DE2820416A1

DE2820416A1 - Schalterkeis

Info

Publication number: DE2820416A1
Application number: DE19782820416
Authority: DE
Inventors: Masayuki Katakura
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1977-05-10
Filing date: 1978-05-10
Publication date: 1978-11-16
Also published as: US4203043A; GB1561123A; DE2820416C2

Description

Die Erfindtang betrifft einen Schalterkreis, dessen Betriebszustand entsprechend einem Gleichspannungspegel eines Eingangssignals auf einen von drei vorbestimmten Zuständen änderbar ist, und insbesondere einen integrierten Schalterkreis für ein Audio- bzw. Tongerät.

In den letzten Jahren wurden die Schaltungsteile eines Tongeräts, etwa eines Magnetbandgeräts, in zunehmendem Maße integriert, um eine kompakte Bauweise eines solchen Geräts zu erreichen. Dabei erwies es sich insbesondere als notwendig, den Schalterkreis z.B. eines Magnet(ton)bandgeräts in Verbindung mit den Schaltungen für die Aufnahme, Wiedergabe und Geräuschsperre bzw. Stummschaltung (muting) zu integrieren. Ein derzeit bekannter bistabiler elektronischer Schalterkreis ist so ausgelegt, daß sein Betriebszustand zwischen zwei vorbestimmten Zuständen, nämlich dem Einschalt- und dem Ausschaltzustand, in Abhängigkeit vom Pegel der an die Eingangsklemme eines Ton- bzw. Magnetbandgeräts angelegten Gleichspannung änderbar ist. Durch Einbau dieses bistabilen elektronischen Schalterkreises soll dabei ein tristabiler elektronischer Schalterkreis gebildet werden. Es ist jedoch

809846/0941

darauf hinzuweisen, daß ein durch Verwendung eines bistabilen elektronischen Schalterkreises gebildeter elektronischer tristabiler bzw. Dreizustands-Schalterkreis unweigerlich einen zu komplizierten Aufbau und zu viele Eingangsklemmen bzw. Eingangsstifte besitzt, so daß er für die Ausführung als integrierter Schaltkreis ungeeignet ist.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines verbesserten Schalterkreises mit einfachem Aufbau, dessen Betriebszustand entsprechend dem Gleichspannungspegel eines Eingangssignals auf einen beliebigen von drei vorbestimmten Zuständen umschaltbar ist.

Dieser Schalterkreis soll dabei einfach als integrierter Schaltkreis ausbildbar sein.

Diese Aufgabe wird bei einem Schalterkreis der angegebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch eine Stromquelle mit einer Eingangsleitung zur Aufnahme eines Eingangssignals, zwei iJignalstromleitungen, die mit verschiedenen bzw. differentiellen Signalströmen beschickt werden, deren Gesamtgröße konstant bleibt und von denen der eine ein Inkrement +δΙ entsprechend einem Dekrement -Al des anderen besitzt, und mit einem konstanten Strom beschickten dritten Signalstromleitungen, durch zwei in entgegengesetzter Richtung zwischen die erste und die dritte Signalstromleitung parallel eingeschaltete Dioden, bei denen die Richtung des Stromflusses entsprechend der Größe der Stromänderung &Γ variiert, durch ein zweites Paar von in entgegengesetzter Richtung zwischen die zweite und die dritte Signalstromleitung eingeschalteten Dioden, bei denen die Stromflußrichtung entsprechend der Größe der Stromänderung £L variiert, durch zwei mit erster bzw. zweiter Signalstromleitung verbundene Konstantstromkreise zur Begrenzung der Größe oder Menge des EingangsStroms auf den vorbestimmten Pegel und durch zwei Ausgangsleitungen,

809846/0941

282Q416

die mit erster bzw. zweiter Signalstromleitung verbunden sind und deren Ausgangsspannungspegel entsprechend der Richtung des durch das erste und das zweite Diodenpaar fließenden Stroms variiert.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild eines Schalterkreises mit Merkmalen nach der Erfindung,

Pig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zv/ischen den Pegeln der Aus gangs spannung V-,, Vp an den beiden Ausgangsleitungen gemäß Fig. 1 und einer Änderungsgröße ΔΙ in den an erste und zweite Signalstromleitung angelegten Signalströmen (Iq

