DE2850044B1 - Schaltungsanordnung mit zumindest einer lichtemittierenden Diode - Google Patents

Description

• Aus den Figuren ist zu ersehen, daß zwischen zwei Spannungsabgriffen U1, Masse und U2, Masse je eine Serienschaltung 4, 5 vorgesehen ist. Die Größe der
• Spannungen U t und U2 braucht hierbei nicht übereinzustimmen. Die erste Serienschaltung 5 besteht aus einem ohmschen Widerstand R 1 und einer lichtemittierenden Diode D. Die zweite Serienschaltung 4 besteht aus zwei Transistoren T1 und T2, die mit ihren Kollektor-Emitterstrecken gleichgerichtet zwischen U 1 und Masse geschaltet sind. Die Verbindungspunkte 1, 2 der Elemente der beiden Serienschaltungen 4, 5 sind durch einen Querzweig 3 verbunden, der durch einen von einem Kondensator C überbrückten ohmschen Widerstand R2 gebildet wird. Die Transistoren T1 und T2 können über ihre Eingänge El und E2 zwischen einem niederohmigen und einem hochohmigen Zustand ihrer Kollektor-Emitterstrecken umgeschaltet werden.
• Die an den Eingängen El und E2 wirksamen Steuerspannungen sind stets gegenphasig. Es ist also jeweils entweder der Transistor T1 oder der Transistor T2 mit seiner Kollektor-Emitterstrecke in den niederohmigen Zustand geschaltet, wobei sich der jeweils andere Transistor der Serienschaltung 4 mit seiner Kollektor-Emitterstrecke im hochohmigen Zustand befindet. Auf diese Weise wird der Verbindungspunkt 1 zwischen den beiden Transistoren T1 und T2 abwechselnd das Massepotential oder das Potential am Spannungsabgriff Ul annehmen.
• In der ersten Serienschaltung 5 kann die lichtemittierende Diode D entweder zwischen dem Verbindungspunkt 2 dieser Serienschaltung und Masse liegen, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 oder zwischen dem Verbindungspunkt 2 und dem Spannungsabgriff U2 angeordnet sein, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 der Fall ist.
• Wenn der Schalttransistor T1 gesperrt ist, so liegt bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 der Querzweig 3 mit dem Verbindungspunkt 1 an Masse. Dadurch ist der ohmsche Widerstand R 2 parallel zur Diode D geschaltet. Bei entsprechender Abstimmung der Widerstandswerte des Widerstandes R 1 und des Widerstandes R2 wird dadurch die Spannung U2 so aufgeteilt, daß die am Widerstand R 2 abfallende Spannung geringer ist, als die Schwellspannung der Diode D, so daß über die Diode Dkein nennenswerter Strom fließen kann. Die Diode D ist daher abgeschaltet und kann kein Licht emittieren.
• Wird der Transistor T2 im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 gesperrt, so wird der Schaltungspunkt 1 auf das Potential der Spannung U1 gebracht. Nun liegt der Widerstand R 2 quasi-parallel zum Widerstand R 1, so daß die Diode D sowohl vom Spannungsabgriff U2 als auch vom Spannungsabgriff U 1 her gespeist wird.
• Hierbei addiert sich der über den Widerstand R 1 fließende Strom dem durch den Schaltungstransistor T1 fließenden Strom. Die Diode D erhält auf diese Weise mehr Strom, als sie erhalten würde, wenn der Transistor T1 unmittelbar als Schalttransistor in den Diodenstromkreis eingefügt sein würde. Um beim Umschalten der Transistoren T1 und T2 keine durch den Widerstand R 2 und durch parasitäre, nicht dargestellte Stromkreiskapazitäten verursachte Schaltverzögerung zu erhalten, ist der Kondensator C im Querzweig 3 vorgesehen, der bei jedem Umschalten der Transistoren den Widerstand R 2 überbrückt.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist bei gesperrtem Schalttransistor T1, der hier zwischen dem Verbindungspunkt 1 und Masse liegt, der Querzweig 3 der Diode D dadurch quasi-parallelgeschaltet, daß das Potential des Spannungsabgriffes U 1 am Verbindungspunkt 1 liegt und über den Widerstand R2 auf den Verbindungspunkt 2 der Serienschaltung 5 übergreift.
