DE2352109A1 - Vorrichtung zum erzeugen einer variablen ausgangsspannung - Google Patents
Vorrichtung zum erzeugen einer variablen ausgangsspannungInfo
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Description
DR. BERG- ..DIPL.-WGr SlAPF
DIPL.-ING. SCHWABE DR.
PATENTANWÄLTE ' O Q C O 1 O 9
8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 8602 45
Dr. Berg Dipl.-Ing. Siapf, 8 München 86, P. O. Box 86 02 45
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17o Oktober 1973
Matsushita Elactri©
Kadoma^slai ? 0©aka-=fm2 Japaa
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zeugen eiaer Teränderliefen Aus gangs spasaisiig d©r · Bauart,
bei welcher die Stärk© eia®s von der S®iä© ssa der
Quell® ©in@s M@tall©xid=§ilisiiiH (^0S)-Feld ©ffekttransistors
fließenden Stroms ia ATbhangigksit you der
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- 2 - . 235210S
verändert wird, die an den Tor dss Transistors ein-•
geprägt 'ist und die ihrerseits in Abhängigkeit -von der Spannung verändert wird, auf die ein unpolarisierter
Kondensator aufgeladen ist, so daß die an einem Ausgangswiderstand abgenommene Ausgangsspannung
verändert und augenblicklich auf Bull abgesenkt
werden kann, wenn-der tlOS-Feldeff ekttransistor etwa
gesättigt ist.
Bislang werden zum Erzeugen einer veränderlichen Spannung veränderliche Widerstände baw. Stellwiderstände
verwendet ο Da aber ein beweglicher Arm oder Schleifer auf einem Widerstand schleift, τ/ird Häuschen
erzeugt, die_Lebensdauer ist wegen des Verschleißes
des Widerstandes kurz und die Widerstandscharakteristik
ändert sich in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur. Außerdem ist es nicht möglichj die maximale Ausgangsspannung augenblicklich auf Hull abzixs
enken.
Im Hinblick auf das oben dargelegte schafft die Erfindung
eine Vorrichtung9 welche die Ausgangsspannung
verändern und die Maximalspannung augenblicklich
bzw. verzögerungsfrei auf Hull absenken kaano
Weiter schafft die Erfindung eine Vorrichtungf die die
Aufgabe des herkömmlichen veränderlichen Widerstandes 409819/1010
- 3 - 235210S
übernehmen kann, dessen mechanische Anordnung vollständig
durch die elektronische Anordnung ersetzt ist, so daß kein Kauschen erzeugt wird und der Verschleiß
des Widerstandes und die Verschlechterung" der Ausgangsspannungscharakteriotik verhindert werden
können.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann so ausgebildet
sein, daß sie die Ausgangsspannung anzeigt, so
daß eine Sichtanzeige des Pegels (level of volume) ermöglicht wird*,
Kurz zusammengefaßt läßt sich sagen, daß das 'for eines MOS-ÜTeldeffekttransistors über einen Widerstand
und eine Glimmlampe bzw» iieonlampe mit einem negativen
Anschluß einer Stromquelle und über einen Widerstand, eine Glimmlampe bz?/0 ETeonlampe und -einen normalerweise
geöffneten einpoligen Ausschalter mit einem positiven Anschluß der Stromquelle verbunden ist.
Das "Dor. ist außerdem über einen unpolarisierten Kondensator
geerdete Die Vorspannung wird in Abhängigkeit
von der Sxjannung an dem unpolarisierten Kondensator
verändert 9 so daß der Senke-Quelle~Jtrom verändert
Y/irdo Die variable aus gangs spannung wird an
einem Ausgan^swiderstand abgenommen, der zwischen
die Quelle des !Transistors und Erde geschaltet ist»
4098-19/10 1-6 4 -
BAD OÄIGJNAL
4 - 235210S
Erfindung schafft also eine Vorrichtung zum Erzeugen
einer veränderlichen Ausgangsspannung, die
einen MOS-I1 eldeffekttransistor, einen zwischen das
'for des Transistors und Erde eingefügten unpolarisierten
Kondensator, einen zwischen die Quelle, des Transistors und Erde eingefügten Ausgangswiderstand
und eine Glimmlampe bzw. ITeonlampe auf v/eist, deren eine Elektrode durch einen Steuerwidersoand mit den
i'or des ICransistors verbunden ist« Die Spannung an
einem Ausgan^swiderstand, die in Abhängigkeit von der
änderung der an dem Tor des Transistors eingeprägten
Spannung geändert wird, wird als Ausgangsspannung abgenommen.