Fig. 3 ein Schaltbild einer Abwandlung des Schalterkreises gemäß Fig. 1,

Fig. 4 ein konkretes Schaltbild des Schalterkreises nach Fig. 3 bei Ausführung als integrierte Schaltung,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Magnet(ton)bandgeräts, dessen Betriebszustand mittels des erfindungsgemäßen Schalterkreises auf Aufnahme, Wiedergabe und Geräuschsperre bzw. Stummschaltung umschaltbar ist, und

Fig. 6 eine graphische Darstellung von Änderungen der Spannung eines an die Eingangsleitung des Schalterkreises nach Fig. 5 angelegten Eingangssignals, in bezug auf Aufnahme, Stummschaltung und Abspielen (playback) gemessen.

809846/0941

Fig. 1 veranschaulicht schematisch einen tristaMlen bzw. Dreizustands-Schalterkreis gemäß der Erfindung, der eine stromquelle 8 zur Lieferung von Strom zu drei Signalstromleitungen 2, 4 und 6 aufweist. Eine an die Signaleingangsklemme 10 des Schalterkreises angeschlossene Signalstromleitung 12 ist mit der Stromquelle 8 verbunden, welche die Signalstromleitungen 2, 4 mit einem Strom beschickt, der entsprechend dem Gleichspannungspegel eines an der Eingangsklemme 10 anliegenden Eingangssignals verschiedene Größen (Iq+^I), (Iq-^I) besitzt. Die Summe der von der Stromquelle 8 zu den beiden Signalstromleitungen 2, 4 geschickten Ströme ist auf 2I₀ festgelegt. Die beiden Ströme variieren stets mit derselben Größe eines Absolutwerts l^ll. Die Stromquelle 8 liefert außerdem an eine dritte Signalstromleitung 6 einen konstanten Vorspannstrom Ig. Zwei erste Dioden D1, D2 sind parallel und mit entgegengesetzten Durchlaß-Richtungen zwischen die erste und die dritte Signalstromleitung 2 bzw. 6 geschaltet. Zwei weitere Dioden D3, D4 sind auf ähnliche Weise parallel und entgegengesetzt zwischen die zweite und die dritte Signalstromleitung 4 bzw. 6 eingeschaltet. Die erste Signalstromleitung 2 ist mit dem Kollektor eines ersten npn-Transistors Q1 verbunden, während die zweite Signalstromleitung 4 an den Kollektor eines zweiten npn-Transistors Q2 angeschlossen ist. Die dritte Signalstromleitung 6 ist mit einer Verzweigung zwischen dem ersten Diodenpaar D1, D2 und dem zweiten Diodenpaar D3, D4 verbunden. Die Basiselektroden der beiden Transistoren Q1, Q2 sind an der Verzweigung 14 über eine in Durchlaßrichtung geschaltete Diode D5 zusammengeschaltet. Die Emitter der beiden Transistoren Q1, Q2 sind gemeinsam an Masse bzw. eine negative Stromquelle angeschlossen. Eine erste und eine zweite Ausgangsleitung 16 bzw. 18 sind mit der ersten bzw. der zweiten Signalstromleitung 2 bzw. 4 verbunden. Die eine oder beide erste Dioden D1, D2 kann bzv/. können circh Zenerdioden oder eine Reihenschaltung aus einer Anzahl von

809846/0941

Dioden ersetzt werden. Ebenso können die paarweise angeordneten Dioden D3 und/oder D4 durch Zenerdioden oder eine Reihenschaltung aus mehreren Dioden ersetzt werden. Wenn der Schalterkreis kein schnelles Ansprechverhalten zu besitzen braucht, kann die Diode D5 weggelassen werden. Anstelle der Diode D5 kann eine Reihenschaltung aus zwei oder mehr Dioden oder Zenerdioden verwendet werden, wobei in diesem Fall der Gleichspannungspegel der Ausgangsspannung(en) V und V2 beliebig bzw. willkürlich verschoben werden kann.

