DE2363313C3 - Einrichtung zum Ändern einer Ausgangsgleichspannung - Google Patents

Description

- des MO^-FeläeffekJtransistÖrf und Erde geschaltet : ist mit einem Ausgangswiderständ, der zwischen die

'Quellenelektrode des MOS-Feldeffekttransistors ".; und Erde geschaltet"ist- mit einer ersten Diode, deren Anode mit dem Schaltungspunkt für die beiden abwechselnd anlegbaren Gleichspannungen verbunden ist unc mit einer zweiten Diode, deren 'lode mit der Anode der ersten Diode verbunden ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Diode (12,13) mit dem Schaltungspunkt für die beiden über einen einpoligen umschaltbaren Schalter (1) mit Mittenstellung abwechselnd anlegbaren Gleichspannungen über einen Widerstand (U) verbunden sind, daß ein erster gesteuerter Siliziumgleichrichter (14) mit einer p-Steuerelektrode, dessen A node mit der Kathode der ersten Diode (12) verbunden isi, und ein zweiter gesteuerte« Siüziumgleichrichter (15) mit einer n-Steuerelektrode, dessen Kathode mit der Anode der zweiten Diodf; ---(13) verbunden ist vorgesehen sind, daß die Steuerelektroden der gesteuerten Siliziumgleichrichter (14,15) über einen Steuerwiderstand mit der Quellenelektrode des MOS-Feldeffekttransistors (7) verbunden sind, dessen Steuerelektrode mit dem zweiten AnschluS der Neonlampe (5) über einen Eingangswiderstand (6) verbunden ist und daß eine ferste Steuergleichspannung (Vi) an die Kathode des ersten gesteuerten Siliziumgleichrichters (14) und eine zweite Steuergleichspannung (V2) an die Anode des zweiten gesteuerten Siliziumgleichrichters (15) angelegt ist derart daß das Potential an der Kathode des ersteh gesteuerten Siliziumgleichrichters ψ*} positiver als das Potential der Anode des zweiten gesteuerten Siliziumgleichricnters (15) ist und die Ausgangsspannung an der Quellenelektrode des MOS-Feldeffekttransistors (7) in einem durch die vorgenannten Potentiale begrenzten Spannungsbereich gehalten wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichret, daß die beiden Steuerspannungen (Vi, V2) von einem aus Widerständen (17, 19, 20) gebildeten Spannungsteiler abgegriffen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Steuerwiderstand (16) so gewählt ist daß seh Widerstandswert größer ist als der des Ausgangswiderstandes (9).

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ändern etr*r Ausgangsgleichspannung in einem begrenzten Bereich gemäß dem Oberbegriff des Antpruchsl.

Eine solche Einrichtung ist bekannt (DT-AS 17 63459). Die bekannte Einrichtung wird zur Fern-Steuerung mit Wechselspannungssignaien unterschiedlicher Frequenz verwendet Dabei besteht die Gefahr, daß der nicht polarisierte Kondensator auf eine Spannung aufgeladen wird, welche den MOS-Feldeffekttransistor in einen Bereich steuern würde, wo der Betrieb schwierig oder gar unmöglich wird. Um dies ?u verhindern, ist bei der bekannten Einrichtung ein aus zwei Dioden bestehender Spannungsbegrenzer zu.* Begrenzung positiver und negativer Überspannungen des der Neonlampe zjgeführten Signals vorgesehen. Dadurch ^ird eüs Größe «!?* ^a"> nicht polarisierten Kondensator auftretenden Spannung begrenzt, und der MOS-Feldeffekttransistor kann nicht in einen ungünstigen Betriebsbereich gesteuert werden.

Im Gegensatz hierzu liegt der Erfindung die Aufgabe ,zugrunde, eine Einrichtung zum Ändern einer Äusgarigsgleichspannung in einem begrenzten Bereich der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Äusgangsgleichspannung beliebig und kontinuierlich nur innerhalb eines vorher festgelegten Spannungsbereich? geändert werden kann.