Die Vorrichtung erfüllt zv/ar dieselbe Aufgabe wie ein herkömmlicher veränderlicher Widerstand
bzw. dteilwiderstand, das durch den schleifenden Kontakt eines beweglichen Arms mit einem Widerstand des
Stellv/iderstands verursachte Rauschen kann jedoch beseitigt
werden. Eine lange Lebensdauer ist sichergestellt und die Änderung der Ausgangsspannungscharakteristik
ist. minimal.
v/eitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten üusführungsformen derselben, die in den Zeichnungen
dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform der
_ 5 _
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409819/1016
BAD ORiGIWAL
235210S
Erfindung
ö »
]?ig. 2 ein Diagramm der Ausgangsspaiinungskennlinie
derselben,
jj'ig. 3 eine Schnitt ansicht eines normalerweise geöffneten
einpoligen Ausschalters, der bei der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet wird,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der einen Ausführunösform
der Erfindung,
Pig. 5 eine Vorderansicht eines Gieichspannungsmessers,
der bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, und
6 eine perspektivische Ansicht der weiteren Aus f ührungsx orin „
Genäß i^ig. 1 ist ein positiver Kontakt 2 eines normalerweise
geöffneten einpoligen, unverzögert schaltenden
Ausschalters 1 mit dem positiven Anschluß einer nicht dargestellten Stromquelle verbunden, wäh
rend ein Kontakt 3 eines beweglichen Arms mit einem Anschluß bzw. einer Elektrode einer Gasentladunos~
laupe, vorzugsweise einer iieonentladungslampe, bzw.
ist
nipe 4 verbunden/"Der andere Anschluß bzw. die
nipe 4 verbunden/"Der andere Anschluß bzw. die
4 09819/1Ol06 "
- 6 - 235210S
andere Elektrode der Glimmlampe 4 ist durch einen
.widerstand 5 mit dem Tor eines kOS-reldeffekttransistors
6 verbunden,, Eine Elektrode eines unpolarisierten Kondensators 7 ist mit dem ior das LDS-FeIdeff
eirfc trans is tors 6 verbunden, wohingegen die andere
Elektrode geerdet ist* Das 'for des LIOS-I1 eldeffekttransistors
6 ist außerdem durch einen Üteuervviderstand
9 mit einer Elektrode einer Gasentladungslampe ,
vorzugjweise einer Neonentladungslampe, bzw. Glimmlampe
8 verbunden,- deren andere Elektrode mit dem negativen Anschluß der Stromquelle verbunden ist» Die
Senke des Transistors 6 ist mit einer Senkenversorgung s spannung +Vjj verbunden, wohingegen die Quelle mit
einem Ausgangsanschluß 11 und mit einem Anschluß eines Widerstandes 10 verbunden ist, dessen anderes Ende geerdet
ist.
Ii.: folgenden wird die Betriebsweise beschrieben. Wenn
der Schalter 1 geschlossen wird, wird die GliEjnlanpe entladen, so daß der Kondensator 7 durch den JJingangswiderotand
5 aufgeladen wird. Die Spannung an dem Kondensator 7 ist an dem i'or des Transistors 6 eingeprägt,
so daß der Strom von der Senke zu der Quelle fließt»
Infolgedessen wird an dem Äusgsjagswidei-otand 10 ein
Spannungsabfall erzeugt und die Ausgangsspannung, die
gleich diesem Spannungsabfall ist, wird über die Ausgangsklemnie
11 abgenommen. Sofern der Schalter 1 ge-
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BAD
235210S
schlossen und der transistor 6 nicht gesättigt ist,
steigt die Ausgangsspannung an, da die Spannung an
dem Kondensator 7 vergrößert wird«, V/enn der dohalter 1
geöffnet wird, bleibt die Spannung an dem Kondensator 7 unverändert, so daß die Ausgangsspannuug konstant
bleibt. Venn der Kondensator 7 weiter aufgeladen wird, so daß der Transistor 6 in Sättigung koumt, beginnt
sicii die Glimmlampe 8 zu entladen, weil ihre iänt ladungsziin&spannung
so gewählt ist, daß sie nahe bei der 3ättiguiigsspannung
des Transistors 6 liegt. Deshalb wird der Kondensator 7 durch den Steuerwiderstand 9 augenblicklich
entladen und die Entladung der G-liuimlampe 8
wird angehalten« Infolgedessen wird der Kanal des IvIOS-Feldeffekttransistors
6 abgesperrt, so daß kein Strom von der Senke zu der Quelle fließt. Die Ausgangsspannung
ist deshalb Hull.
