DE2001009A1

DE2001009A1 - Switch arrangement

Info

Publication number: DE2001009A1
Application number: DE19702001009
Authority: DE
Inventors: Davies John Alexander; Harwood Peter John; O'reilly Terence Michat
Original assignee: G&E Bradley Ltd
Current assignee: G&E Bradley Ltd
Priority date: 1969-01-13
Filing date: 1970-01-10
Publication date: 1970-08-20
Also published as: NL7000386A; GB1256621A; FR2028195A1; DK127769B

Description

PatentanwältePatent attorneys

Dr.-Ing. Wilhelm lleichel
Dipl-irc \vu.:^:;viig EichelDr.-Ing. Wilhelm Lleichel
Dipl-irc \ vu ^.::; VIIg Eichel

6 FiGn.bu.;. a. M. 1
Parksirußa 136 FiGn.bu .;. a. M. 1
Park sirussa 13

61616161

G. & E. BRADLEY LIMITED, London, N.W.10, EnglandG. & E. BRADLEY LIMITED, London, N.W.10, England

SchalteranordnungSwitch arrangement

Die Erfindung befaßt sich mit Schalteranordnungen.The invention is concerned with switch assemblies.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schalteranordnung zu schaffen, die dazu verwendet werden kann,einen Oszillator und eine Last miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen und einen konstanten mittleren Spannungswert an der Last während Schaltvorgängen aufrecht zu erhalten, bei denen der Oszillator Schwingungen erzeugt, die einen konstanten mittleren Wert aufweisen.The invention is based on the object of creating a switch arrangement which can be used for an oscillator and to connect and disconnect a load and a constant mean voltage value to maintain the load during switching operations in which the oscillator generates oscillations that have a constant have an average value.

Gemäß der Erfindung ist eine Schalteranordnung zum Verbinden eines Oszillators mit einer Last und zum Trennen der beiden voneinander vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Impedanzelement oder eine -schaltung mit einem ersten und einem zweiten Leitungsweg verbunden ist, die einen ersten bzw. einen zweiten Schalter aufweisen, von denen der eine, wenn er leitend ist, den Eingang der Schalteranordnung mit dem Impedanzelement oder der -schaltung verbindet, daß bei der Anordnung, wenn ein Schalter leitend ist, der andere nichtleitend ist und somit ein Gleichstrom durch das Impedanzelement oder die -schaltung und den Leitungsweg mit dem leitenden Schalter fließen kann, und daß die Impedanz der beiden Leitungswege einen derartigen Wert aufweist, daß der direkte Spannungsabfall an dem Impedanzelement oder der -schaltung bei Betrieb konstantAccording to the invention, a switch arrangement for connecting an oscillator to a load and for separating the two from one another is provided, which is characterized in that an impedance element or circuit is connected to a first and a second conduction path, a first and a second, respectively Have switches, one of which, when it is conductive, connects the input of the switch arrangement to the impedance element or circuit, that in the arrangement, when a switch is conductive, the other is non-conductive and thus a direct current through the impedance element or the -circuit and the conduction path with the conductive switch can flow , and that the impedance of the two conduction paths has such a value that the direct voltage drop across the impedance element or -circuit is constant during operation

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bleibt, wenn dem' Eingang Schwingungen mit konstantem Mittelwert zugeführt werden.remains if vibrations with a constant mean value are fed to the input.

Die Schalter sind vorzugsweise Transistoren.The switches are preferably transistors.

Eine Ausführungsform der Schalteranordnung gemäß der Erfindung wird im folgenden an Hand der einzigen Figur der beiliegenden Zeichnung beispielshalber beschrieben.An embodiment of the switch arrangement according to the invention is described below by way of example with reference to the single figure of the accompanying drawing.

Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform der Schalteranordnung weist einen ersten, einen zweiten und einen dritten Schalter auf, die als drei npn-Transistoren 11, 12 bzw. 13 ausgebildet sind. Die Transistoren 11 und 13 sind über einen Widerstand 14 in Reihe geschaltet, der die Verstärkung und die Gleichvorspannungen des Transistors 11 bestimmt. Eine Eingangsklemme 15 ist mit der Basis des Transistors 11 über einen elektrolytischen Kondensator 16 verbunden.The embodiment of the switch arrangement shown in the drawing has a first, a second and a third switch, which are designed as three npn transistors 11, 12 and 13, respectively are. The transistors 11 and 13 are across a resistor 14 connected in series, which determines the gain and the DC bias of transistor 11. An input terminal 15 is connected to the base of the transistor 11 via an electrolytic capacitor 16.

