DE1487108A1 - Elektronisches Relais - Google Patents

Description

PAT E N ΓΑ NWALT

DR. QUAKER

STUTTGART 1487108

Richard-Wagnor-Stroöe 16 ι to / ι uu_

Telefon 244446

P 14 ü7 IuH₀O

SbcLoto i.iixte pour le Doveloppeinent dt· La Technique de La Conununtation danä Ie Do/naiue dun Telecommunications:SU·CU.Tel·
iKs.y-Let'.-itioulLueaux/Frankreich

Patontanmcldun^; Deutachland
Kennwort: Elektronisches Relais

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Elektronisches Relais,

Jie voriiegende Krfindun# betrifft ein elektronisches Relais und inabesondere soiche Relais, die in üoppelatrom verwendet werden können.

Es sind bereits zweistufige elektronische Relais mit zwei Tranaistoren des gleichen Typs bekannt, die wie zwei in 3erie geschaltete monostabile Kippschaltungen arbeiten, ils sind auch zweistufige elektronische Relais mit Transistoren entgegengesetzten Typs bekannt, die wie zwei Ketten arbeiten, die entsprechend auf Signale der einen oder anderen Polarität ansprechen und zwischen einer Eingangskiemine und einer Ausgangsklemme parallel geschaltet sind,,

Derartige Relais liefern an ihrem Ausgangsstromkreis einen Strom, dessen Richtung von der Polarität der in ihren Eingang eingespeisten Signale abhängt und die infolgedessen als Telegrafenrelais dienen können, deren Ausgangsstromkreis aber nicht in Abhängigkeit von der Polarität des Eingangssignals umgeschal tet werden kann, um es entweder zu sperren oder durchlässig zu machen für Ströme beliebiger Richtung·

Gegenstand der Erfindung ist es, die Verwendungsmöglichkeit von elektronischen Relais zu erweitern.

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Gemäp einer bekannten Ausführungsforni enthält ein elektroniücnes Relais einen N PIi- und einen PIiP-Verbindung transistor, deren Emitter und Kollektor uxitereinander und zu den kelais-Klemiaen parallel geschaltet 3ind, sov/ie zwei komplemeiitäre Steuerträgerstoren, wobei der PHP-Transistor durch seine Misis den IlPü-Verbindu^gstransiator steuert und der NPN-Transistor durch seine Basis den PNP-Veruindungstransistor steuert, sowie Vorrichtungen, um in den Jteuertransistor ein steuersignal von entgegengesetzter Richtung einzuspeisen, Dieses elektronische Relais hat zwei Klemmen und ist äquivalent einem elektromechanischen Relais mit eifern festen Kontakt.

Bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Relais wird ebenfalls ein HPIi- und ein PHP-Translator sowohl in ier Bteuerals auch der VerLiniugsstufe verwandt, und zwar zu dem Zweck, entweder den,..einen oder den anderen der oeiuen Transistoren entgegengesetzten Typs, die parallel zueinander in der Verbindungsstufe liegen und in einen umzuschaltenden Ausgan₆sstromkreis eingefügt sind, abwechselnd zu sperren oder durchlässig zu machen, wobei die Sperrung oder die Durchlässigkeit von der Polarität eines Eingangssignals abhängt. Der von einer örtlichen Gleichstromquelle gelieferte Strom in dem üusgangsstromicreis fließt dann entsprechend der Polarität des Mngangssignals in der einen oder in der anderen Richtung der beiden Transistoren vom entgegengesetzten Leitungstyp.

Die Erfindung ist als Telegrafenrelais mit zwei Eingängen verwendbar, die einen Fernschreiber zum Empfang oder zur Überprüfung der Übertragung steuern, entsprechend den an einen oder an den anderen seiner Ausgänge gelegten telegrafischen Signalen,

Das erfindungsgemäße elektronische Relais besteht aus einer Eingangsstufe mit zwei Transistoren entgegengesetzten Typs, die parallel durch eine Leitung zum Empfang von telegrafischen Signalen gesteuert werden, und aus einer Ausgangsstufe mit einem NPN-Transistor und .einem PNP-Transistor, die durch den Transistor entgegengesetzten Typs der Eingangsstufe gesteuert werden und deren Emitter mit einer Stromquelle negativen

