DE3131965C2 - Signalpufferschaltung in einer integrierten Schaltung zum Liefern eines Ausgangssignals zu einer Anschlußklemme derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Signalpufferschaltung in einer integrierten Schaltung zum Liefern eines Ausgangssignals zu einer Anschlußklemme der integrierten Schaltung, die zugleich eine Eingahgssignalquelle aufweist, mit einer zwischen den Klemmen einer Speisespannung liegenden Reihenschaltung aus einem ersten und einem zweiten Ausgangstransistor, wobei eine erste Ausgangselektrode des ersten Ausgangstran-Eistors und eine erste Ausgangselektrode des zweiten Ausgangstransistors mit der Anschlußklemme verbunden sind, und mit einem ersten Steuertransistor, dessen Steuerelektrode mit der Eingangssignalquelle und eine erste Ausgangselektrode mit der Steuerelektrode des ersten Ausgangstransistors verbunden ist, wobei ein an die Anschlußklemme äußerlich angeschlossener Belastungswiderstand entweder an eine erste Spannung angeschlossen ist, wodurch der erste Ausgangstransistor leitend ist, während der zweite Ausgangstransistor gesperrt ist, und wodurch das Ausgangssignal dieselbe Polarität aufweist wie das Eingangssignal, oder an eine zweite Spannung angeschlossen ist, wodurch der zweite Ausgangstransistor leitend ist, während der erste Ausgangstransistor gesperrt ist und wodurch die Polarität des Ausgangssignals der des Eingangssignal entgegengesetzt ist.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist bereits bekannt. In dieser bekannten Schaltungsanordnung wird das Eingangssignal der Basis des Steuertransistors zugeführt, der Signale mit gleichen Amplituden und entgegengesetzten Polaritäten zu den Ausgangstransistoren weiter leitet. Die Ausgangstransistoren sind vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp, deren Emitterelektroden miteinander und mit der Anschlußklemme verbunden sind. Wird der Belastungswiderstand an eine positive oder an eine negative Spannung angeschlossen, so ist einer der Ausgangstransistoren leitend, wodurch die Spannung an der Anschlußklemme einen derartigen Wert annimmt, daß der andere Ausgangstransistor nicht leitend sein kann.

Mit der bekannten Schaltungsanordnung läßt sich also eine Reihe von Impulsen mit einer außerhalb der integrierten Schaltungsanordnung zu wählenden Polarität erzeugen. Wegen der Symmetrie der Schaltungsanordnung muß jedoch der Steuertransistor auf etwa die Hälfte der Speisespannung eingestellt werden, so daß die Ausgangsspannung kleiner ist als diese Hälfte. In der Praxis wird sie noch kleiner sein. Für Anwendungsbereiche, bei denen eine große Amplitude erwünscht ist, ist die Schaltungsanordnung nicht verwendbar, da das Ausgangssignal der Anschlußklemme verstärkt werden müßte, während es die eine oder die andere Polarität

haben kann. Außerdem, wenn das Eingangssignal nicht eine Reihe von Impulsen, sondern ein GleSchsparinungspegel ist, sind die zwei möglichen Ausgangssignale zwei Gleichspannungspegel, die zu wenig voneinander abweichen, um einen deutlichen Unterschied machen zu können.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Schaltungsanordnung der obengenannten Art zu schaffen, durch die ein Ausgangssignal mit der einen oder der anderen Polarität erhalten werden kann, jedoch mit einem viel höheren Wert Dazu weist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung das Kennzeichen auf, daß die Steuerelektrode eines zweiten Steuertransistors mit der Eingangssignalquelle und eine erste Ausgangselektrode des zweiten Steuertransistors mit mit der Steuerelektrode des zweiten Ausgangstransistors verbunden sind, daß die zweite Ausgangselektrode des ersten Ausgangstransistors mit einer Strommeßimpedanz zum Messen der Richtung des durch den Belastungswiderstand fließenden Stromes und zum Steuern eines dritte.ι Steuertransistors zum etwaigen Sperren des zweiten Ausgangstransistors verbunden ist und daß die zweite Ausgangselektrode des zweiten Ausgangstransistors mit einer zweiten Strommeßimpedanz zum Steuern eines vierten Steuertransistors zum etwaigen Sperren des ersten Ausgangstransistors verbunden ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