Venn die beiden Transistoren Q1, Q2 bei dem beschriebenen Schalterkreis dieselben Eigenschaften besitzen, wird an die Basiselektroden der Transistoren Q1, Q2 eine Basisspannung mit jeweils gleichem Pegel angelegt. Da die Emitter der Transistoren Q1, Q2 zusammengeschaltet sind, werden ihre Emitter mit gleichen Pegeln des Kollektorstroms I₁ beschickt. Für den erfindungsgemäßen Schalterkreis gelten die beiden folgenden Gleichungen:

(2)

Darin bedeuten: Ip den positiven Stromfluß von der Verzweigung 14 zum Kollektor des ersten Transistors Q1 und I, den von der Verzweigung 14 zum Kollektor des zweiten Transistors Q2 gelieferten positiven Strom. Der Basisstrom fließt auch über die Basis-Emitter-Strecke der beiden Transistoren Q1, Q2. Dieser Stromfluß ist jedoch so klein, daß er vernachlässigt werden kann.

Aus den obigen Gleichungen (1) und (2) lassen sich die beiden folgenden Gleichungen ableiten:

809846/0941

Aus diesen Gleichungen (3) und (4) geht hervor, daß die Richtung der Ströme I₂ und I, in Abhängigkeit davon variiert, ob die Stromänderung ^I größer oder kleiner ist als I-a/2. Im Fall von ^I>I_B/2 fließt nämlich der Strom I, in der in Fig. durch den Pfeil angedeuteten Richtung, während der Strom I₂ in entgegengesetzter Richtung fließt. Im Fall von Ι_Β/2>_ΔΙ>-Ι_Β/2 werden die Ströme I₂, I, jeweils in der in Fig. 1 durch die Pfeile angedeuteten Richtung zugeführt. Im Fall von -Ig/2^1 fließt der Strom I₂ in Pfeilrichtung gemäß Fig. 1, während der Strom I^ in entgegengesetzter Richtung fließt.

Beim Schalterkreis gemäß Fig. 1 entspricht das Potential an der Verzweigung 14, die auf einem konstanten Spannungspegel gehalten wird, der Summe aus dem Spannungsabfall Vk in Durchlaßrichtung der Diode D5 und der Basis-Emitter-Spannung V_BE des ersten Transistors Q1 oder des zweiten Transistors Q2 (unter der Voraussetzung, daß die Basis-Emitter-Spannung des ersten Transistors Q1 derjenigen des zweiten Transistors Q2 gleich ist). Im allgemeinen besitzt die Diode eine solche Durchlaßeigenschaft, daß der Spannungsabfall in Durchlaßrichtung unabhängig vom Vorwärts- bzw. Durchlaßstrom praktisch konstant bleibt. Wenn die Diode D5 und der erste sowie der zweite Transistor Q1, Q2 in eine integrierte Schaltung einbezogen werden, entspricht der Spannungsabfall in Durchlaßrichtung der Diode D5 ungefähr der Basis-Emitter-Spannung ^VBE der beiden Transistoren Q1, Q2. Infolgedessen bleibt das Potential an der Verzweigung 14 auf 2V_BE. Von der ein konstantes Potential 2V_BE besitzenden Verzweigung 14 aus gesehen, ändern sich die Ausgangsspannungen V₁, V₂ von erster und zweiter Ausgangsleitung 16 bzw. 18 auf die in Fig. 2 dargestellte Weise entsprechend der Größe der Stromänderung &L, Die graphische Darstellung von Fig. 2 veranschaulicht die Beziehung

809846/0941

2820A 1 6

- ίο -

zwischen den Ausgangsspannungen V^, Vn und der Stromänderung bei Ausbildung des Schalterkreises gemäß Fig. 1 als integrierte Schaltung. Wenn dieser Schalterkreis integriert ist, beträgt der Durchlaßrichtung-Spannungsabfall der Dioden D1 - D5 im wesentlichen 0,7 V, entsprechend der Basis-Emitter-Spannung ^BE ^^er beiden Transistoren Q1, Q2, unabhängig von der Größe des in Durchlaßrichtung durch die Dioden D1 - Df? fließenden Stroms. Im Fall von ^I I_B/2 fließt der Strom I^ in Richtung des Pfeils gemäß Fig. 3 durch die Diode D4. Der Strom I₂ fließt dagegen entgegengesetzt zum Pfeil gemäß Fig. 2 durch die Diode D1. Infolgedessen fällt das Potential V₂ von dem an der Verzweigung 14 anliegenden Potential um Vg_E, d.h. 0,7 V ab. Das Potential V^ steigt andererseits um V_BE, d.h. 0,7 V, über das Potential an der Verzweigung 14 an. Wenn der Strom in dem mit I_ß/2>^I>-Ι_β/2 ausgedrückten Bereich variiert, fließt der Strom I₂ in Richtung des Pfeils gemäß Fig. 1 durch die Diode D2. Infolgedessen fällt das Potential V^ gegenüber dem Potential der Verzweigung 14 um 0,7 V ab. Im Fall von -Ι_Β/2>_ΔΙ fließt der Strom I, durch die Diode D3 entgegengesetzt zum Pfeil von Fig. 1, so daß das Potential V₂ um 0,7 V über dasjenige der Verzweigung 14 ansteigt.

