DE2221331B2

DE2221331B2 - Elektronischer folgeschalter mit halteschaltung

Info

Publication number: DE2221331B2
Application number: DE19722221331
Authority: DE
Inventors: Willy 7103 Schwaigern Minner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Electronic GmbH
Priority date: 1972-04-29
Filing date: 1972-04-29
Publication date: 1976-08-19
Also published as: US3869623A; JPS4923567A; ES414142A1; DE2221331C3; SE386335B; IT982759B; NL7305858A; FR2183054A1; GB1436947A; DE2221331A1; FR2183054B1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung negativer Störimpulse bei einem elektronischen FolgeschaUer mit Halteschaltung.

Halteschaltungen werden bekanntlich in elektronischen Schaltern eingesetzt und iiaben die Aufgabe, den durch einen Impuls geschalteten Schalter in dem durch die Richtung des Impulses bedingten Schaltzustand zu halten. Ein positiv gerichteter Impuls schaltet z. B. den Schalter »Ein«, und die Halteschaltung hält auch nach Abklingen des Impulses den Schalter in der »Ein«-Steliung verriegelt. Ein negativ gerichteter Inpuls schaltet in diesem Beispiel den Schalter »Aus«, und die Halteschaltung entriegelt.

An elektronische Folgeschalter, wie diese z. B. in Rundfunk- und Fernsehgeräten zur elektronischen Umschaltung der Kanäle und Bereiche benutzt werden, wird die Forderung gestellt, daß z. B. positive Impulse auf der Steuerleitung den elektronischen Schalter einschalten und dieser durch die Halteschaltung verriegelt wird, während negative Impulse auf der 4s Steuerstrecke den Schalter nicht entriegeln dürfen. Hierdurch soll sichergestellt werden, daß Störimpulse. z. B. hervorgerufen durch Einschalten elektrischer Geräte, Funkenüberschlag der Bildröhre usw.. die Stellung des Folgeschalters nicht beeinflussen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist es bekannt, einen Transistor so vor der Steuerstrecke des elektronischen Schalters anzuordnen, daß dieser nur positive Impulse auf die Steuerstrecke durchschallet (Stromfluß) und negative Impulse sperrt (Siromsperrung). Durch die unvermeidlichen Transistorkapazitäten und durch die Tatsache, daß die Steuerstrecke und die Halteschaltung selbst Störimpulse auffangen können, ist vielfach die Störsicherheit elektronischer Folgeschalter mit Halteschaltung nicht ausreichend. Der Erfindung liegt die r>o Aufgabe zugrunde, bei Folgeschaltern mit Halteschaltung die Störsicherheit zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung vorgeschlagen, daß ein nichtlineares Strom/Spannungs-Element parallel zu der vom Haltestrom durchflossenen Steuerstrecke, die den Eingang des Folgeschalters darstellt, angeordnet ist und daß es in einem Arbeitspunkt mit kleinem differentiellem Widerstand betrieben wird, derart, daß es für einen Störimpuls einen relativ geringen elektrischen Widerstand darstellt.

Dadurch wird gewährleistet, daß ein unerwünschtes Störsignal über das Strom/Spannungs-Element abgeleitet wird, so daß der Folgeschalter nicht umgeschaltet weden kann.

Durch das Buch »Elektronik ohne Baiast« von O. Li mann, 1970, S.73, ist eine Schaltung bekannt bei der zum Schutz von Überspannungen dem Eingang eines zu schützenden Verbrauchers eine Zenerdiode parallel geschaltet ist. Die Zenerdiode vermag bei der bekannten Schaltung jedoch nur gegen Überspannungen zu schützen, die in positive Richtung gehen, dagegen nicht gegen Störungen, die in negative Richtung gehen.

Als nichtlineares Strom/Spannungs-Element eignet sich beispielsweise eine Zenerdiode. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Zenerdiode ein ohmscher Widerstand vorgeschaltet. Dieser ohmsche Widerstand hat die Aufgabe, die Anspruchsempfindlichkeit für die Sollschaltimpulse — positive Impulse — zu gewährleisten.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. I zeigt zunächst einen Folgeschalter mit Halteschaltung, wie er durch den Stand der Technik bekannt ist:

F i g. 2 zeigt einen Folgeschalter nach der Erfindung.