Der Kollektor des Transistors 12 ist mit einem veränderlichen Widerstand 17 verbunden, und der Transistor 12 und der Widerstand 17 sind zwischen den Kollektor des Transistors 11 und den Emitter des Transistors 13 geschaltet.The collector of the transistor 12 is connected to a variable resistor 17, and the transistor 12 and the resistor 17 are connected between the collector of the transistor 11 and the emitter of the transistor 13.

Die Basis des Transistors 13 ist über einen Widerstand 18 mit dem Verbindungspunkt zwischen dem V/iderstand 17 und dem Transistor 12 verbunden.The base of the transistor 13 is connected via a resistor 18 to the connection point between the V / iderstand 17 and the transistor 12 connected.

Der Kollektor des Transistors 11 ist über einen V/iderstand 20 mit einer +12 Volt-Speiseleitung verbunden, und die Emitter der Transistoren 12 und 13 sind über eine Diode, so wie es dargestellt ist, mit einer -6 Volt-Speiseleitung 21 verbunden. Wie man sieht, weist diese Schalteranordnung zwei Leitungswege von ' dem gemeinsamen Verbindungspunkt des Transistors 11 und des V/iderstandes 17 zu der negativen Speiseleitung 21 auf. Die Schalteranordnung ist so ausgeführt, daß bei Betrieb der Gleichstrom, der durch den Widerstand 20 fließt, konstant bleibt, wenn sich die Verteilung der Gleichströme in den beiden Leitungswegen ändert.The collector of transistor 11 is connected to a +12 volt supply line via a V / resistor 20, and the emitters of transistors 12 and 13 are connected to a -6 volt supply line 21 via a diode as shown. As can be seen, this switch arrangement has two conduction paths from the common connection point of the transistor 11 and the V / resistor 17 to the negative feed line 21. The switch arrangement is designed so that, during operation, the direct current flowing through the resistor 20 remains constant when the distribution of the direct currents in the two conduction paths changes.

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Die Anode der Diode 22 ist mit der Basis des Transistors 11 über einen Widerstand 24 verbunden,und diese Basis ist über einen Widerstand 25 mit Kasse verbunden. Zv/ei Widerstände 27 und 28 von gleichem Widerstandswert verbinden die Katode der Diode 22 mit der Basis des Transistors 13 und der Basis des Transistors 12. Ein weiterer Widerstand 29 verbindet die Anode der Diode 22 mit der Speiseleitung 19.The anode of diode 22 is connected to the base of transistor 11 through a resistor 24, and that base is across a resistor 25 connected to the cash register. Zv / ei resistors 27 and 28 of the same resistance value connect the cathode of the Diode 22 to the base of transistor 13 and the base of transistor 12. Another resistor 29 connects the anode the diode 22 with the feed line 19.

Bei Betrieb wird ein Steuersignal 30 durch einen Widerstand der Basis des Transistors 12 zugeführt. Das Steuersignal weist zwei feste Spannungswerte auf und zwar 0 Volt und -6 Volt, die sich sprungartig ändern und es wirkt derart, daß dann, wenn der Spannungsv/ert von O Volt vorliegt, der Transistor 12 leitet und wenn der negative Spannungswert vorliegt, der Transistor 12 nicht leitet; mit anderen Worten fließt also nur ein Strom von dem Kollektor zu dem Emitter des Transistors 12, wenn der Spannungswert von O Volt vorhanden ist.In operation, a control signal 30 is applied to the base of transistor 12 through a resistor. The control signal has two fixed voltage values, namely 0 volts and -6 volts, which change abruptly and it works in such a way that if the voltage value of 0 volts is present, the transistor 12 conducts and if the voltage value is negative, the transistor 12 does not conduct; in other words, only a current flows from the collector to the emitter of the transistor 12 when the voltage value of 0 volts is present.