• Hierbei ist es möglich, das Potential am Verbindungspunkt 2 so einzustellen, daß die Spannung zwischen dem Verbindungspunkt 2 und dem Spannungsabgriff U2 kleiner als die Schwellspannung der Diode D ist. Die Diode D sperrt daher und kann nicht zur Lichtemission angeregt werden.
• Ist im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 der Transistor T2 gesperrt, so wird der Querzweig 3 dem Widerstand R 1 parallelgeschaltet. Der durch die Diode D fließende Strom kann sich dadurch auf den Widerstand R 1 und den Widerstand R 2 bzw. den Schalttransistor T1 aufteilen. Auch in diesem Fall braucht der Schalttransistor T1 nicht den gesamten Diodenstrom im eingeschalteten Zustand der Diode Dzu bewältigen, da ein Teil des Diodenstromes über R 1 nach Masse fließt.
• In den Figuren nicht dargestellt ist die Möglichkeit, mehrere Schaltungsteile, die aus der Serienschaltung 4, also den Transistoren T1 und T2, sowie dem Querzweig 3 bestehen, parallel zueinander an den Verbindungspunkt 2 der Serienschaltung 5 anzuschließen. Auf diese Weise kann z. B. eine UND-Schaltung realisiert werden, bei geeigneter Wahl des Wertes des Widerstandes R 2, da zB. bei zwei derart an den Verbindungspunkt 2 angeschlossenen Schaltungsteilen das Potential des Verbindungspunktes 2 erst dann eine Abschaltung der Diode D bewirkt, wenn beide Transistoren T1 (Schaltungsbeispiel nach Fig. 1) der beiden an den Verbindungspunkt 2 angeschlossenen Schaltungsteile gesperrt sind.
• Zusammenfassung Zum Ein- und Ausschalten einer LED mittels relativ stromarmer Schalttransistoren sind zwei in Serie geschaltete, gegenphasig gesteuerte Transistoren einer Serienschaltung aus einem ohmschen Widerstand und der LED derart parallelgeschaltet, daß ein zwischen die Verbindungspunkte der Serienelemente eingefügter weiterer ohmscher Widerstand abwechselnd entweder die Diode unter deren Schwellschaltung »shunted« oder dieser zusätzlichen Speisestrom zuführt.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung mit zumindest einer lichtemittierenden Diode und wenigstens einem mit seiner Kollektor-Emitterstrecke durch ein Eingangssignal in einen hoch- bzw. niederohmigen Zustand steuerbaren Schalttransistor, bei der die Diode lediglich im niederohmigen Zustand des Schalttransistors zur Lichtemission angeregt ist, d a d u r c h g e k e n n z e ich n e t, daß eine erste Serienschaltung (5), bestehend aus der lichtemittierenden Diode (D) und einem ersten ohmschen Widerstand (R 1) und eine zweite Serienschaltung (4), bestehend aus dem Schalttransistor (T1) und einem weiteren gleichartigen Transistor (T2), der von einem zum Steuersignal gegenphasigen Signal ansteuerbar ist, vorgesehen sind, daß zwischen die Verbindungspunkte (1, 2) der Elemente (T1, T2; R 1, D) der ersten und der zweiten Serienschaltung ein Querzweig (3) mit einem weiteren ohmschen Widerstand (R 2) eingefügt ist und daß die Widerstandswerte der beiden ohmschen Widerstände (R 1, R 2) und die an den beiden Serienschaltungen wirksamen Spannungen (U1, U2) so aufeinander abgestimmt sind, daß bei gesperrtem Schalttransistor (T1) die an der Diode (D) liegende Spannung kleiner als deren Schwellspannungen ist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Querzweig (3) ein den weiteren ohmschen Widerstand (R 2) überbrückender Kondensator (C)vorgesehen ist.
3. 3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungspunkt (2) der Elemente (D, R1) der ersten Serienschaltung (5) mehrere jeweils aus den beiden Transistoren (T1, T2) und einem Querzweig (3) bestehende Schaltungsteile angeschaltet sind.

