DE1537266C - Elektronischer Schalter zum Durchschal ten und wahlweisen Abschalten eines gleich gerichteten Signales - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen elektronischen Schalter ein Schaltschema eines "Schalters nach der Erfin-

zum Durchschalten und wahlweisen Abschalten eines dung.

gleichgerichteten Signals, z. B. auf einen oder meh- Ein Fühlelement 11 enthält einen Schalter 13 und

rere logische Schaltkreise. eine Gleichstromquelle 14. Das Fühlelement 11 kann

Für bestimmte Schaltaufgaben,z.B.bei sogenannten 5 beispielsweise einen Überwachungsteil enthalten, Wächtern, gibt es Schaltkreise, die einen Eingang auf welcher in einem bestimmten Teil der Anlage einen einen Ausgang schalten oder eine solche Verbindung Fehler nachweist, so daß der Schalter 13 schließt, unterbrechen, wenn zwei Signalbedingungen gleich- wenn dieser Fehler eintritt, und an die Leitung 13 zeitig am Eingang und am Ausgang erfüllt sind. Bei eine Gleichspannung anlegt. Dadurch wird ein posiderartigen Wächtern muß man die Möglichkeit haben, io tives Signal durch eine Diode 18, einen Widerstand ein Wächtersignal, das einen länger anhaltenden Zu- 19 und eine Diode 20 zur Ausgangsleitung 21 gegestand meldet und das so lange ansteht, wie dieser ben. Dieses Signal wird einer geeigneten logischen Zustand anhält, durch einen Schalter von dem elek- Schaltung 22 zugeführt, die die Information in geeigtrischen Alarmteil des Wächters zu unterdrücken. neter Weise verwendet, beispielsweise um ein Warn-Dabei muß der Schalter eine Automatik besitzen, 15 signal abzugeben. Es kann eine Anzahl solcher Fühldie ihn selbsttätig wieder in den ursprünglichen Zu- elemente verwendet werden, von denen jedes einen stand versetzt, und zwar spätestens dann, wenn ein bestimmten Fehler nachweist, wobei alle diese Signale neues Wächtersignal bei ihm eintrifft und an das in geeignete logische Schaltungen 22 eingegeben wer-Alarmsystem weitergeleitet werden soll. den, in denen die Informationen in Wechselbeziehung

Bisher hat man aus Sicherheitsgründen derartige 20 gebracht werden. Daraus kann dann ein Tonwarn-

.Schalter auf Relais aufgebaut, da diese den Vorteil signal abgeleitet werden.

haben, daß sie innerhalb eines weiten Spannungs- Bei geöffnetem Übersteuerungsschalter 26 gibt das bereiches einwandfrei arbeiten und verhältnismäßig Eingangssignal der Leitung 16 des Fühlelementes 11 unempfindlich gegen kurze Impulsstöße sind. Relais eine Basisspannung auf den Transistor 29, welche sind jedoch schwer und haben einen großen Raum- 25 diesen Transistor leitend macht. Bei leitendem Tranbedarf, sistor 29 wird die Kathode einer Z-Diode 30 an-

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zu- nähernd auf Erdpotential gebracht. Die Z-Diode ist gründe liegt/einen elektronischen Schalter zum Durch- somit gesperrt. Der Transistor 28 ist ebenfalls geschälten und wahlweisen Abschalten eines gleichge- sperrt.

richteten Signals zu schaffen, der die vorteilhaften 30 Kurzzeitige Übertragungsimpulse auf der Leitung Eigenschaften der bekannten Relaisschalter besitzt, 16 veranlassen den Transistor 29, nicht leitend zu d. h. der gegen Fremdimpulse unempfindlich ist und ■ werden, da auf Grund des Millerschen Integrationseine gewisse Schaltträgheit aufweist. Auch soll der effektes, der mit Hilfe eines Kondensators 35 erreicht Schalter einfach im Aufbau und absolut funktions- wird, eine relativ lange Zeitkonstante vorliegt. Eine sicher sein. 35 solche Miller-Integrator-Schaltung schafft eine Zeit-

