DE1957786C3 - Mefigleichrichterschaltung mit wenigstens einem Transistor - Google Patents
Mefigleichrichterschaltung mit wenigstens einem TransistorInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßgleichrichterschaltung mit wenigstens einem Transistor, dessen
Emitter-Kollektoi-Strecke als Diode geschaltet ist
und dessen Basiselektrode über einen Widerstand mit einer Ausgangsklemme der Gleichrichterschaltung 111
Verbindung steht.
Mit Transistoren arbeitende Gleichnchterschaltun-Ken
mit obigen Merkmalen zur Steuerung der einem Gleichstromverbraucher, insbesondere einem Elektromotor
zugeführten elektrischen Leistung, sind aus den US-PS 29 28 036 und 30 83 328 bekannt. Weiterhin
ist aus der Zeitschrift »automatik«, August 1961, S 305 eine als Verstärker dienende stabilisierte
Emitter-Schaltung bekannt, bei der zur Temperaturstabilisierung der Basiselektrode ein Gcgei:kopplungswiderstand
vorgeschaltet ist.
Während es bei einer Steuerschaltung, beispielsweise zum Antrieb eines Gleichstrommotors aus
einem Wechselspannungsnetz, in erster Linie auf einen hohen Wirkungsgrad ankommt, ist bei einer
Meßgleichrichterschaltung in erster Linie die Erzielung einer möglichst temperaturunabhängigen
linearen Abhängigkeit der Gleichspannung an den Ausgangsklemmen der Gleichrichterschaltung von
der Wechselspannung an ihren Eingangsklemmen von Bedeutung. Der Wirkungsgrad spielt hierbei eine
untergeordnete Rolle. Bei Transistor-Glcichrichterschaltungen, z. B. Emitterschaltungen, sind insbesondere
die Temperaturabhängigkeit des Basiseingangswiderstandes RDi, der Stromverstärkung β und des
3 4
Kollektorreststromes/„0 nachteilig. Weiterhin ändert Um das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 noch
sich bei solchen Gleichnchterschaltungen wegen der weiter zu vereinfachen, denke man sich zunächst die
sinusförmigen Ansteuerung der Basiselektroden der Batterie Bl mit einem Kurzschlußbügel überbrückt,
zwischen Emitter und Kollektor hegende Innenwider- und die Zuleitungen zu den Kondensatoren Cl und
stand der Transistoren verzerrt sinusförmig. Nimmt 5 C2 aufgetrennt. In dem jetzt vereinfachten Ausfüh-
man noch hinzu, daß auch die Eingangsspannung rungsbeispiel hat man eine Basisschaltung, welche im
sinusförmig ist, so erhält man an den Ausgangsklem- Sättigungsbereich arbeitet. Die Basis des Transi-
men eine pulsierende Spannung, die nicht ;;ur in stors Q ist über den relativ hochonmigen Widerstand
mathematisch recht komplizierter Weise von der Al mit dem Minuspol der Gleichspannungsquelle
Eingangssrrannung abhängt, sondern auch noch io und dem Lastwiderstand R 7 verbunden,
gegenüber ihrem Mittelwert relativ hoch liegende Zur leichteren Verständlichkeit der Wirkunesweise
Spitzenwerte aufweist. Zur Gläitung solcher impuls- sind symbolisch die DiodenDl (Basis-Emitter-Diode),
förmigen Spitzenwerte ist ein erheblicher Aufwand Dl (ßasis-Kollektor-Diode) und D 3 als Ersatzdiode
notwendig. für ^e Kollektor-Emitter-Strecke eingezeichnet. Der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine für Meß- und 15 Easiswiderstand R1 wird entsprechend der Spannung
Regelzwecke geeignete Meßgleichrichterschaltung an- Ul, dem Lastwiderstand Rl und der Stromverstärzi'geben,
bei der die Abhängigkeit zwischen der kung β so dimensioniert, daß der Transistor Q sich
Gleichspannung an ihren Ausgangsklemmen und der in der Sättigung befindet und kleine Änderungen des