   Dic Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit zumindest einer lichtemittierenden Diode und wenigstens einem mit seiner Kollektor-Emitterstrecke durch ein Eingangssignal in einen hoch- bzw. niederohmigen Zustand steuerbaren Schalttransistor, bei der die Diode lediglich im niederohmigen Zustand des Schalttransistors zur Lichtemission angeregt ist.

   In der Nachrichtenübertragungstechnik werden lichtemittierende Dioden (LED's) unter anderem dazu verwendet, um als Lichtsender optische Signale z. B. in Lichtwellenleiterübertragungsstrecken einzuspeisen.

   Hierzu muß eine solche lichtemittierende Diode im Rhythmus der zu übertragenden optischen Signale ein-und ausgeschaltet werden. Dies erfolgt durch entsprechende Unterbrechungen des Stromkreises, in den die Diode eingefügt ist. Ist die Diode stromdurchflossen, so befindet sie sich im angeregten Zustand und emittiert Licht. Wird der Strom abgeschaltet, so wird die Lichtaussendung unterbrochen. Um eine möglichst große Intensität des von der Diode abgestrahlten Lichtes zu erhalten, wählt man als Betriebsstrom für die Diode den gerade noch maximal zulässigen Strom.

   Hierbei kann es vorkommen, daß dieser maximale Diodenstrom von dem zum Aus- und Einschalten der Lichtemission in den Stromkreis der Diode eingefügten Schalttransistor nicht verarbeitet werden kann, da die Daten von Diode und Transistor zumindest in dieser Hinsicht nicht übereinstimmen. Man könnte nun mehrere Transistoren parallel zueinander in den Speisestromkreis der Diode einfügen und damit größere Ströme ein- und ausschalten, als dies mit nur einem Transistor möglich ist. Hierbei kann es jedoch zu einer unerwünschten unsymmetrischen Belastung der Transistoren kommen.

   Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß einer lichtemittierenden Diode der maximal zulässige Betriebsstrom zugeführt werden kann, ohne zum Ein- und Ausschalten der Lichtemission der Diode Transistoren verwenden zu müssen, deren maximal zulässiger Betriebsstrom gleich oder größer ist, als der der Diode und ohne daß mehrere Transistoren mit geringerem maximal zulässigen Betriebsstrom zueinander parallel in den Speisestromkreis der Diode eingefügt w erden müssen.

   Erfindungsgemäß ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß eine erste Serienschaltung, bestehend aus der lichtemittierenden Diode und einem ersten ohmschen Widerstand und eine zweite Serienschaltung, bestehend aus dem Schalttransistor und einem weiteren gleichartigen Transistor der von einem zum Steuersignal gegenphasigen Signal ansteuerbar ist, vorgesehen sind, daß zwischen die Verbindungspunkte der Elemente der ersten und der zweiten Serienschaltung ein Querzweig mit einem weiteren ohmschen Widerstand eingefügt ist und daß die Widerstandswerte der beiden ohmschen Widerstände und die an den beiden Serienschaltungen wirksamen Spannungen so aufeinander abgestimmt sind, daß bei gesperrtem Schalttransistor die an der Diode liegende Spannung kleiner als deren Schwellspannung ist.

   Auf diese Weise bildet die lichtemittierende Diode einen Zweig einer nichtabgeglichenen Brücke, deren Querzweig von den beiden Transistoren abwechselnd entweder der Diode als Nebenschlußwiderstand quasiparallelgeschaltet wird oder als zusätzliche Stromquelle für die Diode geschaltet wird. Dadurch erhält die Diode im eingeschalteteten Zustand des Diodenstromkreises mehr Strom, als den maximal zulässigen Betriebsstrom des Schalttransistors.

   In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß im Querzweig ein den weiteren ohmschen Widerstand überbrückender Kondensator vorgesehen ist.

   Auf diese Weise wird verhindert, daß infolge parasitärer, im Stromkreis vorhandener Kapazitäten bei höheren Schaltfrequenzen sich störende Ein- bzw.

   Ausschaltverzögerungen der Dioden-Lichtemission bemerkbar machen können.

   Schließlich ist im Rahmen der Erfindung noch vorgesehen, daß an den Verbindungspunkt der Elemente der ersten Serienschaltung mehrere jeweils aus den beiden Transistoren und einem Querzweig bestehende Schaltungsteile angeschaltet sind.

   Auf diese Weise lassen sich vorteilhaft mehrere Eingangssignale logisch miteinander bezüglich des optischen Signals der lichtempfindlichen Diode verknüpfen.

   Nachfolgend werden anhand von zwei Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung noch näher erläutert.