DE3139887C2 - Überspannungsschutz von Verstärkereingängen - Google Patents

Überspannungsschutz von Verstärkereingängen

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DE3139887C2
DE3139887C2 DE19813139887 DE3139887A DE3139887C2 DE 3139887 C2 DE3139887 C2 DE 3139887C2 DE 19813139887 DE19813139887 DE 19813139887 DE 3139887 A DE3139887 A DE 3139887A DE 3139887 C2 DE3139887 C2 DE 3139887C2
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DE19813139887
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Johann 8000 München Muhr
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Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/52—Circuit arrangements for protecting such amplifiers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsschutz von Verstärkereingängen durch antiparallel geschaltete Dioden.
Es ist allgemein bekannt, Verstärkereingänge durch antiparallel geschaltete Dioden zy schützen. Es werden hierzu übliche Gleichrichterdioden eingesetzt oder Z-Dioden, die gegeneinander geschaltet werden. Diese Schaltungen werden besonders häufig bei integrierten Operationsverstärkern und bei integrierten Komparatqren benutzt D'.-rch die im allgemeinen hochohmigen Eingänge der Operationsverstärker können jedoch die Durchlaßwiderstände der bisher verwendeten Dioden auch bei kleinen Eingangsspanjiungpa nicht vernachlässigt werden. Deshalb müssen auch iiie zur Beschaltung des Operationsverstärkers verwendeten Widerstände relativ niederohmig sein. Dies führt wiederum zu noch niedrigeren Eingangswiderständen der Verstärkerschaltung. Hierdurch ergeben sich verschiedene schaltungstechnische Nachteile, wie beispielsweise die Belastung einer Eingangsspannungsquelle für den Operationsverstärker.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen hochohmigen Überspannungsschutz für Verstärkereingänge anzugeben.
Die Erfindung wird dadurch gelöst, daß als antiparallel geschaltete Dioden Leuchtdioden vorgesehen sind.
Die verwendeten Leuchtdioden haben bei kleinen Spannungen einen wesentlich höheren Durchlaßwiderstand als die bisher eingesetzten Gleichrichterdioden oder Z-Dioden.
Bei ca. 1 Volt Signalspannung beträgt der Durchlaßwiderstand von Leuchtdioden ca. 1 bis 3 Gigaohm. Er braucht daher im allgemeinen bei der Dimensionierung nicht mehr berücksichtigt werden. Ein im Eingangskreis eines Verstärkers liegender Vorwiderstand kann deshalb äußerst hochohmig ausgeführt werden. Hierdurch wird auch die Verlustieistungsaüfhahme des Vorwiderstahdes bei auftretenden Überspannungen entsprechend reduziert
Es ist vorteilhaft, daß Leuchtdiodeh mit einem hohen Phosphorgehalt vorgesehen sind.
ίο Die Durchlaßwiderstände der zur Zeit gefertigten Leuchtdioden sind vom Phosphoranteil abhängig. Deshalb sollten GaP-Leuchtdiöden (Galliumphosphid) öder TSN-Leuchtdioden (Transparent Substrat Nitrogen) verwendet werden.
t5 Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind iii den übrigen Uhteränsprüchen angegeben. .
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der F i g. 1 und 2 näher beschriebett Es zeigt
ifQigfll· eine Schaltungsanordnung mit unsymmetri-
schem Überspannungsschutz und
F i g. 2 eine Schaltungsanordnung mit symmetrischem Überspannungsschutz.
In Fig. 1 ist ein Operationsverstärker Vi dargestellt Sein erster Eingang 1 ist über einen Spannungsteiler aus einem Vorwiderstand Rv und zwei Querwiderständen Rp \ und Rp2 an einen Eingang E angeschaltet Die Querwiderstände Rp\ und Rpz sind jeweils über einen Schalter Si bzw. S2 -gegen Masse schaltbar. Der zweite Eingang 2 des Operationsverstärkers V2 ist ebenfalls
gegen Masse geschaltet Als Überspannungsschutz sind zwei Leuchtdioden D1 und D 2 zwischen dem ersten Eingang 1 des Operationsverstärkers und Masse geschaltet Die Leuchtdioden D1 und D 2 begrenzen bei zu hoher am Eingang E liegender Spannung die Eingangsspannung des Operationsverstärkers. Im normalen Betrieb weisen sie Widerstandswerte von 1 Gigaohm auf. Deshalb brauchen sie bei der Dimensionierung der Widerstände Rv, Rp\ und Rpz nicht berücksichtigt werden. Der Vorwiderstand Rv kann einen Widerstandswert von mehreren Megaohm aufweisen.
In Fig.2 sind die Leuchtdioden Dl und D2 direkt antiparallel zwischen die Eingänge 1 und 2 des Operationsverstärkers Vl geschaltet. Zwischen dem ersten Eingang E\ der Verstärkerschaltung und dem Eingang 1 des Operationsverstärkers ist der Vorwiderstand /^eingeschaltet.
Der zweite Eingang E2 der Verstärkerschaltung ist direkt mit dem zweiten Eingang 2 des Operationsverstärkers verbunden.
Bei dieser Schaltungsanordnung wird die Differenzspannung zwischen den Eingängen 1 und 2 des Operationsverstärkers Vl durch die Leuchtdioden Dl und D 2 begrenzt
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Oberspannungsschutz von Verstärkereingängen durch antiparallel geschaltete Dioden, dadurch gekennzeichnet, daß als antiparallel geschaltete Dioden Leuchtdioden (Dl, D 2) vorgesehen sind.
2. Oberspannungsschütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Leuchtdioden mit einem hohen Phosphorgehalt vorgesehen sind.
3. Überspannungsschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die antiparallel geschalteten Leuchtdioden im Verstärker integriert sind.
4. Oberspannungsschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere iri Serie geschaltete Leuchtdioden antiparallel geschaltet sind.
DE19813139887 1981-10-07 1981-10-07 Überspannungsschutz von Verstärkereingängen Expired DE3139887C2 (de)

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