Diese Aufgabe wird bei einem derartigen Schalter konstante am Eingang des Transistors, welche eine gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen Funktion des Produktes aus Widerstand 33 der Kaseiner Eingangsklemme und der Ausgangsklemme ein pazität des Kondensators 35 und der Verstärkung gleichgerichteter Strompfad mit einem Widerstand des Transistors 29 ist. Somit kann auf Grund der als Kopplungsglied besteht, von dem über einen 40 Verstärkereigenschaften des Transistors bei verhält-Schalttransistor, der mit einem Steuertransistor ein nismäßig kleinen Größen des Kondensators 35 und Flip-Flop bildet und durch ein Steuersignal von be- des Widerstandes 33 eine verhältnismäßig große Zeitstimmter Mindestamplitude und Mindestdauer leitend konstante erreicht werden. Dieser Verzögerungseffekt wird, eine Ableitung zur Erde herstellbar ist. macht die Schaltung somit im wesentlichen unemp-

Hicrbei wird also nicht mehr eine bestehende 45 findlich für kurzzeitige Impulse, wie beispielsweise

Verbindung durch den Schalter unterbrochen, son- Einschaltstöße u. dgl.

dem durch den Schalter wird das Signal zur Erde Eine Diode 38, welche zwischen dem Emitter von

abgeleitet und gelangt damit nicht mehr in den logi- Transistor 29 und Erde geschaltet ist, wird verwendet,

sehen Schaltkreis. Der Flip-Flop bildet die Auto- um eine kleine Sperrspannung auf dem Transistoi

matik, die den Schalter vor dem Eintreffen des nach- 50 vorzusehen, die dessen Betriebssicherheit weiter ver-

sten Wächtersignals wieder in den Zustand bringt, bessert.

in dem das ankommende Signal auf den einen oder Wenn der Schalter 13 geschlossen ist, wird der

anderen logischen Schaltkreis durchgeschaltet wird. Transistor 29 stark leitend. Der Transistor 28 bleibt

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, gesperrt, weil die Kathode der Diode 30 infolge des

daß die Basis des Schalttransistors von der Eingangs- 55 leitenden Transistors 29 auf annähernd Erdpotential

seite des· Kopplungsgliedes über eine Z-Diode und die gehalten wird. Unter diesen Bedingungen liegt auf

Basis des Steuertransistors über ein Integrierglied von der Leitung 21 ein Ausgangssignal zur logischen

der Atjsgangsseite des Kopplungsgliedes angesteuert Schaltung 22 an sowie über eine Diode 40 zu einem

werden und der Kollektor-Emitterkreis des Schalt- nachfolgenden Tor-Ausgang.

transistors die Ableitung von der Ausgangsscite des 60 Soll nun das Eingangssignal vom Fühlelement Il

Kopplungsgliedes zur Masse bzw. Erde bildet. übersteuert werden, so daß es keine Wirkung mehr

Auch kann das Integrierglied des Steuertransistors auf die logische Schaltung 22 hat, so wird ein Schaleinen zwischen Basis und Kollektor geschalteten ter 26 kurzzeitig geschlossen. Hierbei wird die Basis Kondensator aufweisen. Vor und hinter dem Kopp- des Transistors 29 über die Diode 20 geerdet, und lungsglied können sich auch in Reihenschaltung je- 65 somit wird dieser Transistor gesperrt. Dadurch erhöht weils eine Diode befinden. sich die Spannung an seinem Kollektor, wodurch

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines eine Spannung an der Kathode der Diode 30 an-

Ausfülirungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt liegt, die ausreicht, diese Diode leitend zu machen.

Bei leitender Diode 30 wird der Transistor 28 leitend. Bei leitendem Transistor 28 wird die über einen Widerstand 43 dem Transistor 29 zugeführte Basisspannung annähernd auf Erdpotential gebracht, so daß der Transistor 29 gesperrt bleibt.