Üiese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der angegebenen Gattung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

:, Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen <>5 ; insbesondere auf folgender Funktionsweise: Selbst ! wenn an dem Eingang der Einrichtung eine hohe ißingangsspännung angelegt wird, die unter Umständen zur raschen Ladung und Entladung des Kondensators erforderlich sein kann, lädt bzw. entlädt sich der Kondensator nur bis auf einen derartigen Wert, daß die Ausgangsspannung des MOS-Feldeffekttransistors jeweils nur einen vorher festgelegten oberen und unteren Spannungswert erreicht Dadurch wird also die Α'jSgangsspannung auf einen bestimmten Bereich begrenzt während bei der Einrichtung nach der DT-AS 17 63 459 die Eingangsspannung begrenzt ist, um eine Steuerung des Feldeffekttransistors in einen Bereich zu verhindern, in dem der Betrieb des Systems schwierig oder gar unmöglich ist

in Abhängigkeit davon, ob die Ausgangsspannung den oberen oder unteren Grenzwert erreicht, wird entweder der gesteuerte Siliziumgleichrichter mit der p-Steuerelektrode oder der zweite gesteuerte Siliziumgleichrichter mit der n-Steuerelektrode leitend, wodurch selbsttätig und zwangsläufig die Leitfähigkeit d« Neonlampe beendet wird; dadurch bleibt die Aufladung des Kondensators auf einem vorher erreichten Wert.

Es ist bereits eine Einrichtung vorgeschlagen worden (DT-OS 2343565), mit der zwei Ausgangsgieichspannungen gegenläufig geändert werden können; diese Einrichtung weist folgende Elemente auf: einen MOS-Feldeffekttransistor, dessen Steuerelektrode über einen Eingangswiderstand und über einen einpoligen, umschaltbaren Schalter mit Mittenstellung mit zwei gegensinnig gepohen Gleichspannungen verbunden ist; weiterhin einen nicht polarisierten Kondensator, der zwischen die Steuerelektrode des MOS-Feldeffekttransistors und Erde geschaltet ist; einen Ausgangswiderstand, der zwischen die Quellenelektrode des MOS-Feldeffekttransistors und Erde geschaltet ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines

Schaltbildes einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

in der Figur weist ein einpoliger umschaltbarer Schalter 1 mit einer Mittenstellung Kontakte 3 und 4 auf, weiche mit einer positiven bzw. einer negativen Energiequelle verbunden sind; ferner weist er einen Schaltkontakt 2 auf, welcher mit einem Anschluß einer Neonlampe 5 verbunden ist, deren anderer Anschluß über einen Eingangswiderstand 6 mit der Steuerelektrode eines MOS-Feldeffckttransistor;, 7 verbunden ist. Ein nicht polarisierter Kondensator S is. r-vischen die Steuerelektrode des Feldeffekurcnsisi >. > 7 und Erde geschaltet Die Senkenelektrode des Feldeffekttransistors 7 ist an eine Gleichspannurysquelle Vb geschaltet, während die Queüenelektro·^--. über einen A.usgangswiderstand 9 geerdet ur j mit „inem Ausgangsanschluß 10 verbunden ist

Der Schaltkontakt 2 des Schalters 1 ist über einen Widerstand U auch mit der Anode einer Diode 12 und mit der Kathode einer Diode 13 verbunden. Die Kathode der Diode 12 ist mit der Anode eines gesteuerten Siliziumgleichrichters 14 mit einer p-Steuerelektrode verbunden, während die Anode der Diode 13 mit der Kathode eines gesteuerten Siliziumgleichrichters 15 mit einer n-Steuerelektrode verbunden ist. Die Steuerelektroden der gesteuerten Siliziumgleichrichter 14 und 15 sind über einen Widerstand 16 mit der Quellenelektrode des Feldeffekttransistors 7 verbunden. Die Kathode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 14 ist über einen Widerstand 17 mit einer Gleichspannungsquelle + E verbunden; die Anode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 15 ist über einen Widerstand 19 und den Widerstand 17 an die Gleichspannungsquelle + /!angeschaltet und über einen Widerstand 20 geerdet

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Schaltung beschrieben. Wenn der Schaltkontakt 2 zu dem positiven, festen Anschluß 3 umgeschaltet ist, ist, wenn die gesteuerten Siliziumgleichrichter 14 und 15 abgeschaltet sind, die Neonlampe 5 leitend, so daß der Kondensator 8 geladen wird. Entsprechend der Zunahme der Spannung an dem Kondensator 8 nimmt auch der Strom an der Senkenelektrode des Feldeffekttransistors 7 zu, so daß die Spannung an dem Ausgangswiderstand 9 erhöht wird. Infolgedessen wird auch die Ausgangsspa^nung an dem Ausgangsanschluß 10 erhöht. Wenn andererseits der Sciultkontakt 2 zu dem negativen, festen Anschluß 4 umgeschaltet ist, wird die Ausgangsspannung verringert. Wenn sich der Schaltkontakt 2 in der Mittenstellung befindet, kann angelegt wird, wird die Spannung entsprechend der Gleichung

Rig + R₂Q

+ R₁₉ + R

χ Ε

19 "f i*-20

an die Kathode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 14 angelegt, während eine Spannung entsprechend der Gleichung

K₇ =

■20

χ Ε

liätäfiic /-lüSgäiig

CHIC ivüliätäfiic /-lüSgäiigSspäiiiiütig CfiiäitCU 'rvCTuCn, ui£

einer Spannung an dem Kondensator 8 proportional ist. Wenn die Gleichspannung E an den Anschluß 18 an die Anode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 15 angelegt ist.

Wenn daher der Schaltkontakt 2 zu dem positiven festen Anschluß 3 umgeschaltet ist, wird, wenn die Spannung E an dem Anscnluß 18 angelegt ist, der gesteuerte Siliziumgleichrichte. A eingeschaltet, wenn die Ausgangsspannung über der Sf annung Vi liegt, da die Quellenelektrode des MOS-Feldeffekttransistors 7 über den Widerstand 16 an die Steuerelektroden der gesteuerten Siliziumgleichrichter 14 und 15 angelegt ist. Infolgedessen fällt die Eingangsspannung an der Neonlampe 5 unter die Zündspannung ab, so daß selbst wenn die positive Spannung an den Schaltkontakt 2 angelegt wird, die Ausgan^sspannung nicht über der Spannung Vl liegt

Wenn der Schaltkontakt 2 zu dem negativen, festen Anschluß 4 umgeschaltet ist und die Ausgangsspannung auf weniger als Vj herabgesetzt ist, wird der gesteuerte Siliziumgleichrichter 14 eingeschaltet, wodurch die Neonlampe 5 geerdet wird. Infolgedessen kann die Entladung des Kondensators 8 angehalten werden, so daß die Ausgangsspannung nicht auf weniger als die Spannung V₂ abfällt

Die Dioden 12 und 13 sind vorgesehen, um einen fehlerhaften Betrieb der gesteuerten Siliziumgleichrichter 14 und 15 infolge von kleinen induzierten Strömen zu verhindern, wenn die positive oder negative Spannung an den Schaltkontakt 2 angelegt ist. Der Widerstandswert des Widerstands 16 ist so gewählt, daß er ausreichend größer ist als der des Ausgangswiderstsnds 9, so daß durch ihn keine Veränderung in der Ausgangsspannung erfolgt, daß aber der durch den Widerstand 16 fließende Strom noch ausreicht, die gesteuerten Siliziumgleichrichter 14 und 15 einschalten zu können. Ca die Widerstände 17, 19 und 20 vorgesehen sind, utn die Bereiche der Spannungen V. und V₂ zu bestimmen, welche an die gesteuerten Sili2iumgleichrichter 14 bzw. 15 angelegt sind, können

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nungen unmittelbar über entsprechende Einrichtungen an sie angelegt werden können.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   *, 1. Einrichtung zum Ändern einer Ausgangsgleich-

   - spannung in einem begrenzten Bereich, mit einer

   * Neon'sampe, von welcher ein AnschluS mit einem JSchaltungspunkt für zwei gegensinnig gepolte, ^abwechselnd anlegbare Gleichspannungen verbunden ist, mit einem MOS-Feldeffekttransistor, dessen Steuerelektrode mit dem zweiten; Anschluß der Neoniampe verbunden ist, mit einem nichtpolarisierten Kondensator, der zwischen die. Steuerelektrode