DE3241976C2 - - Google Patents

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DE3241976C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine monolithisch integrierbare Treiberschaltung zum Schalten induktiver Lasten gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die verwendbar ist in Chopper-Spannungsversorgungsgeräten und in Schnell­ druckern zum Treiben der Elektromagneten für die Druck­ organe.
Derartige Treiberschaltungen haben einen Leistungsendtransistor, der in Reihe mit der induktiven Last zwischen die beiden Pole einer Speisespannungsquelle geschaltet ist und durch ein Steuersignal an der Basis alternativ von einem Zustand hoher Spannung und niedrigem Strom zu einem Zustand niedriger Spannung und hohem Strom gesteuert werden kann.
Im ersten Zustand ist der Transistor zwischen den Emitter- und Kollektor-Anschlüssen virtuell ein offener Kreis (aus­ geschalteter Zustand), und im zweiten Zustand ein Kurzschluß (leitender Zustand), so daß er jeweils verhindert bzw. zuläßt, daß Strom durch die induktive Last fließt.
Die Funktionsweise des Transistors, die sich dicht an die Funktion eines idealen Schalters annähert, ist die, in der der Transistor im geschlossenen Zustand in der Sättigung arbeitet und im offenen Zustand gesperrt ist. In diesem Fall ist die maximal mögliche Umschalt­ frequenz des Leistungsendtransistors i. w. beschränkt durch die während der Phase des Übergangs von der Sätti­ gung zum Sperrzustand auftretenden Wirkungen der Ladungsspeicherung, die während der leitenden Phase auftritt.
Wie bekannt, haben Leistungstransistoren im allgemeinen eine dicke Kollektorzone mit hohem spezifischem Wider­ stand, was erforderlich ist, um einer hohen Sperrschaltung zu widerstehen.
Diese Kollektorzone weist einen Ausschaltübergang auf, der zusammengesetzt ist aus einer ersten Phase, in der der Transistor weiterhin in Sättigung ist, aus einer zweiten Phase einer "Halb-Sättigung", in der die Kollektor- Emitter-Spannung anzusteigen beginnt, der Kollektorstrom jedoch konstant bleibt, und aus einer Endphase, in der die Kollektor-Emitter-Spannung schnell ansteigt, während der Kollektorstrom auf Null zurückgeht.
Die Phase der Halb-Sättigung ist insbesondere diejenige, in der der Transistor die meiste Energie verbraucht.
Daher wäre eine Verringerung der Ausschaltzeit vorteil­ haft sowohl zur Erhöhung der maximal möglichen Umschalt­ frequenz als auch zur Verbesserung der Effektivität der Steuerschaltung hinsichtlich der Energie, wozu die Zeiten verringert werden, in denen sich die Funktion des Leistungs­ endtransistors von derjenigen eines idealen Schalters unterscheidet.
Eine bekannte schaltungstechnische Lösung dieses Problems wird dadurch erhalten, daß mit der Basis des Leistungsend­ transistors eine Schaltung niedriger Impedanz ver­ bunden wird, die beim Ausschalten des Transistors ein rasches Abfließen der im Transistor gespeicherten Ladungsträger gestattet, bei­ spielsweise eine Schaltung, die einen geeignet dimensionierten Transistor aufweist, der mit der Basis des Endtransistors verbunden ist und in Gegenphase zu diesem arbeitet, wodurch die gespeicherte Ladung abge­ zogen wird, um dadurch das Ausschalten des Endtransistors zu be­ schleunigen.
Derartige schaltungstechnische Lösungen sind beispiels­ weise in den britischen Patentanmeldungen 20 53 606 und 15 60 354 beschrieben sowie in "Elektor", April 1980, Seiten 4-46 bis 4-52, welcher die Oberbegriffsmerkmale des Anspruchs 1 entnommen sind.
Allerdings hat auch der Transistor für das Abziehen der Ladung eine wenn auch kleine Ausschaltzeit, so daß er, da er in Gegenphase zu dem Endleistungsverstärker arbeitet, eine Verzögerung beim Wiedereinschalten dieses Transistors bewirkt, die nicht vernachlässigt werden kann, wenn eine maximale Umschalt­ geschwindigkeit erreicht werden soll. Andererseits kann auch nicht die unnütze Aufnahme von Speisestrom vernach­ lässigt werden, der den ladungsabziehenden Transistor aktiv hält, wenn der Endtransistor bereits vollständig abgeschaltet ist.
