DE1926665C3 - Elektronischer Schalter zur Signalisierung von Störungen in Nachrichtengeräten - Google Patents

Description

— die Alarmeinrichtung weisi eine eigene Versorgungsspannung auf,

— der als Schalter verwendete Transistor (Ts 1) ist vom pnp-Typ,

— der Emitter des pnp-Transistors (Ts 1) ist mit dem mit Erde verbundenen Pluspotential (+ UB) der Versorgungsspannung des Nachrichtengerätes verbunden,

— zwischen Basis und Kollektor des pnp-Transistors (Ts 1) ist die Quelle-Senke-Strecke eines im störungsfreien Betrieb vom Pegeldiskriminator (PD) in den Sperrzustand gesteuerten Feldeffektransistors (FET) vom selbstleitenden Verarmungstyp angeordnet, über den der pnp-Transistor (Ts 1) bei fehlender Versorgungsspannung des Nachrichtengerätes Steuerstrom aus der Aiarmeinrichtung erhält.

2. Elektronischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung des Feldeffekttransistors (FET) einem gleichzeitig von einem Pilotverstärker und vom Pegeldiskriminator (PD) gesteuerten Hilfsverstärker mit nachgeschaltetem Gleichrichter entnommen wird.

3. Elektronischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsverstärker aus einem Transistor (Ts 3) mit einem Basis-Spannungsteiler (R 2, R 3) und einem Arbeitswiderstand (Ra), dem seine Eingangswechselspannung (UW) über einen Widerstand (R 4) zur Basis zugeführt wird, besteht.

4. Elektronischer Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegeldiskriminator (PD) an der Basis des Transistors (Ts 3) des Hilfsverstärkers angreift und diesen derart steuert, daß der Arbeitspunkt des Hilfsverstärkers bei einer Störung des Nachrichtengerätes so stark verschoben wird, daß er nicht verstärkt.

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Schalter zur Signalisierung von Störungen in Nachrichtengeräten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Kin solcher Schalter ist aus DE-OS 15 12 677 (Fig. 2 und J) bekannt.

Nachrichtengeräte werden bekanntlich oft wegen möglicher Störungen überwacht, wobei die in den Geräten angeordneten Überwachungseinrichtungen Alarmkontakte betätigen, die an außerhalb der Nachrichtengerate angeordneten Alarmeinrichtungen den Zustand der Geräte melden. Beim Auftreten einer Störung im Nachrichtengerät wird der zugehörige Alarmkontakt der Überwachungseinrichtung geschlossen und von der Aiarmeinrichtung Alarm ausgelöst.
Der elektronische Schalter gemäß DE-OS 15 12 677 ist ein npn-Transistor, der im Störungsfall nichtleitend ist und dessen Basis ausschließlich von einem Vortransistor gesteuert wird.
Aus der Druckschrift »Prinzipielle Arbeitsweise der Wechselsprech-Lautsprecheranlagen, Bauform WL60T der Firma Neumann Elektronik GmbH, Mülheim (Ruhr)« ist ein als pnp-Transistor ausgebildeter elektronischer Schalter bekannt, dessen Basis-Kollektorstrecke mit einem Widerstand beschaltet ist. Beim Betätigen einer Prüftaste wird der Basisstromkreis unterbrochen und dieser normalerweise über diesen Basisstromkreis gesperrte Transistor über den vorgenannten Widerstand leitend gesteuert.
Aufgabe ist es nun, ausgehend vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1, den elektronischen Schalter derart auszubilden, daß neben der Signalisierung von Störungen eine Signalisierung von Versorgungsspannungsausfällen im Nachrichtengerät erfolgt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Aus dem Buch »Transistoranwendungen« von Richard F. Shea, Stuttgart 1967, Seiten 96 und 97. ist es bekannt, einen Transistor über einen zwischen Basis und Kollektor angeschlossenen Feldeffekttransistor anzusteuern, und zwar zum Aufbau eines Gleichspannungsverstärkers.

Ein Ausführungsbeispiel des elektronischen Schalters nach der Erfindung ist in der Figur dargestellt. Dabei ist der Pluspol der Versorgungsspannung UB des Geräts mit Erde verbunden und der Schalter schaltet bei Störung Erde zu der in Pfeilrichtung liegenden Alarmeinrichtung durch. Als Transistor ist ein pnp-Transistor

Ts 1 eingesetzt. Ein in der nicht dargestellten Überwachungseinrichtung eines Nachrichtengeräts enthaltener Pegeldiskriminator PD steuert über seinen Ausgang A einen zweiten Transistor Ts 3 ebenfalls vom pnp-Typ.
Zwischen Basis und Kollektor des Transistors 7s 1 ist ein Feldeffekttransistor FETde.s selbstleitenden Verarmungstyps geschaltet. Damit wird eine kleine Kollektorrestspannung und ein verschwindend kleiner Kollektorreststrom des Transistors Ts 1, d. h. ein weitgehend ideales Schaltverhalten, erreicht. Der Feldeffekuransistör muß nur einen kleinen Strom ziehen und ist deshalb billig und einfach zu beschaffen.

