DE1538353A1

DE1538353A1 - Control circuit for a constant DC voltage

Info

Publication number: DE1538353A1
Application number: DE19661538353
Authority: DE
Inventors: Becker Dipl-Ing Oskar
Original assignee: BECKER DIPL ING OSKAR
Current assignee: BECKER DIPL ING OSKAR
Priority date: 1966-08-03
Filing date: 1966-08-03
Publication date: 1970-04-23

Description

Regelschaltung für eine konstante Gleichspannung. Die Erfind-ung betrifft eine Regelschaltungg die eine Eingangsklemme aufweist» an die eine zu regelnde Spannung gegen Masse angelegt wird, die eine Ausgangsklemme aufweist, an der eine geregelte Spannung gegen Masse abgenommen wird, die einen Stellgliedtransistor aufweist, dessen Kollektor an die Eingangsklemme angeschlossen ist, die einen Verstärkertransistor und einen Vorverstärkungstransisbor enthält und die eine.zur Bildung eines Sollwertes der Spannung dienende Zenerdiode aufweist, die mit ihrem einen Anschluß an die Basis des Vorverstärkungstranslstors angeschlossen isto Zweck von solchen Regelschaltungen ist" eine zu regelnde Eingangsgleichspannung, die in gewissen Grenzen schwanken kann, die einen gewissen Brum enthalten kann und die der Eingangsklenme, gegen Masse zugeführt wird, in eine kleinere, geregelte, weniger schwankende und. brummende Gleichspannung umzuwandeln. Die Eingangsgleichspannungen solcher Schaltungen liegen immer über den Ausgangsspannungen. Zweck solcher Regelschaltungen ist ferner, die durch eventuelle Belstungsschwankungen verursachten Spannungsschwankungen der Eingangsspannung auszuregeln. Dem Verbraucher wird auch bei schwankender Belastung eine weitgehend konstante Spannung zugeführt, d.h. der Innenwiderstand des Ausgangs solcher Regelschaltungen ist niedrig. Eine Wechseispannungskomponente der Eingangsspannung wird nur zu einem geringen Teil auf die Ausgangsklemme übertragen. Solche Regelschaltungen machen eine gesonderte Siebdrossel meist überflüssigg weil sie gut entbrummen. Solche Schaltungen bauen kleiner und leichter als eine Siebdrossel und werden deshalb für Stromversorgungs- und Netzte:Lle verwendet. Bekannt ist eine Regelschalt-Lmg, bei der der Kollektor des Verstärkungstransistors an die Eingangsklemme angeschlossen ist, bei der der Kollektor des Vorverstärkungstransistors an die Eingangsklemme angeschlossen ist, bei der der %lit-ter des Verstärkungstransistors an die Basis des Stellgliedtransistors angeschlossen ist, bei der der Ehitter des VorverstUrkungstransistors an die Basis des Verstärkungstranaistors angeschlossen istg die einen-Widerätand enthält, dessen einer Anschluß an die Basis des Vorverstärkungstransistors und dessen anderer Anschluß an die Eingangsklemme angeschlossen Ist und bei nicht an die Basis des transistors angeschlossene Anschluß der Zenerdiode an Masse angeschlossen ist. Bei dieser Regelschaltung wird durch diesen Widerstand der Vorverstärkung3transistor in gewIssen Grenzen unter Strom gesetzt. Der Vorverstärkungstransistor setzt in gewissen Grenzen den Verstärkungstransistor unter Strom, und der Verstärkungstransistorsetzt In gewissen Grenzen den Stellgliedtransistor unter Strom. Diese Regelschaltung hat den Nachteilg daß der Vorverstärkungstransistor und der Verstärkungstransistor in Kollektorschaltung arbeiten.Control circuit for a constant DC voltage. The invention relates to a control circuit which has an input terminal to which a voltage to be regulated is applied to ground, which has an output terminal at which a regulated voltage to ground is taken, which has an actuator transistor whose collector is connected to the input terminal which contains an amplifier transistor and a preamplification transistor and which has a Zener diode which serves to form a nominal value of the voltage, one terminal of which is connected to the base of the preamplification transistor can, which can contain a certain Brum and the Eingangsklenme is supplied to ground, into a smaller, controlled, less fluctuating and. humming DC voltage. the input DC voltages such circuits are always on the output voltages. purpose of such Reg It is also necessary to regulate the voltage fluctuations of the input voltage caused by possible fluctuations in load. A largely constant voltage is supplied to the consumer even when the load fluctuates, ie the internal resistance of the output of such control circuits is low. An alternating voltage component of the input voltage is only transferred to a small extent to the output terminal. Such control circuits usually make a separate filter throttle superfluous because they humidify well. Such circuits are smaller and lighter than a filter reactor and are therefore used for power supply and network systems. A control switching Lmg is known in which the collector of the amplification transistor is connected to the input terminal, in which the collector of the preamplification transistor is connected to the input terminal, in which the% lit-ter of the amplification transistor is connected to the base of the actuator transistor, in which the ehitter of the pre-amplification transistor is connected to the base of the amplification transistorg which contains a resistor, one terminal of which is connected to the base of the pre-amplification transistor and the other terminal of which is connected to the input terminal and at not to the base of the transistor connected terminal of the Zener diode is connected to ground. In this control circuit, the preamplification transistor is energized within certain limits by this resistor. The preamplification transistor energizes the amplification transistor within certain limits, and the amplification transistor energizes the actuator transistor within certain limits. This control circuit has the disadvantage that the preamplification transistor and the amplification transistor operate in a collector circuit.

