend leichter dadurch erreicht, daß zur Einstellung des Stroms durch die Belastung auf Null, als dritte Möglichkeit, die Basis-Emitter-Übergänge beider Transistoren 7 und 8 dadurch gleichzeitig in Vorwärtsrichtung betrieben werden, daß ihre Basiselektroden miteinander verbunden sind. Dies erfolgt mittels eines dritten Transistors 27, z. B. des npn-Typs, dessen Kollektor über einen Widerstand 28 mit der Basiselektrode des Transistors 8 verbunden ist, während seine Emitterelektrode direkt an die Basiselektrode des npn-Transistors 7 angeschlossen ist. Die Basiselektrode des Transistors 27 ist über einen Widerstand 29 mit einer Ausgangsklemme einer bistabilen Kippschaltung 30 verbunden. Diese bistabile Kippschaltung 30 enthält z.B. auch zwei Transistoren des pnp-Typs, so daß jede der Ausgangsklemmen entweder negativ oder über einen Transistor geerdet ist. Im ersteren Fall ist der Transistor 27 gesperrt, und der Kreis zwischen den Basiselektroden der Transistoren 7 und 8 ist unterbrochen. Im ,zweiten Fall sind diese Basiselektroden über den Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors 27 und den damit in Reihe geschalteten Widerstand 28 miteinander verbunden. Infolgedessen werden den Basiselektroden der beiden Transistoren 7 und 8 praktisch gleiche Basisströme zugeführt, und diese zwei Transistoren werden beide in die Sättigung getrieben, d. h., ihre Emitter-Kollektor-Spannungen werden sehr gering, so daß der Basisstrom jedes Transistors annähernd gleich seinem Kollektorstrom ist und die Spannungsabfälle über den Widerständen 9 und 10 oder 11 und 12 einander praktisch gleich sind. Der dem Anschluß I zugeführte Strom ist dabei mit verhältnismäßig großer Genauigkeit gleich Null. Die bistabile Kippschaltung 21 kann als Polaritätsselektor benutzt werden und kann die verschiedenen Transistorschaltungen für die Zufuhr eines bestimmten Stroms an alle verschiedenen Anschlüsse I, II, /i-I und η über entsprechende, nicht dargestellte Dioden und Widerstände steuern, wie durch Pfeile angedeutet. Die bistabile Kippschaltung 30 bestimmt jedoch den 0- oder 1-Wert der Spannung, die über dem Netzwerk 1 durch den Strom erzeugt wird, der dem Anschluß I zugeführt wird. Eine solche bistabileIn a third possible state, the current supplied to each of the connections I to η should be adjustable to the value zero. This could be done by interrupting the two base circuits with the resistor 17 or 18 and the diode 19 or 20. In this case, however, a relatively high leakage current would still be fed to the load formed by the network 1 and the resistors 9 to 12, namely a current which is equal to the difference between the collector leakage currents of the transistors. 7 and 8 is. It is known that these leakage currents are highly temperature-dependent and, in the case of transistors of the same type and all the more so in the case of transistors of opposite types, have relatively large differences from transistor to transistor. The network 1 belongs e.g. B. a binary system, so that the voltage drop generated over this network for a specific current supplied to terminal I is twice the voltage generated by the same specific current supplied to terminal II, and the 2nd "-! - times the voltage that is generated with the same specific current, however, fed to the connection π. If both transistors 7 and 8 were blocked at the same time, o'er difference between their leakage currents should form a current fed to the connection I, which generates a voltage across network 1 that is less than J "'-» - times the voltage that is generated across this network when only one of the transistors is conductive, otherwise this difference between the leakage currents of transistors 7 and 8 could result in an error in the the last term of the numerical expression of the voltage to be measured. About such a small difference between the collector leakage currents of the transistors? and 8, the transistors could of course be selected and / or their temperature stabilized. In an expedient embodiment of the invention, this is achieved significantly more easily in that, as a third possibility, to set the current through the load to zero, the base-emitter junctions of both transistors 7 and 8 are operated simultaneously in the forward direction by having their base electrodes together are connected. This is done by means of a third transistor 27, e.g. B. of the npn type, the collector of which is connected to the base electrode of the transistor 8 via a resistor 28, while its emitter electrode is connected directly to the base electrode of the npn transistor 7. The base electrode of the transistor 27 is connected to an output terminal of a bistable multivibrator 30 via a resistor 29. This bistable multivibrator 30 also contains, for example, two transistors of the PNP type, so that each of the output terminals is either negative or grounded via a transistor. In the former case, the transistor 27 is blocked and the