Wechselspannung an ihren Eingangsklemmen nicht Basisstroms nur äußerst aeringe Änderungen des
von der Temperatur beeinflußt wird und bei der sich 10 Kollektorstroms hervorruftrGegenüber einer in Reiber
Innenwiderstand der Transistoren zwischen deren henschaltung mit einem Widerstand an eine Gleich-Kollektor-
und Emitter-Elektroden nicht ändert. Spannungsquelle in Durchlaßrichtung angeschlosse-
Diese Aufgabe wird gelöst durch die im An- nen Diode, weist das vereinfachte Ausführungsbeitpruch
1 gekennzeichneten Merkmale. Sie zeichnet spiel nadi Fig. 1 folgende Vorteile auf: Die bei dem
fich nicht nur durch eine besonders geringe Tempe- 25 in der Sättigung betriebenen Transistor zwischen desraturabhängigkeit,
sondern auch durch die Erzielung sen Emitter- und dessen Kollektorelektrode abfallende
einer linearen Kennlinie bis zu sehr niedrigen Span- Restspannung (< 0,1 V) ist etwa nur ein Zehntel so
nungswerten hin aus. Die Erfindung ist bei Einweg-, groß wie die an der in Durchlaßrichtung betriebenen
Doppelweg-, Brücken- und Verdopplerschallungen Diode abfallende Spannung (ungefähr 1 V). Weitergleichermaßen
vorteilhaft einsetzbar. 30 hin machen sich im Gegensatz zur Diode Exemplar-Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben Streuungen kaum bemerkbar, weil die Transistoren
Sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung wird in der Sättigung betrieben werden. Dazu kommt, daß
nachfolgend an Hand in der Zeichnung dargestellter die Abhängigkeit der den Sättigungsbereich der Tran-Ausführungsbeispiele
erläutert. Hierbei zeigt sistoren begrenzenden Rest- oder Kniespannung von
Fig. 1 zur Erläuterung der prinzipiellen Arbeits- 35 der Temperatur etwa 20mal kleiner ist als die
weise der Gleichrichterschaltung ein vereinfachtes Temperaturabhängigkeit der Schleusenspannung von
Ausführungsbeispiel, Dioden.
Fig. 2 den tatsächlichen Aufbau eines zur Ein- Das vereinfachte erste Ausführungsbeispiel besitzt,
Weggleichrichtung dienenden zweiten Ausführungs- ebenso wie die nachfolgend beschriebenen weiteren
beispiels, 40 Ausführungsbeispiele, nicht nur ein sehr günstiges
Fig. 3 den tatsächlichen Aufbau eines zur Doppel- Temperaturverhalten, sondern zusätzlich noch die
Weggleichrichtung dienenden dritten Ausführungs- Möglichkeit, die Temperatureinflüsse vollkommen zu
beispiels, kompensieren. Wie bereits gesagt, handelt es sich um
Fig. 4 den tatsächlichen Aufbau eines als Brük- eine in Sättigung betriebene Basisschaltung. Das be-
lcenschaltung arbeitenden vierten Ausführungsbei- 45 deutet, daß sowohl die Basis-Emitter-Diode D 1 als
Spielsund auch die Basis-Kollektor-Diode D2 in Durchlaß-
Fig. 5 den tatsächlichen Aufbau eines als Ver- richtung arbeiten und der über den Widerstand Rl
dopplerschaltung arbeitenden fünften Ausführungs- fließende Strom sich auf beide Dioden verteilt. Der
beispiels. über D 2 fließende Strom kann nicht Null werden.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der 5° weil D2 in der Durchlaßspannung immer niedriger
Emitter eines Transistors Q mit der Eingangs- liegen muß als Dl und weil die Kollektor-Emitter-Iklemme
2 und die Basis dieses Transistors über eine Spannung Ucr nie Null oder kleiner als Null werden
Reihenschaltung aus einem hochohmigen Widerstand kann. Durch ihre Struktur hat die Basis-Kollektor-
Rl und einer Batterie Bl sowie über einen Parallel- Diode D2 eine größere Temperaturabhängigkeit al?