Die Kollektorschntung verstärkt die Spannung naturgemäß nicht. Sie verstärkt den Strom. Dadurch ergibt sich der Nachteil, daß die Spannung der Soll-Istwert-Differenz durch den Verstärkertransistor und durch den Vorverstärkungstransistor nicht verstärkt wird. Es wird nur der Strom der Soll-Istwert-Differenz durch den Verstärkertransistor und durch den , Vorverstärkungstransistor verstärkt. Rin weiterer Nachteil dieser Schaltung ist, daß die Kollektorspannung des Verstärkungstransistors und des Vorverstärkungstransistors in ungünstiger Weise von der Eingangsspannung abhängt. Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Schaltung zu vermeiden und eine Schaltung zu schaffen, bei welcher der Verstärkungstransistor und der Vorstärkungstransistor in Emitterschaltung arbeiten und bei der die Kollektorspannung des Verstärkungstransistors und des Vorverstärkungstransistors weitgehend konstant ist.Naturally, the collector protection does not increase the tension. It amplifies the current. This has the disadvantage that the voltage of the set-actual value difference is not amplified by the amplifier transistor and the preamplification transistor. Only the power of the target value difference amplified by the amplifier transistor and through, Vorverstärkungstransistor. Another disadvantage of this circuit is that the collector voltage of the amplification transistor and the preamplification transistor is unfavorably dependent on the input voltage. The object of the invention is to avoid the disadvantages of the known circuit and to create a circuit in which the amplification transistor and the pre-amplification transistor operate in the emitter circuit and in which the collector voltage of the amplification transistor and the pre-amplification transistor is largely constant.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der andere Anschluß der Zenerdiode an Masse angaschlossen, ist, daß die Basis des Vorverstärkungstransistors an den einen Anschluß eines Zenerdioden-lastwiderstandes angegahlossen Ist, daß derandere Anschluß des Zenerdioden-Lastwiderstandes an die Ausgangsklemme angeschlossen Ist, daß der Enitter des Vorvers tärkungstransistors an den einen Anschluß einen Exitterwiderstandes angeschlossen ist, der and*re Anschluß des Fkitterwiderstandes an die Auagangskleame angeschlossen ist"daß der eine Anschluß einen Naitterpotentialwiderstanden an den Enitter des Vorverstärkungstransistors angeschlossen ist, daß der andere Anschlu des Naitterpotentialwiderstandes an Masse angeschlossen ist, daß der Kollektor des Vorverstärkungs- transistors an die Basis des Verstärkungstransistors angeschlossen ist, daß der »nitter des Verstärkungstransistors an Masse angeschlossen ist, daß der Kollektor des Verstärkungstransistors-an die Basis des Stellgliedtrausistors angeschlossen ist und daß Mittel vorgesehen sind, die den Stellgliedtranaistor in gewissen Grenzen unter Strom setzen. Dabei ergibt sich der Vorteil, daß der Verstärkungs- traniistor und der Vorverstärkungstransistor in länitterschaltung arbeiten. Da die EUtterschaltung sowohl die Spannung, als auch den Strom verstärktg wird Strom und Spannung der -. Soll-Istwert-Differenz durch den Verstärkertransistor und durch den Vorverstärkungstran tor verstärkt. Dadurch ergibt sich eine besonders gute Regelwirkung der Schaltung und .eine besonders weitgehend konstante Ausgangsspannunge Ferner ergibt sich dabei der Vorteil, daß die Kollektorspannung des Verstärkungstranaistors und die des Vorverstärkungstransistors weitgehend konstant ist. Auch dadurch wird die Regelwirkung günstig beeinflußt. Bei einer Ausführungsform, der Erfindung wird als Mittel, das den Stellgliedtranaistar in gewissen Grenzen unter Strom setzt, ein Widerstand oder ein stroxstabilisierender Widerstand verwendet, der mit seinem einen Anschluß an die Eingangsklexme angeschlossen Ist und der mit seinen anderen Anschluß an die Basis des SteUgliedtranaistors angeschlossen ist. Durch den stromstabili- sierenden Widerstand fließt ein etwa konstanter Strom, auch vena sich die Spannung an ihm ändert. Bei Verwendung einen stromstabilleierenden Widerstandes wird der Basisstrox den Stellgliedtranaistors stabilisiert. Dadurch werden die 11 .Basisstroman#erungen geringerg die durch Änderung der Eingangsspannung hervorgerufen werden. Aus dem U"-I.-Kennlin:Lenfeld des Stellgliedtranaistors ergibt sich, daß durch diese Stabilisierung des Basisstroms eine Stabilisierung des Koll#ktbratroms erreicht wird. Dadurch ergibt sich als Vorteil eine verbesserte Regelwirkung und eine verbesserte Stabilisierung der Ausgangspannunge Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Mittel, das den Stellgliedtranzistor in gewissen Grenzen unter Strom setztt eine besonders hohe Leitfähfgkeit der Basis-Kollektor-Strecke des Stellgliedtranaistors. Es gibt Transistoren, die auch ohne Zuführung eines Basisstroms einen Kollektorstrom fließen lassen. Dadurch kann der Widerstandp der mit seinen einen Anschluß an die Eingangsklemme angeschlossen und der mit seinen anderen Anschluß an die Basis des Stellgliedtranaistors angeschlossen ist, entf allen.The object is achieved according to the invention in that the other connection of the Zener diode is connected to ground, that the base of the preamplification transistor is connected to one connection