circuit between the base electrodes of the transistors 7 and 8 is interrupted. In the second case, these base electrodes are connected to one another via the emitter-collector circuit of the transistor 27 and the resistor 28 connected in series therewith. As a result, the base electrodes of the two transistors 7 and 8 are supplied with practically equal base currents, and these two transistors are both driven into saturation, that is, their emitter-collector voltages become very low, so that the base current of each transistor is approximately equal to its collector current and the voltage drops across resistors 9 and 10 or 11 and 12 are practically equal to each other. The current supplied to the connection I is equal to zero with a relatively high degree of accuracy. The bistable multivibrator 21 can be used as a polarity selector and can control the various transistor circuits for supplying a certain current to all the various connections I, II, / iI and η via corresponding diodes and resistors, not shown, as indicated by arrows. The bistable multivibrator 30, however, determines the 0 or 1 value of the voltage which is generated across the network 1 by the current which is supplied to the terminal I. Such a bistable

Claims (1)

5 65 6 Kippschaltung wird somit den 0- oder 1-Wert der widerstände 17 und 18 und die Dioden 19 und Spannung bestimmen, die über dem Netzwerk 1 durch 20 gesteuert werden können. Der Basisstrom beiden Strom erzeugt wird, der jedem der anderen An- der Transistoren fließt von der Plusklemme der Schlüsse II... /J-I und π zugeführt wird. Spannungsquelle 6 über den Emitter-Basis-ÜbergangFlip-flop is thus the 0 or 1 value of the resistors 17 and 18 and the diodes 19 and Determine voltage that can be controlled across network 1 through 20. The base current both Current is generated which flows from the plus terminal of the each of the other ana of the transistors Conclusions II ... / J-I and π is supplied. Voltage source 6 across the emitter-base junction Der in dem Emitter-Kollektor-Kreis jedes der 5 des Transistors 8 und durch den Widerstand 28, denThe in the emitter-collector circuit of each of the 5 of the transistor 8 and through the resistor 28, the Transistoren 7 und 8 wirksame Widerstand, d. h. der Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors 27 und denTransistors 7 and 8 effective resistance, i. H. the collector-emitter circuit of the transistor 27 and the Widerstand der Parallelschaltung des Widerstands9 Basis-Emitter-Übergang des Transistors? nach derResistance of the parallel connection of the resistor9 base-emitter junction of the transistor? after und des Widerstands 11 in Reihe mit dem Widerstand Minusklemme der Spannungsquelle 5, und sein Wertand the resistor 11 in series with the resistor minus terminal of the voltage source 5, and its value zwischen dem Anschluß I und Erde, z. B. was den wird praktisch nur durch die Größe der Spannungenbetween terminal I and earth, e.g. B. What is the practical only through the size of the tensions Transistor 7 anbetrifft, und die Spannung der Span- »o der Quellen 5 und 6 und durch den Wert des Wider-Transistor 7 is concerned, and the voltage of the span- »o of the sources 5 and 6 and by the value of the resistor nungSquellen 5 und 6, wodurch der eine oder der stands 28 bestimmt, welcher Wert in bezug auf denvoltage sources 5 and 6, whereby the one or the stand 28 determines which value in relation to the andere oder beide Transistoren 7 und 8 in Vorwärts- Kollektor-Emitter-Gleichstromwiderstand des leiten-other or both transistors 7 and 8 in the forward collector-emitter direct current resistance of the conducting richtung betrieben wird (werden), werden Vorzugs- den Transistors 27 groß ist. Die Basisströme derDirection is (are) operated, preference is given to the transistor 27 being large. The base currents of the weise derart gewählt, daß jeder in Vorwärtsrichtung Transistoren 7 und 8 sind somit praktisch einanderwisely chosen so that each forward transistors 7 and 8 are thus practically one another betriebene Transistor in einem Sättigungsbereich ar- 15 gleich. Außerdem sind beide Transistoren 7 und 8operated transistor in a saturation area ar- 15 equal. Also, both transistors are 7 and 8 beitct, in dem seine Kollektor-Basis-Spannung sehr dabei gesättigt, so daß die Spannungsabfälle überbeitct, in which its collector-base voltage becomes very saturated, so that the voltage drops over gering ist, aber in der Sperrichtung wirksam bleibt. ihren Emitter-Kollektor-Strecken sehr gering sind,is low, but remains effective in the blocking direction. their emitter-collector distances are very short, Wie bereits gesagt, wird nur ein Teil des Emitter- z. B. von der Größenordnung 3 bis 8 mV, während Kollektor-Stroms eines der Transistoren 7 und 8 dem ihre Kollektorströme annähernd gleich den Basis-Anschluß I zugeführt, da ein verhältnismäßig großer *o strömen und somit einander gleich sind.
