DE3004829B1

DE3004829B1 - Elektronisches,beruehrungslos arbeitendes Schaltgeraet

Info

Publication number: DE3004829B1
Application number: DE19803004829
Authority: DE
Inventors: Robert 7995 Neukirch Buck; Ingo-Siegurd 7990 Friedrichshafen Czech
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 1980-02-09
Filing date: 1980-02-09
Publication date: 1981-09-10
Also published as: FR2475825A1; DE3004829C2; GB2069141A; IT1149873B; US4336491A; JPS56115033A; IT8026961A0; SE8006316L; GB2069141B

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät, bestehend aus einem von außen beeinflußbaren Oszillator, aus einem dem Oszillator nachgeschalteten Demodulator, ggf. aus einem dem Demodulator nachgeschalteten Schaltverstärker, aus einem von dem Oszillator über den Demodulator — und ggf. über den Schaltverstärker — steuerbaren elektronischen Schalter, z. B. einem Transistor, einem Thyristor oder einem Triac, und gegebenenfalls aus einer Speiseschaltung zur Erzeugung einer Hilfsspannung für den Oszillator, für den Demodulator und ggf. für den Schaltverstärker, wobei der Demodulator eine Referenzspannungsquelle, einen Differenzverstärker, einen Schalttransistor, einen Ladewiderstand und einen Ladekondensator aufweist und wobei der erste Eingang des Differenzverstärkers an den Ausgang des Oszillators, der zweite Eingang des Differenzverstärkers an die Referenzspannungsquelle, die Basis des Schalttransistors an den Ausgang des Differenzverstärkers, der Kollektor des Schalttransistors über den Ladewiderstand an die Hilfsspannung und der Ladekondensator an den Kollektor des Schalttransistors angeschlossen sind.

Elektronische Schaltgeräte der zuvor beschriebenen Art, die also kontaktlos ausgeführt sind, werden in zunehmendem Maße anstelle von elektrischen, mechanisch betätigten Schaltgeräten, die kontaktbehaftet ausgeführt sind, in elektrischen Meß-, Steuer- und Regelkreisen verwendet. Hinsichtlich der Beeinflussung des Oszillators wird dabei zwischen induktiver und kapazitiver Beeinflussung unterschieden. Bei elektronischen, berührungslos arbeitenden Schaltgeräten der eingangs beschriebenen Art mit induktiver Beeinflussung des Oszillators gilt für den Oszillator, solange ein

Metallteil einen vorgegebenen Abstand noch nicht erreicht hat, K ■ V=I mit K— Rückkopplungsfaktor und V= Verstärkungsfaktor des Oszillators, d.h. der Oszillator schwingt Erreicht das entsprechende Metallteil den vorgeschriebenen Abstand, so führt die zunehmende Bedämpfung des Oszillators zu einer Verringerung des Verstärkungsfaktors V, so daß K ■ V< 1 wird, d. h. der Oszillator hört auf zu schwingen. Bei elektronischen, berührungslos arbeitenden Schaltgeräten der eingangs beschriebenen Art mit kapazitiver Beeinflussung des Oszillators gilt für den Oszillator, solange ein Ansprechkörper die Kapazität zwischen einer Ansprechelektrode und einer Gegenelektrode noch nicht hinreichend vergrößert hat, also einen vorgegebenen Abstand noch nicht erreicht hat, K ■ V< 1, d. h. der Oszillator schwingt nicht. Erreicht der Ansprechkörper den vorgegebenen Abstand, so führt die steigende Kapazität zwischen der Ansprechelektrode und der Gegenelektrode zu einer Vergrößerung des Rückkopplungsfaktors K, so daß K-V=I wird, d.h. der Oszillator beginnt zu schwingen. Bei beiden Ausführungsformen wird abhängig von den unterschiedlichen Zuständen des Oszillators der elektronische Schalter, z.B. ein Transistor, ein Thyristor oder ein Triac, gesteuert.