kondensator C2 mit der Eingangsklemme 1 der Meß- 55 Dl. Wird nun der Transistor Q erwärmt, so nimmi
gleichrichterschaltung verbunden. Die Ausgangs- der Innenwiderstand der beiden Dioden D1 und D 2
Klemme 3 ist an die Eingangsklemme 1 und die Aus- ab und die Stromverstärkung β zu. Der Innenwidergangsklemme
4 ist an den Kollektor des Transi- stand von D2 nimmt aber stärker ab als der von Dl.
stors Q geführt. Die beiden Ausgangsklemmen 3 :o daß bei richtiger Diinensionicrung des Basisvor-
und 4 sind über einen Kondensator Cl und einen 60 Widerstandes Rl der Strom über Dl nicht nur kon·
Lastwiderstand Rl miteinander verbunden. Zur bes- stant bleibt, sondern sogar abnimmt und damit aucl·
seren Verständlichkeit der Arbeitsweise des Aus- die Zunahme der Stromverstärkung β kompensiert
führungsbeispiels nach F i g. 1 soll anstatt einer Die Kollektor-Emitter-Spannung Ucr. bleibt konstant
Wechselspannung an den Eingangsklemmen eine Wird Al im Widerstandswert zu hoch gewählt.
Gleichspannung Ul liegen, wobei der negative Pol 65 nimmt der Strom über D 2 zu wenig zu, der Einfluß
dieser Gleichspannung an die Eingangsklemme 1 und von D 2 ist zu gering, und die Schaltung ist unterder
positive Pol dieser Gleichspannung an die Ein- kompensiert (positiver Temperaturgang der Ausgangsklemme
2 angeschlossen sein soll, gangsspannung Ul). Wird Rl zu niedrig gewählt.
nimmt der Strom über D 2 zu stark zu, der Einfluß spannungswert der Batterie B1 nach oben begrenzt,
von Dl wird zu groß, und die Schaltung ist über- da der Widerstand Rl aus den schon oben erläuterkompensiert
(negativer Temperaturgang), ten Gründen nicht beliebig groß gemacht werden
Denkt man sich in dem vereinfachten ersten Aus- kann. Bei der Verwendung der Batterie B1 ist die
führungsbeispiel die Gleichspannung Ul an den 5 Abhängigkeit zwischen Eingangsspannung und Aus-Eingangsklemmen
1 und 2 immer mehr verkleinert, gangsspannung bei sinkenden Eingangsspannungsso unterschreitet die Emitter-Basis-Spannung schließ- werten linear bis zur Kollektor-Restspannung von
lieh den Wert der Durchlaßspannung der Emitter- etwa 0,1 V.
Basis-Diode (etwa 0,7 V), wodurch kein Strom mehl Sollten mit Hilfe der erfindungsgemäßen Gleichvom
Emitter zur Basis fließt und wegen des fehlen- io richterschaltung Wechselspannungen unterschiedden
Basisstroms auch die Emitter-Kollektor-Strecke licher Frequenz gleichgerichtet werden, so läßt sich
des Transistors Q gesperrt wird. Denkt man sich dazu das Frequenzverhalten der Schaltung dadurch vernoch
in dem vereinfachten Ausführungsbeispiel den bessern, daß man den Kondensator Cl abschaltet.