Ein niederfrequentes Eingangssignal 32 wird der Eingangsklenrae 15 ständig zugeführt, es gelangt jedoch nur an den Kollektor des Transistors 11, wenn der Transistor 11 leitend ist. Wenn der Transistor 11 nichtleitend ist, dann befindet sich ein konstanter Gleichspannungswert am Kollektor des Transistors 11. Der Gleichspannungswert, d.h. der mittlere Spannungswert an diesem Punkt der Schaltung bleibt auf dem konstanten Viert, wenn der Transistor 11 vom Sperrzustand in den leitenden Zustand übergeht, so wie es durch die Kurve 33 des Ausgan-rssignaies des Kollektors des Transistors 11 dargestellt ist. Der Transistor 11 ist leitend, wenn der negative Spannungswert des Steuersignals 30 vorliegt, und er ist nichtleitend, wenn der Spannungswert 0 des Steuersignales 30 vorliegt, wie es noch weiter unten erklärt wird.A low frequency input signal 32 becomes the input cycle rate 15 is constantly supplied, but it only reaches the collector of transistor 11 when transistor 11 is conductive. if the transistor 11 is non-conductive, then there is a constant DC voltage value at the collector of the transistor 11. The DC voltage value, i.e. the mean voltage value at this point in the circuit, remains at the constant fourth when the transistor 11 changes from the blocking state to the conducting state, as indicated by curve 33 of the output signal of the collector of transistor 11 is shown. The transistor 11 is conductive when the negative voltage value of the control signal 30 is present, and it is non-conductive when the voltage value 0 of the control signal 30 is present, as is still the case is explained below.

Wenn der Spannungswert Null des Steuersignales 30 vorliegt, dann leitet der Transistor 12 und die Spannung a^ Kollek- ...- des Transistors 12 nimmt einen solchen Wert an» daß die Basis-Hmitter-Spannung, die auf den Transistor 13 einwirkt, den Transistor 13 in seinem nichtleitenden Zustand hält. Unter diesenIf the voltage value zero of the control signal 30 is present, Then the transistor 12 conducts and the voltage a ^ Kollek- ...- des Transistor 12 assumes such a value "that the base-Hmitter voltage, which acts on the transistor 13, the transistor 13 holds in its non-conductive state. Under these

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Bedingungen kann kein Kollektor-Emitter-Strom durch den Transistor 11 fließen und deshalb befindet sich am Kollektor des Transistors 11 nur ein Gleichspannungswert, der durch den Gleichstrom, der durch den Wider stand 20 zu dem Wider stand 17 fließt, gegeben ist.Conditions can not collect collector-emitter current through the transistor 11 flow and therefore there is only a DC voltage value at the collector of transistor 11, which is determined by the Direct current flowing through the opposing position 20 to the opposing position 17 is given.

Wenn der negative Spannungswert des Steuersignales 30 vorliegt, dann sperrt der Transistor 12 und die Spannung am Kollektor des Transistors 12 weist einen solchen V/ert auf,- daß die Basis-Emitter-Spannung, die auf den Transistor 13 einwirkt, dem Transistor 13 in leitendem Zustand hält. Unter diesen Bedingungen fließt in dem Transistor 11 ein Kollektor-Eraitterstrom, wobei eine geeignete Basisvorspannung für den Transistor 11 an dem Verbindungspunkt der Widerstände 24 und 25 vorliegt. Der Gleichstrom, der durch den Widerstand 20 fließt, wird auf den Widerstand 17 und den Transistor 11 aufgeteilt, und es fließt ein geringer Basisstrom inöen Transistor 13. Der Widerstandswert, der durch den Widerstand 17 gegeben ist, ist so groß, daß der Gleichstrom, der durch den Widerstand 20 unter diesen Bedingungen fließt, ebenso groß ist, wie der Gleichstrom, der durch den Widerstand 20 fließt, wenn der Spannungswert von 0 Volt des Steuersignales 30 vorliegt. If the negative voltage value of the control signal 30 is present, Then the transistor 12 blocks and the voltage at the collector of the transistor 12 has such a V / ert, - that the base-emitter voltage, which acts on the transistor 13, the transistor 13 keeps in the conductive state. Under these conditions A collector Eraitterstrom flows in the transistor 11, whereby a suitable base bias voltage for the transistor 11 is present at the junction of resistors 24 and 25. The direct current flowing through resistor 20 is increased split the resistor 17 and the transistor 11, and a small base current flows in the transistor 13. The resistance value, which is given by the resistor 17 is so large that the direct current flowing through the resistor 20 below flows under these conditions is just as large as the direct current which flows through the resistor 20 when the voltage value of 0 volts of the control signal 30 is present.

Da dem Eingangskoppelkondensator 16 das Eingangssignal 32 ständig zugeführt wird, wird die Basisvorspannung des Transistors 11 nur durch den Gleichspannungswert an der Basis bestimmt, woraus sich ergibt, daß der Gleichspannungsv/ert am Kollektor des Transistors 11 sich nicht verändert, wenn der Transistor vom nichtleitenden Zustand in den leitenden Zustand und umgekehrt übergeht. Da das Schalten in dem Leistungskreis des Transistors 11 und nicht in dem Eingangskondensatorkreis vorgenommen wird, kann das Eingangssignal dem Eingangskondensator 16 ständig zugeführt werden,und es kann ein stetiger Spannungswert an der Basis des Transistors 11 aufrechterhalten werden.Since the input coupling capacitor 16 receives the input signal 32 is constantly supplied, the base bias of transistor 11 is only determined by the DC voltage value at the base, from which it follows that the DC voltage value at the collector of transistor 11 does not change when the Transistor changes from the non-conductive state to the conductive state and vice versa. As the switching in the power circuit of transistor 11 and not in the input capacitor circuit, the input signal can pass to the input capacitor 16 are continuously supplied, and a steady voltage value at the base of the transistor 11 can be maintained will.

