DE2352109A1 - Vorrichtung zum erzeugen einer variablen ausgangsspannung - Google Patents

Vorrichtung zum erzeugen einer variablen ausgangsspannung

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DE2352109A1 DE19732352109 DE2352109A DE2352109A1 DE 2352109 A1 DE2352109 A1 DE 2352109A1 DE 19732352109 DE19732352109 DE 19732352109 DE 2352109 A DE2352109 A DE 2352109A DE 2352109 A1 DE2352109 A1 DE 2352109A1
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    • H03K4/08Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape
    • H03K4/48Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices
    • H03K4/50Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor
    • H03K4/501Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor the starting point of the flyback period being determined by the amplitude of the voltage across the capacitor, e.g. by a comparator

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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
Ihr Zeichen Unser Zeichen 8PJiOMCHENOO
Your ref. Our ref. P.fouGrS:lrchsrsl!rG03 45
17o Oktober 1973
Matsushita Elactri©
Kadoma^slai ? 0©aka-=fm2 Japaa
Erfiadimg "bezioht sioh auf ©im® ITorricfotiang zraa Er= 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
YIl/Me/em ~ 2
{0811) 98 82 72 T«!ear«nims: BERGSTAPFPATENT München Bonken: Bayerische VorsinsSsanSs PJSncfcsn 453100
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33 10 Postscheck Münchsn 653 43-308
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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
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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»
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BAD OÄIGJNAL
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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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BAD ORiGIWAL
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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
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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
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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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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
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AD ORiOtNAL
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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 ■=
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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
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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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