Kondensator C1 wieder eingeschaltet (wie in F i g. 1 Eine weitere Verbesserung des Frequenzverhaltens
gezeigt), so lädt sich dieser Kondensator mit der 15 bekommt man dadurch, daß man die Transistor-Polarität
der Ausgangsklemmen auf. Nimmt man an, kapazität durch einen parallel zum Widerstand R1
daß die Eingangsspannung t/l statt einer Gleich- und der Batterie Bl geschalteten Kondensator C2
spannung eine Wechselspannung ist, so mißt man kompensiert. Bei einem derartigen Aufbau der ertrotz
gleichbleibender Eingangswechselspannung bei findungsgemäben Gleichrichterschaltung beträgt die
eingeschaltetem Kondensator Cl eine größere Aus- 20 Temperaturabhängigkeit etwa 10"V0C und die Fregangsgleichspannung
als bei angeschaltetem Konden- quenzlinearität reicht (je nach der Transistortype) bis
sator. Das kann man sich so erklären, daß der Lade- weit in den Megahertzbereich hinein,
kondensator, abgesehen von seiner Tendenz, sich auf Das in F i g. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeiden
Spitzenwert der Wechselspannung aufzuladen, spiel entspricht dem in F i g. 1 gezeigten ersten Ausden
Widerstandswert des Lastwiderstandes durch 25 führungsbeispiel, nur daß die Eingangsklemmen 21
seine Aufladung verkleinert. Dadurch vermindert sich und 22 anstatt an eine Gleichspannungsquelle U1 an
der Potentialunterschied zwischen Kollektor und eine Wechselspannungsquelle U 21 angeschlossen
Basis wegen des vergrößerten Kollektorstroms. Als sind. Als Wcchselspannungsquelle Uli kann bei-Folge
davon fließt ein kleinerer Strom vom Kollektor spielsweise eine Transformatorwicklung oder ein
zur Basis, der nicht nur den Wirkungsgrad der Schal- 30 Wechselspannungsgenerator dienen. Unabhängig vom
tung verbessert, sondern auch den Spannungsabfall Innenwiderstand der Eingangsspannungsquelle an
über den hochohmigen Widerstand Rl vermindert den Eingangsklemmen 21 und 22 wird der Transistor
und damit das Potential an der Basis gegenüber dem Q 20 stets angesteuert, da der über eine Batterie B 20
Emitter erhöht. Daraus ergibt sich, daß bei Ver- die Eingangsklemme 21 mit der Basis des Transistors
Wendung eines Ladekondensators Cl der Transi- 35 verbindende Widerstand RIl sehr hochohmig im ]
stör Q erst bei niedrigeren Eingangsspannungen gc- Vergleich zum Innenwidei stand der Spannungsquelle ·
sperrt wird. Ein weiterer Vorteil des Ladekondensa- ist. Der Emitter des Transistors Q 20 ist an die Ein- \
tors C1 ist der, daß er die Ausgleichspannung glät- gangsklemme 22 angeschlossen, während der Kollek- ;
tet. Die Entladung des Kondensators Cl während tor über einen zwischen den Ausgangsklemmen 23 >
der zweiten Halbwelle der Wechselspannung, in der 40 und 24 liegenden Kondensator C 20 und den Last- ι
die Eingangsklemme 1 positiv gegenüber der Ein- widerstand R 27 zur Eingangsklemme 21 geführt ist. ]
gangsklemme 2 ist, kann vernachlässigt werden, da Wie im ersten Ausführungsbeispiel schon beschrie- >
sowohl der Lastwiderstand Rl als auch der mit dem ben, wird der Kondensator C20 während der ersten j
Kondensator über die Kollektor-Basis-Diode ver- Halbwelle, in der die Spannung an der Eingangsbundene
Widerstand R1 relativ hohe Widerstands- 45 klemme 22 positiv gegenüber der Spannung an der
werte haben. Eingangsklemme 21 ist, aufgeladen, während in der Auch die Verwendung des Ladekondensators Cl zweiten Halbwelle der Eingangswechselspanung der c
kann nicht verhindern, daß bei einer Wechselspan- Transistor Q 20 gesperrt ist. j
nung an den Eingangsklemmen 1 und 2 der Transi- Die Arbeitsweise des in F i g. 3 gezeigten dritten
stör Q während der ersten Halbwelle, in der die 50 Ausführurssbeispiels entspricht der des zweiten Aus- c
Eingangsklemme 2 positiv gegenüber der Eingangs- führungsbeispiels, nur daß die Schaltung nach F i g. 3 ι