Wenn jetzt das Basissteuersignal über einen Steuertransistor zu dem damit verbundenen Leistungs­ endtransistor übertragen wird, hängt die Funktionsge­ schwindigkeit der Treiberschaltung auch von der maximalen Umschaltgeschwindigkeit dieses Steuertransistors ab, welche von den bereits erwähnten Wirkungen der Ladungs­ speicherungen in der Basis abhängt, wenn dieser im lei­ tenden Zustand im Sättigungsgebiet arbeitet.
In diesem Fall können die daraus entstehenden Geschwindig­ keitsbeschränkungen beachtlich sein, insbesondere bei monolithisch integrierbaren Treiberschaltungen, die einen PNP-Transistor zum Treiben des Leistungsendtransistors aufweisen (welcher aus Integrierungsgründen, die dem Fach­ mann bekannt sind, im allgemeinen ein NPN-Transistor ist), auch wenn dieser im leitenden Zustand in der aktiven Zone seines Funktionsfeldes arbeitet, denn die integrierten PNP-Transistoren haben eine längere Abschaltphase als die NPN-Transistoren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Treiberschaltung der eingangs angegebenen Art mit zu schaffen, die eine sehr hohe Umschaltgeschwindigkeit und eine gute Effekti­ vität aufweist und die Aufnahme von Speisestrom auf das unbedingt erforderliche Maß begrenzt.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Steuer­ schaltung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungs­ beispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.
Es zeigt
Fig. 1 das teilweise in Blockdarstellung wiederge­ gebene Schaltschema einer Treiberschaltung gemäß der Erfindung und
Fig. 2 das Schaltschema einer abgeänderten Aus­ führungsform der Erfindung.
In den Figuren werden für einander entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen verwendet.
Die in Fig. 1 gezeigte Treiberschaltung enthält eine Umschaltsignalquelle, die durch den Block SW dargestellt ist und mit einer durch den Block C darge­ stellten Steuerschaltung verbunden ist, sowie ein Paar bipolarer Transistoren T₁ und T₂, von denen der einen Steuertransistor bildende erste ein PNP- und der einen Endstufentransistor bildende zweite ein NPN-Transistor ist. Die Basis, der Emitter und der Kollektor von T₁ sind mit der Steu­ erschaltung C, dem positiven Pol +V cc einer Speise­ spannungsquelle bzw. mit der Basis des Transistors T₂ verbunden, dessen Kollektor mit +V cc und dessen Emit­ ter über eine induktive Last, die durch einen Wider­ stand R L und eine in Reihe damit verbundenen Induktivität L gebildet ist, mit dem negativen Pol -V cc der Speisespannungsquelle verbunden sind. Parallel zu R L und L ist ei­ ne Diode D E geschaltet, deren Kathode mit dem Emitter von T₂ und deren Anode mit -V cc verbunden ist. Die Ba­ sis und der Emitter von T₂ sind über einen Widerstand R miteinander verbunden.
Die Schaltung gemäß Fig. 1 weist auch eine zeitlich ge­ steuerte Freigabeschaltung TA auf, die im folgenden der Einfachheit halber Taktgeber genannt wird und die über eine doppelte Verbindung c und a an die Steuerschaltung C an­ geschlossen ist; ferner weist die Schaltung zwei bipolare PNP Transistoren T₃ und T₄ sowie einen bipolaren NPN- Transistor T₅ auf.
Die Basis von T₃ sowie die Basis von T₄ sind beide mit der Steuerschaltung C und mit der Kathode einer Diode D₄ verbunden, deren Anode an +V cc angeschlossen ist.
Die Emitter von T₃ und T₄ sind an +V cc angeschlossen. Der Kollektor von T₃ ist mit der Basis von T₁ und der Kollektor von T₄ mit der Basis von T₅ sowie mit der Anode einer Diode D₅ verbunden.