Der bekannte, in der F i g. 1 dargestellte Folgeschalter mit Halteschaltung hat die Aufgabe, bei Anlegen eines positiven Impulses am Eingang 11 der Gesanitschaltung den FolgeschaUer mit der Lampe 19 einzuschalten und auch nach Abklingen des Impulses eingeschaltet zu halten. Ein später am anderen Eingang 31 angelegter Impuls soll die Lampe 19 wieder löschen und den FolgeschaUer mit der Lampe 39 einschalten und im eingeschalteten Zustand halten. Nach der F i g. 1 sind dem Folgeschalter mit Halteschaltung jeweils die Transistoren 12 bzw. 32 vorgeschaltet, die die Aufgabe haben, einen Impuls nur in einer Richtung durchzulassen. So wird bei der bekannten Schaltung der Fig. 1 beispielsweise nur ein positiver Impuls durchgelassen. Während in der Fig. 1 mit 11 bzw. 31 die Eingänge der Gesamtschaltung, bestehend aus Folgeschalter und Halteschaltung mit vorgeschalteten Transistoren, bezeichnet sind, sind die eigentlichen Eingänge des Folgeschalters die Eingänge 22 und 42. die im folgenden auch als Steuerstrecke bezeichnet werden.

Die Gesamischaltung der Fig. I. bestehend aus FolgeschaUer. !ladeschalter und vorgeschalteten Transistoren als Ventile, hat die Eingänge U und 31 an den Basisanschlüssen der Transistoren 12 und 32. deren Kollektoren mit der Betriebsspannung Ho verbunden sind. Ein positiver Impuls. 7. B. am Eingang 11, läßt einen Strom durch die Widerstände 13 und 14 fließen, wodurch eine Spannung an der den Eingang des Folgeschalters bildenden Steuerstrecke 22 mit dem Widerstand 14 aufgebaut wird. Diese Spannung bringt den Transistor 15 in den leitenden Zustand. Der Strom des Transistors 15 fließt über die Emitter-Basis-Streckc des Transistors 16 durch die Diode 17 und durch den Widerstand 18. Der Transistor 16 ist leitend und schallet die Lampe 19 ein. Der Spannungsabfall zwischen + Un und der Kathode der Diode 17 beträgt ca. 1,2 V, nämlich 2 · Unr: bei Siliziumhalblcitem, und öffnet den Transistor 20. Dessen Strom ist durch den Widerstand 21 bestimmt, der durch den Widerstand 14 fließt und an der

Steuerstrecke 22 eine Spannung erzeugt, die den Schalter eingeschaltet hält, auch wenn der Impuls abgeklungen ist Ein nun an den Eingang 31 gelegter positiver Impuls läßt durch den Transistor 32 einen Strom über die Widerstände 33 und 34 fließen. Ist die dadurch erzeugte Spannung an der Steuerstrecke 42 mir. dem Widerstand 34 geringfügig größer als die Spannung am Widerstand 18, zuzüglich der Anlaufspann'ing Ubi des Transistors 35, so wird durch diesen Transistor 35 Strom fließen, der die Spannung am Widerstand 18 erhöht, wodurch der Strom im Transistor 15 abnimmt und der Folgeschalier mit der Lampe 119 abschaltet. Der Strom des Transistors 35 fließt über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 36, die Diode 37 und, wie bereits ausgeführt, über den Widerstand 18. Der Transistor 36 ist leitend und schaltet die Lampe 39 ein. Der Spannungsabfall zwischen + Ub und der Kathode der Diode 37 öffnet den Transistor 40, dessen Strom, bestimmt durch den Widerstand 41, in vorbeschriebener Weise eine Spannung an der Steuerstrecke 42 aufbaut und den Folgeschalter in eingeschaltetem Zustand hält.