In der F i g. 1 ist ein PNP-Transistor, dessen Basis und Kollektor miteinander und mit der Basis eines PNP-Transistors 2 sowie mit der eines PNP-Transistors 3 verbunden sind. Die Emitterelektroden der genannten Transistoren liegen an einer positiven Speisespannung von 12 V. Der Kollektor des Transistors 3 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 4 verbunden, dessen Kollektor mit der Basis eines PNP-Transistors 5 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 3 ist auch, und zwar mittels eines Widerstandes 11 von 10 kQ, mit einer Klemme A verbunden, mit der auch der Emitter des Transistors 4 verbunden ist. Zwischen den Kollektor des Transistors 4 und der Speiseleitung ist ein Widerstand 12 von 3,9 kQ und zwischen den Emitter des Transistors 5 und die genannte Leitung ein Widerstand 13 von 400 Ω aufgenommen.

Der Kollektor des Transistors 2 ist mit dem Kollektor eines NPN-Transistors 6 und mit der Basis eines NPN-Transistors 7 verbunden. Der Kollektor des Transistors 7 iss. an eine Klemme A angeschlossen, während der Emitter mit der Basis eines NPN-Transistors 8 und mit einem Widerstand 14 von 2,7 kQ. verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 8 ist mit der Basis des Transistors 4 verbunden, während der Emitter des Transistors 8 ebenso wie der des Transistors 6 und der nicht mit dem Transistor 7 verbundene Anschluß des Widerstandes 14 an Masse liegen. Zum Schluß ist der Kollektor des Transistors 5 mittels eines Widerstandes 15 von 12 kO mit der Basis des Transistors 6 verbunden.

Die Schaltungsanordnung der Zeichnung bildet einen t>o Teil einer integrierten Schaltung, von der A eine Anschlußklemme ist. Äußerlich kann an die Klemme A ein Widerstand R mit einem Wert von einigen zehn kQ angeschlossen werden. Der andere Anschluß B des Widerstandes R kann entweder an eine positive Spannung angeschlossen werden, beispielsweise an die Speisespannung, die die beschriebene Schaltungsanordnung mit Energie versieht, oder an Masse liegen.

Eine innere Quelle S negativ gerichteter Impulse ist mittels eines Widerstandes 16 von 110 IcD an die Basiselektroden der Transistoren 1,2 und 3 angeschlossen. Liegt der Anschluß B an der Masse, so sind an der Klemme A negativ verlaufende Impulse verfügbar. Liegt dagegen der Anschluß B an der positiven Spannung, so besteht das Signa! an der Klemme A aus positiv verlaufenden Impulsen. Obenstehendes läßt sich wie folgt erläutern.

Beim Fehlen der Quelle 5sind die Transistoren 2 und 3 gesperrt. Die Transistoren 4 und 7 haben keinen Basisstrom, so das sie auch, ebenso wie die anderen Transistoren der Schaltungsanordnung, gesperrt sind. Die Impedanz zwischen der Klemme A und Erde ist daher sehr hoch. Der Wert entspricht dem des Widerstandes R, wenn dieser angeschlossen ist.

Liegt der Anschluß B an der positiven Spannung, so hat die Klemme A zunächst dasselbe positive Potential wie Punkt B. Beim Vorhandensein der Quellt 5 wird zu einem bestimmten Zeitpunkt das Signal derselben niedrig. Dadurch werden die Transistoren 2 und 3 leitend. Der Kollektorstrom des Transistors 2 steuert die Basis des Transistors 7, der auch leitend wird, wodurch die Spannung am Punkt A wegen des Kollektorstromes des Transistors 7 abnimmt. Der Emitterstrom des Transistors 7 verursacht einen Spannungsabfall am Widerstand 14, der so hoch wird, daß auch der Transistor 8 leitend wird. Durch diesen fließt der Kollektorstrom des Transistors 3 mit der Folge, daß der Transistor 4 nicht leitend werden kann. Auch die Transistoren 5 und 6 sind nach wie vor gesperrt. Aus dem Obenstehenden geht hervor, daß die Spannung an Punkt A während der Zeit, in der das Signal der Quelle Sniedrig ist, auch niedrig ist. Der Wert dieser Spannung entspricht der Summe der Schwellenspannung der Basis-Emitter-Diode des Transistors 8 und der Kollektor-Emilter-Spannung des Transistors 7 und ist daher etwas niedriger als 1 Volt. Ist das Signal der Quelle S impulsförmig, so ist das Signal an der Klemme A auch impulsförmig, wodurch die Amplitude dieses Signals etwas höher ist als 11 Volt.

