DE2854248B1 - Transistorisierte Leistungsstufe fuer insbesondere in Fernsprechanlagen verwendete Schaltverstaerker - Google Patents

Description

• Der Transistor T2 schaltet die Last L, die beispielsweise ein Relais oder eine Vielzahl von Relais darstellen kann. DerTransistor T1 ergänzt in bekannter Weise die Funktion des die größere Leistung verarbeitenden Transistors T2. Mit dem Durchschalten des Transistors T2 wird die Ausgangslast L, die unmittelbar an dem negativen Pol der Betriebsspannung UB geschaltet ist, gesteuert. Die Eingangssteuerspannung UE für den Transistor T1 wird ebenfalls von dem negativen Pol der Betriebsspannung UB abgeleitet. Es ist keine zusätzliche positive Versorgungsspannung für den Schaltverstärker erforderlich. Durch den Widerstand R 2 wird erreicht, daß eine mögliche Aufsteuerung des Transistors T2 durch eventuell vorhandene Restströme sicher unterbunden ist. Die gegen das als Bezugspotential für die Betriebsspannung vorhandene Erdpotential geschaltete Zenerdiode ZD dient zum Schutz des Ausgangsleistungstransistors gegen Spitzen der Abschaltespannung. Diese Diode begrenzt in Zenerrichtung die auftretende Abschaltespannung auf den für den Transistor zulässigen Wert der Spannung zwischen Kollektor und Emitter und verhindert andererseits bei der Beanspruchung in Durchlaßrichtung unzulässigen Inversbetrieb der Endstufe. Dieser könnte beispielsweise durch positive Überschwinger hervorgerufen werden. Der Widerstand R 1 stellt den Basiswiderstand des Treibertransistors T1 dar, über den
• also sichergestellt wird, daß bei fehlender Ansteuerspannung UE dieser Transistor im gesperrten Zustand verharrt.
• Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Steuern einer an den negativen Pol der Betriebsspannung insbesondere in Fernsprechanlagen abgeschalteten Last, z. B. Relais, durch das Ausgangspotential einer im Schaltbetrieb arbeitenden transistorisierten Leistungsstufe, wobei dem anderen Pol der Betriebsspan- nung Erdpotential entspricht. Der ausgangsseitig unmittelbar mit der Last (L) verbundene Ausgangsleistungstransistor (T2) stellt einen Transistor vom npn-Typ dar, der nach Art einer Darlington-Schaltung mit einem dazu komplementären Transistor (T1), der mit von der negativen Betriebsspannung ableitbaren Ansteuerspannung (UE) beaufschlagt wird, verknüpft ist. Bezogen auf den Ausgangsleistungstransistor (T2) ist seine Kollektorelektrode mit der Emitterelektrode und seine Basiselektrode mit der Kollektorelektrode des anderen Transistors (Tl) verbunden.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Schaltungsanordnung zum Steuern einer an den negativen Pol der Betriebsspannung insbesondere in Fernsprechanlagen angeschalteten Last, z. B. Relais, durch das Ausgangspotential einer im Schaltbetrieb arbeitenden transistorisierten Leistungsstufe, wobei dem anderen Pol der Betriebsspannung Erdpotential entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgangsseitig unmittelbar mit der Last verbundene Ausgangsleistungstransistor (T2) einen Transistor vom npn-Typ darstellt, der nach Art einer Darlington-Schaltung mit einem dazu komplementären Transistor (T1), der mit von der negativen Betriebsspannung ableitbaren Ansteuerspannung (UE) beaufschlagt wird, verknüpft ist, so daß bezogen auf den Ausgangsleistungstransistor (T2) seine Kollektorelektrode mit der Emitterelektrode und seine Basiselektrode mit der Kollektorelektrode des anderen Transistors (T 1) verbunden ist.

   Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Steuern einer an den negativen Pol der Betriebsspannungsquelle, insbesondere in Fernsprechanlagen angeschalteten Last, z. B. Relais, durch das Ausgangspotential einer im Schaltbetrieb arbeitenden transistorisierten Leistungsstufe, wobei dem anderen Pol der Betriebsspannung Erdpotential entspricht.