Teil dieses Stroms über den Parallelwiderstand 9 oder . · .
As already said, only part of the emitter z. B. of the order of 3 to 8 mV, while the collector current of one of the transistors 7 and 8 which their collector currents approximately the same supplied to the base terminal I, since a relatively large * o flow and are thus equal to each other.
Part of this current through the parallel resistor 9 or. ·.
10 nach Erde abfließt. Infolgedessen wird, wenn nur Patentansprüche:
einer der Transistoren 7 und 8 leitend ist. der Einfluß des Leckstroms durch den nichtleitenden Tran- 1. Schaltungsanordnung zur Kompensation der sistor im gleichen Verhältnis verringert. *5 Kollektor-Leckströme in einer Transistorschal-
10 drains to earth. As a result, if only claims:
one of the transistors 7 and 8 is conductive. the influence of the leakage current through the non-conductive tran- 1. Circuit arrangement for compensating the sistor is reduced in the same proportion. * 5 collector leakage currents in a transistor switching
Zwischen dem Anschluß I und Erde hat das Netz- * tung, die einer Belastung einen Gleichstrom vorwerk einen Eigenwiderstand, der von dem Eigen- gegebenen Wertes und beliebiger Polarität zuführt widerstand jeder der Transistorschaltungen abhängig und bei der der Gleichstrom aus einer von zwei ist, wodurch dieses Netzwerk über die Anschlüsse I, Quellen gleicher Spannung, aber entgegen-II... n-I, π gespeist wird. Um den Einfluß der Wider- 30 gesetzter Polarität über den Emitter-Kollektorstände der dieses Netzwerk speisenden Transistor- Kreis eines zweier Transistoren entgegengesetzten schaltungen auf den Widerstand dieses Netzwerkes Leitfähigkeitstyps geführt wird, indem der Basisauf ein Minimum zu reduzieren, werden diese Tran- Emitter-Übergang des einen (oder, je nach PoIasistorschaltungen über Widerstände, z. B. die Wider- rität, des anderen) dieser Transistoren in Vorstände 11 und 12, mit dem entsprechenden Anschluß, 35 wärtsrichtung und Sättigung betrieben wird, vorz. B. mit dem Anschluß I, gekoppelt. Unter diesen zugsweise bei der Erzeugung einer Bezugsspan-Umständen wird der Widerstand des Netzwerkes 1, nung im Eingangswiderstandsnetzwerk eines digiz. B. zwischen dem Anschluß I und Erde, durch einen talen Gleichspannungsmessers, dadurch geparallelgelegten Widerstand gedämpft, der gleich der kennzeichnet, daß der die Belastung Parallelschaltung der Widerstände 11 und 12 ist, 40 (2 bis 4) durchfließende und dem Unterschied wenn die beiden Transistoren 7 und 8 leitend sind. der Kollektor-Leckströme entsprechende Diffe- und der gleich der Parallelschaltung des Widerstands renzstrom dadurch kompensiert wird, daß dieBetween terminal I and earth, the mains * has a direct current supplying a load an intrinsic resistance that leads from the intrinsic value and any polarity resistance of each of the transistor circuits depends on and where the direct current is made up of one of two is, whereby this network via the connections I, sources of the same voltage, but opposite-II ... n-I, π is fed. About the influence of the opposed polarity over the emitter-collector stands the transistor circuit feeding this network is an opposite of two transistors circuits on the resistance of this network conductivity type is carried out by the base on To reduce this to a minimum, this tran-emitter junction of the one (or, depending on the poly-transistor circuits via resistors, e.g. B. the resistance, of the other) of these transistors in boards 11 and 12, with the corresponding connection, 35 is operated downwards and saturation, vorz. B. to the terminal I, coupled. Among these, preferably when generating a reference chip circumstances becomes the resistance of the network 1, voltage in the input resistance network of a digiz. B. between terminal I and earth, through a valley DC voltmeter, thereby placed in parallel Resistance attenuated, which identifies the fact that the load is parallel connection of resistors 11 and 12, 40 (2 to 4) flowing through and the difference when the two transistors 7 and 8 are conductive. corresponding to the collector leakage currents and the renzstrom equal to the parallel connection of the