Der leitende Zustand des Transistors 28 bringt die Spannung auf der Ausgangsleitung 21 annähernd auf Erdpotential. Somit wird der Eingangsimpuls von dieser Leitung zur logischen Schaltung 22 und zu den nachfolgenden Toren eliminiert. Auf diese Weise wird, wenn eine vorherbestimmte positive Eingangsspannung auf der Leitung 16 und ein Impuls mit einer größeren als einer vorherbestimmten Amplitude und Dauer auf der Leitung 21 gleichzeitig erscheinen, jeder Ausgangsimpuls auf der Leitung 21 unterdrückt. Kurzzeitige Stoßimpulse, die auf der Leitung 21 erscheinen können, während gleichzeitig ein positives Eingangssignal auf der Leitung 16 anliegt, lassen den Transistor 29 auf Grund der Zeitverzögerung durch den Miller-Integrator mit dem Kondensator 35 nicht sperren. Die effektive Zeitkonstante des Miller-Integrators ist so bemessen, daß die Wirkung von Stoßimpulsen ausgeschaltet wird, wobei sie jedoch auf die längeren Impulse anspricht, die durch das kurzzeitige Schließen des Schalters 26 erzeugt werden.

Der Transistor 28 wird weiterhin leiten und übersteuert dadurch den Ausgang auf der Leitung 21, bis durch kurzzeitiges Öffnen des Schalters 45 ein Rückstellen erreicht wird. Ein solches Rückstellen wird natürlich auch erreicht, wenn durch Öffnen des Schalters 13 das Eingangssignal auf der Leitung 16 beendet wird. ^

Ein wichtiges Merkmal dieser Anordnung ist, daß beide Transistoren 28 und 29 gesperrt bleiben, bis das Fühlelement 11 ein Signal auf der Leitung 16 erzeugt. Somit wird der Leistungsverbrauch auf einem Minimum gehalten. Ferner leitet der Transistor 29 immer, wenn der Schalter 13 vor dem Schließen des Übersteuerungsschalters 26 geschlossen wird. Mit dem Schließen des Schalters 26 tritt jedoch ein Kippen ein, das den Transistor 28 leitend macht. Die Schaltung verbleibt in diesem Zustand, bis ein Rückstellungssignal eingeführt wird. Ferner wird eine wesentliche Unempfindlichkeit auf Stoßimpulse durch Verwendung eines Miller-Integrators in der Auslöseschaltung des Transistors 29 erreicht.

Das Gerät dieser Erfindung schafft somit eine einfache, jedoch höchst wirkungsvolle, auf Stoßimpulse im wesentlichen unempfindliche Torschaltung, welche für die Verwendung beim Eliminieren eines Ausgangssignals verwendet werden kann, wenn ein kurzzeitiges Betätigungssignal auf die Ausgangsleitung gebracht wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektronischer Schalter zum Durchschalten und wahlweisen Abschalten eines gleichgerichteten Signals, z.B. auf einen oder mehrere logische Schaltkreise, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen seiner Eingangsklemme (16) und der Ausgangsklemme (21) ein gleichgerichteter (18,20) Strompfad mit einem Widerstand (19) als Kopplungsglied besteht, von dem über einen Schalttransistor (28), der mit einem Steuertransistor (29) ein Flip-Flop bildet und durch ein Steuersignal von bestimmter Mindestamplitude und Mindestdauer leitend wird, eine Ableitung zur Erde herstellbar ist.

2. Elektronischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Schalttransistors (28) von der Eingangsseite des Kopplungsgliedes (19) über eine Z-Diode (30) und die Basis des Steuertransistors (29) über ein Integrierglied (35) von der Ausgangsseite des Kopplungsgliedes (19) angesteuert werden und der Kollektor-Emitterkreis des Schalttransistors (28) die Ableitung von der Ausgangsseite des Kopplungsgliedes (19) zur Masse bzw. Erde bildet.

3. Elektronischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Integrierglied des Steuertransistors (29) einen zwischen Basis und Kollektor geschalteten Kondensator aufweist.

4. Elektronischer Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich vor und hinter dem Kopplungsglied (19) in Reihenschaltung jeweils eine Diode (18, 20) befindet.

5. Elektronischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Steuertransistors (29) über einen Widerstand (43) mit der Anode der hinter dem Kopplungsglied (19) liegenden Diode (20) verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen