DE1909040A1

DE1909040A1 - Stabilisierungsschaltung mit einer Zenerdiode und zwei Transistoren

Info

Publication number: DE1909040A1
Application number: DE19691909040
Authority: DE
Inventors: Johann Kellner
Original assignee: Goerz Electro GmbH
Current assignee: ABB Goerz AG
Priority date: 1968-02-29
Filing date: 1969-02-22
Publication date: 1970-02-26

Description

Stabilisierungsschaltung mit einer Zenerdiode und zwei Transistoren Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsschaltung mit einer Zenerdiode und zwei Transistoren, bei welcher der eine Anschluß der Zenerdiode, welche parallel zu den Verbraucherklemmen liegt, mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist, dessen Kollektor und Emitter über je einen Widerstand an den beiden Anschlüssen der Spannungsquelle liegen, die Basis dieses Transistors an den Kollektor des zweiten Transistors gelegt ist, welcher von der zum ersten Transistor entgegengesetzten Leitungstype ist, dessen Emitter über einen Widerstand so wie der Kollektorwiderstand des ersten Transistors an den einen Anschluß der Spannungsquelle liegt und dessen Basis mit deiii Kollektor des ersten Transistors unmittelbar verbunden ist, sodaß die Zenerspannung als Basisspannung für den ersten Transistor dient und,die Konstanthaltung von dessen Kollektorstrom bewirkt, und wobei die durch diesen Strom am Kollektorwiderstand des ersten Transistors erzeugte Spannung als Basisspannung für den zweiten Transistor verwendet ist und damit den Kollektorstrom dieses Transistors, zugleich den über die Zenerdiode fließenden Strom und damit die Zenerspannung = Verbraucherspannung konstant hält 2 nach Patent Nr.
(Patentanmeldung P 1463270.3 ) Diese Schaltung könnte an sich nie stromführend werden, wenn sie an die Eingangsgleichspannung gelegt wird, da beide Transistoren gesperrt sind, solange kein Strom in der Anordnung fließt. Allerdings genügen unter normalen Bedingungen die Restströme der Transistoren, um die Anordnung leitend zu machen. Bei ungünstigen Verhältnissen, z.3. tiefen Temperaturen, reichen aber die Restströme nicht mehr aus.
Diesen Übelstande abzuhelfen, ist das Ziel der Erfindung.
Zwar sind schon Schaltungen bekannt geworden, welohe ein ähnliches Ziel verfolgen, jedoch sind die-se bekannten Anordnungen nicht in derselben günstigen Weise aufgebaut wie die vorliegende Gesamtschaltung. So benötigt die in-der USA-Patentschrift Nr. 3,344.340 beschriebene Schaltung einen wesentlich größeren Aufwand an Schaltelementen und die im Aufwand zwar klein gehaltene Anordnung nach der USA-Patentschrift Nr. 3,109.979 weißt einen wesentlichen Nachteil auf, indem die dort verwendete Diode D2 im normalen Betriebsfa14-die Stabilisierung infolge ihres temperaturabhängigen Spannungsabfalles beeinträchtigt.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und a.eichhet sich dadurch aus, daß die Basis des ersten Transistors über einen Widerstand ode r bzw. und über eine Diode mit dem.-jenigen Pol der Gleichspannungsquelle verbunden ist, der über einen Kollektorwiderstand mit dem ersten Transistor verbunden ist oder daß an die basis des ersten Transistors ein weiterer Hilfsspannungsteiler angeschlossen ist, derart daß bei Inbetriebnahme der ganzen Anordnung der erste Transistor leitend wird.
Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, welche das Prinzip der erfindungsgemäßen Stabilisierungsschaltung in zwei verschiedenen Ausführungsformen in den Fig. 1 bzw. 2 zeigt.
Nach Fig. 1 sind alL die zu3;' Stromquelle führenden Leitungen über den Kollektorwiderstand RCl der Kollektor und über den Emitterwiderstand REl der Emitter des erste Transistors Tr 1 gelegt. Dieser Transistor ist ein pnp-Transistor. Die Basis dieses Transistors ist mit der Anode der Zenerdiode Dz verbunden, deren Kathode so wie der Emitterwiderstand REl des Transistors Tr 1 an der einen Leitung der Stromquelle liegt. Mit der Basis des Transistors Tr 1 und damit mit t .tr Anode der Zenerdiode ist der Kollektor deu zweiten Transistors Tr 2 verbunden, welcher ejn Transistor der npn-Type ist. Die Basis dieses zweiten Transistors steht unmittelbar Illt dem Kollektor des ersten Transistors Tr1 in verbindung, während der Emitter des zweiten Transistors Tr2 über einen Widerstand RE2 an jener Leitung der Stromquelle liegt, an die auch der Kollektorwiderstand des ersten Transistors Tr1 angeschlossen ist. Die Ausgangsspannung Uz wird direkt an der Zenerdiode abgegriffen. Soweit stimmt die Stabilisierungsschaltung mit jener nach deia Stammpatent überein.
Die erste und einfachere Lösung der Aufgabe, eine Einschalthilfe zu schaffen, ist in der Anordnung eines Widerstandes R1' gelegen (Fig. 1), welcher zwischen den Minuspol der Spannung U und die Basis des ersten Transistors Tr1 gelegt ist. Dieser Widerstand bildet mit der Basis-Emitterstrecke des Transistors Grl einen Strompfad zwischen den Polen der Spannung U so daß, sowie die Schaltung an die Spannung U gelegt wird, kurzzeitig ein Strom JH über die Basis von Tr1 fließt, wodurch Trl und in der Folge Xr2 leitend wird. Diese Anordnung des Widerstandes R12 ist sicher und billig und verursacht nur eine sehr geringe, kaum spUrbare Verschlechterung der StabilisiertLngseigenschaften der Schaltung nach dem Stammpatent.
Es erscheint jedoch wünschenswert, auch diesen geringen Einfluß zu vermeiden, u.zw. insbesondere dann, wenn durch geeignete Maßnahmen die Temperaturdrift der Stabilisierschaltung praktisch vermieden ist. Dies wird durch das Anlegen einer Hilfsspannung über eine Diode möglich, wie an Hand der Fig. 2 erläutert wird.
Diese Hilfsspannung UH wird durch einen aus den beiden Widerständen R1 und R2 gebildeten Spannungsteiler erzeugt, welcher an die Spannung Usp gelegt ist. Am Verbindungspunkt der beiden Widerstände R1 und R2 liegt die Kathode einer Diode D, während die Anode dieser Diode an die Basis des Transistors Tr1 angeschlossen ist.
Die Hilfsspannung UH erzeugt, solange die Stabilisierungsschaltung noch nicht leitend ist, einen Strom JH über die Basis von Tr1, der dadurch leitend wird und auch Tr2, leitend macht. Die Hilfsspannung ist kleiner als die Spannung UZ. Wenn nun die Stabilisierungsschaltung leitend ist, wird die Diode D gesperrt und beeinflußt so die Funktion der Schaltung nicht mehr.
Die Hilisapannung UH kann auch auf andere Weise erzeugt werden, beispielsweise durch eine Batterie oder eine sonstige Stromquelle; sie muß jedoch kleiner seil als die Spannung Usp und ihr Pluspol muß am Pluspol der Spannung Usp liegen. Die Diode ist wie zuvor beschrieben ansuordnen.

Claims

Patentansprüche:

1. Stabilisierungsschaltung mit einer Zenerdiode und- zwei Transistoren, bei welcher der eine Anschluß der Zenerdiode, welche parallel zu den Verbraucherklemmen liegt, mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist, dessen Kollektor und Emitter über åe einen Widerstand an den beiden Anschlüssen der Spannungsquelle liegen, die Basis dieses Transistors- an den Kollektor des zweiten Transistors gelegt ist, welcher von der zum ersten Transistor entgegengesetzten Leitungstype ist, dessen Emitter über einen Widerstand so wie der Kollektorwiderstand des ersten Transistors, an dem einen Anschluß der Spannungsquelle liegt-und dessen Basis mit dein Kollektor des ersten Transistors unmittelbar verbunden ist, sodaß die Zenerspannung als Basisspannung für den ersten Transistor dlen.t und die Konstanthaltung von dessen Kollektorstrom bewirkt, und wobei die durch diesen Strom am Kollektorwiderstand des ersten Transistors erzeugte Spannung als Basisspannung für den zweiten Transistor verwendet ist und damit den, Kollektorstrom dieses Transistors, zugleich den über die Zenerdiode fließenden Strom und damit die Zenerspannung = Verbraucherspannung konstant hält, nach Patent Nr.

(Patentanmeldung P 1463270.3 ), dadurch gekennzeichnet, daß die Basis- des ersten Transistors über einen Widerstand (R1) oder bzw. und über eine Diode (D) mit demjenigen Pol der Gleichspannungsquelle verbunden ist, der über einen Kollektorwiderstand lnit dem ersten Transistor verbunden ist oder daß an die Basis des ersten Transistors ein weiterer Hilfsspannungsteiler angeschlossen ist, derart daß bei Inbetriebnahme der ganzen Anordnung der erste Transistor leitend wird.

2. Sohaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiahnet, daß bei Anordnung einer Diode (D) diese mit ihrer Anode direkt an die Basis des ersten Transistors und mit ihrer Kathode an den Verbindungspunkt zweier einen Spannungsteiler bildenden Widerstände (R1, R2) angeschlossen ist, welcher Spannungsteiler an der Eingangsspannung liegt.

L e e r s e i t e