Die Änderungen bzw. Variationen der Ausgangsspannungen V^, V₂ an erster und zweiter Ausgangsleitung 16 bzw. 18 lassen sich wie folgt zusammenfassen:

-Ig/2 >

	Tabelle I	^V2	V)
	^V1	V_BE(0,7	V)
	3V_BE(2,1 V)	V_BE(0,7	V)
>-I_B/2	V_BE(0,7 V)	3V_BE(2,1
	V_BE(0,7 V)

809846/0941

Wie aus der obigen Tabelle I und der graphischen Darstellung von Fig. 2 hervorgeht, vermag der erfindungsgemäße Dreizustands -Schalterkreis die Ausgangsspannungen V₁, V₂ von den AusgangsIeitungen 16, 18 über die drei vorbestimmten Zustände hinweg zu ändern bzw. umzuschalten. Dies bedeutet, daß der erfindungsgemäße Schalterkreis Analogsignale in Digitalsignale umzuwandeln vermag, die drei Größen besitzen können.

Im folgenden ist anhand von Fig. 3 eine Abwandlung des erfindungsgemäßen Schalterkreises beschrieben. Der Schalterkreis gemäß Fig. 3 weist weiterhin eine Diode D6 auf, die zwischen Basis und Emitter von erstem und zweitem Transistor Q1 bzw. Q2 im Schalterkreis nach Fig. 3 eingeschaltet ist.

Wenn die Sättigungsströme der Transistoren G1, Q2 und der Diode Do sämtlich gleich groß sind, gelten für den Schalterkreis gemäß Fig. 3» wie in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben, die folgenden Gleichungen:

i₂₊i₃₊i₄=i_{b (5)}

I₁ (6)

I₁ (7)

In den obigen Gleichungen (5), (6) und (7) bedeuten I₁ und in die Richtungen der eingezeichneten Pfeile fließende positive Ströme, während I^ einen durch die Diode D6 fließenden Strom bezeichnet, welcher mit derselben Größe wie der Strom I₁ gewählt wird. Die obigen drei Gleichungen (5) - (7) lassen sich wie folgt zusammenfassen:

I₂ =(i_b-i₀)/3-^i: (8)

I₃=(I_B-I₀)/3-_ΔΙ (9)

809846/0941

Gemäß denfebigen Gleichungen (8) und (9) lassen sich die Ausgangsspannungen V₁, Vp der beiden Ausgangsleitungen auf einen beliebigen der drei vorgeschriebenen bzw. Soll-Zustände umschalten, und zwar in Abhängigkeit davon, ob die Stromänderung /^E größer ist als (Ι_β-Ι₀)/3, zwischen (Ι_β-Ι₀)/3 und -(l_B-I₀)/3 liegt oder kleiner ist als -(l_B-I_Q)/3. Zur Verdeutlichung ist die Beziehung zwischen den Ausgangsspannungen V₁, V₂ im Fall von I_B=2I_Q in der nachstehenden Tabelle II angegeben.

Tabelle II

_ΔΙ>ϊ_Β/6 3V_BE(2,1 V) V_m

Ι_Β/6>Δΐ>-ν^{6 V}BE ^VBE

^VBE

Tabelle II veranschaulicht den Fall, in welchem die Sättigungsströme der Transistoren Q1, Q2 und der Diode D6 jeweils gleich groß sind, während bei einer integrierten Schaltung das Verhältnis zwischen diesen Sättigungsströmen mittels eines Verhältnisses zwischen den Übergangs- bzw. Sperrschichtflächen der Transistoren und der Diode genau eingestellt werden kann, wobei die Schwellenwertpegel dieser Elemente einen beliebigen anderen Wert als ±I_ß/6 besitzen können.