W'enn danach der Schalter 1 wieder geschlossen wird,
wird der Kondensator 7 wieder aufgeladen, so daß der obige Torgang .regelmäßig Y/iederholt wird. Die Ausgangsspaiinungskennlinie
ist in 3?ig. 2 dargestellt. Die Zeit ist auf der Abszisse aufgetragen, während die Ausgangsspannung
auf der Ordinate aufgetragen ist. Aus'Pig» 2
ist ersichtlich, daß, wenn der Schalter 1 geschlossen
ist, die Ausgangsgangsspannung allmählich größer wird,
und daß die Aus gangs spannung, wenn sie den Haximalpe gel
erreicht, sofort auf lull absinkt und danach all-
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- 8 - 235210S
mählich wieder größer wird«,
Die Glimmlampe 4 dient sum Abhalten der Öpannungsänderung
von der Stromquelle oder zum Absenken einer hohen Eingangespannungο Sie kann deshalb weggelassen
werdenc
lai folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 der
Schalter 1 im einzelnen "beschrieben* Der normalerwei-
_se geöffnete einpolige Schnellausschalter 1 weist einen Druckknopf 12S einen beweglichen, federnden Arm
13«? die an der Unterseite airies S ehalt er gehäuses 14
befestigten Kontakte 2 und 3 und eine Rückstellfeder
auf ο Έβώώ. der !Druckknopf 12 niedergedrückt wird, drückt
sein unteres lud© gegen den beweglichen Arm bsw. die
ti
feder Ii), damit diese mit dera positiven Kontakt 2 in
Berührung kosaat und dadurch der- Schalter 1 geschlossen
wirdο Wenn der Druckknopf 12 losgelassen wird, kehrt
er unter der Einwirkung der Kräfte der Rückholfeder
und des federnden beweglichen Arms 13 in seine Ausgan&ostellung
zurückc
l'igo 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung
nach der Erfindung0 Die positiven und negativen
Anschlüsse eines Gehäuses 16 sind mit dem positiven Kontakt 2 des Schalters 1 bzw. mit der anderen Eluktrode
der üii;iimlamp® 8 verbundene Außerdem ist das Gehäuse
s1ö/101
9 „ 2852108
mit dem Ausgangsanschluß 119 einem mit der Senke des
MOS-Feldeffekttransistors 6 -verbundenen Inschluß und
einem mit der Verbindung zwischen dem Kondensator 7 und dem Ausgangswiderstand 10 verbundenen Erdungsanachluß
verseheru Die in Figo 1 dargestellten Schaltungselemente
sind zwar innerhalb des Gehäuses 16 untergebracht, sie können jedoch auch innerhalb des
Gehäuses 14 des Schalters 1 untergebracht sein0
Gemäß der Erfindung kann ein Gleichspannungsmesser 17
der in Figo 5 dargestellten Bauart verwendet werden.
Das bedeuteb$ daß ein positiver Anschluß 18 des Voltmeters
17 mit dem Ausgangsanschluß 11 (vgl» Figo 1)
verbunden ist, während ein negativer Anschluß 19 geerdet
ist j so daß das direkte Ablesen der Ausgangsspannung möglich ist ο ^i e in Fig0 1 dargestellten
Schaltungselemente und der in Figo 5 gezeigte Gleichspannungsmesser
17 sind innerhalb eines in Figo 6 gezeigten
Gehäuses 20 untergebracht dargestellte Das Ge= hi-iuse 20 hat außerdem die positiven und negativen Anschlüsse,
die Ausgangs anschlüsse j, den Anschluß zum
Verbinden der Senke des HOS-Feldeffekttransistors 6
mit der Senkenspannungsversorgung und den Erdungsanschluß (in JJ1Ig. 6 sind nur zwei Anschlüsse dargestellt)
Gemäß einer anderen Ausfuhrungsform können die Schaltungselemente
ebenso wie der Gleichspannungsmesser in deu Gehäuae H des schalters 1 (vgl.Pig. 3) untergebracht sein.