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Potentials und mit der beweglichen Lamelle eines Telegraf en*· aendurs mit zwei Klemmen verbunden sind, deren eine positiv und deren andere negativ ist und deren Kollektoi'un au einer Ausgangsklemme zusammengeschlossen sind, die einen Pernacijrej uer steuert» Die Anordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeicnnet, daß diese.Ausgangskiemue mit der Anode einer uiode verbunden ist, deren Kathode mit der beweglichen Lamelle dergestalt verbunden ist, daß der /ernscnreiuer üuer eine Empfaihgsleitung empfangene -Signale registriert, wenn die bewegliche Lamelle des Senders an seiner positiven Klemme gesperrt ist und daß die durch uen·oenüer ausgesandten Signale registriert ,werden, wenn die Empfangsie}tung auf einem positiven Potential gehalten wird.

Als weiteres merkmal umfapt das- elektronische Relais gemäß der Erfindung einen Kin^angsstromkr.eis, der aus eimern v'fiderstand und einem .parallelen Kondensator be.st.eht, der die rJasen der beiden Transistoren der Eingangs stufe und ihre Emitter miteinander verbindet, wobei die Sensibilität des itelais durch den "widerstand geregelt werden kann, wobei der Kondensator eine Verzögerung der Freigabe der erwähnten Transistoren bewirkt, um ein Überlappen ihrer Ausgaiigssignale zu ·.erhindern. ·

Vorzugsweise ist niiridesteiis einer der Transistoren der Ausgangsstufe ersetzt durcn zwei in ieihe miteinander geschaltete Transistoren des gleichen Typs.

',.'eitere Merkmale der ±.rfi:idu:-g ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung enthalten sind« In der Zeichnung zeigt:

FIg₀ 1 eine Ausführungsform eines eriindungsgemäßen elektronischen Relais, das als Telegrafenrelais verwendbar ist; und

Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform der in Pig.1 gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektronischen Relais.

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In Fig» 1 ist der Empfangsdraht 313 der telegrafischen Modulation mit den Basen zweier Translatoren, einmal des NPN-Transistors 37 und zum anderen des PNP-Transistors 308 verbunden, sowie auch mit ihren Emittern durch einen parallelen Stromkreis, der sich aus einem Widerstand 45 und eimern •Kondensator 46 zusammensetzt. Ein·klassisches Halterelais besteht aus einem Leitungsrelais 51, dessen Erregungswicklung in Serie mit der Leitung 313 verbunden ist, und aus einem Hilfsrelais 52, das beim Auslösen verzögert. Das Relais 51 wird erregt, wenn die Leitung 313 ein positives Ruhepotential hat und betätigt durch einen Arbeitskontakt 511 des Relais 52. Das Relais 51 folgt der telegrafischen Modulation und fällt jedesmal dann zurück, v/enn ein negatives Potential an die Leitung gelegt wird, während das Relais 52 nur dann zur Ruhe kommt, wenn dieses negative Potential eine vorbestimmte Zeit überschreitet, z„13. 400 Millisekunden.

Das Relais 52 hat einen Ruhekontakt 521, der die Leitung 313 an Erde legt und einen Ruhe-Arbeitskontakt 522, der die Emitter der Transistoren 37 und 308 mit dem negativen Pol der zentralen telegrafischen Batterie verbindet und zwar vermittels eines Widerstandes 523, wenn das Hilfsrelais 52 sich, in Ruhe befindet, und mit Erde, wenn es betätigt wird.

Der Kollektor des Transistors 308 ist vermittels eines Wider-Standes 310 mit der Basis eines NPTT-Trans is tors 302 verbunden, welch letztere ihrerseits vermittels eines Widerstandes 306 mit seinem Emitter und mit dem negativen Pol der Zentralbatterie verbunden ist.

Der Kollektor des Transistors 37 ist vermittels einer Diode 41 eines in Serie geschalteten Widerstandes 39 mit der Basis eines PHP-Transistors 31 verbunden, welch letzterer wiederum seinerseits mit seinem Emitter durch einen Widerstand 35 verbunden ist»- Die Kollektoren der Transistoren 31 und 302 sind zusammen mit einer Ausgangsklemme 300 verbunden, die einerseits vermittels eines V/iderstandes 53 mit einem Organ 54

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verbunden ist, das der Empfangaelektromagnet für den Fernschreiber sein kann und andererseits durch eine Diode 55, ' mit dem Emitter des Transistors 31.