Beim Schalterkreisgemäß Fig. 1 sollte der Vorspannstrom Ι_β kleiner sein als 2Iq„ Beim Schalterkreis gemäß Fig. 3 können dagegen die Ströme I_ß, I_Q einen beliebigen wahlfreien Wert besitzen. Der Schalterkreis gemäß Fig. 3 bietet daher den Vorteil, daß die Stromquelle 8 einen größeren Konstruktionsspielraum besitzen kann.

809846/0941

Im folgenden ist anhand von Fig. 4 eine konkrete integrierte Anordnimg des Schalterkreises gemäß Fig. 3 beschrieben. Die Schaltung nach Fig. 4 ist an eine positive und eine negative Stromversorgungsklemme 20 bzw. 22 zur Verwendung bei einer Audio- bzw. Tonschaltung angeschlossen, beispielsweise bei einer Schaltung zur Änderung des Betriebszustande eines Hagnetbandgeräts von der Aufnahmebetriebsart auf die Abspielbetriebsart oder umgekehrt. Der Schalterkreis gemäß Fig. 4 ist auf einem einzigen Chip bzw. Plättchen zusammen mit anderen Schaltkreisen ausgebildet, beispielsweise den für die Aufnahme-, Abspiel- und Stummschaltungsbetriebsart erforderlichen Schaltungen. Die Stromquelle 8 umfaßt zwei npn-Transistoren Q11, Q12, Widerstände R11, R12, zwei Mehrkollektor-pnp-Transistoren Q13, Q14, einen npn-Transistor Q10 und einen Widerstand R13. Die Kollektoren der paarweise angeordneten npn-Transistoren Q11, Q12 sind mit der Klemme 20 der positiven Stromquelle verbunden. Die Emitter der Transistoren Q11, Q12 sind über die betreffenden Widerstände R11 bzw. R12 an die Emitter der entsprechenden Mehrkollektor-pnp-Transistoren Q13 bzw. Q14 angeschlossen. Die Basis des ersten Transistors Q11 ist über eine Signalstromleitung 12 mit der Eingangsklemme 10 des Schalterkreises verbunden. Die Basis des zweiten Transistors Q12 liegt an Masse. Die Basiselektroden der zweiten Mehrkollektor-pnp-Transistoren Q13 und Q14 sind gemeinsam an den Kollektor des npn-Transistors QlO angeschlossen. Der eine Kollektor des ersten Mehrkollektor-pnp-Transistors Q13 ist an die erste Signalstromleitung 2 angeschlossen. Der eine Kollektor des zweiten pnp-Mehrkollektortransistors Q14 ist mit der zweiten Signalsb romleitung 4 verbunden. Die anderen Kollektoren dieser Mehrkollektortransistoren Q13 und Q14 sind gemeinsam an den Kollektor des npn-Transistors Q10 angeschaltet. Der Emitter dieses npn-Transistors Q10 ist über den Widerstand R13 mit der dritten Signalstromleitung 6 verbunden. Die Basis des Transistors Q10 ist mit einer Konstantvorspannungsquellenklemme Vg verbunden.

809846/0941

Wenn die Eingangsklemme 10 des Schalterkreises gemäß Fig. 4 selektiv mit einer mit der positiven Stromquelle +V verbundenen Klemme 24, der Hasseklemme 26 und einer an der negativen Stromquelle -V liegenden Klemme 28 verbunden v/ird, wird die stromquelle 8 auf die im folgenden beschriebene Weise betrieben. Die Hehrkollektortransistoren Q13 und Q14 wirken dabei als Differentialstromquelle. Wenn daher die Eingangsklemme 10 über die Klemme 24 mit der positiven Stromquelle +V verbunden ist, wird der zweite Mehrkollektortransistor Q12 gesperrt, so daß der Strom von der positiven Stromquelle +V über den ersten Transistor Q11 und den Widerstand R11 zum Emitter des ersten Mehrkollektortransistors Q13 geleitet wird. Der über die dritte Signalstromleitung 6 fließende Strom I_B wird durch den Transistor Q10 und den Widerstand R13 in einen konstanten Strom umgewandelt. Da zu diesem Zeitpunkt die gleiche Strommenge über die beiden Kollektoren des ersten Hehrkollektortransistors QI3 geleitet wird, kann vorausgesetzt werden, daß der Strom (I_Q+^I), der durch die erste Signalstromleitung 2 fließt, eine Größe entsprechend derjenigen des Vorspannstroms I_ß besitzt. Der über die zweite Signalstromleitung 4 geleitete Strom (Iq-^I) wird praktisch auf Null reduziert, weil sich der zweite Transistor Q12 im Sperrzustand befindet. Infolgedessen gilt die folgende Gleichung:

l_o und

¹B= ²¹O

Wenn die Eingangsklemme 10 mit der Klemme 26 verbunden wird, um an Masse gelegt zu werden, werden die beiden Transistoren Q11 und Q12 durchgeschaltet, so daß gleich große Ströme über diese Transistoren fließen können. Da zu diesem Zeitpunkt gleich große Ströme durch die beiden Kollektoren des ersten Mehrkollektortransistors Q13 sowie diejenigen des zweiten Mehrkollektortransistors Q14 fließen, wird der über die Ver-

809846/0941

zweigung der zusammengeschalteten Kollektoren der beiden Transistoren Q11 und Q12 fließende Summenstrom auf einer der Größe des Vorspannstroms I_ entsprechenden Größe bzw. ^T;/ert stabilisiert. Infolgedessen wird der Strom I_Q zur ersten oignalstromleitung 2 geleitet, und der Strom I_Q fließt über die zweite Signalstromleitung 4. Zu diesem Zeitpunkt besitzt der Vorspannstrom die Größe 2Iq > und die Stromvariation bzw. -änderung ^I beträgt Null.

Wenn die Eingangsklemme 10 über die Klemme 28 mit der negativen Stromquelle -V verbunden wird, wird nur der zweite Transistor Q12 durchgeschaltet, so daß ein Strom mit der Größe 2Iq über die zweite Signalstromleitung 4 fließt, wodurch der über die erste Signalstromleitung 2 geleitete Strom praktisch auf Null geschaltet wird.

Wenn die erwähnten Stromänderungen auf erster und zweiter Signalstromleitung 2 bzw. 4 auftreten, zeigen die von den Ausgangsleitungen 16 und 18 gelieferten Ausgangsspannungen V₁ bzw. V₂ entsprechend der Größe dieser Stromänderungen einen (beliebigen) der drei vorgeschriebenen Zustände.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 werden Dioden D1 - D6 durch Zusammenschalten von Basis und Kollektor der einzelnen Transistoren Q21 - Q26 gebildet. Der Transistor Q21 entspricht dabei der Diode D1, während der Transistor Q22 der Diode D2, der Transistor Q23 der Diode D3, der Transistor Q24 der Diode D4, der Transistor Q25 der Diode D5 und der Transistor Q26 der Diode D6 entspricht. Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 3 dadurch, daß der in Diodenschaltung vorliegende Transistor Q26 mit seinem Emitter an die Klemme 22 der negativen Stromquelle -V angeschlossen ist.

Im folgenden ist anhand von Fig. 5 der Fall beschrieben, in

809846/0941

welchem der vorstehende beschriebene Schalterkreis nach Fig. 4 zusammen mit den anderen Schaltungen eines Hagnetbandgeräts, beispielsweise den Schaltungen für Aufnahme, Wiedergabe und Stummschaltung, integriert ist. Die Eingangsklemme 10 des Schalterkreises 30 ist anpie Sammelklemme 36 eines Schalters 34 über eine Integrationsschaltung 32 angeschlossen. Letztere umfaßt in an sich bekannter Weise einen zwischen die Sammelklemme 36 und die Eingangsklemme 10 eingeschalteten Widerstand 38 sowie einen zwischen den Widerstand 38 und Masse eingeschalteten Kondensator 40. Der Betriebszustand, d.h. die Stellung des Schalters 34 kann dadurch umgeschaltet werden, daß die Sammelklemme 36 selektiv mit einer an die positive Stromklemme +V angeschlossenen Klemme 42 oder mit einer an Masse liegenden Klemme 44 verbunden wird. Die Ausgangsleitungen des Schalterkreises 30 sind mit einem Decodierer 46 verbunden. In Abhängigkeit von den drei vorbestimmten, durch die Ausgangssignale der beiden Ausgangsleitungen 16 und 18 dargestellten Zuständen liefert der Decodierer 46 selektiv ein Schiebesignal für die Ansteuerung einer Stummschaltung 48, ein Schiebesignal für die Betätigung einer Abspielschaltung 50 oder ein Schiebesignal zur Betätigung einer Aufnahmeschaltung 51. Der Schalterkreis 30, der Decodierer 46, die Stummschaltung 48, die Abspielschaltung 50 und die Aufnahmeschaltung 51 sind dabei sämtlich als integrierter Schaltkreis 52 auf einem einzigen Chip bzw. Plättchen angeordnet.