Die Diode 22 dient zusammen mit dem Widerstand 29 dazu,eine kleine Vorspannung zu erzeugen,die die Ansteuerspannung des Tran-The diode 22 is used together with the resistor 29 to a small To generate bias voltage that increases the control voltage of the trans-

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sistors 12 über die erwartete Rauschspannung des Widerstands 31 anhebt.sistor 12 increases above the expected noise voltage of resistor 31.

Es kann eine weitere Diode 34, die gestrichelt dargestellt ist, zur Temperaturkompensation in den Basiskreis des Transistors 11 eingeschaltet sein.A further diode 34, which is shown in dashed lines, for temperature compensation can be placed in the base circuit of the transistor 11 to be on.

Die Widerstände 27 und 28 vermindern die Impedanz an der Basis der Transistoren 13 und 12, so daß die Unabhängigkeit der Schaltung für abgestrahltes Rauschen erhöht wird.The resistors 27 and 28 reduce the impedance at the base of the transistors 13 and 12, so that the independence of Radiated noise circuit is increased.

Bei der besonderen Schalteranordnung, die in der Zeichnung dargestellt ist, werden Schaltungselemente mit den folgenden Werten verwendet:With the special switch arrangement shown in the drawing circuit elements with the following values are used:

Transistoren 11, 12 und 13 npn-Epitaxial-Planar-Silizium-Transistors 11, 12 and 13 npn epitaxial planar silicon

transistoren Typ BC 182L von Texas Instruments Limited, Bedford, Englandtransistors type BC 182L from Texas Instruments Limited, Bedford, England

Widerstand 14 470 OhmResistance 14 470 ohms

Kondensator 16 kl MikrofaradCapacitor 16 kl microfarads

V/iderstand 17 Potentiometer von O bis 2,5 KiloohmV / resistance 17 potentiometers from 0 to 2.5 kiloohms

Widerstand 18 ,. 22 KiloohmResistance 18,. 22 kiloohms

Widerstand 20 -.·»..-♦ ··. ..-»·. ·. -. -. ·. ·.··. -.-. 1 KiloohmResistance 20 -. · »..- ♦ ··. ..- »·. ·. -. -. ·. ·. ··. -.-. 1 kiloohm

Diode 22 Silizium-Diode IN 914Diode 22 silicon diode IN 914

von Texas Instruments Limitedby Texas Instruments Limited

Widerstand 24 1,8 KilooiimResistance 24 1.8 Kilooiim

V/iderstand 25 1 KiloohmV / resistance 25 1 kiloohm

Widerstände 27 und 28 68 KiloohmResistors 27 and 28 68 kilohms

Widerstand 29 470 KiloohmResistance 29,470 kiloohms

Widerstand 31 18 KiloohmResistance 31 18 kiloohms

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Claims

( y.Switch arrangement for connecting an oscillator to a load and for separating the two from one another, characterized in that an impedance element or circuit (20) is connected to a first and a second conduction path, the one and a second switch (11 or 12), of which one, 'when it is conductive, connects an input (15) of the switch arrangement to the impedance element or circuit (20), that in the arrangement, if one switch is conductive, the other non-conductive and thus a direct current can flow through the impedance element or circuit (20) and the conduction path with the conductive switch, and that the impedance of the two conduction paths has such a value that the direct voltage drop across the impedance element or the - The circuit (20) remains constant during operation if vibrations with a constant mean value are fed to the input (15).

2. Switch arrangement according to. Claim 1, characterized in that the one line path has a further switch (13), which is connected to the other two switches (11, 12) in this way is that the blocking and turning on of the first switch (11) in dependence on the blocking and turning on of the second switch (12) is controlled.

3. Switch arrangement according to claim 2, characterized in that the switches (11,12,13) are transistors, that the first and third switches (11,13) are connected in series and > that the base of the transistor which the third Switch (13) forms, is connected to a point in the second conduction path.

4. Switch arrangement according to one of the preceding claims, characterized, that the second conduction path has an adjustable V / resistance (17).

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