DE2240235B2

DE2240235B2 - Bipolare elektronische kontaktnachbildung

Info

Publication number: DE2240235B2
Application number: DE19722240235
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing 8000 München Schuhbauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-08-16
Filing date: 1972-08-16
Publication date: 1977-09-29
Also published as: IT992877B; DE2240235A1; ZA735472B; DE2240235C3; CH570078A5

Description

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Die Erfindung betrifft eine bipolare elektronische Kontaktnachbildung unter Verwendung zweier komplementärer Transistoren.

Eine solche Schaltungsanordnung unter Verwendung zweier komplementärer Transistoren ist bereits bekannt. Allerdings sind bei dieser bekannten Schaltungsanordnung in Reihe mit den Kollektor-Emitter-Strekken der Transistoren Dioden geschaltet, die bewirken sollen, daß die Transistoren jeweils nur in einer Richtung ausgesteuert werden können. Diese bekannte Schaltung weist zwar im gesperrten Zustand einen großen Sperrwiderstand auf und verhält sich in dieser Hinsicht annähernd wie ein mechanischer Schalter. Jedoch ist der Durchlaßwiderstand dieser Schaltungsanordnung wegen der den Transistoren vorgeschalteten Dioden relativ groß. Dieser große Durchlasswiderstand macht sich bei vielen Anwendungen in störender Weise bemerkbar. Eine andere bekannte Schaltungsanordnung zur Realisierung einer bipolaren elektronischen Kontaktnachbildung zeigt Fig. 1. Mit den in Relaisnachbildüngen üblicherweise verwendeten Halbleitern, beispielsweise Transistoren, ist es nicht möglich, zu erreichen, daß die elektronische Ausgangsschaltstrecke im leitenden Zustand für beide Stromrichtungen leitend und im gesperrten Zustand für beide Stromrichtungen gesperrt ist. Ein Transistor wird daher bei der bekannten Schaltung durch eine Gleichrichter-Brückenschaltung ergänzt. Diese Anordnung hat neben dem Mehraufwand für die Gleichrichter (Kosten und Platz) vor allem den Nachteil eines zusätzlichen Spannungsabfalls, der besonders bei kleinen zu schaltenden Spannungen ins Gewicht fällt und dabei die Anwendung zum Teil unmöglich macht. Diese Schaltung weist also den gleichen Nachteil auf wie die oben erwähnte Schaltung mit zwei komplementären Transistoren.

Weitere bekannte Anordnungen mit zwei komplementären Transistoren sind entweder nur für Impulsbetrieb geeignet (Electronic Engineering, Juli 1960, S. 439, Fig. 7) oder erfordern, falls die Anordnung zum Schalten von Gleichstromsignalen eingesetzt werden soll eine zusätzliche Sicherung gegen eine rückwärtige Steuerung der Transistoren (US-PS 30 77 545).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bipolare elektronische Kontaktnachbildung anzugeben, bei der eine Ergänzung der Transistoranordnung durch eine Gleichrichterbrückenschaltung und damit ein zusätzlicher Spannungsabfall entfällt und bei der weiterhin eine rückwärtige Steuerung der Transistoren ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise die Basis-Emitter-Strekken der beiden Transistoren in Reihe und die Kollektor-Emitter-Strecken der beiden Transistoren parallel geschaltet sind und daß außerdem die Basis-Elektroden der beiden Transistoren mit dem Ausgang eines gesteuerten Transistor-Gleichrichters verbunden sind, der eine vollständige Sperrung der beiden komplementären Transistoren ermöglicht.

Außer der Vermeidung des höheren Durchlaßspannungsabfalls bisheriger Schaltungen ergibt sich bei der neuen Lösung als weiterer Vorteil die Möglichkeit der sehr einfachen Steuerung weiterer Schaltstrecken. Die in bekannten Schaltungen auftretende rückwärtige Steuerung der Transistoren wird durch Verwendung eines gesteuerten Transistor-Gleichrichters vermieden. Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 2 eine bipolare elektronische Kontaktnachbildung nach der Erfindung mit zwei komplementären Transistoren,

F i g. 3 eine durch zwei zusätzliche Schaltstrecken erweiterte, bipolare, elektronische Kontaktnachbildung. Bei der Schaltung in Fig. 2 sind die Basis-Emitter-Strecken des npn-Transistors Ti und des pnp-Transistors TI hintereinander und die Kollektor-Emitter-Strecken parallel geschaltet. Es ergibt sich ohne weiteres aus der Schaltung, daß hier die elektronische Ausgangsschaltstrecke im leitenden Zustand für beide Stromrichtungen leitend und im gesperrten Zustand für beide Stromrichtungen gesperrt ist Vor die Kontaktnachbildung ist ein gesteuerter Transistor-Gleichrichter 75 geschaltet, dem der Wechselstrom über einen Übertrager LJ zugeführt wird. Bei gesperrtem Transistor 75 wird so die rückwärtige Steuerung der Transistoren vermieden. Außerdem kann mit der erfindungsgemäßen Schaltung erreicht werden, daß der Kollektor-Basisstrom der Transistoren Ti bzw. 72 den Steuerstrom des Transistors 75 unterstützt, z. B. auch wenn die Sekundärwicklung des Übertragers U in die Basiszuleitung des Transistors 75 gelegt wird. Die notwendige Steuerleistung des Transistors 75 wird dann geringer.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig.3 ist die bipolare elektronische Kontaktnachbildung durch die Schaltstrecken der Transistoren 73 und 74 erweitert. Der Basisstrom der Transistoren 71 und 72 fließt auch durch die Basis-Emitter-Strecken der Transistoren 73 und 74. Die erfindungsgemäße Schaltung ermöglicht also in einfacher Weise die Steuerung weiterer Schaltstrecken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bipolare elektronische Kontaktnachbildung unter Verwendung zweier komplementärer Transistören, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Basis-Emitter-Strecken der beiden Transistoren (Tl, T2) in Reihe und die Kollektor-Emitter-Strecken der beiden Transistoren parallel geschaltet sind und daß außerdem die Basis-Elektroden der beiden Transistoren mit dem Ausgang eines gesteuerten Transistor-Gleichrichters verbunden sind, der eine vollständige Sperrung der beiden komplementären Transistoren (Ti, T2) ermöglicht. >5

2. Kontaktnachbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistorschaltung derart durch zusätzliche Transistoren (T3, 74) erweitert wird, daß der Basisstrom der beiden genannten Transistoren (Ti, 72) auch durch die Basis-Emitter-Strecken der zusätzlichen Transistoren (T3, T4) fließt.

3. Kontaktnachbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung des Übertragers (LJ) des gesteuerten Transistor-Gleichrichters in der Basiszuleitung des Transistors (T5) des gesteuerten Transistor-Gleichrichters liegt.