Wenn der Betriebszustand bzw. die Stellung des Schalters 34 bei der Schaltkreisanordnung gemäß Fig. 5 durch Umschalten der Verbindung der Sammelklemme 36 von der Masseklemme 44 auf die Klemme 42, die an die positive Stromquelle +V angeschlossen ist, geändert wird, wird ein Eingangssignal gemäß Flg. 6 an die Eingangsklemme 10 des Schalterkreises 30 im integrierten Schaltkreis 52 angelegt. Im folgenden sei angenommen, daß die Verbindung der Sammelklemme 36 mit der Klemme

809846/0941

42 beispielsweise dem Playback- bzw. Abspielzustand entspricht. In diesem Fall entspricht die Verbindung der Sammelklemme 36 mit der Klemme 44 dem Aufnahmezustand. Wenn die Sammelklemme 36 von der Klemme 42 auf die Klemme 44 umgeschaltet wird, tritt jedesmal zwangsläufig ein Stummschaltungs- bzw. Geräuschsperrenzustand auf. Der Grund hierfür ist folgender: Wenn die Sammelklemme 36 mit der Klemme 42 verbunden ist, liefert der Schalterkreis 30 eine Spannung Vn_E zur ersten Ausgangsleitung 16 und eine Spannung 3V_ßE zur zweiten Ausgangsleitung 18. Der Decodierer 46 aktiviert die Abspielschaltung 50 in Abhängigkeit von den Pegeln der Ausgangsspannungen der beiden Ausgangsleitungen 16 und 18. Wenn unter diesen Bedingungen die Sammelklemme 36 auf die Klemme 44 umgeschaltet wird, steigt die an der Eingangsklemme 10 anliegende Spannung nicht augenblicklich auf den Pegel +V an, sondern variiert allmählich beim Durchgang durch die Integrationsschaltung 32. Da an der Eingangsklemme 10 eine Spannung von etwa +v/2 anliegt, liefert der Schalterkreis 30 eine Spannung V-gg zur ersten Aus gangs leitung 16 und auf ähnliche * Spannung V_BE zur zweiten Ausgangsleitung 18. Bei Feststellung der Spannung der beiden Ausgangsleitungen 16, 18 betätigt der Decodierer 46 vorübergehend die Stumm- bzw. Geräuschsperrenschaltung 48.

Die an der Eingangsklemme 10 anliegende Spannung steigt innerhalb einer ausreichenden Zeitspanne nach der Verbindung der Sammelklemme 36 mit der Klemme 46, d.h. nach Ablauf einer bestimmten Verzögerungszeit, auf den Pegel +V an. Wenn die Spannung +V erreicht ist, liefert der Schalterkreis 30 eine Spannung 3V-g_E zur ersten Aus gangs leitung 16 und eine Spannung Vgg zur zweiten Ausgangsleitung 18.

Der integrierte Schaltkreis 52 führt zwangsläufig jedesmal dann einen Stummschaltungszustand ein, wenn vom Abspielzustand auf den Aufnahmezustand und umgekehrt umgeschaltet wird, und

* Weise eine

809846/0941

282Q416

er bietet zudem den Vorteil, daß dieses Umschalten über eine einzige Eingangsklemme bzw. einen einzigen Eingangsstift möglich ist.

Der erfindungsgemäße Schaiterkreis, der einen einzigen Eingangsstift aufweist und einen einfachen Schaltungsaufbau besitzt, eignet sich somit gut für die Ausbildung als integrierter Schaltkreis. Ersichtlicherweise braucht jedoch der erfindungsgemäße Schalterkreis nicht unbedingt aus einer integrierten Schaltung zu bestehen, vielmehr kann er ersichtlicherweise auch aus getrennten Bauteilen aufgebaut sein.