Elektronische, berührungslos arbeitende Schaltgeräte sind anfangs mit einer Reihe von Problemen behaftet gewesen, — gemessen an elektrischen, mechanisch betätigten Schaltgeräten, nämlich u. a. mit den Problemen »Erzeugung einer Hilfsspannung für den Oszillator, jo für den Demodulator und gegebenenfalls für den Schaltverstärker«, »Ausbildung des Oszillators«, »Ausbildung des Demodulators und des Schaltverstärkers«, »Einschaltimpulsverhinderung«, »Kurzschlußfestigkeit«. Mit diesen Problemen und deren Lösungen (und mit anderen bei elektronischen, berührungslos arbeitenden Schaltgeräten relevanten Problemen und deren Lösungen) befassen sich z.B. die deutschen Offenlegungsschriften bzw. Auslegeschriften bzw. Patentschriften 19 51 137, 19 66 178, 19 66 213, 20 36 840, 21 27 956,

22 03 038, 22 03 039, 22 03 040, 22 03 906, 23 30 233,

23 31732, 23 56 490, 2613 423, 26 16 265, 22 16 773, 26 28 427 und 27 11 977.

Bei elektronischen, berührungslos arbeitenden Schaltgeräten der in Rede stehenden Art muß die Tatsache, ob der Oszillator schwingt oder nicht schwingt, gleichsam umgesetzt werden in ein Steuersignal, mit dem der steuerbare elektronische Schalter angesteuert wird — so daß dieser leitend ist oder sperrt. Das heißt, daß aus der bei schwingendem Oszillator am Ausgang des Oszillators anstehenden Wechselspannung — hochfrequente Oszillatorausgangsspannung — eine Gleichspannung — Steuersignal für den elektronischen Schalter — abgeleitet werden muß, — und zwar eine Gleichspannung bestimmter Spannungshöhe, wenn die am Ausgang des schwingenden Oszillators anstehende Wechselspannung eine bestimmte Spannungshöhe überschreitet

Bei einem bekannten elektronischen, berührungslos arbeitenden Schaltgerät, bestehend aus einem von außen beeinflußbaren Oszillator, aus einem dem Oszillator nachgeschalteten Demodulator, aus einem dem Demodulator nachgeschalteten Schaltverstärker, aus einem von dem Oszillator über den Demodulator und über den Schaltverstärker steuerbaren elektronisehen Schalter, nämlich einem Thyristor, und aus einer Speiseschaltung zur Erzeugung einer Hilfsspannung für den Oszillator, für den Demodulator und für den Schaltverstärker (vgl. die DE-AS 19 51 137), wird bei schwingendem Oszillator die hochfrequente Oszillatorausgangsspannung über einen Auskoppeltransistor ausgekoppelt, mit Hilfe eines Gleichrichtertransistors gleichgerichtet und mit Hilfe eines dem Gleichrichtertransistor nachgeschalteten Ladekondensators geglättet. Das heißt, daß eine Einweggleichrichtung stattfindet und der dem Gleichrichtertransistor nachgeschaltete Ladekondensator den Spitzenwert der hochfrequenten Oszillatorausgangsspannung speichert Überschreitet der Spitzenwert der hochfrequenten Oszillatorausgangsspannung einen vorgegebenen Schwellwert, so wird über den nachgeschalteten Schaltverstärker der elektronische Schalter so angesteuert, daß er leitend wird, d. h. der Thyristor wird über die Zündelektrode gezündet.

Das zuvor beschriebene, aus der DE-AS 19 51 137 bekannte Schaltgerät und das eingangs beschriebene, aus der DE-PS 22 03 906 bekannte Schaltgerät sind mit dem Mangel behaftet, daß sie beide auf Störimpulse »ansprechen«. Damit ist gemeint, daß durch ungewollt, z. B. von außen kommende Störimpulse der Ladekondensator geladen wird, — so daß ein einzelner Störimpuls (mit hinreichender Energie) oder mehrere Störimpulse dazu führen können, daß der Ladekondensator auf einen über dem Schwellwert liegenden Spannungswert geladen wird — und der elektronische Schalter leitend wird, ohne daß der Oszillator schwingt. Das wird noch dadurch begünstigt, daß die Ladezeitkonstante für den Ladekondensator relativ klein, die Entladezeitkonstante dagegen relativ groß ist

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, das in Rede stehende elektronische, berührungslos arbeitende Schaltgerät in bezug auf den Demodulator zu verbessern, d. h. insbesondere so auszugestalten und weiterzubilden, daß Störimpulse nicht zu einem »Ansprechen« führen.

Das erfindungsgemäße elektronische, berührungslos arbeitende Schaltgerät, bei dem die zuvor hergeleitete Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet daß zwischen dem Kollektor des Schalttransistors und dem Ladekondensator ein Konstantstromnetzwerk vorgesehen ist und der Ladekondensator über das Konstantstromnetzwerk mit einem konstanten Ladestrom geladen oder mit einem konstanten Entladestrom entladen wird.