Der Emitter des Tranaistors 31 ist außerdem durch einen V/iderstand 56 und eine in Serie geschaltete Diode 57 mit den Emittern der Transistoren 37,308 verbunden und ebenfalls direkt mit der beweglichen Lamelle 58 eines Telegrafensenders. Wenn die Vorrichtung gemäß Fig.1 benutzt wird, um eine telegrafische Modulation zu empfangen, die über die Empfangsleitung 313 kommt, ist die bewegliche Lamelle des Senders auf der positiven Klemme 581 gesperrt,Wenn also die Leitung 313 in Ruhe, d.h. an Erde gelegt ist, durch den Ruhekontakt 521 des Relais 52, haben die Emitter der Transistoren 37,308 ein negatives Potential von der Zentralbatterie durch den Ruhekontakt 522. Der Potentialabfall zwischen den Klemmen des Widerstandes 45, d.h. zwischen d«n Basen und den Emittern der Transistoren 37 und 308 gibt die erstere frei und sperrt die zweite. Infolgedessen ist der Transistor 302 gesperrt und der geöffnete Transistor 31 überträgt das positive telegrafische Potential, das an die Emitter gelegt ist,an die Ausgangsklemme 300.

Wenn die Leitung 313 besetzt ist, wird das Relais 52 durch das Relais 51 betätigt und das positive telegrafische Potential wird an die Basen der Transistoren 37». 308 gelegt und das Erdpotential an ihre Emitter, Die positive telegrafische Polarität rität des Senders 58 wird durch den Transistor 31 an die Ausgangsklemme 300 übertragen.

Wenn das negative telegrafische Potential an die Leitung 313 in unterbrochener Weise angelegt wird, bleibt das Relais 52 aufgrund der telegrafischen Modulation in Arbeitsstellung. Das Potentialgefälle in dem Widerstand 45 zwiadien den Emittern und den Basen der Transistoren 37,308 sperrt den NPN- - Transistor 3t unct gibt den PNP-Transistor 308 frei dergestalt, daß die Transistoren 31 und 302 entsprechend gesperrt oder durchlässig sind. Das negative telegrafische Potential/

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das an den Emitter des Transistors 302 gelegt wird, wird ' ·. durch diesen an die Ausgangsklemme 300 übertragen.

Y/enn die Vorrichtung gemäß Fig.1 in Verbindung mit einem Sender benutzt wird, dessen bewegliche Lamelle 58 von der Klemme mit positivem telegrafischen Potential 581 an eine Klemme 582 mit negativem telegrafischen Potential gelegt wird, entsprechend der zu übertragenden Modulation wird das positive telegrafische Potential ständig an die Empfangsleitung 313 gelegt.

Wenn also das durch den Sender erzeugte Potential des Signals positiv ist, wird ein positives Signal an die Ausgangsklemme 300 durch den Transistor 31 in gleicher Weise gelegt, wie beim Empfang und wenn das ausgesandte Signal negativ ist, wird der Transistor 31 gesperrt und die negative Polarität der Klemme 582 wird an die Ausgangsklemme 300 und an den Elektromagneten 54 des Fernschreibers gelegt vermittels der Diode 251 deren Orientierung entsprechend eingerichtet ist«, Bei der Aussendung dieser negativen Polarität vermeidet man eine Ungleichheit zwischen dem positiven und negativen Ver brauch der Batterien, indem man über den Widerstand 56 und die Diode 57 eine Kompens at ions leistung schafft, der die Aufgabe hat, den Stromkreis zu vernindern, daß die von dem Sender ausgesandten Signale oder diejenigen, die sich aus dem Empfang eines positiven Elementes durch die Leitung 313 ergeben, zur Erde zurückkehren. Die Diode 41 schützt den Transistor 37 und verhindert, Stromleistung in umgekehrter Richtung abzugeben. Der Widerstand 45 schützt die Transistoren 37 und 308. Er verhindert, daß deren Basis ein unbestimmtes Potential hat und infolgedessen seine Erhaltung gefährdet, während die Leitung 313 abgeschaltet ist. Andererseits kann damit die Empfindlichkeit dieser Transistoren geregelt werden, indem die Spannungen der Polarisation freigelegt wird. Der Kondensator 46 hat die Aufgabe, die Freigabe der Transistoren 37 und 38 während der Umkehrung der ankommenden Modulationspolarität zu verzögern, um ein Ober-

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schneiden zwischen den Ausgangssignalen der Transistoren 31 und 302 zu vermeiden.

