DE2854000C2 - Schaltungsanordnung für eine schaltbare Konstantstromquelle für Lichtsender - Google Patents

Schaltungsanordnung für eine schaltbare Konstantstromquelle für Lichtsender

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DE2854000C2
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dzi
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Peter 7517 Waldbronn Peschke
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    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
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Description

——
stehenden Strom zu
Uzi~ UBi:
und im zweiten Fall zu
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus In F i g. 3 ist die Anode einer Lumineszenzdiode LED einer Glasfaserübertragungsstrecke mit dem Kollektor von (To) und die Kathode der LED mit dem Fußpunkt von (Uo) verbunden. In diesem Fall wird in die LED ein konstanter Strom der Größe eingeprägt.
Vorteilhaft an dieser Schaltung ist, daß der eingeprägte Strom nahezu unabhängig von Temperatur und Versorgungsspannung (Uo) ist. Die Funktion des Transistors (Tsp) wird später noch genauer erläutert.
Die in Fig. 1 dargestellte, an sich bekannte Doppelkonstantspannungsquelle kann als Haltekreis aufgefaßt und durch Kurzschließen einer der Zenerdioden (Dz\) und (Dzi) aufgetrennt bzw. durch kurzzeitiges Stromeinprägen in eine der Zenerdioden (Dz ι) oder (Dzi) wieder geschlossen werden. Dadurch können die vorher ausgeschalteten Spannungen (Uz.]) und (Uzi)
gleichzeitig wieder eingeschaltet werden. Dazu genügt es, in Fig.4 eine Zenerdiode über die Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors (Tz i) od^r über einen geeigneten Schalter kurzzeitig kurzzuschließen bzw. einen begrenzten Strom einer Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors (Tzi) oder über einen anderen geeigneten Schalter in eine Zenerdiode einzuprägen. Durch diese Erweiterung entsteht ein Speicherelement mit großer Hysterese und logischen Signalen, die auf das obere bzw. untere Potential der Versorgungsspannung bezogen sind und deren Amplitude durch die zugeordneten Zenerdioden festlegbar sind.
Durch die eben beschriebenen Mittel besteht die Möglichkeit, die in den F i g. 2 und 3 vorhandene und zur Konstantstromquelle erweiterten Doppelkonstantspannungsquellen schaltbar zu machen und dadurch den Strom durch die LED ein- und anzuschalten. Diese Schaltungsanordnung belastet jedoch die Versorgungsspannung (Uo) pulsförmig, weil im ausgeschalteten Zustand kein Strom fließt und mit Beginn des Einschalivorgangs sofort der volle Strom zur Verfügung stehen muß.
Der Transistor (T$p) in F i g. 3 ist mit seiner Emitter-Kollektorstrecke zur LED parallel geschaltet. Beim Ansteuern der Basis von (Tsp) mit einem positiven Spannungssprung wird (Tsp) leitend und übernimmt den vorher durch die LED fließenden Konstantstrom sofort in voller Höhe. (TSP) schließt die LED nahezu kurz, ohne die Versorgungsspannungsquelle (Uo) zu belasten. Durch einen negativen Spannungssprung an der 3asis von (Tsp)v/ird der vorher den Konstantstrom ableitende Transistor gesperrt, so daß der weiterhin fließende Konstantstrom sofort in voller Höhe von der LED übernommen werden kann. Auch durch diesen Vorgang wird die Versorgungsspannung nicht belastet, da es sich nur um eine Änderung der Stromverteilung in der Schaltung handelt, der Gesamtstrom in der Schaltung aber konstant bleibt.
Fig. 5 zeigt eine andere Erweiterung der in Fig. I dargestellten und bereits hinreichend beschriebenen Doppelkonstantspannungsquelle. Ein negativer Impuls -, /ra:n Emitter eines Transistors (Tt]), dessen Basis über einen Widerstand (Rb\) mit der positiven Seite der Versorgungsspannung U0 und dessen Kollektor mit der Kathode der Zenerdiode (Dz]) verbunden ist kann zunächst die Zenerdiode (Dz]) und anschließend die
ίο Zenerdiode (Dzi) stromlos machen und damit den Haltekreis auftrennen. Über einen negativen Impuls (IJ (F i g. 5) am Emitter eines Transistors (7Vj), dessen Basis über einen Widerstand (Rei) mit der positiven Seite der Versorgungsspannung U0 und dessen Kollektor mit der -, Anode der Zenerdiode (Dzi) verbunden ist, kann in die vorher stromlose Zenerdiode (Dzi) ein Strom eingeprägt werden. Danach fließt auch durch die Zenerdiode
(Dz]) ein Strom, der durch^^r—— bestimmt ist. Die
jo dadurch entstehende Zenerspannung (Uzt) erzeugt einen zusätzlichen Strom durch die Zenerdiode (Dy2),
der durch■
■ bestimmt ist. Dieser zusätzliche
Strom ersetzt den Ansteuerstrom über (Tt2) und
2; schließt den Haltekreis.
Durch die Alternative kann die in den Fig. 2 und 2 vorhandene und zur Konstantstromquelle erweiterte Doppelkonstantspannungsquelle ebenfalls schaltbar gemacht werden. Allerdings wird bei dieser Schaltungsart
in die Versorgungsspannungsquelle pulsförmig belastet.
Die Einrichtungen zum Ein- und Ausschalten des Stromes (ico)durch die LED nach F i g. 4 bzw. 5 können auch mit der Einrichtung in Fig. 3 kombiniert werden. so daß nur dann ein Strom durch die LED fließt, wenn