Der Emitter von T₅ und die Kathode von D₅ sind mit dem Emitter von T₂ verbunden, während der Kollektor von T₅ mit der Basis von T₂ gekoppelt ist.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Schaltung gemäß der Erfindung gezeigt, die wie die Schaltung der Fig. 1 ebenfalls zwei Dioden D₂ und D₇ und zwei bipo­ lare Transistoren aufweist, nämlich einen PNP-Transistor T₆ und eine NPN-Transistor T₇.
Die Basis von T₆ ist ebenfalls mit der Kathode von D₄ sowie mit der Steuerschaltung verbunden. Der Emitter und der Kollektor von T₆ sind an +V cc bzw. an die Anode von D₇ angeschlossen, mit der auch die Basis von T₇ ver­ bunden ist. Die Kathode von D₇ und der Emitter von T₇ sind beide mit -V cc verbunden, und der Kollektor von T₇ ist mit der Kathode von D₂ verbunden, deren Anode eben­ falls an die Basis von T₂ angeschlossen ist.
In der Schaltung gemäß Fig. 2 ist ferner eine besondere Schaltungsausführung der Blöcke C und TA der Fig. 1 ge­ zeigt.
Die in Fig. 1 mit dem Block C gekennzeichnete Steuer­ schaltung hat drei bipolare NPN-Transistoren T₈, T₉ und T₁₀.
Die Basen von T₈ und T₉ sind beide mit der Umschalt­ signalquelle SW und mit der Anode einer Diode D₉ ver­ bunden, deren Kathode an -V cc angeschlossen ist. Der Emitter von T₈ ist an -V cc angeschlossen, während der Kollektor von T₈ mit der Basis von T₁ und der Kathode einer Diode D₁ verbunden ist, deren Anode an +V cc an­ geschlossen ist. Der Kollektor von T₉ ist mit der Ba­ sis von T₁₀, über eine Konstantstromquelle A₁ mit +V cc sowie mit der Anode einer Diode D₁₀ verbunden. Die Emitter von T₉ und T₁₀ sowie die Kathode von D₁₀ sind an -V cc angeschlossen. Der Kollektor von T₁₀ ist mit den Basen von T₃, T₄ und T₆ sowie mit der Kathode der Diode D₄ verbunden.
Der Taktgeber hat zwei bipolare PNP-Transistoren T₁₁ und T₁₂ sowie einen bipolaren NPN-Transistor T₁₃. Die Basis von T₁₁ ist mit der Kathode der Diode D₁ und mit dem Kollektor des Transistors T₈ verbunden. Der Emitter und der Kollektor von T₁₁ sind an +V cc bzw. an die Basis von T₁₂ angeschlossen, welche ihrerseits mit der Kathode einer Diode D₁₂ verbunden ist, deren Anode an +V cc an­ geschlossen ist; der Kollektor von T₁₁ ist ferner über eine Konstantstromquelle A₁₁ an -V cc angeschlossen.
Der Emitter von T₁₂ ist mit +V cc verbunden, während der Kollektor an die Basis von T₁₃ und an die Anode einer Diode D₁₃ angeschlossen ist, deren Kathode mit -V cc ver­ bunden ist.
Der Emitter und der Kollektor von T₁₃ sind an -V cc bzw. an den Kollektor von T₉ angeschlossen.
Nachstehend wird die Funktionsweise der in Fig. 1 ge­ zeigten Schaltung untersucht.
Die Diode D₄ bildet mit T₃ eine erste Stromspiegel­ schaltung sowie gleichzeitig, zusammen mit T₄, D₅ und T₅, eine komplexere, zweite Stromspiegelschaltung.
Die Verbindung zwischen der Diode D₄ und der Steuer­ schaltung C ist der gemeinsame Eingang für beide Strom­ spiegelschaltungen; die Verbindung zwischen dem Kol­ lektor von T₃ und der Basis von T₁ sowie die Verbindung zwischen dem Kollektor T₅ und der Basis von T₂ sind die voneinander verschiedenen Ausgänge der beiden Strom­ spiegelschaltungen. Der Eingangsstrom wird an den Aus­ gängen mit bestimmten Stromübertragungsfaktoren ge­ spiegelt.