Wie vorstehend beschrieben, wird mit der Erfindung also ein einfach aufgebauter Schalterkreis geschaffen, welcher drei Ausgangssignale liefert, die ihrerseits die drei vorbestimmten bzw. vorgeschriebenen Betriebszustände in Abhängigkeit vom Pegel der an einer einzigen Eingangsleitung angelegten Gleichspannung darzustellen vermögen.

809846/0941

Claims

Patentansprüche

Schalterkreis, gekennzeichnet durch eine Stromquelle mit einer Eingangsleitung zur Aufnahme eines Eingangssignals, zwei Signalstromleitungen, die mit verschiedenen bzw. differentiellen Signalströmen (Iq+^I) bzw. (Iq-^I) beschickt werden, deren Gesamtgröße konstant bleibt und von denen der eine ein Inkrement +AC entsprechend einem Dekrement -£l des anderen besitzt, und mit einem konstanten Strom beschickten dritten Signalstromleitungen, durch zwei in entgegengesetzter Richtung zwischen die erste und die dritte Signalstromleitung parallel eingeschaltete Dioden, bei denen die Richtung des otromflusses entsprechend der Größe der Stromänderung /£ variiert, durch ein zweites Paar von in entgegengesetzter Richtung zwischen die zweite und die dritte Signalstromleitung eingeschalteten Dioden, bei denen die Stromflußrichtung entsprechend der Größe der Stromänderung &I variiert, durch zwei mit erster bzw. zweiter Signalstromleitung verbundene Konstantstromkreise zur Begrenzung der Größe oder Menge des Eingangsstroms auf den vorbestimmten Pegel und durch zwei Ausgangsleitungen, die mit erster bzw. zweiter Signalstromleitung verbunden sind und deren Ausgangsspannungspegel entsprechend der Richtung des durch das erste und das zweite Diodenpaar fließenden Stroms variiert.

- 2

vi/Bl/ro 809846/0941

/!820416 - ζ -

2. Schalterkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Konstantstromkreis zwei Transistoren aufweist, deren Kollektoren mit erster bzw. zweiter Signalstromleitung verbunden sind, während ihre Emitter zusammengeschaltet und ihre Basiselektroden gemeinsam mit einer Verzweigung zwischen erstem und zweitem Diodenpaar verbunden sind.

3. Schalterkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konstantstromkreis weiterhin eine zwischen die Verzweigung und die zusammengeschalteten Basiselektroden von erstem und zweitem Transistor eingeschaltete Diode aufweist.

4. Schalterkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der .Konstantstromkreis zudem eine zwischen die zusammengeschalteten Basiselektroden von erstem und zweitem Transistor und deren zusammengeschaltete Emitter eingeschaltete Diode auf v/eist.

5. ochalterkreis nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als integrierte Schaltung ausgebildet ist und daß die Dioden Transistoren sind, deren Basiselektroden und Kollektoren zusammengeschaltet sind.

6. Schalterkreis nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengeschalteten Emitter von erstem und zweitem Transistor an Masse liegen.

7. Schalterkreis nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengeschalteten Emitter von erstem und zweitem Transistor an eine negative Stromquelle angeschlossen sind.

809846/0941

^chalterkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle einen ersten Transistor, dessen Basis mit der Eingangsleitung des Schalterkreises verbunden ist und dessen Kollektor an eine positive Stromquelle angeschlossen ist, einen zv/eiten Transistor, dessen Basis an Hasse liegt und dessen Kollektor mit einer positiven Stromquelle verbunden ist, einen ersten Mehrkollektor-Transistor, dessen Emitter mit dem Emitter des ersten Transistors verbunden ist und dessen einer Kollektor an die erste Signalstromleitung angeschlossen ist, einen zweiten Hehrkollektor-Transistor, dessen Emitter mit dem Emitter des zweiten Transistors und dessen einer Kollektor mit der zweiten Signalstromleitung verbunden ist, während seine Basis an die Basis des ersten Hehrkollektor-Transistors angeschlossen ist, und einen dritten Transistor aufweist, dessen Kollektor mit den anderen Kollektoren und Basiselektroden von erstem und zweitem Mehrkollektor-Transistor verbunden ist, dessen Basis mit einer konstanten Vorspannung gespeist wird und dessen Emitter an die dritte Signalstromleitung angeschlossen ist.

9. Schalterkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an seine Eingangsleitung eine Integrationsschaltung angeschlossen ist.

809846/0941