Der verwendete Feldeffekttransistor FETvom selbstleitenden Verarmungstyp besitzt bekanntlich drei Anschlußelektroden, die mit Quelle, Senke und Tor bezeichnet werden. Wenn zwischen Tor und Quelle keine Steuerspannung angelegt ist, stellt die Strecke zwischen Quelle und Senke einen kleinen Widerstand dar. Durch Anlegen einer Steuerspannung passender Polarität zwischen Tor und Quelle wird die Leitfähigkeit des Transistors kleiner (daher Verarrnungstyp), bis sie bei genügend großer Steuerspannung von einigen V so klein wird, daß der Transistor einen Widerstand von mehreren ΜΩ darstellt. Bei einem N-Kanal-Transistor muß das Tor gegenüber der Quelle negativ vorgespannt wcrden, damit der Transistor sperrt. Bei einem P-Kanal-Transistor ist es umgekehrt.

Wird der elektronische Schalter in Überwachungseinrichtungen eingesetzt, die Pilotspannungen als Überwa-

if chungskriterien verwenden, so enthalten die Überwa-ψ. chungseinrichtungen Pilotverstärker. Üblicherweise H wird die verstärkte Pilotspannung gleichgerichtet und p· der Pegeldiskriminator von dieser gleichgeridrten Pilot-S spannung gesteuert. Da man zur Steuerung des mit sei- If ner Quelle-Senke-Strecke zur Basis-Kollektor-Strecke % des Transistors Ts ί parallelliegenden Feldeffekttransi-Il s;ors eine potentialunabhängige Spannung benötigt, || kann man diese ebenfalls durch Gleichrichten der infi dukktiv oder kapazitiv entnommenen Ausgangsspan- ?■ nungen des Pilotverstärkers gewinnen. ί ■ Die zum Sperren eines Feldeffekttransistors benötig-

'·.;■ te Steuerspannung beträgt einige Volt Wenn der eih gentliche Pilotverstärker eine zu kleine Ausgangsspan-Oi nung liefert kann man für die Ansteuerung des Feldef- If fekttransistors einen besonderen, von der Ausgangs-[f spannung des eigentlichen Pilotverstärkers gesteuerten f Hilkverstärker Ts 3 vorsehen, der einen sehr kleinen 5i Aufwand erfordert, weil er nur geringen Anforderungen % genügen muß. Es muß nur garantiert sein, daß bei jedem r Pilotpegel eine genügend große Steuerspannung für ¥ den Feldeffekttransistor gewonnen wird. ft Der Hilfsverstärker besteht aus dem Transistor Ts 3

E; mit zugehörigem Basis-Spannungsteiler R 21R 3 und ':■.: Arbeitswiderstand Ra,dem seine Eingangswechselspan- > nung UW über einen Widerstand A4 zur Basis zugeführt wird. Der Ausgang A des Pegeldiskriminators PD l ^j greift ebenfalls an der Basis des Transistors Ts 3 an. V. Bei vorhandener Versorgungsspannung UB und stö-

i^:0 rungsfreiem Betrieb des Nachrichtengeräts beeinflußt '?):. die Ausgangsspannung des Pegeldiskriminators PD den |ΐ Arbeitspunkt des Hilfsverstärkers nicht, und dieser Heil fen eine Ausgangsspannung, die zum Sperren des FeId- : effekttransistors benutzt wird.

; Bei vorhandener Versorgungsspannung und Störung

·';? des Geräts wird die Ausgangsspannung des Pegeldiskri- ;ί; minators so verändert, daß der Arbeitspunkt des Hilfs-'·, Verstärkers stark verschoben wird und er nicht verstärken kann. Der Feldeffekttransistor erhält keine Sperrspannung mehr, seine Quelle-Senke-Strecke wird lei- i tend und macht auch den Transistor 7s 1 leitend.

Bei fehlender Versorgungsspannung ist der Feldef-■' fekttransistor leitend und damit der Transistor Ts 1 ;' ebenfalls.

Die Ausgangsspannung des Hilfsverstärkers wird seinem Arbeitswiderstand Ra über Entkoppelkondensatoren CE abgenommen, durch eine Diode D 3 gleichgerichtet und durch einen Kondensator C geglättet. Der Widerstand R 5 schließt den Gleichstromweg für die Diode D 3.

Es sind auch Überwachungseinrichtungen mit Pilotverstärkern und Pegeldiskriminatoren bekannt, bei denen der Pegeldiskriminator nicht von der gleichgerichteten und geglätteten Pilotspannung, sondern von der Pilotwcchselspannung oder von der gleichgerichteten und ungeglätteten Pilotspannung gesteuert wird. Dabei entsteht am Ausgang des Pegeldiskriminators eine rechteckförmige Impulsspannung der Pilotfrequenz, wenn der Pilotpegel Sollwert hat, und diese Rechteckspannung verschwindet, wenn der Pilotpegel eine zu alarmierende Abweichung hat. Diese Ausgangsimpulse des Pegeldiskriminators haben meistens eine genügend große Amplitude, so daß diese direkt integriert und zum Steuern des Feldeffekttransistors verwendet werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Elektronischer Schalter zur Signalisierung von Störungen in Nachrichtengeräten, der von einer Überwachungseinrichtung betätigbar ist, die einen bei einer Störung ansprechenden Pegeldiskriminator enthält, wobei durch den elektronischen Schalter eine Alarmeinrichtung einschaltbar ist, wobei der elektronische Schalter ein bipolarer Transistor ist, dessen Kollektor mit der Alarmeinrichtung verbunden ist und der bei Auftreten einer Störung von dem Pegeldiskriminator über einen weiteren Transistor leitend gesteuert wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: