DE2428366B2

DE2428366B2 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE PROTECTION OF A SWITCHING AMPLIFIER AGAINST EXTERNAL VOLTAGES

Info

Publication number: DE2428366B2
Application number: DE19742428366
Authority: DE
Inventors: Alfred 8156 Otterfmg Schulz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-06-12
Filing date: 1974-06-12
Publication date: 1976-07-08
Also published as: DE2428366A1

Description

4040

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Schutz eines Schaltverstärkers gegen Zerstörung durch eine an seinem Ausgang anliegende Fremdspannung, die die Sperrspannung der Ausgangstransistoren des Schaltverstärkers nicht überschreitet, wobei dem Eingang des Schaltverstärkers über einen Vorwiderstand ein binäres Datensignal zugeführt wird, welches einen ersten bzw. zweiten Binärwert annimmt, welcher Schaltverstärker durch das Datensignal in eine erste bzw. zweite Lage gesteuert wird und an seinem Ausgang über die Ausgangstransistoren ein der ersten bzw. zweiten Lage zugeordnetes, binares, strombegrenztes Ausgangssignal abgibt, das einen ersten bzw. ss zweiten Amplitudenwert annimmt und der Ausgang des Schaltverstärkers über einen Widerstand mit dem Eingang verbunden ist. Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der DT-AS 12 46 804 bekannt.The invention relates to a circuit arrangement for protecting a switching amplifier against destruction by an external voltage present at its output, which is the reverse voltage of the output transistors of the switching amplifier does not exceed, the input of the switching amplifier via a series resistor a binary data signal is supplied which assumes a first or second binary value, which switching amplifier is controlled by the data signal in a first or second position and at his Output via the output transistors is a binary, current-limited one assigned to the first or second layer Output signal emits which assumes a first or second amplitude value and the output of the switching amplifier is connected to the input via a resistor. Such a circuit arrangement is known from DT-AS 12 46 804.

Schaltverstärker für Datensignale sind im allgemeinen aus Transistoren aufgebaut, die als Schalter arbeiten. Die Schaltverstärker haben üblicherweise einen niederohmigen Ausgang, so daß für die Transistoren die Gefahr der Zerstörung besteht, wenn am Ausgang ein Kurzschluß oder hohe Fremdspannung auftreten.Switching amplifiers for data signals are generally made up of transistors that work as switches. The switching amplifiers usually have a low-resistance output, so that for the transistors there is a risk of destruction if a short circuit or high external voltage occurs at the output.

Ein bekannter Schaltverstärker für Datensignale ist in dem Buch »Datenübertragungstechnik«, Hamburg, R. v. Decker's Verlag, 1971, Seiten 47 und 48, als Ausgangsschaltung für Empfänger in Datenübertragungseinrichtungen beschrieben. Diesem Schaltverstärker ist am Ausgang als Sicherungseinrichtung eine Sicherungslampe nachgeschaltet, um den Strom zu begrenzen, der bei einem Kurzschluß oder bei Anliegen einer Fremdspannung am Ausgang fließt Außerdem enthält die Sicherungseinrichtung eine Gleichrichterbrücke mit einer in einem Querzweig angeordneten Zenerdiode, die die Spannung am Ausgang begrenzt, falls eine hohe Fremdspannung anliegt. Dieser bekannte Schaltverstärker erfordert einen großen Stromverbrauch, da ein Teil des Stromes im Betriebsfall über die Zenerdiode fließt Außerdem kann der Ausgangsstrom wegen der großen Toleranzen der Ströme in der Sicherungslampe nicht genau eingestellt werden und die Sicherung spricht nur langsam an.A well-known switching amplifier for data signals is in the book "Datenverkehrstechnik", Hamburg, R. v. Decker's Verlag, 1971, pages 47 and 48, as an output circuit for receivers in data transmission equipment. This switching amplifier is A safety lamp is connected downstream at the output as a safety device to limit the current, which flows in the event of a short circuit or an external voltage is applied to the output the safety device has a rectifier bridge a Zener diode arranged in a shunt arm, which limits the voltage at the output if a high one External voltage is present. This known switching amplifier requires a large power consumption as a Part of the current flows through the Zener diode during operation large tolerances of the currents in the fuse lamp cannot be set precisely and the fuse only responds slowly.

Eine Sicherungseinrichtung für einen Schaltverstärker für Datensignale ist außerdem aus der DTPS 20 27 310 bekannt Diese Sicherungseinrichtung wird in Serie zu dem zu schützenden Transistor geschaltet Im Betriebszustand fließt der Strom über einen ersten Transistor, während ein ihn steuernder zweiter Transistor gesperrt ist. Bei einem Kurzschluß oder einer Fremdspannung wird der zweite Transistor leitend gesteuert und dadurch der erste Transistor gesperrt Diese Sicherungseinrichtung erfordert einen verhältnismäßig großen Aufwand, da sie zusätzlich zum Schaltverstärker erforderlich ist Außerdem ist für ein einwandfreies Arbeiten der Sicherungseini ichtung ein Abschlußwiderstand bestimmter Größe erforderlich.A safety device for a switching amplifier for data signals is also from the DTPS 20 27 310 known This security device is in Series connected to the transistor to be protected In the operating state, the current flows through a first transistor Transistor, while a second transistor controlling it is blocked. In the event of a short circuit or a External voltage is controlled to conduct the second transistor and thus the first transistor is blocked Safety device requires a relatively large effort, since it is in addition to the switching amplifier In addition, a terminating resistor is required for the fuse device to work properly certain size required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Schutz eines transistorisierten Schaltverstärkers gegen an seinem Ausgang anliegende Fremdspannungen anzugeben, die die Schalttransistoren des Schaltverstärkers durch einen steuernden Eingriff schützt so daß auf eine Sicherungseinrichtung im Ausgangskreis verzichtet werden kann.The invention is based on the object of a circuit arrangement for protecting a transistorized Specify switching amplifier against external voltages present at its output, which the switching transistors the switching amplifier by a controlling intervention protects so that on a safety device can be dispensed with in the output circle.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst daß ein aus dem Widerstand und dem Vorwiderstand gebildeter Spannungsteiler derart dimensioniert ist daß das Verhältnis des Wertes des Widerstandes zum Wert des Vorwiderstandes gleich ist dem Verhältnis des Spannungswertes der Fremdspannung, bei dem die Schaltungsanordnung anspricht und der größer ist als der Amplitudenwert des Ausgangssignals zum Amplitudenwert des Datensignals.According to the invention, the object is achieved in the circuit arrangement of the type mentioned at the beginning solved that a voltage divider formed from the resistor and the series resistor is dimensioned in such a way is that the ratio of the value of the resistor to the value of the series resistor is equal to the ratio the voltage value of the external voltage at which the circuit arrangement responds and which is greater as the amplitude value of the output signal to the amplitude value of the data signal.

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß nach dem Anlegen einer Fremdspannung an den Ausgang des Schaltverstärkers sichergestellt ist daß sich der Schaltverstärker immer in derjenigen der beiden möglichen Lagen befindet bei der die Differenz zwischen der Fremdspannung und dem dieser Lage zugeordneten Amplitudenwert des Ausgangssignals kleiner ist und daß damit eine kleinere Verlust leistung in den Ausgangstransistoren des Schaltverstärkers umgesetzt wird, als wenn sich der Schaltverstärker in der jeweils entgegengesetzten Lage befinden würde. Außerdem hat sie den Vorteil, daß sie sehr schnell und sehr zuverlässig anspricht. Weiterhin ist die Schaltungsanordnung in der Lage, im Betriebsfall sehr eng tolerierte Ausgangsströme zu liefern und sie erfordert einen besonders geringen Aufwand. Außerdem ist kein Abschlußwiderstand bestimmter Größe am Ausgang erforderlich.The circuit arrangement according to the invention has the advantage that after an external voltage has been applied At the output of the switching amplifier it is ensured that the switching amplifier is always in the one of the two possible positions is the difference between the external voltage and this Location associated amplitude value of the output signal is smaller and that thus a smaller loss power in the output transistors of the switching amplifier is implemented as if the switching amplifier would be in the opposite position. It also has the advantage that it is very fast and responds very reliably. Furthermore, the circuit arrangement is able to have very tight tolerances during operation To deliver output currents and it requires a particularly low effort. Besides, there is no Termination resistor of a certain size required at the output.

Eine besonders kle^;ne Verlustleistung wird in den Ausgangstransistoren umgesetzt, wenn der zum Ansprechen führende Spannungswert der FremdspannungA particularly small one ^; ne power loss is converted in the output transistors when the voltage value of the external voltage that causes the response

gleich ist der Betriebsspannung des Schaltverstärkers und wenn das Verhältnis des Wertes des Widerstandes zum Wert des Vorwiderstandes gleich ist dem Verhältnis der Betriebsspannung zum Amplitidenwert des binären Datensignals. Sis the same as the operating voltage of the switching amplifier and if the ratio of the value of the resistor to the value of the series resistor is equal to the ratio the operating voltage to the amplitude value of the binary data signal. S.

Im folgenden wird an Hand ven Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung erläutertIn the following, an embodiment of the circuit arrangement according to hand ven drawings the invention explained

Es zeigen:Show it:

F i g. 1 -jin Blockbild der Schaltungsanordnung, F i g. 2 ein Schaltbild der Schaltungsanordnung.F i g. 1 -jin block diagram of the circuit arrangement, F i g. 2 is a circuit diagram of the circuit arrangement.

Das in F i g. 1 dargestellte Blockbild zeigt eine aus einem Schaltverstärker 5, einem Vorwiderstand Al und einem Widerstand Ä2 bestehende Schaltungsanordnung. Der Schaltungsanordnung wird am Eingang E das Datensignal d zugeführt und sie gibt am Ausgang A ein binäres Ausgangssignal a ab, dessen Binärwerte denen des Datensignals d zugeordnet sind Der Schaltverstärker 5 besteht aus einer ersten elektronischen Schaltstufe 51 für Datensignale dmit dem Binärwert 1 und aus einer zweiten elektronischen Schaltstufe S 2 für Datensignale rf mit dem Binärwert 0.The in Fig. 1 shows a circuit arrangement consisting of a switching amplifier 5, a series resistor A1 and a resistor Ä2. The circuit arrangement receives the data signal d at input E and emits a binary output signal a at output A , the binary values of which are assigned to those of the data signal d Electronic switching stage S 2 for data signals rf with the binary value 0.

Das zu verstärkende Datensignal d wird über eine erste Klemme des Eingangs E und den Vorwiderstand R 1 den Eingängen der beiden Schaltstufen 51 und 52 zugeführt. Eine zweite Klemme des Eingangs E ist mit einer Klemme des Ausgangs A und mit einem Punkt verbunden, an dem ein Bezugspotential von beispielsweise 0 V anliegt Die Ausgänge der Schaltstufen 51 und 52 sind mit einer zweiten Klemme des Ausgangs A verbunden.The data signal d to be amplified is fed to the inputs of the two switching stages 51 and 52 via a first terminal of the input E and the series resistor R 1. A second terminal of the E input is connected to a terminal of the output A and a point at which a reference potential is applied, for example 0 V, the outputs of the switching stages 51 and 52 are connected to a second terminal of the output A.

Es wird angenommen, daß das Datensignal d ein Doppelstromsignal ist Der positiven Polarität wird beispielsweise der Binärwert 1 und der negativen Polarität der Binärwert 0 zugeordnet Wenn das Datensignal a den Binärwert 1 annimmt gibt die Schaltstufe 51 ein Signal mit dem Binärwert 1 am Ausgang A ab, während die Schaltstufe 52 gesperrt ist Wenn das Datensignal d den Binärwert 0 annimmt, gibt die Schaltstufe 52 ein Signal mit dem Binärwert 0 am Ausgang A ab, während die Schaltstufe 51 gesperrt istIt is assumed that the data signal d is a double current signal The positive polarity is assigned, for example, the binary value 1 and the negative polarity the binary value 0 If the data signal a assumes the binary value 1, the switching stage 51 outputs a signal with the binary value 1 at output A , while the switching stage 52 is blocked. If the data signal d assumes the binary value 0, the switching stage 52 emits a signal with the binary value 0 at output A , while the switching stage 51 is blocked

Bei einem Kurzschluß am Ausgang A oder beim Anliegen einer Fremdspannung, die einen vorgegebenen Betrag nicht überschreitet, wird in der gerade angesteuerten Schaltstufe 51 bzw. 52 der am Ausgang A abgegebene Sirom auf einen festgelegten Wert begrenzt, um eine Zerstörung von Transistoren in der Schaltstufe 51 bzw. 5 2 zu verhindern. Falls die Fremdspannung jedoch den vorgegebenen Betrag überschreitet, werden die Schaltstufen 51 und 52 über den Widerstand R 2 derart angesteuert daß rur diejenige Schaltstufe 51 bzw. 52 ein Ausgangssignal abgibt, deren Ausgangssignal die gleiche Polarität hat wie die Fremdspannung. Falls bereits vor dem Anlegen der Fremdspannung diejenige Schaltstufe SX bzw. 52 angesteuert wurde, deren Ausgangssignal die gleiche Polarität hat wie die Fremdspannung, wird die Lage des Schaltverstärkers 5 nicht geändert In beiden Fällen fließt kein Strom am Ausgang A und in den Schaltstufen 51 und 52 wird damit keine Verlustleistung umgesetzt. Die größte zulässige Fremdspannung, die an den Ausgang A angelegt werden darf, wird durch die zulässige Sperrspannung der Ausgangstransistoren in den Schaltstufen 51 und 52 bestimmt. Die Größe des vorgegebenen Betrags, bei dem der Schaltverstärker 5 beim Anliegen einer Fremdspannung gegebenenfalls in eine andere Lage umgeschaltet wird, wird durch den aus dem Vorwiderstand R 1 und aus dem Widerstand R 2 gebildeten Spannungsteiler bestimmtIn the event of a short circuit at output A or when an external voltage is applied that does not exceed a predetermined amount , the sirom output at output A is limited to a specified value in the switching stage 51 or 52 that is being controlled in order to prevent the destruction of transistors in switching stage 51 or 5 2 to prevent. However, if the external voltage exceeds the specified amount, the switching stages 51 and 52 are controlled via the resistor R 2 in such a way that only that switching stage 51 or 52 emits an output signal whose output signal has the same polarity as the external voltage. If the switching stage SX or 52 whose output signal has the same polarity as the external voltage was activated before the external voltage was applied, the position of the switching amplifier 5 is not changed.In both cases, no current flows at output A and in switching stages 51 and 52 no power loss is implemented. The largest permissible external voltage that may be applied to output A is determined by the permissible reverse voltage of the output transistors in switching stages 51 and 52. The size of the predetermined amount at which the switching amplifier 5 may be switched to another position when an external voltage is applied is determined by the voltage divider formed from the series resistor R 1 and the resistor R 2

Weitere Einzelheiten der Schaltungsanordnung werden zusammen mit dem in F i g. 2 dargestellten Schallbild beschrieben.Further details of the circuit arrangement are given together with the circuit diagram shown in FIG. 2 illustrated sound image described.

Das in F i g. 2 dargestellte Schaltbild der Schaltungsanordnung zeigt einen aus den Transistoren Tl bis T4, den Dioden D1 bis D6 und den Widerständen A3 bis R9 gebildeten Schaltverstärker £ Die Schahstufe 51 gibt an ihrem Ausgang ein Ausgangssignal mit positiver Polarität ab, wenn das Datensignal dden Binärwert 1 annimmt und damit ebenfalls eine positive Polarität hat Sie besteht aus den Transistoren TX und T2, den Dioden Dl bis D3 und den Widerständen A3 bis R5. Die Schaltstufe 52 gibt an ihrem Ausgang ein Ausgangssignal mit negativer Polarität ab, wenn das Datensignal D den Binärwert 0 annimmt und damit ebenfalls negative Polarität hat Sie besteht aus den Transistoren Γ3 und TA, den Dioden D 4 bis D 6 und den Widerständen R 6 bis R 8. Die Ausgänge der Schaltstufen 51 und 52 sind miteinander verbunden und über den Widerstand R 9 wird das Ausgangssignal a an den Ausgang A der Schaltungsanordnung abgegeben. Weiterhin zeigt das Schaltbild den Vorwiderstand R1 und den zwischen dem Eingang E1 und dem Ausgang des Schaltverstärker 5angeordneten Widerstand R 2. Der Schaltstufe 51 wird eine positive Betriebsspannung UX und der Schahstufe 52 wird eine negative Betriebsspannung U 2 zugeführtThe in Fig. Diagram of the circuit arrangement shown Figure 2 shows a of the transistors Tl to T 4, the diodes D 1 to D 6 and resistors A3 through R9 formed amplifier £ The Shah stage 51, an output signal of positive polarity outputs at its output when the data signal dden binary value 1 and thus also has a positive polarity. It consists of the transistors TX and T2, the diodes Dl to D 3 and the resistors A3 to R5. The switching stage 52 emits an output signal with negative polarity at its output when the data signal D assumes the binary value 0 and thus also has negative polarity. It consists of the transistors Γ3 and TA, the diodes D 4 to D 6 and the resistors R 6 to R 8. The outputs of the switching stages 51 and 52 are connected to one another and the output signal a is transmitted to the output A of the circuit arrangement via the resistor R 9. Furthermore, the diagram shows the series resistor R 1 and the 5angeordneten between the input E1 and the output of the switching amplifier resistor R 2. The switching circuit 51 is a positive operating voltage UX and the Shah stage 52 is a negative operating voltage U 2 is supplied

Wenn bei einem ungestörten Betrieb des Schaltverstärkers das Datensignal d den Binärwert 1 annimmt und über den Vorwiderstand R 1 eine positive Spannung an der Basis des Transistors Π anliegt wird dieser leitend gesteuert Über einen aus den Widerständen A3 und A4 bestehenden Spannungsteiler wird der Transistor TZ dessen Leitfähigkeit komplementär zur Leitfähigkeit des Transistors TX ist, leitend gesteuert. Gleichzeitig werden die Transistoren TZ und 7" 4 durch das Datensignal d gesperrt Von der Spannungsquelle für die Betriebsspannung U1 fließt ein Strom über den Widerstand R 5, den Transistor T2, die Diode D1 und den Widerstand R 9 zum Ausgang A. Am Ausgang A tritt eine positive Polarität auf. If the data signal d assumes the binary value 1 during undisturbed operation of the switching amplifier and a positive voltage is applied to the base of the transistor Π via the series resistor R 1, the transistor TZ is conductively controlled via a voltage divider consisting of the resistors A3 and A4 is complementary to the conductivity of the transistor TX , controlled to be conductive. At the same time, the transistors TZ and 7 "4 are blocked by the data signal d . From the voltage source for the operating voltage U 1, a current flows through the resistor R 5, the transistor T2, the diode D 1 and the resistor R 9 to the output A. At the output A positive polarity occurs.

Wenn das Datensignal d den Binärwert 0 annimmt und am Eingang E eine negative Spannung anliegt, sind in entsprechender Weise die Transistoren TX und 7"2 gesperrt und die Transistoren Γ3 und TA leitend. In diesem Fall fließt ein Strom vom Ausgang A über den Widerstand R 9, die Diode D 4, den Transistor Γ4 und den Widerstand RS zur Spannungsquelle für die Betriebsspannung U 2. Das Ausgangssignal a am Ausgang A hat eine negative Polarität.When the data signal d assumes the binary value 0 and a negative voltage is present at the input E , the transistors TX and 7 "2 are blocked and the transistors Γ3 and TA conductive. In this case, a current flows from the output A via the resistor R 9, the diode D 4, the transistor Γ4 and the resistor RS to the voltage source for the operating voltage U 2. The output signal a at output A has a negative polarity.

Falls am Ausgang A der Schaltungsanordnung ein Kurzschluß zwischen den beiden Klemmen auftritt, wird der Strom auf einen festgelegten Wert begrenzt. Es wird angenommen, daß das Datensignal d den Binärwert 1 hat und die Transistoren Π und T2 leitend sind. Über den Transistor Γ2 fließt ein Strom zum Ausgang A. Dabei entsteht ein Spannungsabfall am Widerstand R 5. Falls der Spannungsabfall am Widerstand R 5 einen Wert übersteigt, der den Durchlaßspannungen der Dioden D 2 und D3 zugeordnet ist, wird die Spannung an der Basis des Transistors 7"2 durch die Dioden D2 und D 3 konstant gehalten und der Transistor T2 wirkt als Konstantstromquelle. Durch die Begrenzung des Stromes auf einen vorgegebenen konstanten Wert wird der Transistor T2 nur mit einer vorgegebenen Verlustleistung belastet und eine Zerstörung wird vermieden.If a short circuit occurs between the two terminals at output A of the circuit arrangement, the current is limited to a specified value. It is assumed that the data signal d has the binary value 1 and the transistors Π and T2 are conductive. A current flows through the transistor Γ2 to the output A. This creates a voltage drop across the resistor R 5. If the voltage drop across the resistor R 5 exceeds a value that is assigned to the forward voltages of the diodes D 2 and D3, the voltage at the base of the Transistor 7 "2 is kept constant by diodes D2 and D 3 and transistor T2 acts as a constant current source. By limiting the current to a predetermined constant value, transistor T2 is only loaded with a predetermined power loss and destruction is avoided.

In ähnlicher Weise wird der Strom durch den Transistor 7"4 begrenzt, wenn das Datensignal d den Binärwert 0 hat und am Ausgang A ein Kurzschluß vorhanden ist. In diesem Fall sorgen die Dioden D5 und D% für eine konstante Spannung an der Basis des Transistors T4.Similarly, the current through the transistor 7 "4 is limited if the data signal d has the binary value 0 and there is a short circuit at the output A. In this case, the diodes D5 and D% ensure a constant voltage at the base of the transistor T4.

Falls am Ausgang A eine Fremdspannung anliegt, ist der Strom und damit die Belastung der Transistoren T2 und T4 abhängig von der Polarität und dem Betrag der Fremdspannung. Die größte Belastung tritt auf, wenn die Schaltungsanordnung derart angesteuert wird, daß sie am Ausgang A ein Ausgangssignal a mit einer Polarität abgeben würde, die der der Fremdspannung entgegengesetzt ist. Auch in diesem Fall wird der Strom am Ausgang A begrenzt, jedoch liegt an dem den Strom begrenzenden Transistor T2 bzw. 74 eine größere Spannung als im Fall des Kurzschlusses.If an external voltage is present at output A , the current and thus the load on transistors T2 and T4 depends on the polarity and the amount of the external voltage. The greatest load occurs when the circuit arrangement is controlled in such a way that it would emit an output signal a at output A with a polarity which is opposite to that of the external voltage. In this case, too, the current at output A is limited, but the current-limiting transistor T2 or 74 has a higher voltage than in the case of the short circuit.

Falls die Fremdspannung größer ist als ein vorgegebener Betrag, der beispielsweise gleich dem der Betriebsspannung Ui oder L/2 ist, werden die Schalter 51 und 52 über den Widerstand R 2 so angesteuert, daß die Polarität des Ausgangssignals a mit der Polarität der Fremdspannung übereinstimmt.If the external voltage is greater than a predetermined amount, which is, for example, equal to that of the operating voltage Ui or L / 2, the switches 51 and 52 are controlled via the resistor R 2 so that the polarity of the output signal a corresponds to the polarity of the external voltage.

Wenn das Datensignal d den Binärwert 1 hat und damit die Transistoren 71 und 7"2 leitend sind und an den Ausgang A eine anwachsende positive Fremdspannung angelegt wird, wird der Strom am Ausgang A immer kleiner. Falls die Fremdspannung die Betriebsspannung UX überschreitet, sperrt die Diode Di. Am gesperrten Transistor 74 liegt eine Kollektor-Emitter-Spannung, die gleich ist der Summe aus der Betriebsspannung U2 und der Größe der Fremdspannung.When the data signal d has the binary value 1 and hence the transistors 71 and 7 "2 are conductive, and is applied to the output A of an increasing positive external voltage, the current at the output A is always smaller. If it is the external voltage, the operating voltage UX exceeds locks the Diode Di. A collector-emitter voltage is applied to the blocked transistor 74, which is equal to the sum of the operating voltage U2 and the magnitude of the external voltage.

In entsprechender Weise wird die Diode DA gesperrt, wenn das Datensignal c/den Binärwert 0 hat und am Ausgang A eine negative Fremdspannung anliegt.In a corresponding manner, the diode DA is blocked when the data signal c / has the binary value 0 and a negative external voltage is present at output A.