Falls der Anschluß San Masse liegt, hat beim Fehlen des Signals die Kiemme A Massenpotential. Sobald das Signal der Quelle S niedrig wird, werden die Transistoren 2 und 3 leitend. Der Kollektorstrom des Transistors 3 steuert die Basis des Transistors 4, der auch leitend wird, wodurch die Spannung an Punkt A wegen des Emitterstroms des Transistors 4 zunimmt. Der Kollektorstrom des Transistors 4 verursacht einen Spannungsabfall am Widerstand 12, der so hoch wird, daß auch der Transistor 5 leitend wird, und sein Kollektorstrom steuert den Transistor 6 in den leitenden Zustand. Durch den Transistor 6 fließt der Kollektorstrom des Transistors 2, mit der Folge, daß der Transistor 7 nicht leitend werden kann. Auch der Transistor 8 ist nach wie vor gesperrt. Aus dem Obenstehenden geht hervor, daß die Spannung an Punkt A während der Zeit, daß das Signal der Quelle S niedrig ist, hoch ist. Die Differenz zwischen dieser Spannung und der Speisespannung entspricht der Summe der Schwellenspannung der EJasis-Emitterdiode des Transistors 4 und der Kollektor-Emitterspannung des Transistors 3 und ist daher etwas niedriger als 1 V. Auch in diesem Fall ist also die Amplitude des an der Klemme A verfügbaren impulsförmigen Signals etwas höher als 11 V.

Aus dem Obenstehenden geht hervor, daß mit dem Widerstand R an der positiven Spannung die Transisio-

ren 2, 7 und 8 leitend sind, wobei der Transistor 8, der seinen Kollektorstrom über den leitenden Transistor 3 zugeführt bekommt, den Transistor 4 und folglich die Transistoren 5 und 6 gesperrt hält. Auf entsprechende Weise sind die Transistoren 3_S 4 und 6 leitend, wenn der Widerstand R an Masse liegt, wobei der Transistor 6, der seinen Kollektorstrom über den leitenden Transistor 2 zugeführt bekommt, den Transistor 7 und dadurch den Transistor 8 gesperrt hält und wobei der Transistor 5 und der Widerstand 15 hinzugefügt sind, und zwar wegen der Gleichspannungspegel der Transistoren 4 und 6.

Der Wert des Widerstandes R kann beliebig gewählt werden. Es h?t sich herausgestellt, daß die Schaltungsanordnung befriedigend wirkt, wenn der Wert des Widerstandes R zwischen etwa 12 und 100 kQ iiegl, während die von der Quelle 5 erzeugten Impulse die Fernseh-Teilbildfrequenz von 50 oder 60 Hz aufweisen mit einer Impulsdauer von 1,4 ms. Die Schaltungsanordnung ist auch für die Horizontal-Frequenz benutzbar, sei es mit einer etwas abweichenden Bemessung. Die Impulse an der Klemme A können mittels eines Kondensators entnommen werden. Durch eine Trenndiode wird erhalten, daß der Widerstand R eine weitere Schaltungsanordnung nicht ständig belastet. Dazu muß die Diode mit der geeigneten Leitungsrichtung an die Klemme A angeschlossen werden, d. h. mit der Anode, wenn der Punkt San Masse liegt, und mit der Kathode, wenn der Punkt B an der Speisespannung liegt. Die Ausgangsimpulse können zu einer Schaltungsanordnung zur Vertikal- oder Horizontal-Austastung weitergeleitet werden. Eine andere mögliche Verwendung der Schaltungsanordnung der Figur ist als Schaltaustastschaltung (muting circuit) in einem ZF Verstärker. Dabei erzeugt die Quelle S auf bekannte Weise einen Gleichspannungspegel.

Es dürfte einleuchten, daß im Rahmen der Erfindung Abwandlungen der Schaltungsanordnung nach der Figur möglich sind. So kann beispielsweise der Strommeßwiderstand 12 bzw. 14, mit dem die Richtung des Ausgangsstroms ermittelt wird, durch eine Diode ersetzt werden, die durch diesen Strom in den leitenden Zustand gebracht wird. Transistoren eines bestimmten Leitfähigkeitstyps können auf bekannte Weise durch Transistoren des anderen Leitfähigkeitstyps ersetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. SignalpufferschaJtung in einer integrierten Schaltung zum Liefern eines Ausgangssignals zu einer Anschlußklemme der integrierten Schaltung, die zugleich eine Eingangssignalquelle aufweist, mit einer zwischen den Klemmen einer Speisespannung liegenden Reihenschaltung aus einem ersien und einem zweiten Ausgangstransistor, wobei eine erste Ausgangselelctrode des ersten Ausgangstransistors und eine erste Ausgangselektrode des zweiten Ausgangstransistors mit der Anschlußklemme verbunden sind, und mit einem ersten Steuertransistor, dessen Steuerelektrode mit der Eingangssignalquelle und eine erste Ausgangselektrode mit der Steuerelektrode des ersten Ausgangstransistors verbunden ist, wobei ein an uie Anschlußklemme äußerlich angeschlossener Belastungsividerstand entweder an eine erste Spannung angeschlossen ist, wodurch der erste Ausgangstransistor leitend ist, während der zweite Ausgangstransistor gesperrt ist, und wodurch das Ausgangssignal dieselbe Polarität hat wie das Eingangssignal, oder an eine zweite Spannung angeschlossen ist, wodurch der zweite Ausgangstransistor leitend ist, während der erste Ausgangstransistor gesperrt ist, und wodurch die Polarität des Ausgangssignals der des Eingangssignals entgegengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode eines zweiten Steuertransistors (3) mit der Eingangssignalquelle (S) und eine erste Ausgangselektrode des zweiten Steuertransistors mit der Steuerelektrode des zweiten Ausgangstransistors (4) verbunden sind, daß die zweite Ausgangselektrode des ersten Ausgangstransistors (7) mit einer ersten Strommeßimpedanz (14) zum Messen der Richtung des durch den Belastungswiderstand (R) fließenden Stromes und zum Steuern eines dritten Steuertransistors (8) zum etwaigen Sperren des zweiten Ausgangstransistors verbunden ist und daß die zweite Ausgangselektrode des zweiten Ausgangstransistors (4) mit einer zweiten Strommeßimpedanz (12) zum Steuern eines vierten Steuertransistors (6) zum etwaigen Sperren des ersten Ausgangstransistors (7) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem dritten Steuertransistor (8) eine erste Ausgangselektrode mit der Steuerelektrode des zweiten Ausgangstransistors (4), die zweite Ausgangselektrode mit einer Klemme der Speisespannung und die Steuerelektrode mit der zweiten Ausgangselektrode des ersten Ausgangstransistors (7) verbunden sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem vierten Steuertransistor (6) eine erste Ausgangselektrode mit der Steuerelektrode des ersten Ausgangstransistors (7) und die zweite Ausgangselektrode mit einer Klemme der Speisespannung verbunden sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ausgangselektrode des zweiten Steuertransistors (3) und der nicht mit dem zweiten Ausgangstransistor (4) verbundene Anschluß der zweiten Strommeßimpedanz (12) mit einer Klemme der Speisespannung verbunden sind.

5.Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichne;, daß die zweite Ausgangselektrode des dritten Steuertransistors (8) und der nicht mit dem ersten Ausgangstransistor (7) verbundene Anschluß der ersten Strommeßimpedanz (!4) mit einer Klemme der Speisespannung verbunden sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektorstrom des dritten Steuertransistors (8) durch den zweiten Steuertransistor (3) geliefert wird.

7. Schahuiigsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektorstrom des vierten Steuertransistors (6) durch den ersten Steuertransistor (2) geliefert wird.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strommeßimpedanzen (12, 14) Widerstände sind.