Der zuvor, ausgehend von dem aus der DE-PS 22 03 906 bekannten Schaltgerät, konkret beschriebennen Lehre der Erfindung liegt folgender allgemeiner Erfindungsgedanke zugrunde:

Wie weiter oben ausgeführt, hat bei elektronischen Schaltgeräten der in Rede stehenden Art der Demodulator die Aufgabe, aus der bei schwingendem Oszillator am Ausgang des Oszillators anstehenden Wechselspannung — hochfrequente Oszillatorausgangsspannung — eine Gleichspannung — Steuersignal für den elektronischen Schalter — abzuleiten, — und zwar eine Gleichspannung bestimmter Spannungshöhe, wenn die hochfrequente Oszillatorausgangsspannung eine bestimmte Spannungshöhe überschreitet Anders ausgedrückt soll detektiert werden, ob der Spitzenwert der hochfrequenten Oszillatorausgangsspannung größer als ein vorgegebener Schwellwert ist. Im Stand der Technik wird dazu — durch Einweggleichrichtung und Verwendung eines den Spitzenwert der ansonsten pulsierenden Gleichspannung speichernden Ladekondensators — der Spitzenwert der hochfrequenten Oszillatorausgangsspannung ermittelt und mit dem vorgegebenen

Schwellwert verglichen.

Erfindungsgemäß wird nun die Tatsache ausgenutzt, daß sich das Tastverhältnis — jedenfalls bei sinusförmigen Spannungen — mit dem Spitzenwert, also der Amplitude der hochfrequenten Oszillatorausgangsspannung ändert, wenn auf die Eingänge eines Differenzverstärkers einerseits die hochfrequente Oszillatorausgangsspannung, andererseits eine konstante Referenzspannung gegeben wird und wenn mit Tastverhältnis das Verhältnis des Zeitabschnittes Γι, bei der die hochfrequente Oszillatorausgangsspannung über der Referenzspannung liegt, zu dem Zeitabschnitt T₂, bei der die hochfrequente Oszillatorausgangsspannung unter der Referenzspannung liegt, gemeint ist. Erfindungsgemäß sind also nicht mehr der Spitzenwert der hochfrequenten Oszillatorausgangsspannung direkt detektiert, vielmehr wird als dem Spitzenwert der hochfrequenten Oszillatorausgangsspannung äquivalente Größe das zuvor erläuterte Tastverhältnis detektiert, — das praktisch nur größer als 1 oder kleiner als 1, aber nicht gleich 1 sein kann. Mit anderen Worten erfolgt das Ansteuern des elektronischen Schalters dann, wenn das zuvor erläuterte Tastverhältnis größer als 1 ist. Damit ist an die Stelle der Detektion des Spitzenwertes der hochfrequenten Oszillatorspannung die Feststellung getreten, ob das Verhältnis von zwei Zeitabschnitten, nämlich das Verhältnis des Zeitabschnittes Ti zum Zeitabschnitt T₂, größer oder kleiner als 1 ist. Diese Feststellung kann nun dadurch getroffen werden, daß der Ladekondensator während des Zeitabschnittes T\ mit einem konstanten Ladestrom / geladen und während des Zeitabschnittes T₂ mit einem konstanten Entladestrom / entladen wird. Ist das Tastverhältnis, also das Verhältnis des Zeitabschnittes Ti zu dem Zeitabschnitt T₂ größer als 1, so steigt der Spannungswert am Ladekondensator, bis er nach einigen Perioden den Schwellwert überschritten hat und der elektronische Schalter leitend wird. Ist dagegen das Tastverhältnis kleiner als 1, so erreicht der Spannungswert am Ladekondensator den Schwellwert nicht und der elektronische Schalter bleibt gesperrt.

Es sei hier mit Nachdruck darauf hingewiesen, daß der zuvor erläuterte allgemeine Erfindungsgedanke — Feststellung, ob das Tastverhältnis größer oder kleiner als 1 ist — konkret auch anders als durch das ständige Laden und Entladen eines Ladekondensators realisiert werden kann.

Nur dann, wenn man eine Doppelweggleichrichtung der hochfrequenten Oszillatorausgangsspannung vornimmt, ist ein Tastverhältnis größer als 1 möglich; bei einer Einweggleichrichtung der hochfrequenten Oszillatorausgangsspannung ist das Tastverhältnis immer kleiner als 1. Um nun auf eine aufwendige Doppelweggleichrichtung der hochfrequenten Oszillatorausgangsspannung verzichten zu können, kann man ein modifiziertes Tastverhältnis detektieren, wobei das modifizierte Tastverhältnis das Verhältnis des mit dem Faktor X (mit X größer als 1) multiplizierten Zeitabschnittes T\ zu dem Zeitabschnitt T₂ ist. Arbeitet man zur Feststellung des Tastverhältnisses mit dem zuvor erläuterten Laden und Entladen eines Ladekondensators, so erfolgt die Feststellung des modifizierten Tastverhältnisses dadurch, daß der Ladekondensator mit einem konstanten Ladestrom X · /geladen und mit einem konstanten Entladestrom / entladen wird. Dabei sollte X nicht größer als 2 sein, damit sich nämlich positive und negative Störimpulse nahezu kompensieren.

Bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät wird der elektronische Schalter nur dann leitend, wenn das Tastverhältnis (bzw. das modifizierte Tastverhältnis) über eine bestimmte Zeit größer als 1 ist Folglich

·:· können Störimpulse, auch Störimpulse mit relativ großer Energie und mehrere aufeinanderfolgende Störimpulse, praktisch das erfindungsgemäße Schaltgerät nicht zum »Ansprechen« bringen.
Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, den

i') zuvor erläuterten allgemeinen Erfindungsgedanken und das bisher konkret beschriebene erfindungsgemäße elektronische Schaltgerät auszugestalten und weiterzubilden, das im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.

Bei dem aus der DE-PS 22 03 906 bekannten elektronischen, berührungslos arbeitenden Schaltgerät weist der Demodulator eine Referenzspannungsquelle, einen Differenzverstärker, einen Schalttransistor, einen Ladewiderstand und einen Ladekondensator auf. Die Lehre der Erfindung läßt sich jedoch auch verwirklichen, wenn man auf den bei dem aus der DE-PS 22 03 906 bekannten elektronischen Schaltgerät vorgesehenen Schalttransistor verzichtet Also betrifft die Erfindung auch ein elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät, bestehend aus einem von außen beeinflußbaren Oszillator, aus einem dem Oszillator nachgeschalteten Demodulator, gegebenenfalls aus einem dem Demodulator nachgeschalteten Schaltverstärker, aus einem von dem Oszillator über

3d den Demodulator — und ggf. über den Schaltverstärker — steuerbaren elektronischen Schalter, z. B. einem Transistor, einem Thyristor oder einem Triac, und ggf. aus einer Speiseschaltung zur Erzeugung einer Hilfsspannung für den Oszillator, für den Demodulator und ggf. für den Schaltverstärker, wobei der Demodulator eine Referenzspannungsquelle, einen Differenzverstärker und einen Ladekondensator aufweist und wobei der erste Eingang des Differenzverstärkers an den Ausgang des Oszillators, der zweite Eingang des Differenzverstärkers an die Referenzspannungsquelle und der Ladekondensator an den Ausgang des Differenzverstärkers angeschlossen sind. Erfindungsgemäß ist dabei der Ladekondensator über einen den Ladestrom erzeugenden ersten Konstantstromgenerator an den Ausgang des Differenzverstärkers und an einen den Entladestrom erzeugenden zweiten Konstantstromgenerator angeschlossen. Folglich wird immer dann, wenn der Momentanwert der hochfrequenten Oszillatorausgangsspannung über der Referenzspannung liegt also während des Zeitabschnittes Ti, der Ladekondensator mit dem konstanten Ladestrom geladen, während immer dann, wenn der Momentanwert der hochfrequenten Oszillatorausgangsspannung unter der Referenzspannung liegt, also während des Zeitabschnittes Γ2, der Ladekondensator mit dem konstanten Entladestrom entladen wird. Auch dabei wird man — aus den weiter oben erläuterten Gründen — den konstanten Ladestrom größer wählen als den konstanten Entladestrom.