m iQ β . - Patentansprüche ■=
4098 19/10 16 BAD
Claims (1)
1n 235210S
Pat entansprliche %
Vorrichtung sum Erzeugen einer veränderlichen Ausgangsspannung, dadurch gekennzeichnet9 daß ein Kontakt
(3) eines beweglichen Arms eines normalerweise geöffneten
einpoligen Ausschalters (1) durch einen Eingangswiderstand
(5) mit dem Tor eines EiOS-i'eldeffekttransistors
(6) verbunden ist, daß das Tor des Transistors durch einen bteuerwiderstand (9) mit einer Elektrode
einer Glimmlampe'(8) verbunden ist* an deren anderer
Elektrode der negative Anschluß einer Stromquelle angeschlossen ist, daß ein unpolarisierter Kondensator
(7) zwischen das Tor d«s Transistors und. Erde geschaltet
ist, "and daß ein Ausgang swid er st and (10) zwischen die Quelle des Transistors (6) und Erde geschcJ-tet ist,
wodurch die Ausgan^ssjannung an dem Aus^an^ widerst and
abgenommen wird.
2o Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine weitere Glimmlampe (4) zwischen den Kontakt (3) des Schalters (1; und das Tor des Transistors
(6) eingefügt ist.
3<s Vorrichtung nach Einspruch 1 «, dadurch .-.ekennz^ich·=
net, dais der öchalter (1)s der Transistor (6), der unpolarisierte
Kondensator (7)» die C-liioEila^pe (b) und
die ViTiderstände (59 b>p 1u) in einem Gehäuse (14 bzw«
BAD
16) untergebracht sind5 welches als äußere Anschlüa«
se einen mit einem positiven Kentakt (2) verbundenen
Anschluß9 der durch den "beweglichen Aria (13) des
ti ehalt er s (1) geschlossen wirds einen mit der anderen
Elektrode der Glimmlampe (8) verbundenen Anschluß
zum Anschließen an den negativen Anschluß der Stromquelle j, einen Anschluß zum Verbinden der .Senke des
'Transistors mit einer Senkenspannungsversorgung,, einen
mit der Verbindung zwischen der Quelle des Transistors (6) und dem Ausgangswidei'st&nd (10) verbundenen Aus*=»
gangsanschluß (11) und einen Br dungs ans chluß hato
4ο Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3,dadurch gekennzeichnet s daß die weitere Glimmlampe (4) eben=
falls in dem Gehäuse (14 bzwo 16) untergebracht ist
und daß der erstgenannte -fenschluß des Gehäuses zum
Anschließen an den positiven Anschluß der Stromquelle dient ρ der mit dem positiven Kontakt (2) verbunden
ist9 v/elcher durch den beweglichen Arm des Schalters
geschlossen wirdo
5 ο Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeieh==
net ρ daß der positive Anschluß (1b) eines Gleich»
Spannungsmessers (17) mit dem Ausgangsanschluß (11)
verbunden ist, daß der negative Anschluß (19) geerdet ist und daß der Schalter (I)9 der '.Transistor (6)9
- Ϊ2 «
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BAD ORIGINAi
235210S
der uiipolarisierte Kondensator (7), die Gliiunlampe
(8), die widerstände (5> 9» 10) und der G-leiciispannungsmesser
(17) in einem Gehäuse (20) untergebracht
sind, welches einen Anschluß zum Verbinden mit dem positiven Anschluß der Stromquelle, welcher mit einem
positiven Kontakt (2) verbunden ist, der durch den bev/eglichen Arm (13) des Schalters geschlossen wird,
einen mit der anderen Elektrode der Glimmlampe (8) verbundenen -"-nschluß zum Verbinden mit dem negativen
-Anschluß der Stromquelle, einen Anschluß zum Verbinden
der Senke des 'Transistors mit einer Senkenspan—
nun^sVersorgung, den Ausganosanschluß und einen Erdungsanschluis
hat.
6, Vorrichtung nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die weitere Glimmlampe (4) ebenfalls in dem Gehäuse (20) untergebracht ist.
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BAD ORIGINAL
Leerseite
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ID=27310475
Family Applications (1)
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- 1973-10-19 CA CA183,819A patent/CA1025051A/en not_active Expired
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
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