of a Zener diode load resistor, that the other connection of the Zener diode load resistor is connected to the output terminal, that the Enitter of the pre-amplification transistor connected to one terminal of an exit resistor is, the other connection of the Fkitter resistor to the Auagangskleame is connected "that the one connection one Naitter potential resistances at the enitter of the Preamplification transistor is connected that the other connection of the Naitter potential resistor to ground connected so that the collector of the preamplification transistor to the base of the amplification transistor is connected that the »nitter of the amplification transistor is connected to ground that the collector of the Boost transistor - to the base of the actuator transistor is connected and that means are provided that the actuator transistor is energized within certain limits set. This has the advantage that the reinforcement traniistor and the preamplification transistor in länitter circuit work. Since the EUtterschaltung both the voltage, as the current is also amplified, the current and voltage of the -. Setpoint-actual value difference through the amplifier transistor and amplified by the pre-amplification transformer. This results in a particularly good control effect of the circuit and .a particularly largely constant output voltage Furthermore, there is the advantage that the collector voltage of the amplification transistor and that of the preamplification transistor is largely constant. This also has the effect of regulating favorably influenced. In one embodiment, the invention is implemented as a means of providing the Actuator tranaistar is energized within certain limits Uses a resistor or a strox stabilizing resistor that with its one connection connected to the entrance complex Is and the one with his other connection to the base of the Control transistor is connected. Due to the current-stable A roughly constant current flows through the sizing resistance, too vena the tension on him changes. When using a The current stabilizing resistor is the basic current Actuator transistor stabilized. This reduces the 11th basic current changes that are caused by changing the input voltage. The U "-I. Characteristic curve: Lenfeld of the actuator transistor shows that this stabilization of the base current stabilizes the collision current. The advantage of this is an improved control effect and an improved stabilization of the output voltage. In one embodiment of the invention is the agent that setztt the Stellgliedtranzistor within certain limits under power particularly high Leitfähfgkeit the base-collector path of the Stellgliedtranaistors. There are transistors that can even without supplying a base current to flow a collector current. this enables the Widerstandp of a terminal with its connected to the input terminal and which is connected with its other terminal to the base of the actuator transistor, all.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung hat der Ekitterwiderstand, der mit seinem einen Anschluß an die Eingangsklemme und der mit seinem anderen Anschluß an den Emitter des Vorverstärkungetranaistors angeschlossen ist, den Wert null und wird demgemäß durch eine durchgehende Leitung ersetzt und der Emitterpotentialwiderstand, der mit seinem einen Anschluß an Masse und mit seinem anderen Anschluß an den Emitter des Vorverstärkungstranaistors angeschlossen ist, hat den Wert unendlich und kann demgezu ganz fortgelassen werden. Dadurch ist eine gewisse Materialeinsparung erreichbar. Aber es muß ein Transistor mit sehr kleinem Rentstrom als Vorverstärkungstranaistor verwendet werden. Bei-einer Ausführungsform der Erfindung ist der Zenerdiodenlastwiderstandp dessen einer Anschluß an Masse und dessen anderer Anschluß an die Basis des Vorverstärkungstransistors angeschlossen ist, ein stromstabilisierender Widerstand, Dadurch' wird der durch die Zenerdiode fließende Strom stabilisiert, Es ergibt sich der Vorteil einer weitgehend konstanten Spannung an der Zenerdiode, d.h. der Vorteil eines besonders weitgehend konstanten Sollwertes und einer damit verbundenen. besonders guten.Regelwirkung und Stabilisierung der Schaltung.In one embodiment of the invention, the ekitter resistance, which is connected with its one connection to the input terminal and which is connected with its other connection to the emitter of the preamplification transistor, has the value zero and is accordingly replaced by a continuous line and the emitter potential resistance, which with its one Terminal is connected to ground and its other terminal is connected to the emitter of the preamplification transistor, has the value infinite and can therefore be omitted entirely. As a result, a certain amount of material can be saved. But a transistor with a very small rent current must be used as the preamplification transistor. In one embodiment of the invention, the Zener diode load resistor, one terminal of which is connected to ground and the other terminal of which is connected to the base of the preamplification transistor, is a current-stabilizing resistor at the Zener diode, ie the advantage of a particularly largely constant setpoint and an associated one. particularly good control effect and stabilization of the circuit.