j-, sowohl die Konstantspannungsquelle über die Transistoren (Tz2) bzw. (Tt2) pulsförmig angesteuert als auch der Transistor (T,p) in Fi g. 3 gesperrt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Schaltungsanordnung mit einer Doppelkonstantspannungsquelle zur Erzeugung zweier gegenüber der Versorgungsspannung unabhängigen Konstantspannungen, wobei sich die eine Konstantspannung auf das untere und die andere Konstantspannung auf das obere Potential der Versorgungsspannung bezieht, mit einer Konstantspannungsquelle aus einem Transistor (71) mit einem Widerstand (Re i) im Emitterkreis, einer Reihenschaltung aus einer Zenerdiode (Dz\) und einem Widerstand (Re?) zur Erzeugung der Basisvorspannung, einer Zenerdiode (Dzi) im Kollektorzweig von (Ti) und einem zu (Ti) komplementären Transistor (T2), eier mit seiner Emitter-Kollektorstreckc in die Reihenschaltung von (Re2) und (Dzi) eingefügt wird, seine Basisvorspannung direkt an der Anode von (Dzi) abgreift und mit seinem Kollektor eine Stromeinprägung in (Dzi) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Doppelkonstantspannungsquelle durch Verbinden der Basis eines Transistors (Td) mit der Anode von (Dzi) und Anschluß eines Emitterwiderstandes (Red) an die positive Seite der Versorgungsspannung (Uo) eine Konstantstromquelle gebildet wird (F i g. 2), daß durch einen Transistor (Tzi) zur Überbrückung der Zenerdiode (Dz\) und durch einen Transistor (Tzi) zur Stromeinprägung in die Zenerdiode (Dzi) die Konstantstromquelle schaltbar wird, daß an die Konstantstromquelle eine Lumineszenzdiode (LED) einer Glasfaserübertragungsstrecke angeschlossen ist, wobei die Lumineszenzdiode (LED) in Flußrichtung zwischen Kollektor des Transistors (Td) und dem Bezugspotential der Versorgungsspannung (Uo) angeordnet ist, daß parallel zur Anoden-Kathodenstrecke der Lumineszenzdiode (LED) eine durchschaltbare Emitter-Kollektorstrecke eines weiteren Transistors (Tsp) angeschlossen ist, so daß der Strom durch die Lumineszenzdiode (LED) durch den Schaltzustand der Konstantstromquelle und der Emitter-Kollektorstrecke des weiteren Transistors (Tsp^bestimmt wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Transistoren (Tz\) und (Tzi) in F i g. 4 durch Verbinden des Kollektors eines Transistors (Th) mit der Kathode der Zenerdiode (Dz \), Verbinden der Basis von (Tn) über einen Widerstand (Rb \) mit der positiven Seite der Versorgungsspannung (Uo) und Verbinden des Kollektors eines Transistors (Tri) mit der Anode der Zenerdiode (Dzi), Verbinden der Basis von (Tri) über einen Widerstand (Rei) mit der positiven Seite von (Uo) die Konstantstromquelle zur Ansteuerung einer LED schaltbar gemacht wird (F i g. 5).
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Transistors (To) auch mit dem Emitter von (Ti) verbunden werden kann, wobei an der Basis von (To) anstatt (Uzi) eine um (Uni;) verringerte Vorspannung anliegt.
den Patentschriften DE-PS 9 19 125 »Zweifach stabile Kreise mit Transistoren, FR-PS 20 38 759 »Dispositiv reference de tension« und aus der Zeitschrift Instruments and Experimental Techniques, 1974, Vol. 17, Nr.
4, Pt. 2, S. 1096 und 1097 »Comensation of the temperature instability of a reference-voltage source by means of a current« bekannt ist.
Die in den drei Druckschriften angegebenen Schaltungsanordnungen beziehen sich ausschließlich auf Konstantspannungsquellen, die jedoch nicht zur Ansteuerung einer LED von Glasfaserübertragungsstrekken geeignet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit einer derartigen Konstantspannungsquelle eine schaltbare Konstantstromquelle zu bilden, die zum Ansteuern einer LED einer Glasfaserübtrtragungsstrecke dient.
Die Schaltbarkeit von bistabilen Kippschaltungen ist z.B. aus der DE-OS 19 08115 »Schaltungsanordnung nach Art einer bistabilen Kippschaltung« an und für sich bekannt, dient in diesem Fall jedoch vollkommen anderen Zwecken.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 gelöst.
Die Schaltungsanordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in F i g. 1 dargestellt. Sie besteht aus zwei an sich bekannten ineinandergeschalteten Konstantspannungsquellen, mit dem Transistor (Ti), den Zenerdioden (Dzi), (Dzi), dem Widerstand (RE\) und dem zu (Ti) komplementären Transistor (Ti), den Zenerdioden (Dζ\), (Dzi) und dem Widerstand (Rti). Die beiden Konstantspannungsquellen unterstützen sich gegenseitig in ihrer stabilisierenden Wirkung, weil jeweils die eine vorstabilisierte Konstantspannungsquelle als Referenzspannung für die andere Konstantspannungsquelle dient.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 2-5 dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine Erweiterung der Doppelkonstantspannungsquelle zu einer Konstantstromquelle, wie sie vorteilhaft zur Ansteuerung einer LED einer Glasfaserübertragungsstrecke verwendet werden kann. Dazu wird die Basis eines PNP-Transistors (Ty entweder mit dem Emitter von (Ti) oder mit der Anode von (Dzi) verbunden. Ein Widerstand (Red) zwischen Emitter von (Td) und dem positiven Potential von (LO) bestimmt im ersten Fall den am Kollektor von (To) zur Verfügung
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