Die Steuerschaltung C aktiviert gleichzeitig die erste und die zweite Stromspiegelschaltung, wenn sie bei ei­ nem bestimmten Umschaltsignal, das von der Signalquelle SW erzeugt wird, die Abschaltung von T₁ und damit auch von T₂ steuert.
Auf diese Weise wird ein Strom zum Abziehen von La­ dungen von der Basis von T₁ festgelegt und ferner ein Strom, der einerseits zum Absorbieren von Ladungen vom Kollektor von T₁ in der Abschaltphase und andererseits zum Abziehen von Ladungen von der Basis von T₂ dient; diese Ströme sind, wie bereits erwähnt, proportional zu dem von der Steuerschaltung aufgeprägten Strom.
Der Taktgeber TA erfaßt über die Verbindung c mit der Steuerschaltung C die Abschaltsteuerung für T₁ und T₂ und versetzt die Steuerschaltung C in die Lage, für eine vorbestimmte Zeit die Stromspiegel aktiv zu halten.
Wenn innerhalb dieser Zeit ein neues Umschaltsignal von SW kommt, steuert C die Wiedereinschaltung von T₁ und T₂, die Entaktivierung der Stromspiegelschaltungen und die Wiederaufnahme der Anfangsbedingungen von TA. Andernfalls steuert am Ende dieser vorbestimmte Zeit­ spanne TA über die Verbindung a die Steuerschaltung C so daß diese die Stromspiegelschaltungen entaktiviert, ohne jedoch den Zustand von T₁ und T₂ zu ändern.
Die Betriebsweise einer Steuerschaltung mit Umschaltung gemäß der Erfindung wird deutlich, wenn die in Fig. 2 gezeigten Schaltungen betrachtet werden.
Im Unterschied zur Schaltung der Fig. 1 hat die Schaltung gemäß Fig. 2 auch eine dritte Stromspie­ gelschaltung, die aus D₄, T₆, D₇, T₇ und D₂ mit zuge­ hörigen Verbindungen besteht. Ihr Eingang stimmt mit dem gemeinsamen Eingang der ersten und der zweiten Stromspiegelschaltung überein, und ihr Ausgang, der sich von den Ausgängen der ersten beiden Strom­ spiegelschaltungen unterscheidet, ist ebenfalls mit der Basis von T₂ verbunden und erlaubt ein wirkungs­ volleres Abziehen von Ladungen aus diesem Transistor, wenn dieser in der Abschaltphase ist.
Die dritte Stromspiegelschaltung wird gleichzeitig mit der ersten und der zweiten Stromspiegelschaltung aktiviert.
Zu Beginn ist die Kollektor-Emitter-Spannung von T₇ größer als diejenige von T₅, welche gleich der Basis- Emitter-Spannung von T₂ im leitenden Zustand ist, weil der Emitter von T₇ mit dem negativen Pol -V cc ver­ bunden ist. Dadurch ist der Kollektorstrom von T₇ höher als derjenige von T₅, so daß die Hinzufügung der dritten Stromspiegelschaltung ein wesentlich rascheres Abschalten von T₂ gestattet.
Damit kann die Sperrung von T₂ bereits erfolgen, wenn der Kollektorstrom von T₁ noch nicht wesentlich abge­ nommen hat.
Da der Emitter des Endstufentransistors T₂ mit der induktiven Last verbunden ist, wird in dieser beim Abschalten eine gegenelektromotorische Kraft induziert, die eine Absenkung des Emitterpotentials von T₂ unter den Be­ zugspegel von -V cc bewirkt. Da auch das Basispotential von T₂ verringert wird und der Transistor T₇ in Sperrich­ tung vorgespannt wird, wird seine Aktivität zum Ab­ ziehen der Ladungen beendet.
Um eine mögliche Stromrezirkulation von dem Kollektor von T₇ in diesen Vorspannzuständen zu verhindern, ist zwischen den Kollektor von T₇ und die Basis von T₂ die Diode D₂ eingeschaltet.