Wenn das Datensignal t/den Binärwert 1 hat und am Ausgang A eine anwachsende negative Fremdspan-If the data signal t / has the binary value 1 and there is an increasing negative external voltage at output A

nung angelegt wird, wird der durch den Transistor Tl fließende Strom begrenzt, aber die Kollektor-Emitter Spannung steigt in gleichem Maße wie die Fremdspan nung an, da der Transistor 72 nicht gesättigt ist. Wenr die Fremdspannung den Betrag der Betriebsspannung 1/2 überschreitet, werden über den aus den Widerstän den R 1 und R 2 gebildeten Spannungsteiler die Schalt stufe 51 gesperrt und die Schaltstufe 52 leitend ge steuert. Am Ausgang A wird damit ein Ausgangssigna a abgegeben, das dem Binärwert 0 des Datensignals c zugeordnet ist. In diesem Fall ist der Transistor 72 ge sperrt und seine Kollektor-Emitter-Spannung ist gleich der Summe aus der Fremdspannung und der Betriebs spannung Ui. Der Transistor T4 ist zwar an der Basi: leitend gesteuert, aber da die am Ausgang A liegende Fremdspannung negativer als die Betriebsspannung U 2 ist, sperrt die Diode DA und es fließt auch in die sem Zweig kein Strom.voltage is applied, the current flowing through the transistor Tl is limited, but the collector-emitter voltage rises to the same extent as the external voltage, since the transistor 72 is not saturated. Wenr the external voltage exceeds the amount of the operating voltage 1/2, the switching stage 51 is blocked via the voltage divider formed from the resistors R 1 and R 2 and the switching stage 52 controls conductive ge. An output signal a which is assigned to the binary value 0 of the data signal c is thus emitted at the output A. In this case, the transistor 72 is blocked and its collector-emitter voltage is equal to the sum of the external voltage and the operating voltage Ui. The transistor T4 is at the base: turned on, but since the external voltage at the output A is more negative than the operating voltage U 2, the diode DA blocks and no current flows in this branch either.

In entsprechender Weise wird der Schaltverstärker .! mit Hilfe des Widerstandes R 2 an seinem Eingang E' so angesteuert, daß er die Lage annimmt, die dem Bi närwert 1 des Datensignals d zugeordnet ist, wenn da: Datensignal d den Binärwert 0 hat und eine positiv« Fremdspannung angelegt wird.The switching amplifier.! with the help of the resistor R 2 at its input E ' controlled so that it assumes the position which is assigned to the binary value 1 of the data signal d when there: data signal d has the binary value 0 and a positive «external voltage is applied.

Durch die Dimensionierung des Vorwiderstandes R und des Widerstandes R 2 wird der Betrag eingestellt den die Fremdspannung überschreiten muß, um dei Schaltverstärker gegebenenfalls in eine andere Lag« umschalten zu können.By dimensioning the series resistor R and the resistor R 2 , the amount is set which the external voltage must exceed in order to be able to switch the switching amplifier to another position if necessary.

Falls als Datensignal d ein Einfachstromsignal mi nur einer Polarität anliegt, kann auf eine der beidei Schaltstufen 51 bzw. 52 verzichtet werden. In diesen Fall wird der Schaltverstärker 5 beim Anliegen eine hohen Fremdspannung ebenfalls in diejenige Lage um geschaltet, bei der eine geringere Spannungsdifferen zwischen der Fremdspannung und der dieser Lage zu geordneten Ausgangsspannung vorhanden wäre.If the data signal d is a single-current signal mi of only one polarity, one of the two switching stages 51 or 52 can be dispensed with. In this case, when a high external voltage is applied, the switching amplifier 5 is also switched to that position in which there would be a lower voltage difference between the external voltage and the output voltage assigned to this position.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1.Circuit arrangement for protecting a switching amplifier against destruction by an external voltage present at its output, which does not exceed the blocking voltage of the output transistors of the switching amplifier, the input of the switching amplifier being fed via a series resistor with a binary data signal which * assumes a first or second binary value , which switching amplifier is controlled by the data signal in a first or second position and at its output via the output transistors emits a binary current-limited output signal assigned to the first or second position, which assumes a first or second amplitude value and at which the output of the switching amplifier is connected to the input via a resistor, characterized in that a voltage divider formed from the resistor (Ä2) and the series resistor (R 1) is dimensioned in such a way that the ratio of the value of the resistor (R 2) to the value of the series resistor (RI ) same i st is the ratio of the voltage value of the external voltage at which the circuit arrangement responds and which is greater than the amplitude value of the output signal (a) to the amplitude value of the data signal (d).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the voltage value of the external voltage leading to the response is equal to the operating voltage (U 1, U 2) of the switching amplifier (S) and that the ratio of the value of the resistor (R 2) to the value of the before -Resistance (R 1) is equal to the ratio of the operating voltage (Ui, U2) to the amplitude value of the binary data signal (d).