Weitere Merkmale ergeben-sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungeforn der Nrfindung und aus der Zeichnunge Die einzelnen Merkmale können für sich oder kombiniert verwirklicht werden.Further features emerge from the following description of a Execution of the numbering and from the drawing The individual features can can be realized individually or in combination.

Es zeigent Pig, 1 eine erfindungsgemäße Schaltung mit einem n-p-ü Transistor und zwei p-no-p Transistoren und Fig. 2 eine erfindungsgemäße Schaltung mit einen p...np Transistor und zwei n-p-n Transistoren. Pig, 1 shows a circuit according to the invention with an np-u transistor and two p-no-p transistors, and FIG. 2 shows a circuit according to the invention with a p ... np transistor and two npn transistors.

Figur 1 und 2 enthalten gleiche Bezugszahlen. An eine Eingangsklemme 1 wird eine zu regelnde Gleichspannung 2 gegeü Masse 3 angelegt unPeiner Ausgangsklemme 4 wird eine geregelte Spannung 5 gegen Masse 3 abgenommen. Gewöhnlich wird das elektrisch e Massepotential 3 geerdet oder auch mit einem Chassis oder mit einem Gerätegehäuse verbunden. Das ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Schaltung arbeitet auch dann, wenn statt des hier mit Masse bezeichneten Potentials ein beliebiges, anderen Potential verwendet wird. Die Spannung 2 der Eingangsklemme 1 und/oder die Spannung 5 der Ausgangsklemme 4 können durch gegen Masse 3 geschaltete Siebkondensatoren gesiebt sein. Figures 1 and 2 contain the same reference numerals. To an input terminal 1, a DC voltage to be regulated gegeü 2 mass 3 is applied unPeiner output terminal 4 is a regulated voltage lost 5 to ground. 3 The electrical ground potential 3 is usually grounded or also connected to a chassis or to a device housing. This is not shown in the drawing. The circuit also works if any other potential is used instead of the potential referred to here as ground. The voltage 2 of the input terminal 1 and / or the voltage 5 of the output terminal 4 can be filtered by filter capacitors connected to ground 3.

Als Eingangsspannungsquelle kommdIdie üblichen Gleichspannungsquellen in Frage, also Akkumulatoreng Batterien und gleichgerichteter Wechselstrom. Das ist in der Zeichnung nicht dargestellt, Die Schaltung enthält einen Stellgliedtransistor 6, dessen -Ekitter an die Ausgangsklemme 4 und dessen Kollektor an die Eingangsklemme 1 angeschlossen ist. Der Stellgliedtransistor 6 wirkt als verstärkendes Stellglied im Regelkreis und stellt den Istwert der Ausgangsspannung 5 durch seinen »ntter ein. In Pigo 1 wird als Stellglied:bransistor 6 ein p-n-p Transistor verwendet und in Yige 2 ein n-p-n Transistor verwendet. Die Schaltung enthält eine Zenerdiode 7. Die Zenerdiode 7 dient bei der erfindungsgemäßen Schaltung zur Erzeugung des Sollwextes der Ausigangsspannung 5. Sie dient als Spannungsnormal. An ihr fällt eine weitgehend konstante Spannung abt Bei der Durchbruchapannung oder Zenerspannung steigt der Zenerstron durch geringe Spannungssteigerung relativ stark an. Es 'versteht sich, daß bei der erfindungsgemäßen Schaltung auch mehrere Zenerdioden in Serie geschaltet werden können, um ein höheres Spannungenormal zu erhalteng denn Zenerdioden arbeiten an besten in einen Spannungsbereieh, der etwa zwischen 5 bis 15 Volt liegt. Ferner versteht sich, daß die erfindungsgemäße Schaltung nicht auf Zenerdioden als Spannunganormal beschränkt ist. Als Spannunganormal können alle Bauelemente verwendet werden, die bei geringen Spannungen für Gleichstrom einen hohen Widerstand darstellen und bei höheren Spannungen einen niederen Widerstand darstellen.The usual direct voltage sources come into question as the input voltage source, i.e. accumulators, batteries and rectified alternating current. This is not shown in the drawing. The circuit contains an actuator transistor 6 whose -Ekitter is connected to output terminal 4 and whose collector is connected to input terminal 1 . The control element transistor 6 acts as an amplifying control element in the control circuit and sets the actual value of the output voltage 5 by means of its "ntter". In Pigo 1 a pnp transistor is used as the actuator: bransistor 6 and in Yige 2 an npn transistor is used. The circuit contains a Zener diode 7. In the circuit according to the invention, the Zener diode 7 is used to generate the nominal value of the output voltage 5. It is used as a voltage standard. A largely constant voltage drops across it. In the case of the breakdown voltage or Zener voltage, the Zener current rises relatively sharply due to a slight increase in voltage. It goes without saying that several Zener diodes can be connected in series in the circuit according to the invention in order to obtain a higher normal voltage because Zener diodes work best in a voltage range which is approximately between 5 and 15 volts. Furthermore, it goes without saying that the circuit according to the invention is not limited to Zener diodes as voltage abnormal. As Spannunganormal all components can be used for DC represent a high resistance at low voltages and represent a lower resistance at higher voltages.

Das ist unter anderem auch bei VDR-Widerständen (Volt dependent reaistors « spannungsabhängige Widerstände) .und bei Glimmlampen der Fall. In Fig. 1 ist die Anode der Zenerdiode 7 mit Masse 3 verbunden und in Fig. 2 ist die Kathode der Zenerdiode 7 mit Masse 3 verbunden. Die Schaltung enthält einen Vorverstärkungstrensistor 8. In Figt, 1 ist die Kathode der Zenerdiode 7 und in Fig. 2 ist die Anode der Zenerdiode 7 mit der Basis des Vorverstärkungstransistors 8 verbunden. In Fig. 1 wird als Vorverstärkungstransistor 8 ein n-p-n Transistor (vorzugsweise ein solcher mit geringem Reststrom) und in Fig. 2 ein p'n-p Transistor verwendet.This is among other things in VDR resistors (voltage dependent reaistors "voltage-dependent resistors) .and with glow lamps the case. In FIG. 1 the anode of the Zener diode 7 is connected to ground 3 and in FIG. 2 the cathode of the Zener diode 7 is connected to ground 3 . The circuit contains a pre-amplification trensistor 8. In FIG. 1 the cathode of the Zener diode 7 is connected and in FIG. 2 the anode of the Zener diode 7 is connected to the base of the pre-amplification transistor 8 . In FIG. 1 , an npn transistor (preferably one with a low residual current) is used as the pre-amplification transistor 8, and in FIG. 2 a p'n-p transistor.

Die Basis des Vorverstärkungstrannistors 8 ist mit den einen Anschluß eines Zenerdiodenlastwiderstandes 9 verbunden.The base of the preamplification trannistor 8 is connected to one terminal of a Zener diode load resistor 9 .

Der andere Anschluß des Zenerdiodenlastwiderstandes 9 ist mit der Ausgangsklemme 4-verbunden. Der Zenerdiodenlastwiderstand 9 liegt in Serie zu der Zenerdiode 7. Rc kann auch als stromstabilisierender Widerstand ausgebildet sein. Durch einen stromstabilisiere'nden Widerstand fließt ein etwa konstanter Strom, auch wenn die Spannung an ihm sich ändert. Als Beispiele für stromstabilisierende Widerstände seA Nisenurdur-Widerstände, Kaltleiter unü Glühbirnen genannt. Zur Dizensionietung den Widerstähdes 9 soll folgendes gesagt verdent Wird der Widerstand 9#'zu niedrig gemacht, dann wird die Zenerdiode 7 unter Umständen durch einen zu hohen Strom überlastet. Wird der Widerstand 9 su groß gemachtg dann arbeitet die Zenerdiode 7 bei geringeren Strömeno' Sie hat dann einen relativ hohen differenziellen Widerstand" so daß darunter die Güte der Stabilisierung leidet. Als erster Richtwert für Versuche kann als Größe des Widerstandes 9 etwa 100 Ohm angenommen werden. In der Größenordnung von Widerstand 9 gibt es auch Glühbirnen, s*B* Taschenlampenbirnen. Diese bieten sich für die Verwendung als stromstabilisierender Widerstand an. Sie werden in die Schaltung fest eingelötet. Wackelkontakte, wie sie durch IRLnachrauben in Fassungen verursacht werden können, sind wegen der hohen Regelwirkung der Schaltung zu vermeiden. An Widerstand 9 wird die Soll-Istwert-Differenz gebildetv Dabei ist der Istwert die Ausgangsspannung 5 und der Sollwert ist die Spannung an der Zenerdiode 7. Wird als Widerstand 9 ein stromstabilisierender Widerstand verwendet, denn wird dadurch, die Spannung an der Zenerdiode , d.h. der Sollwert stabilisiert und somit die Regelwirkung verbessert. Der Ekitter des Vorverstärkungstrannistors ist an den einen Anschluß einen Ehitterwiderstanden 10 angeschlossen. Der andere Anschluß des BRitterwiderstandes 10 ist an die Ausgangsklemme 4 angeschlossen. An den Nuitter des Vorverstärkungstransistors 8 ist ferner der eine Anschluß eines Emitterpotentialwiderstandes 11 angeschlossen. Der andere Anschluß des Maitterpotentia.Iwiderstandes 11 ist an Masse 3 angeschlossen. Die Widerstände 10 und 11 bilden einen. Spannungsteiler.'der zwei Aufgaben erfülltt Er stellt eine gewisseg ezvünschte Vorbelastung der Ausgangsklemme 4 dar. Dadurch wird bei Leerlauf der Ausgangsklemme 4 die Regelwirkung der Schaltung etwas verbessert. Der Spanungsteiler erzeugt wa an seineiR Faitterwiderstand 10 eine kleine Spannung, die etwa bei 0"01 bis 091 Volt liegt. Dadurch wird der kleinste Strom, der durch den Transistor 8 fließen kann, kleiner ,r als sein Reststrom. Gemäß Anspruch 5 kanin der Spennungsteiler entf allen, wenn der..Vorverstärkungstrangistoraeinen so geringen Reststräm hat, daß dieser auch bei leerlaufender Klemme. 4. die Regelwirkung der gesamten Schaltung nicht stört. Der Kollektor des Vorverstär- kungstranaistors 8 ist mit der Basis eines Verstärkungstransistors 12 verbunden. In Fig. 1 wird ein p-n-p Transistor und in Fig. 2, wird ein n-p-n-Tranaistor als Verstärkungstransistor 12 verwendet. Der Ekitter des Verstärkungstranaistors 12 ist mit Masse 3 verbunden und der Kollektor ist an die Basis den Stellgliedtransistors 6 angeschlossen. Der Vorverstärkungstransistor 8 und der Verstärkungstransistor 12,-arbeiten beide. in Naitterschaltung. Der Vorverstärkungstranaistor verstärkt die Soll-Istwert-Differenz und führt sie dem Verstärkungstranaistor 12 zu. Dieser verstärkt die Soll-Istwert-Differenz ebenfalls und führt sie dem Stellgliedtransistor 6 zu. Ein Widerstand 13 ist mit seinen beidenlAnschlüssen je einmal an die Eingangsklemme 't und an die Basis des Stellgliedtranaistors 6 angeschlossen.The other connection of the Zener diode load resistor 9 is connected to the output terminal 4-. The Zener diode load resistor 9 is in series with the Zener diode 7. Rc can also be designed as a current-stabilizing resistor. An approximately constant current flows through a current-stabilizing resistor, even if the voltage across it changes. Examples of current stabilizing resistors are seA Nisenurdur resistors, PTC thermistors and light bulbs. To rent The following should be said of the resistance 9 Resistor 9 # 'made too low then zener diode 7 possibly overloaded by a current that is too high. Will the resistor 9 su made large then the zener diode 7 works at lower currents it then has a relatively high differential resistance " so that including the quality of the Stabilization suffers. As a first guideline for experiments the size of the resistor 9 is assumed to be about 100 ohms. On the order of resistance 9 there are also light bulbs, s * B * flashlight bulbs. These lend themselves to use as a current stabilizing resistor. You will be in the Circuit firmly soldered in. Loose contacts as they go through IRL after-stealing in sockets can be caused because of to avoid the high control effect of the circuit. At resistance 9 the set-actual value difference is formed v where the Actual value is the output voltage 5 and the setpoint is the Voltage at the zener diode 7. Is used as a resistor 9 a current-stabilizing resistor is used, because it the voltage at the Zener diode , ie the setpoint stabilized and thus the control effect is improved. The Ekitter des Pre-amplification transistor is connected to one terminal Ehitter resistors 10 connected. The other terminal of the Bitter resistor 10 is connected to output terminal 4. At the Nuitter of the preamplification transistor 8 is also one terminal of an emitter potential resistor 11 is connected. The other connection of the Maitterpotentia.I Resistor 11 is on Ground 3 connected. The resistors 10 and 11 form one. Voltage divider.'which fulfills two tasks. He provides one to a certain extent represent a desired pre-load of output terminal 4 When output terminal 4 is idle, the control effect of Circuit slightly improved. The voltage divider generates wa at its fiber resistor 10 a small voltage, which is about at 0 "01 to 091 volts. As a result, the smallest current which can flow through the transistor 8 , be smaller, r than s Residual current. According to claim 5 of the rabbit Spennungsteiler N all, if the preamplification string has such a low residual current has that this also when the terminal is idle. 4. the control effect the entire circuit does not interfere. The collector of the preamplifier Kungstranaistors 8 is connected to the base of an amplification transistor 12. In FIG. 1 , a pnp transistor is used and in FIG. 2, an npn transistor is used as the amplification transistor 12. The Ekitter of the amplifier transistor 12 is connected to ground 3 and the collector is connected to the base of the actuator transistor 6 . The pre-amplification transistor 8 and the amplification transistor 12, both work. in Naitter circuit. The preamplification transistor amplifies the set-actual value difference and feeds it to the amplification transistor 12. This also amplifies the setpoint / actual value difference and feeds it to the actuator transistor 6 . A resistor 13 is connected with its two connections once each to the input terminal 't and to the base of the actuator transistor 6 .

Dieser Widerstand 13 setzt den Stellgliedtranaistor 6 in gewissen Grenzen unter Strom und liefert den Kollektorstrom des Verstärkertransistors 1 2. Je mehr Kollektorstrom durch den Verttärkertransistor 12 fließt, desto weniger Basiastrom fließt in die Basis des Stellgliedtransistors 6 und desto weniger> Kollektorstrom führt dieser. Der'Widerstand 13 kann als stromstabilisierender Widerstand -ausgebildet sein. Der Widerstand 13 muß so dimensioniert werdeng daß er dem Stellgliedtransistor 6 bei verhältnismäßig niederer Eingangsspannung 2 genug Basisstrom liefert.This resistor 13 sets the actuator transistor 6 under current within certain limits and supplies the collector current of the amplifier transistor 1 2. The more collector current flows through the amplifier transistor 12, the less base current flows into the base of the actuator transistor 6 and the less> collector current it carries. The resistor 13 can be designed as a current-stabilizing resistor. The resistor 13 must be dimensioned so that it supplies the actuator transistor 6 with enough base current when the input voltage 2 is relatively low.

Schwankungen der Eingangsspannung 2 werden durch die erfindungsgemäße Regelschaltung fast völlig beseitigt. Schon sehr geringe Änderungen der Ausgangsapannungen 5 verursachen eine sehr viel größere Änderung des Stromes den Vorverstärkungetransistors 8. Diese verursacht eine sehr viel größere Stromänderung des Verstärkungstranaistors 12. Letztere Stromänderung wird durch den Stellgliedtranaistor 6 verstärkt und bewirkt so die Stabilisierung der Ausgangespannung 5. Fluctuations in the input voltage 2 are almost completely eliminated by the control circuit according to the invention. Even very small changes in the output voltages 5 cause a much larger change in the current in the preamplification transistor 8. This causes a much larger change in the current in the amplification transistor 12. The latter change in current is amplified by the actuator transistor 6 and thus stabilizes the output voltage 5.

Um die Wirkungsweise im Einzelnen zu klären, soll jetzt betrachtet werdeng' wie die Regelschaltung eine Spannungserhöhung der Eingangsspannung 2 ausregelts Eine Spannungserhöhung der Eingangsspannung 2 bewirkt, abgesehen von der Regelwirkung der SchaltunS schon deshalb nur eine verhältnismäßig geringe Erhöhung des zur Ausgangsklemme 4 fließenden Stroms, weil der Innenwiderstand des Stellgliedtranaistors 6 verhältnismäßig hoch ist. Die Kol-lektorspannung des Stellgliedtransistors 6 wird-zwar erhöht, aber aus dem U 0 -1 0 -Kennlinl-enfeld ergibt sich dadurch nur eine geringe Änderung des fließenden Kollektorstroms deg Stellgliedtransistors 6. Eine gewisse Erhöhung des zur Klemme 4 fließenden Stroms wird dadurch verursacht, daß bei der angenommenen Erhöhung der Eingangsspannung 2 durch den Widerstand 13 mehr Strom fließt und dadurch der Basisstron des Stellgliedtransistors 6 größer wird. Man sieht, daß dieser Nachteil durch Verwendung eines stromstabilisierenden Widerstandes als Widerstand 13 vermindert wird. Wegen der Regelwirkung der Schaltung bewirkt die angenommene Erhöhung der Eingangsspannung 2 nur-eine äußerst geringe Erhöhung des zur Klemme 4 fließenden Stroms und damit auch eine ebenso geringe Erhöhung der Ausgangsspannung 5. Die Ausgangsspannung .5 stellt den Istwert dar. Die an der Zenerdiode 7 anliegende Spannung stellt den Sollwert dar. An dem Widerstand 9 entsteht die Soll-Istwert-. Differenz. Die geringe Erhöhung der Ausgangsspannung 5 führt zu einer entsprechenden EtrhÖhung der Soll-Istwert-Differenz. 'Dadurch liegt an dem Widerstand 9 etwas mehr Spannung an.In order to clarify the mode of operation in detail, it should now be considered how the control circuit regulates an increase in input voltage 2 A voltage increase in input voltage 2 causes, apart from the control effect of the circuit, only a relatively small increase in the current flowing to output terminal 4 because the internal resistance of the actuator transistor 6 is relatively high. The Kol-lecturer voltage of the actuator transistor 6 is true-increased, but from the U 0 -1 0 -Kennlinl-enfeld is obtained in only a slight change of the current flowing the collector current deg actuator transistor 6. A certain increase of the current flowing to the terminal 4 stream is caused by that with the assumed increase in the input voltage 2 more current flows through the resistor 13 and thereby the base current of the actuator transistor 6 is larger. It can be seen that this disadvantage is reduced by using a current stabilizing resistor as resistor 13 . Because of the control action of the circuit, the increase adopted the input voltage 2 causes only a very small increase in the current flowing to the terminal 4 current and hence an equally small increase in the output voltage 5. The output voltage .5 represents the actual value. The voltage applied to the Zener diode 7 The voltage represents the setpoint. The setpoint actual value is generated at the resistor 9. Difference. The slight increase in the output voltage 5 leads to a corresponding increase in the setpoint / actual value difference. As a result, a little more voltage is applied to the resistor 9.

Diese Spannung wird der Basis-Enitterstrecke des Vorverstärkungstransistors 8 zugeführt. Dadurch wird der Kollektorstrom des Vorverstärkungstransistors 8 entsprechend erhöht, was eine entsprechende Erhöhung des Basisstroms des Verstärkungstransistors 12 bewirkt. Der Kollektorstrom des Verstärkungstransistors 12 erhöht sich entsprechend. Der Basisstrom und der KollektDrstrom des Stellgliedtransistors 6 werden dadurch so vermindert, daß eine Stabilisierung der Ausgangsspannung 5 bewirkt wird. Aus der beschriebenen Wirkungsweise ergibt sich, daß die Stabilisierung um so besser ist, je größer die Stromverstärkungen der verwendeten drei Transistoren sind, denn die Stromverstärkung eines jeden der drei Transistoren trägt mit zu der Regelwirkung der Schaltung bei.This voltage is fed to the base-emitter path of the preamplification transistor 8. As a result, the collector current of the preamplification transistor 8 is increased accordingly, which causes a corresponding increase in the base current of the amplification transistor 12. The collector current of the amplifying transistor 12 increases accordingly. The base current and the collector current of the actuator transistor 6 are reduced in such a way that the output voltage 5 is stabilized. From the described mode of operation it follows that the stabilization is the better, the greater the current amplifications of the three transistors used, because the current amplification of each of the three transistors contributes to the regulating effect of the circuit.

Als Stabilisierungsfaktor soll das Verhältnis der Änderung der Eingangsspannung 2 zur dadurch verursachten Änderung der Ausgangsspannung 5 bezeichnet werden. Dieser Stabilisierungsfaktor ist bei der erfindungsgemäßen Schaltung etwa so groß, wie das Produkt aus den drei 3tromverstärkungen der drei verwendeten Transistoren 6, 8 und 12. Haben die Transistoren eine Stromverstärkung von etwa 50, so wird der Stromstabili. sierungsfaktor damit etwa 125 000 . Wenn die Eingangspannung um das doppelte also um einen Faktor zwei geändert wird, so ist die dadurch verursachte Änderung der Ausgangsspannung wesent.-lieh kleiner als I% und kann somit durch direkte Messung der Anzeige eines Meßwerkes nicht festgestellt werden. Um die Änderungen der Ausgangsspannung zu messen, sind besonde:#e Betoden erforderlich. Um nachzuweisen, daß die Ausgangipannung sich überhaupt ändert, ist es nötig eine-Kompensationszepschaltung zu verwenden, bei der zwei fast gleiche Gleichspannungen durch ein Nullinstrument verglichen werden. Die Schaltung genügt hinsichtlieh ihrer Spannungskonstanz den höchsten Anforderungen. Sie stellt eine Präzisionsspannungsquelle dar. Der Innenwiderstand der Spannungsquelle ist so nahe Null, daß zu seiner Messung ebenfalls die Kompensationsmessung der Ausgangsspannung 5 benutzt wird, um den Spanungsabfall bei einem bestimmten Laststrom zu messen. Brummstörungen werden durch die Schaltung ebenf alls ausgeregelt.The ratio of the change in the input voltage 2 to the change in the output voltage 5 caused thereby is to be referred to as the stabilization factor. This stabilizing factor is about the size of the inventive circuit as the product of the three 3tromverstärkungen of the three transistors 6 used, 8 and 12. If the transistors a current gain of about 50, so is the Stromstabili. factor of around 125,000. If the input voltage is changed by twice, i.e. by a factor of two, the resulting change in the output voltage is essentially less than 1% and can therefore not be determined by direct measurement of the display of a measuring mechanism. In order to measure the changes in the output voltage, special: #e Betoden are required. In order to prove that the output voltage changes at all, it is necessary to use a compensation circuit in which two almost identical DC voltages are compared by a zero instrument. The circuit meets the highest requirements with regard to its voltage constancy. It represents a precision voltage source. The internal resistance of the voltage source is so close to zero that the compensation measurement of the output voltage 5 is also used to measure the voltage drop at a certain load current. Humming interference is also compensated for by the circuit.

Claims

P atentan ap r u che. at tl ' IR0gel13chaltungs which has an input terminal that a negative voltage to be regulated is applied to ground, which has an output terminal to which a regulated, negative Voltage to ground is removed from one pnp Having actuator tranaistor, whose collector is connected to the Input terminal and its emitter to the output terminal is connected, which has a pnp amplifier transistor and contains an n'Pn preamplifier transistor and the Formation of the nominal value of the voltage serving Zener diode has, which with its cathode to the base of the nP-IL pre-amplification transistor is connected, characterized in that the anode of the Zener diode (7) is connected to mass (3) , since gd is the base of the n - pn Pre-amplification transistor (8) to one terminal eiiies Zener diode load resistor (9) is connected that the other connection the Zener diode resistor (9) to the Auagangakleme (4) is connected to the Naitter the npn preamplification transistor (8) to one terminal a Naitter resistor (10) is connected that the other connection of the Naitter resistor (10) to the Ausgangaklemme (4) is angeseAilossen that one terminal an Ibaitter potential resistance a (11) to the emitter of the nPa pre-amplification transistor (8) is connected, that your other connection of the Fhitter potential resistor (11) is connected to ground (3) that the collector of the Pre-amplification transistor (8) to the base of the pnp amplification # transiotors (12) is connected, that the Baitter the pnp Amplification transistor (12) is connected to ground (3) " that the collector of the pnp amplifier transistor (12) to the Base is connected to the pnp actuator transistor (6) and that means are provided that the pnp actuator transistor (6) energize within certain limits.

2. Control circuit having an input terminal to which a - is applied .to be regulated, positive voltage to ground, having an output terminal at which a regulated, positive voltage is taken to ground, which has an npn actuator transistor whose collector is connected to the input terminal and its bitter is connected to the output terminal, which 'contains an npn amplifier transistor and a pnp preamplification transistor and which has a Zener diode which is used to generate a setpoint value of the voltage and which is connected with its anode to the base of the pnp preamplification transistor, characterized in §. that the cathode of the Zener diode is connected to ground (3), that the base of p - ': .- p Vorverstärkungstransistors (8) to the one terminal of a Zenerdiodenlastwiderstandes (9) is connected, that the other Anschlugdes Zenerdiodenlastwiderstandes (9) the output terminal (4) is connected, that the emitter of the pnp preamplification transistor (8) is connected to one terminal of an emitter resistor (10) , that the other terminal of the emitter resistor (10) is connected to the output terminal (4), that the one terminal of an emitter potential resistor (11) is connected to the emitter of the pnp preamplification transistor (8) , that the other terminal of the emitter potential resistor (11) is connected to ground, that the collector of the preamplification transistor (8) is connected to the base of the npn amplification transistor ( 12) is connected that the Eaitter of the npn amplification transistor (12) is connected to ground (3) that the collector of the npn amplification transistor (12) is connected to the base of the NPN actuator transistor transistor ( 6) and that means are provided which energize the NPN actuator transistor ('6) within certain limits. 3, control circuit according to one of claims 1 or 2, characterized9 that as a means that the actuator transistor (6) is energized within certain limits Resistance (13) or a tension stabilizing resistance is used, the one with its one connection to the Input terminal (1) and with its other connection to the Base of the actuator transistor (6) is connected. 4. control circuit according to one of claims 1 or 2, characterized in that the means that the actuator sistor (6) is energized within certain limits, a particularly high conductivity of the base-collector-Streelz des Actuator transistor is. 5. Control circuit according to one of the preceding claims, ----- characterized in that the unitter resistor (10), with one connection to the output terminal (4) and with its other connection to the Eblitter des -Pre-amplification transistor (8) is connected, the value zero ha-4, and accordingly by a continuous electric Line is replaced and that the Fmitt 0 entik1resist n01 7-1 9 the one with its one connection to sse (3) and with its 9-1,7 other connection to the emitter of the pre-amplification: #, # gAt istors (8) is connected, because we. ' infinite has u # ft ## according to ortgelassen is quite f. 6. regular formwork according to e em der- rgehehand claims " characterized./that zener diode load resistor (9) 9 its one connection, / to se (3) and its other connection Base amplifier transistor (8) connected stimulating resistance is