klemme 1 ist, gesperrt wird, sobald die Basis-Emitter- als Doppelweggleichrichter arbeitet, wodurch der s
Spannung einen Wert von 0,7 V unterschreitet. Zur Kondensator C 30 sowohl während der ersten als j
Erzielung einer linearen Abhängigkeit zwischen der auch während der zweiten Halbwelle aufgeladen
Eingangswechselspannung und der Ausgangsgleich- 55 wird. An den Eingangsklemmen 31 und 32 der Pri- j
spannung auch bei kleinen Wechselspannungswerten märwicklung eines Transformators Tr liegt eine ]
empfiehlt sich daher, in den Emitter-Basis-Kreis eine Wechselspannungsquelle t/3i. Die Sekundärwickkonstante
Gleichspannungsquelle einzufügen, die den lung des Transformators besteht aus zwei gleichsinnig I
Transistor auch bei gegen Null gehender Wechsel- gewickelten Wicklungshälften. Das Wicklungsende ι
spannung geöffnet hält. Eine in diesem Sinne wir- 60 der einen Wicklungshälfte ist mit dem Wicklungskende
Gleichspannungsquelle ist in dem Ausfüh- anfang der zweiten Wicklungshälfte verbunden und
rungsbeispiel nach Fig. 1 als Batterie Bl dargestellt. bildet die Mittel anzapfung der Sekundärwicklung des ι
Die Dimensionierung der Batterie Bl ist wichtig. Transformators. Diese Mittelanzapfung ist zur Aus- ^
Einerseits muß ihr Glcichspannungswert groß genug gangsklemme 33 geführt. Die beiden restlichen Wick- λ
sein, um die Emittcr-Basis-Strcckc bei einer Ein- 65 lungsenden sind an die Emitterelektrode des Transigangswcchselspannung
von 0 Volt geöffnet zu halten. stors Q 31 bzw. Q 32 angeschlossen, deren mitein- (
so daß über diese Diode in ihrer Durchlaßrichtung ander verbundene Kollcktorelektroden zur zweiten I
ein Basisstrom fließt, andererseits ist der Gleich- Auscancskicmmc 34 der Schaltunc neführt sind. Zwi-
•chen den Ausgangsklemmen 33 und 34 liegt der der Transistor β 52 den Kondensator C 51 auf. Die
Ladekondensator C 30, dem der Lastwiderstand R 37 Spannungen an den Kondensatoren C 50 und C 51
parallel geschaltet ist. Die Mittelanzapfung der Se- addieren sich am Lastwiderstand R 57, so daß die
kundärwicklung des Transformators ist über eine Ausgangsspannung U 52 doppelt so hoch ist wie die
Batterie B 30 und einen Widerstand R 33 mit einem 5 einer Doppelweggleichrichtung bei gleicher Eingangs-Teilerpunkt
38 verbunden, der über einen Wider- spannung. Die Funktionen der Widerstände RSl,
stand Ä31 bzw. R 32 an die Basiselektroden der R 52 und der Batterien B 51, B 52 entsprechen den
Transistoren β31 und β32 angeschlossen ist. Der Schaltungen nach den Fig. 1 bis 4. Die Schaltung ist
Widerstand R 33 dient nur zum einfacheren Einstel- besonders vorteilhaft, weil sie auch ohne Transformalen
des Arbeitspunktes und der Temperaturkompen- io tor im Eingang einen hohen Wirkungsgrad bei kleisation,
indem man die Widerstände Ä31 und Λ 32 nem Aufwand besitzt. Dagegen ist sie durch die
gleich aber zu niedrig im Widerstandswert dimensio- Kondensatoren C 50, C 51 frequenzabhängig. Ersetzt
niert, so daß sie nicht mehr geändert werden müssen, man diese durch Widerstände, so entsteht eine Dopwenn
mit R 33 die endgültige, genaue Kompensa- pelwegschaltung ohne Transformator, allerdings ist
tion erfolgt. Ist dies nicht erforderlich, kann R 33 15 deren Wirkungsgrad gering.
entfallen. Die Wirkung der Batterie B 30 und des Spannungsänderungen der Batterien B 51 und B 52
Kondensators C30 sowie die Möglichkeiten einer sowie auch der Batterien Bl, B 20, B30 und B 41,
Verbesserung des Frequenzverhaltens der Schaltung B 42 in den oben beschriebenen Ausführungsbeispie-
wurden schon an Hand des ersten und zweiten Aus- len haben einen vernachlässigbar kleinen Einfluß auf
führungsbeispiels besprochen. ao die Ausgangsspannung. So bewirkt eine Änderung
Das in Fig. 4 dargestellte vierte Ausführungsbei- der Batteriespannung von 0,1 V eine Änderung der
spiel stellt eine Anwendung des Erfindungsgedankens Ausgangsgleichspannung von etwa 1 mV.