Gelangt ein negativer Störimpuls auf den Eingang 31, so kann dieser über die Basis-Emitter-Sperrkapazität des Transistors 32 und über den Widerstand 33 auf die Steuerstrecke 42 gelangen, bzw. die Steuerstrecke fängt selbst einen negativen Störimpuls auf, so kann bei ausreichender Energie dieses Impulses der Transistor 35 gesperrt werden, und der Schalter schaltet »Aus«. Die erforderliche Störenergie an der Steuerstrecke 42 ist

JV,

Stör

wobei

Rx

Das gleiche gilt für die Störenergie an der Steuerstrecke 22, wenn der Schalter mit der Lampe 19 eingeschaltet ist.

Die F i g. 2 zeigt eine Schaltung gemäß der Erfindung als Beispiel, wobei mit der F i g. 1 gleiche Schaltelemente mit gleichen Zahlen bezeichnet sind. Erfindungsgemäß ist in der F i g. 2 parallel zur Steuerstrecke 22 bzw. 42 ein niehtlincares Strom-Spannungs- Element geschaltet. Dieses Element besteht z. B. aus einer Zenerdiode 23

bzw. 43 in Reihe mit einem relativ niederohmigen Widerstand 24 bzw. 44, der den differentiellen Widerstand der Zenerdiode vergrößert, und einem parallelgeschalteten relativ hochohmigen Widerstand 25 bzw. 45, der den Widerstand der Zenerdiode bei Spannungen, die kleiner als die Zenerspannung sind, vermindert.

Für den Fall, daß durch einen positiven Impuls an 31 der Folgeschalter mit der Lampe 39 »Ein«-geschaltet ίο wurde und die Haltespannung an der Basis Un des Transistors 35 durch Wahl der Zenerdiodenspannung gleich der Spannung Um der F i g. 1 ist, beträgt die erforderliche Störenergie N'swr zum »Aus«-scha!ten an der Steuerstrecke 42

wobei

ist.

R_z +

-■^u ~ - ⁺ ^UliE R₁,

2s Durch die erfindungsgemäße Einschaltung der Zenerdiode 43 mit der Zenerspannung U₇ und ihrem differentiellen Widerstand R,- kann für gleiche Haltespannung i7j4 der Widerstand R/ + Raa im Vergleich zum Widerstand R^ der Fig. 1 wesentlich verkleinert werden. In der Praxis ergeben sich Werte für R, + /?₄₄, die um den Faktor 20 und mehr kleiner als der Wert für den Widerstand 34 sind, so daß die erforderliche Störenergie, die zum »Aus«-si'halten führt, ebenfalls nach Gleichung (1) und (2) um den Faktor 20 ansteigen

js muß. Die Störsicherheit der erfindungsgemäßen Schaltung ist somit wesentlich gegenüber herkömmlichen Schaltungen verbessert.

Es sei noch erwähnt, daß durch die erfindungsgemaße Schaltung die notwendige Energie für den positiven »Ein«-schaltimpuls nicht um den obenerwähnten Faktor 20 ansteigt, weil der Widerstand 45 bzw. 25 wesentlich hochohmiger gewählt werden kann als der vergleichsweise Widerstand 34 bzw. 14 , so daß vom positiven Steuerimpuls nur eine Spannung am Widerstand 44 bzw. 25 von einigen Zehntelvolt erzeugt werden muß. In der Praxis wird die gleiche Einschaltempfindlichkcit im Vergleich mit der Schaltung nach der Fig. I mil einer 1,5- bis 2fachen Energie für den positiven »Ein«-schaltimpuls erreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Unterdrückung negativer Störimpulse bei einem elektronischen Folgeschalter mit Halteschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichtlineares Strom/Spannungs-Element parallel zu der vom Haltestrorn durchflossenen Steuerstrecke, die den Eingang des Folgeschaltei s darstellt, angeordnet ist und daß es in ι ο einem Arbeitspunkt mit kleinem differentiellem Widerstand betrieben wird, derart, daß es für einen Störimpuls einen relativ geringen elektrischen Widerstand darstellt.

2. Elektronischer FolgeschaUer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtlineares Strom/Spannungs-Element eine Zenerdiode vorgesehen ist.

3. Elektronischer Folgeschalter nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Zenerdiode ein ;o ohmscher Widerstand vorgeschaltet ist.