resistor is compensated by the fact that the 11 oder 12 und der in Reihe geschalteten Wider- Basis-Emitter-Übergänge beider Transistoren (7 stände 12 und 10 oder 11 und 9 ist, wenn lediglich und 8) gleichzeitig bis zur Sättigung in Vorwärtsder Transistor 7 oder 8 leitend ist. Da die Wider- 45 richtung betrieben werden, so daß der starke stände 9 und 10 einige Male kleiner als die Wider- Einfluß der Temperatur und/oder der untereinstände 11 und 12 gewählt werden, ist diese Dämpfung ander verschiedenen Parameter der zwei Tranpraktisch unveränderlich. sistoren auf ihre unterschiedlichen Restströme in 11 or 12 and the series-connected resistor-base-emitter junctions of both transistors (7 stalls 12 and 10 or 11 and 9 is if only and 8) simultaneously until saturation in forward the Transistor 7 or 8 is conductive. Since the counter 45 are operated, so the strong would be 9 and 10 a few times smaller than the influence of the temperature and / or the sub-items 11 and 12 are chosen, this attenuation is practically invariable on the various parameters of the two trans. sistors to their different residual currents in In einer praktischen Ausführungsform, die einen dieser Nulleinstellung ausgeschaltet ist.
Teil eines Digital-Voltmeters bildet, hatten die Wider- so 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, stände des Netzwerkes 1 die nachfolgenden Werte: dadurch gekennzeichnet, daß der im Emitter-Widerstände 2 .. 10 Ohm Kollektor-Kreis jedes Transistors (7, 8) wirksame Widerstandes 20Ohm Widerstand, die Spannung der Spannungsquellen
In a practical embodiment, one of these zero setting is switched off.
Forming part of a digital voltmeter, the resistors had 2. Circuit arrangement according to Claim 1, if the network 1 had the following values: characterized in that the collector circuit of each transistor (7, 8 ) effective resistance 20Ohm resistance, the voltage of the voltage sources
Widerstände 4 10 Ohm ?'*>?* d? S5°^' $*"% ^- d" *™ ^" Resistors 4 10 ohms ? '*>? * D ? S 5 ° ^ ' $ * "% ^ - d " * ™ ^ " Widerstände 4' 10 kOhm 55 der andere oder die bdden Transistoren in Vor-Resistors 4 '10 kOhm 55 the other or the bdden transistors in front . wartsnchtung betneben wird (werden), derart ge-. Waiting will (will) be carried out in such a way Der Widerstand zwischen jedem der Anschlüsse wählt sind, daß jeder auf diese Weise betriebeneThe resistance between each of the terminals selects are that each operated in this way des Netzwerkes 1 und Erde war somit gleich Transistor in einem Sättigungsgebiet wirksam ist,of network 1 and earth was thus the same transistor is effective in a saturation area, 20/3 Ohm. in dem seine Kollektor-Basis-Spannung sehr ge-20/3 ohms. in which its collector-base voltage is very low Dabei waren die Widerstände 9 und 10 von je 60 ring ist, jedoch in Sperrichtung wirksam bleibt.The resistors 9 and 10 were each 60 ring, but remains effective in the reverse direction. 2 kOhm und die Widerstände 11 und 12 von je 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12 kOhm and the resistors 11 and 12 of each 3rd circuit arrangement according to claim 1 12 kOhm. > oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil12 kOhm. > or 2, characterized in that only a part Es sei noch bemerkt, daß, wenn der Transistor 27 des Emitter-Kollektor-Stroms eines leitendenIt should also be noted that when the transistor 27 of the emitter-collector current of a conductive und die beiden Transistoren 7 und 8 leitend sind, der Transistors der Belastung (2 bis 4) zugeführt wird, Kollektorstrom jedes dieser Transistoren unabhängig 65 so daß der Einfluß des Leckstroms durch einenand the two transistors 7 and 8 are conductive, the transistor of the load (2 to 4) is fed, Collector current of each of these transistors independently 65 so that the influence of the leakage current through one ist vom Zustand der bistabilen Kippschaltung 21 nichtleitenden Transistor im gleichen Verhältnisis from the state of the bistable flip-flop 21 non-conductive transistor in the same ratio oder einer anderen Steuervorrichtung, durch die die verringert wird.or some other control device by which the is reduced. Transistoren 7 und 8 über die Strombegrenzungs- 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3.Transistors 7 and 8 via the current limiting 4. Circuit arrangement according to claim 3. dadurch gekennzeichnet, daß der betreffende Teil des Emitter-Kollektor-Stroms des leitenden Transistors über einen Entkopplungswiderstand (11, 12) der Belastung (2 bis 4) zugeführt wird, so daß der parallel zur Belastung wirksame Widerstand sich nur wenig ändert, je nachdem nur einer der Transistoren leitend ist oder beide Transistoren leitend sind.characterized in that the relevant part of the emitter-collector current of the conductive transistor is fed to the load (2 to 4) via a decoupling resistor (11, 12), so that the resistance effective parallel to the load changes only slightly, depending on only one of the Transistors is conductive or both transistors are conductive. 5. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Belastung zwischen den Kollektorelektroden beider Transistoren und einem Punkt konstanten Potentials eingeschaltet ist, während die Emitterelektroden dieser Transistoren mit Vorwärtsspannungsquellen verbunden sind und ihre Basiselektroden über Ableitwiderstände an Rückwärtsspannungsquellen höherer Spannung als die der erwähnten Vorwärtsspannungsquellen und entgegengesetzter Polaritäten angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die eine oder die ao andere dieser Basiselektroden über einen entsprechenden Strombegrenzungswiderstand mit dem erwähnten Punkt konstanten Potentials verbunden ist.5. Circuit arrangement according to one or more of the preceding claims, in which the Load between the collector electrodes of both transistors and a point constant Potential is turned on, while the emitter electrodes of these transistors with forward voltage sources and their base electrodes are connected to reverse voltage sources via leakage resistors higher voltage than that of the forward voltage sources mentioned and opposite Polarities are connected, characterized in that one or the ao other of these base electrodes via a corresponding current limiting resistor is connected to the point of constant potential mentioned. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis-Emitter-Übergänge beider Transistoren (7 und 8) dadurch gleichzeitig in Vorwärtsrichtung betrieben werden, daß ihre Basiselektroden miteinander verbunden sind.6. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the base-emitter junctions both transistors (7 and 8) are operated simultaneously in the forward direction, that their base electrodes are connected to one another. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiselektroden beider Transistoren (7, 8) dadurch miteinander verbunden werden, daß ein Vorwärtsstrom der Basiselektrode eines dritten Transistors (27) zugeführt wird, dessen Emitter-Kollektor-Kreis zwischen den Basiselektroden der beiden erstgenannten Transistoren (7, 8) eingeschaltet ist, und daß der Emitter des dritten Transistors (27) mit der Basiselektrode des erstgenannten Transistors (7) des gleichen Leitfähigkeitstyps verbunden ist.7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that the base electrodes both transistors (7, 8) thereby with one another be connected that a forward current is supplied to the base electrode of a third transistor (27) whose emitter-collector circuit is between the base electrodes of the first two Transistors (7, 8) is turned on, and that the emitter of the third transistor (27) connected to the base electrode of the first-mentioned transistor (7) of the same conductivity type is. 8. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Basisstrombegrenzungswiderstand (17, 18) jedes der beiden erstgenannten Transistoren (7, 8) eine Diode (19, 20) in Vorwärtsrichtung geschaltet ist.8. Circuit arrangement according to one or more of claims 5, 6 and 7, characterized in that that in series with the base current limiting resistor (17, 18) each of the first two transistors (7, 8) has a diode (19, 20) is switched in the forward direction. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen ΛΛΟ /OO Π 1 Π 1 sheet of drawings ΛΛΟ / OO Π 1 Π

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