auf eine Gleichrichterbrückenschaltung dar. Zwischen Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele können
den beiden Eingangsklemmen 41 und 42 liegt eine weitgehend abgewandelt werden, ohne den Rahmen
Wechselspannungsquelle 1/41. Die Eingangsklemmen 25 der Erfindung zu verlassen. So können beispielsweise
41 und 42 sind zu den Emitterelektroden der Transi- die Transistoren bei entsprechender Polung der zustoren
Q 41, β 43 bzw. β 42, β 44 geführt, deren geordneten Batterien durch Transistoren entgegenpaarweise
miteinander verbundene Kollektorelektro- gesetzten Leitfähigkeitstyps ersetzt werden. Auch
den an die Ausgangsklemmen 43 bzw. 44 angeschlos- kann es bei einer sich ändernden Frequenz der Einsen
sind. Zwischen den Ausgangsklemmen 43 und 44 30 gangswechselspannung wünschenswert sein, die Ausliegt
ein Kondensator C 40, dem ein Lastwiderstand führungsbeispiele ohne die Kondensatoren C 20, C 30
/?47 parallel geschaltet ist. Die Ausgangsklemme 43 und C 40 aufzubauen, da hierdurch ein besseres Freist
über eine Batterie B 41 und einen Widerstand quenzverhalten erzielt wird.
Λ 46 zu einem Teilerpunkt 45 geführt, der über je- Ebenfalls ist es möglich, das Frequenzverhalten
weils einen Widerstand R 43 bzw. R 44 mit den 35 mit parallel zu den die Basiselektroden versorgenden
Basiselektroden der beiden pnp-Transistoren 043 Batterien und Widerständen geschalteten Kondensa-
bzw. Q 44 verbunden ist. Die Ausgangsklemme 44 ist toren zu verbessern. Im Ausführungsbeispiel nach
über eine Batterie B42 und einen Widerstand J?45 Fig. 5 kann die Versorgung der Basiselektroden der
zu einem Teilerpunkt 46 geführt, der über einen Transistoren β 51 und Q 52 folgendermaßen variiert
Widerstand RAl bzw. R 42 mit den Basiselektroden 40 werden: Der Minuspol von B 51 wird von der
der npn-Transistoren β 41 bzw. β 42 verbunden ist. Klemme 54 und der Pluspol von B 52 von der
Für die Wirkungsweise der Batterien B 41, B 42, der Klemme 53 abgetrennt. Beide genannten Pole werden
Widerstände jR45, R 46 und des Kondensators C 40 miteinander verbunden und über einen Widerstand
gilt das zu den vorhergehenden Ausführungsbeispie- oder direkt an Klemme 51 gelegt. Oder die Basen
len Gesagte. 45 von QSl und Q 52 werden über R 51 und R 52 mit
Das in F i g. 5 dargestellte fünfte Ausfühnmgsbei- dem Pluspol und dem Minuspol einer Batterie verspiel
stellt eine Verdopplerschaltung unter Benutzung bunden. Parallel zur Batterie liegt ein Spannungsdes
Erfindungsgedankens dar. Zwischen den Ein- teiler aus zwei Widerständen, dessen Mittelpunkt
gangsklemmen 51 und 52 liegt eine Wechselspan- direkt oder über einen weiteren Widerstand an dei
nungsquelle USl. Die Eingangsklemme 52 liegt an 50 Eingangsklemme 51 liegt. Hierbei wird eine Batterie
den Emittern der Komplementärtransistoren β 51 eingespart.