e>o Im übrigen befaßt sich die Lehre der Erfindung auch mit der Ausgestaltung der zu dem Demodulator des erfindungsgemäßen elektronischen Schaltgerätes gehörenden Referenzspannungsquelle. Zunächst empfiehlt es sich, die Referenzspannungsquelle als an die — vorzugsweise hochstabilisierte — Hilfsspannung angeschlossenen Spannungsteiler mit zwei Spannungsteilerwiderständen auszuführen. Dann ist die Referenzspannung in gleicher Weise stabil wie die Hilfsspannung

stabil ist, — weil unterstellt werden kann, daß das Verhältnis der Widerstandswerte der beiden Spannungsteilerwiderstände auch dann konstant ist, wenn sich die Widerstandswerte der Spannungsteilerwiderstände — temperaturbedingt — ändern. Im übrigen empfiehlt es sich, die Referenzspannungsquelle noch mit einem als Diode geschalteten Kompensationstransistor zu versehen, der in Reihe zu dem Spannungsteiler liegt. Damit kann der entsprechende Temperaturgang der hochfrequenten Oszillatorausgangsspannung kompensiert werden.

Schließlich befaßt sich die Lehre der Erfindung auch mit der Ausgestaltung des zu dem Demodulator des erfindungsgemäßen elektronischen Schaltgerätes gehörenden Differenzverstärkers — und mit dem Anschluß der beiden Konstantstromgeneratoren an den Differenzverstärker.

Eine in bezug auf die Ausgestaltung des Differenzverstärkers bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Schaltgerätes ist dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzverstärker einen den Gesamtstrom des Differenzverstärkers führenden Haupttransistor aufweist und der Haupttransistor als Stromspiegel zu dem Kompensationstransistor der Referenzspannungsquelle ausgeführt ist. Die Ausbildung des Haupttransistors des Differenzverstärkers als Stromspiegel zu dem Kompensationstransistor der Referenzspannungsquelle hat zur Folge, daß über den Haupttransistor des Differenzverstärkers exakt der gleiche Strom fließt wie über den Kompensationstransistör der Referenzspannungsquelle. (Realisiert wird die hier angewendete Stromspiegelung dadurch, daß einerseits dafür gesorgt wird, daß die beiden Transistoren exakt gleich ausgeführt sind, was zum Beispiel bei integrierten Schaltkreisen besonders einfach möglich ist, daß andererseits an die den Strom bestimmenden Basis-Emitter-Strecken der beiden Transistoren exakt die gleiche Basis-Emitter-Spannung gelegt wird.) In bezug auf die Ausgestaltung des Differenzverstärkers und den Anschluß der beiden Konstantstromgeneratoren an den Differenzverstärker ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Schaltgerätes dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzverstärker zwei Eingangstransistoren und zwei Auskoppeltransistoren aufweist, daß die Emitter-Kollektor-Strecke jeweils eines Auskoppeltransistors mit der Kollektor-Emitter-Strecke jeweils eines Eingangstransistors in Reihe liegt, daß die beiden Konstantstromgeneratoren jeweils einen Eingangstransistor aufweisen und daß jeweils ein Eingangstransistor eines Konstantstromgenerators als Stromspiegel zu jeweils einem Auskoppeltransistor des Differenzverstärkers ausgeführt ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, elektronischen berührungslos arbeitenden Schaltgerätes,

F i g. 2 eine erste Ausführungsform des Demodulators des Schaltgerätes nach F i g. 1 und

F i g. 3 eine zweite Ausführungsform des Demodulators des Schaltgerätes nach F i g. 1.

Das in F i g. 1 in Form seines Blockschaltbildes dargestellte elektronische Schaltgerät 1 arbeitet beruhrungslos, d. h. es spricht auf ein sich annäherndes, in den Figuren nicht dargestelltes Metallteil (oder auf einen sich annähernden, in den Figuren ebenfalls nicht dargestellten Ansprechkörper) an, und ist über einen Außenleiter 2 mit einem Pol 3 einer Spannungsquelle 4 und nur über einen weiteren Außenleiter 5 mit einem Anschluß 6 eines Verbrauchers 7 verbindbar, wobei der andere Anschluß 8 des Verbrauchers 7 an den anderen Pol 9 der Spannungsquelle 4 angeschlossen ist. Mit anderen Worten ist das dargestellte elektronische Schaltgerät 1 über insgesamt nur zwei Außenleiter 2,5 einerseits an die Spannungsquelle 4 und andererseits an den Verbraucher 7 anschließbar.

In seinem grundsätzlichen Aufbau besteht das in F i g. 1 dargestellte elektronische, d. h. kontaktlose Schaltgerät 1 aus einem von außen, nämlich durch das nicht dargestellte Metallteil bzw. durch den nicht dargestellten Ansprechkörper, beeinflußbaren Oszillator 10, aus einem dem Oszillator 10 nachgeschalteten Demodulator 11, aus einem dem Demodulator 11 nachgeschalteten Schaltverstärker 12, aus einem von dem Oszillator 10 über den Demodulator 11 und über den Schaltverstärker 12 steuerbaren elektronischen Schalter 13, nämlich einem Thyristor, und aus einer Speiseschaltung 14 zur Erzeugung einer Hilfsspannung für den Oszillator 10, für den Demodulator 11 und für den Schaltverstärker 12. Außerdem ist eingangsseitig noch eine Gleichrichterbrücke 15 vorgesehen, da die Spannungsquelle 4 Wechselspannung führt.

Die F i g. 2 zeigt nun eine erste Ausführungsform des Demodulators 11 des Schaltgerätes 1 nach F i g. 1, wobei der Demodulator 11 eine Referenzspannungsquelle 16, einen Differenzverstärker 17, einen Schalttransistor 18, einen Ladewiderstand 19 und einen Ladekondensator 20 aufweist. Dabei sind der erste Eingang 21 des Differenzverstärkers 17 an den (nicht dargestellten) Ausgang des Oszillators 10, der zweite Eingang 22 des Differenzverstärkers 17 an die Referenzspannungsquelle 16, die Basis 23 des Schalttransistors 18 an den Ausgang 24 des Differenzverstärkers 17, der Kollektor

25 des Schalttransistors 18 über den Ladewiderstand 19 an die Hilfsspannung und der Ladekondensator 20 an den Kollektor 25 des Schalttransistors 18 angeschlossen. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Kollektor 25 des Schalttransistors 18 und dem Ladekondensator 20 ein Konstantstromnetzwerk 26 vorgesehen und wird der Ladekondensator 20 über das Konstantstromnetzwerk

26 mit einem konstanten Ladestrom geladen oder mit einem konstanten Entladestrom entladen, — je nachdem, ob der Schalttransistor 18 sperrt oder ob der Schalttransistor 18 leitend ist. '

Die Fig.3 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel des Demodulators 11 des Schaltgerätes 1 nach Fig. 1, bei dem der Demodulator 11 eine Referenzspannungsquelle 16, einen Differenzverstärker 17 und einen Ladekondensator 20 aufweist und bei dem der erste Eingang 21 des Differenzverstärkers 17 an den (auch hier nicht dargestellten) Ausgang des Oszillators 10, der zweite Eingang 22 des Differenzverstärkers 17 an die Referenzspannungsquelle 16 und der Ladekondensator 20 an den Ausgang 24 des Differenzverstärkers angeschlossen sind. Bei dieser Ausführungsform ist erfindungsgemäß der Ladekondensator 20 über einen den Ladestrom erzeugenden ersten Konstantstromgenerator 27 an den Ausgang 24 des Differenzverstärkers 17 und an einen den Entladestrom erzeugenden zweiten Konstantstromgenerator 28 angeschlossen. Im übrigen ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Referenzspannungsquelle 16 als an die Hilfsspannung angeschlossener Spannungsteiler 29 mit zwei Spannungsteilerwiderständen 30, 31 und einem in Reihe zu

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dem Spannungsteiler 29 liegenden, als Diode geschalteten Kompensationstransistor 32 ausgeführt. Der Differenzverstärker 17 weist einen den Gesamtstrom des Differenzverstärkers 17 führenden Haupttransistor 33 auf, der als Stromspiegel zu dem Kompensationstransistor 32 der Referenzspannungsquelle 16 ausgeführt ist. Weiter weist der Differenzverstärker 17 zwei Eingangstransistoren 34,35 und zwei Auskoppeltransistoren 36, 37 auf, liegt die Emitter-Kollektor-Strecke jeweils eines

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Auskoppeltransistors 36 bzw. 37 mit der Kollektor-Emitter-Strecke jeweils eines Eingangstransistors 34 bzw. 35 in Reihe, weisen die beiden Konstantstromgeneratoren 27 bzw. 28 jeweils einen Eingangstransistor 38 bzw. 39 auf und ist jeweils ein Eingangstransistor 38 bzw. 39 eines Konstantstromgenerators 27 bzw. 28 als Stromspiegel zu jeweils einem Auskoppeltransistor 36 bzw. 37 des Differenzverstärkers 17 ausgeführt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät, bestehend aus einem von außen beeinflußbaren Oszillator, aus einem dem Oszillator nachgeschalteten Demodulator, ggf. aus einem dem Demodulator nachgeschalteten Schaltverstärker, aus einem von dem Oszillator über den Demodulator