Fig. 2 zeigt eine Variante der" .Vorrichtung, gemäß Pig. 1j von der sie sich nur dadurch unterscheidet, daß der .Traneis··=-·. tor 31,der für Seine Funktionsfähigkeit erhöhte Leistungen erfordert,durch zwei PHP-Transistoren 31 A und 31 x$ ersetzt wird, weloh letztere schwächere Spannungen aushalten sowie durch Hinzufügung von aufeinander folgenden Schutz- und Ausgleichsstromkreisen, iicr Transistor 31 A ist in Serie zwischen den Kollektor des Transistors 31 B und die Ausgangsklemme 300 eingefugt, seine Basis ist mit den Emittern der Translatoren 37, 308 durch einen Widerstand 39A und eine Diode 41A in Serie verbunden. Die Emitter- und Basisstromkreise des Transistors 31 B sind identisch mit denjenigen' des Transistors 31» Die Diode #41A'schützt die Verbindung der-Emitterbasis des Transistors 31A gegen eine umgekehrte Polarität unter zu starker Spannung. Ein "widerstand 311» der den Kollektor des Transistors 308 mit dem Emitter des Transistors 302 verbindet, gleicht für den Fall des Empfangs eines negativen Signals die Kapazität aus, die sieh beim Empfang eines positiven Signals über die Widerstände 39 und 39A bildet.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 2 ist analog derjenigen deo5; Fig. 1 · Die Freigabe des Transistors 37 durch den Empfang eines positiven Signals bewirkt die Freigabe des Transistors 3IB unter den gleichen Bedingungen wie für dem Transistor .3,Ib und das durch den Transistor 31 B zum Emitter des Transistors 3tA übergegangene positive telegrafische Potential,gibt den Transistor 31A frei, dessen Basis mit dem Erdpotential polarisiert wird. Die Widerstände 39 und 39 A ■ werden $nn von einem Strom durchflossen, der den durch die Widerstände 310 und 311 fließenden Strom ausgleicht, wenn ein negatives Signal empfangen wird dergestalt, daß die Kapazität der telegrafischen Batterie genau gleichmäßig ist.

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Claims (3)

1. - 8 Patentans prüche

   ' 1) Elektronisches Relais mit zwei Anschlüssen» das aus einer Eingangsstufe, die zwei Transistoren entgegengesetzten Typs besitzt, die parallel gestuert werden durch eine Empfangsleitung für telegrafische Signale, und einer Ausgangsstufe besteht, die aus einem NPIi- und einem ΡϊίΡ-Transistor besteht, die durch den Transistor entgegengesetzten Typs der Eingangsstufe gesteuert werden und deren Emitter mit einer Stromquelle negativen Potentiale und mit der beweglichen Lamelle eines Übertragers mit zwei Klemmen verbunden ist, deren eine Positiv und die andere negativ ist, und deren Kollektoren miteinander und mit einer Ausgangsklemme, die einen Fernschreiber steuert, verbunden aind, dadurch gekennzeichne t, daß diese Ausgangsklemme mit der Anode einer Diode(55) verbunden ist, deren Kathode mit der beweglichen Lamelle(58) verbunden ist, so daß ein an die Ausgangsklemne(300) angeschlossener Fernschreiber(54) die über die Empfangsleitung erhaltenen Signale registriert,wenn die bewegliche Lamelle des Senders auf seiner positiven Klemme(581) gesperrt ist, und die von dem Sender ausgesandten Signale registriert, wenn die Empfangsleitung(313)auf einem positiven Potential gehalten wird.
2. 2) LleKtronisches Relais nach Anspruch 1, dadurch g e Ic e η η ζ ei c h r. e t, daß dieses einen Eingangsstromkreis besitzt, der aus einem widerstand(45) unci einem parallel gescnaltetei. Honae s;;.tor(46) besteht, aer die Basen der zv/ei Transistoren der Eingangsstufe mit ihren Emittern.verbindet, wobei die Empfindliehkeit der Vorrichtung durch den Widerstand regelbar ist uni die Freigabe der Transistoren durch den Kondensator verzögert wird, um ein Üuerlappen der Ausgangssignale zu verhindern.

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3. 3) Elektronisches lelais nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Transistoren (31»302) der Ausgangsstufe ersetzt ist durch zwei in Serie miteinander geschaltete Transistoren des gleichen Typs,

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