und Q 52, die Klemme 51 an der Verbindung zwi- Weiterhin können die Schaltungen entsprechend
sehen den Kondensatoren C50, C51. An den Aus- den Fig. 2 bis 5 im Ausgang eines Verstärkers mil
gangsklemmen 53 und 54 liegt der Lastwiderstand hoher Verstärkung angeordnet werden. Die Rück
R 57. An der Ausgangsklemme 53 liegt der andere 55 führung (Gegenkopplung) zum Verstärkereinganj
Anschluß des Kondensators C 50, der Pluspol der wird bei einer Einweggleichrichtung entsprechenc
BatterieB 52 und der Kollektor des Transistors ß51. Fig. 2 dem Gleichspannungsausgang, bei Schaltun
An der Klemme 54 liegt der andere Anschluß des gen entsprechend den F i g. 3 bis 5 über eine fü:
Kondensators C 51, der Minuspol der Batterie B 51 Wechselstrom durchlässige Schaltung entsprechen
und der Kollektor des Transistors β 52. 60 dem Erfindungsprinzip dem Verstärkerausgang ent
Die Basis des Transistors β51 ist über den nommen.
Widerstand RSl mit dem Pluspol der Batterie BSI, Diese Anordnungen ermöglichen ein völlig lineare
und die Basis des Transistors Q 52 ist über den Verhältnis zwischen Eingangs-Wechselspannung im<
Widerstand R 52 mit dem Minuspol der Batterie B 52 Ausgangs-Gleichspannung, da die Rückführung di
verbunden. 65 gleiche Nichtlinearität im Bereich unter 0,1 V besitz!
Die Schaltung arbeitet folgendermaßen: Während wie die Gleichrichterschaltung. Da außerdem beid
der negativen Halbwelle lädt der Transistor β51 den Anordnungen (Gleichrichtung und Rückführung
Kondensator C 50, während der positiven Halbwelle gleiches oder sehr ähnliches Temperaturverhalten be
sitzen, sind diese Anordnungen äußerst temperaturstabil. Ist der Verstärker ein Gleichspannungsverstärker,
so kann man ohne Umschalten Gleich- und Wechselspannungen oder -ströme mit diesen Anordnungen
messen bzw. verstärken, ohne die Polarität zu beachten. Will man bei Anordnungen mit Schaltungen
entsprechend den F i g. 3 bis 5 die Polarität von Gleichspannungen oder -strömen feststellen, kann
10
man vermittels eines Schalters od. dgl. eine Hälfte bzw. einen Brückenzweig der Gleichrichterschaltung
öffnen. Ist die an den Eingangsklemmen angegebene Polarität richtig, bleibt ein Ausgangswert bestehen.
Ist die Polarität umgekehrt, sinkt der Ausgangswert auf Null ab. Solche, wie zuletzt beschriebene Anordnungen,
eignen sich insbesondere für Universalmeßgeräte mit geringem Eigenverbrauch.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Meßgleichrichterschahung mit wenigstens
einem Transistor, dessen Emitter-Kollektor-Strecke als Diode geschaltet ist und dessen Basiselektrode
über einen Widerstand mit einer Ausgangsklemme der Gleichrichterschaltung in Verbindung
steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (Rl) hochohmig im Vergleich
zum Basiseingangswiderstand des Transistors (Q) gewählt und zwischen den Widerstand
und die mit ihm in Verbindung stehende Ausgangsklemme (3) eine Gleichspannungsquelle
(Sl) mit solcher Polarität eingescnaltet ist, daß is
ihr an dieser Ausgangsklemme liegender Pol die entgegengesetzte Polarität hat wie diese Ausgangsklemme
(3).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Ausgangsklemmen
(3, 4) ein Kondensator (Cl) eingeschaltet ist (Fig. 1).
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den in die
Basiszuleitung des Transistors (Q) eingeschalteten Schaltelementen (Rl, Bl) ein Kompensationskondensator (C 2) parallel geschaltet ist.