— und ggf. über DEN Schaltverstärker — ι ο steuerbaren elektronischen Schalter, z. B. einem Transistor, einem Thyristor oder einem Triac, und ggf. aus einer Speiseschaltung zur Erzeugung einer Hilfsspannung für den Oszillator, für den Demodulator und ggf. für den Schaltverstärker, wobei der Demodulator eine Referenzspannungsquelle, einen Differenzverstärker, einen Schalttransistor, einen Ladewiderstand und einen Ladekondensator aufweist und wobei der erste Eingang des Differenzverstärkers an den Ausgang des Oszillators, der zweite Eingang des Differenzverstärkers an die Referenzspannungsquelle, die Basis des Schalttransistors an den Ausgang des Differenzverstärkers und der Ladekondensator an den Kollektor des Schalttransistors und über den Ladewiderstand an die Hilfsspannung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kollektor (25) des Schalttransistors (18) und dem Ladekondensator (20) ein Konstantstromnetzwerk (26) vorgesehen ist und der Ladekondensator (20) über das Konstantstromnetzwerk (26) mit einem konstanten Ladestrom geladen oder mit einem konstanten Entladestrom entladen wird.

2. Elektronisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der konstante Ladestrom größer ist als der konstante Entladestrom.

3. Elektronisches Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der konstante Ladestrom bis um den Faktor 2 größer ist als der konstante Entladestrom.

4. Elektronisches, berührungslos arbeitendes Schaltgerät, bestehend aus einem von außen beeinflußbaren Oszillator, aus einem dem Oszillator nachgeschalteten Demodulator, ggf. aus einem dem Demodulator nachgeschalteten Schaltverstärker, aus einem von dem Oszillator über den Demodulator

— und ggf. über den Schaltverstärker — steuerbaren elektronischen Schalter, z.B. einem Transistor, einem Thyristor oder einem Triac, und ggf. aus einer Speiseschaltung zur Erzeugung einer Hilfsspannung für den Oszillator, für den Demodulator und ggf. für den Schaltverstärker, wobei der Demodulator eine Referenzspannungsquelle, einen Differenzverstärker und einen Ladekondensator aufweist und wobei der erste Eingang des Differenzverstärkers an den Ausgang des Oszillators, der zweite Eingang des Differenzverstärkers an die Referenzspannungsquelle und der Ladekondensator an den Ausgang des Differenzverstärkers angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladekondensator (20) über einen den Ladestrom erzeugenden ersten Konstantstromgenerator (27) an den Ausgang (24) des Differenzverstärkers (17) und an einen den Entladestrom erzeugenden zweiten Konstantstromgenerator (28) angeschlossen ist.

5. Elektronisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannungsquelle (16) als an die Hilfsspannung angeschlosssener Spannungsteiler (29) mit zwei Spannungsteilerwiderständen (30, 31) ausgeführt ist.

6. Elektronisches Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannungsquelle (16) einen als Diode geschalteten Kompensationstransistor (32) aufweist und der Kompensationstransistor (32) in Reihe zu dem Spannungsteiler (29) liegt.

7. Elektronisches Schaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzverstärker (17) einen den Gesamtstrom des Differenzverstärkers (17) führenden Haupttransistor (33) aufweist und der Haupttransistor (33) als Stromspiegel zu dem Kompensationstransistor (32) der Referenzspannungsquelle (16) ausgeführt ist.

8. Elektronisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzverstärker (17) zwei Eingangstransistoren (34, 35) und zwei Auskoppeltransistoren (36, 37) aufweist, daß die Emitter-Kollektor-Strecke jeweils eines Auskoppeltransistors (36 bzw. 37) mit der Kollektor-Emitter-Strecke jeweils eines Eingangstransistors (34 bzw. 35) in Reihe liegt, daß die beiden Konstantstromgeneratoren (27 bzw. 28) jeweils einen Eingangstransistor (38 bzw. 39) aufweisen und daß jeweils ein Eingangstransistor (38 bzw. 39) eines Konstantstromgenerators (27 bzw. 28) als Stromspiegel zu jeweils einem Auskoppeltransistor (36 bzw. 37) des Differenzverstärkers (10) ausgeführt ist