   In Fernsprechanlagen sind Leistungsverstärker für die vielfältigsten Aufgaben erforderlich. Als Beispiel seien die Ausgangsverstärker eines elektronischen Zeittaktgebers genannt, über die die in den Leitungen liegenden Zählimpulsgeber mit Zeittakten versorgt werden. Im Zusammenhang damit sind über den Verstärkerausgang Lasten, wie sie beispielsweise die einer Gebührenzone zugeordneten Anschalterelais darstellen, zu steuern.

   Die verwendeten Verstärker müssen hierzu für eine ausreichende Ausgangsleistung dimensioniert sein. Die zu steuernde Last ist im allgemeinen gegen den negativen Pol der vorhandenen Betriebsspannungsquelle geschaltet. Normalerweise werden Transistoren vom pnp-Typ in der Ausgangsleistungsstufe von derartigen Schaltverstärkern verwendet. Beim Einsatz von Transistoren des npn-Typs in der Ausgangsstufe wird eine zusätzliche, gegenüber dem auf Erdpotential geschalteten Pol der vorhandenen Betriebsspannungsquelle positive Versorgungsspannung für den Verstärker erforderlich. Dies muß gegebenenfalls mit Hilfe eines Umrichters gewonnen werden.

   Um für bestimmte Lastfälle eine ausreichendc Leistung einer Ausgangsstufe zu erhalten, ist es bekannt, eine derartige Stufe in der sogenannten Darlington-Schaltung aufzubauen, bei der mindestens zwei Transistoren in geeigneter Weise unmittelbar miteinander gekoppelt sind. In den herkömmlichen, standardisierten Ausführungsformen sind die hierfür vorgesehenen Transistoren vom jeweils gleichen Transistortyp. In Lastfällen wie sie beispielsweise bei der Steuerung von bestimmten Kleinrelais vorliegen, wäre im Hinblick auf ein sicheres Abfallen die Anwendung von npn-Transistoren günstiger, die jedoch die Bereitstellung einer positiven Versorgungsspannung erforderlich machen.

   Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Ausgangsstufe für einen Schaltverstärker anzugeben, die an die für den Einsatz in Fernsprechanlagen vorgegebenen Bedingungen optimal angepaßt ist.

   Dies wird dadurch erreicht, daß der ausgangsseitig unmittelbar mit der Last verbundene Ausgangsleistungstransistor einen Transistor vom npn-Typ darstellt, der nach Art einer Darlington-Schaltung mit einem dazu komplementären Transistor, der mit von der negativen Betriebsspannung ableitbaren Ansteuerspannung beaufschlagt wird, verknüpft ist, so daß bezogen auf den Ausgangsleistungstransistor seine Kollektorelektrode mit der Emitterelektrode und seine Basiselektrode mit der Kollektorelektrode des anderen Transistors verbunden ist.

   Durch die Ansteuerung des npn-Ausgangsleistungstransistors mit dem dazu komplementären Transistor als Treibertransistor ist ein Betrieb des Verstärkers ausschließlich mit der negativen Betriebsspannung möglich. Insbesondere im Hinblick auf die Ansteuerung in bestimmten Lastfällen ist die Anwendung eines npn-Ausgangstransistors von Vorteil. Da diese Transistoren in der Regel gegenüber vergleichbaren pnp-Transistortypen kleinere Restströme aufweisen, ist damit ein sicheres Abfallen von Relais, die einen sehr kleinen Abschaltestrom erfordern, gewährleistet. Da npn-Leistungstransistoren kostengünstiger sind als vergleichbare pnp-Transistortypen, wirkt sich dies insbesondere dann vorteilhaft aus, wenn in einem in einer Fernsprechanlage einzusetzenden Gerät eine Vielzahl derartiger Ausgangsstufen erforderlich ist. Dies wäre beispielsweise bei einem für die automatische Gebührenerfassung eine Vielzahl von Zeittakten liefernden Zeittaktgeber der Fall. Für die Zeitimpulszählung ist eine hohe Zuverlässigkeit bei der Ausgabe von Zeittakten notwendig, die durch die größere Robustheit des npn-Endstufentransistors im gesamten Durchbruchgebiet erreicht wird.

   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Ausgangsstufe dargestellt. Sie besteht aus dem pnp-Transistor T1, der mit dem npn-Ausgangsleistungstransistor T2 nach Art einer Darlington-Schaltung verknüpft ist.