4. Als Doppelweg-Gleichrichterschaltung ausgebildete,
aus der mit einer Mittenanzapfung versehenen Sekundärwicklung eines Transforma- 3a
tors gespeiste Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiselektroden
zweier mit ihren Emitterelektroden an die Wicklungsenden der Sekundärwicklung angeschlossener
Transistoren (Q 31, Q32) über je einen im Vergleich zum Basiseingangswiderstand
der Transistoren hochohmigen Widerstand {R 31,
R 32) an den einen Pol der Gleichspannungsquelle (B30), der andere Pol der Gleichspannungsquelle
sowie die Mittenanzapfung der Sekundärwicklung an die eine Ausgangsklemme (33) und die zusammengeschalteten Kollektorelektroden
der beiden Transistoren an die andere Ausgangsklemme (34) angeschlossen sind (F i g. 3).
5. Als Gleichrichter-Brückenschaltung ausgebildete Schaltungsanordnung nach Anspruch 2,
wobei die miteinander verbundenen Kollektorelektroden eines ersten Transistorpaares (Q 41,
Q 42) an die eine Ausgangsklemme (43) und die Kollektorelektroden eines zweiten Transistorpaares
(Q 43, Q 44) an die andere Ausgangsklemme (44) angeschlossen sind, während die Emitterelektrode des jeweils ersten Transistors
(Q 41, Q 43) des ersten und des zweiten Transistorpaares an die eine Eingangsklemme (41) und
die Emitterelektrode des jeweils zweiten Transistors (Q 42, Q 44) beider Transistorpaare an die
andere Eingangsklemme (42) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiselektroden
des ersten Transistorpaares (Q 41, Q 42) über je einen im Vergleich zum Basiseingangswiderstand
der Transistoren hochohmigen Widerstand {R 41, R 42) an den einen Pol einer ersten Gleichspanpungsquelle
(ß42) angeschlossen sind, deren anderer Pol an der anderen Ausgangsklemme
(44) liegt, während die Basiselektroden des zweiten Transistorpaares (Q43, Q 44) über je einen
im Vergleich zum Basiseingangswiderstand des Transistors hochohmigen Widerstand (R 43, R 44)
an den einen Pol einer zweiten Gleichspannungsquelle (541) entgegengesetzter Polarität angeschlossen
sind, deren anderer Pol an der einen Ausgangsklemme (43) liegt (F i g. 4).
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
die beiden Basiswiderstände (R31/R32; R41, R42/R43 R44) und den einen Pol der Gleichspannungsquelle
(B 30; B 4VB 42) ein Abgleichwiderstand
(R 33; R 45/R 46) eingeschaltet ist.
7 Als Verdopplerschaltung ausgebildete Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher
die eine Eingangsklemme (51) an den Verbindungspunkt der an die Ausgangsklemme (53, 54)
angeschlossenen Reihenschaltung zweier Kondensatoren (C50, C51) und die andere Eingangsklemme
(52) an den Verbindungspunkt der in Reihe geschalteten Gleichrichterstrecken zweier
Transistoren (Q 51, Q 42) geführt ist dadurch gekennzeichnet, daß die Basiselektrode des einen
Transistors (Q51) über die Reihenschaltung eines im Vergleich zum Basiseingangswiderstand hochohmigen
ersten Widerstandes (RSl) und einer ersten Gleichspannungsquelle (BSI) mit der einen
Ausgangsklemme (54) und die Basiselektrode des anderen Transistors (Q 52) über die Reihenschaltung
eines im Vergleich zum Basiseingangswiderstand hochohmigen zweiten Widerstandes (R 52)
und einer zweiten Gleichspannungsquelle (Zi 52) mit der anderen Ausgangsklemme (53) in Verbindung
steht (Fig. 5).
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691957786 DE1957786C3 (de) | 1969-11-18 | Mefigleichrichterschaltung mit wenigstens einem Transistor | |
US83917A US3667028A (en) | 1969-11-18 | 1970-10-26 | Rectifier circuit including transistors |
CH1642670A CH528838A (de) | 1969-11-18 | 1970-11-05 | Gleichrichterschaltung mit Transistoren |
FR707041114A FR2067356B3 (de) | 1969-11-18 | 1970-11-17 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19691957786 DE1957786C3 (de) | 1969-11-18 | Mefigleichrichterschaltung mit wenigstens einem Transistor |
Publications (3)
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DE1957786A1 DE1957786A1 (de) | 1971-05-27 |
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