Der Transistor T₅, dessen Emitter mit dem Emitter von T₂ verbunden ist und der daher in jedem Fall dasselbe Potential wie dieser aufweist, wird jedoch in einem Zu­ stand der Durchlaßleitung, gehalten, wobei der Kollektor­ strom von T₁ in der Abschaltphase absorbiert und da­ durch verhindert wird, daß dieser Strom den Transistor T₂ wieder einschaltet.
Wenn auch T₁ gesperrt ist, werden die Stromspiegel­ schaltungen entaktiviert, weil ihre Wirkung nicht mehr erforderlich ist.
Nachstehend werden die Funktionsweisen der Steuerschal­ tung und des Taktgebers näher erläutert.
Es sei angenommen, daß zu Beginn T₁, T₂ und T₈, der diese steuert, im leitenden Zustand sind. Das von SW erzeugte Umschaltsignal zur Steuerung der Abschaltung des Endstufentransistors bewirkt die (gleichzeitige) Sperrung von T₈ und T₉.
Die Sperrung von T₈ bewirkt den Beginn der Abschalt­ phase von T₁ und T₂, und die Sperrung von T₉ bewirkt, daß der von A₁ aufgeprägte Konstantstrom, der voll­ ständig von T₉ aufgenommen wird, wenn dieser im leiten­ den Zustand ist, zur Basis von T₁₀ fließen kann, welcher zunächst gesperrt war, so daß dieser augenblicklich in den leitenden Zustand überführt wird. Der Transistor T₁₀ aktiviert die zuerst genannten Stromspiegelschal­ tungen, worauf T₃, T₅ und T₇ beginnen, die Ladungen aus den noch leitenden Transistoren T₁ und T₂ abzu­ ziehen.
Im Fall des Transistors T₁ wird auch das Umschalten des Transistors T₁₁ vom Transistor T₈ gesteuert; T₁₁ und A₁₁ sind so dimensioniert, daß A₁₁ dem Transistor T₁₁ einen Kollektorstrom aufprägt, der kleiner ist als der­ jenige, welcher durch die Vorspannungsbedingungen von T₁₁ aufgeprägt wird, bis der Kollektorstrom von T₁ eine solche Größe hat, daß er T₂ im leitenden Zustand hält: unter diesen Bedingungen befindet sich T₁₁ im Sättigungszu­ stand und sind die Transistoren T₁₂ und T₁₃ gesperrt.
Wenn T₁ einen Strom leitet, der kleiner ist als der Schwellenwert für das Leiten von T₂, neigt der Kol­ lektorstrom von T₁₁ zu einem Wert, der kleiner ist als der von A₁₁ aufgeprägte, so daß T₁₁ nicht länger gesät­ tigt ist. Zu diesem Zeitpunkt beginnen T₁₂ und T₁₃ zu leiten, wobei sie die Funktion der aktiven Abschal­ tung beenden; T₁ und T₂ können nun erneut und ohne Ver­ zögerungen in den leitenden Zustand gebracht werden.
Wenn jedoch vor Ende der in dieser Weise bestimmten Aktivierungsperiode ein Signal zum erneuten leitenden Schalten von T₁ und T₂ zu der Steuerschaltung gelangt, beginnen die Transistoren T₈ und T₉ sofort wieder zu leiten, so daß außer T₁ und T₂ auch T₁₁ in den leitenden Zustand ge­ langen, was die Sperrung von T₁₂ und T₁₃ zur Folge hat, während T₉ erneut von A₁ den ganzen Strom auf­ nimmt und dadurch T₁₀ abschaltet.
Die Entaktivierung der Entladeschaltung zum Abziehen der Ladungen erfolgt damit gleichzeitig mit dem Einschalten des Endstufen­ transistors T₂, und der Taktgeber TA wird in seinen Anfangszu­ stand zurückversetzt.
Die Treiberschaltung gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere dazu, mittels bekannter Techniken in ei­ nen monolithischen Halbleiterblock integriert zu werden.
Obwohl nur zwei Ausführungsbeispiele der Er­ findung beschrieben und dargestellt sind, bestehen selbst­ verständlich zahlreiche Möglichkeiten für Abänderungen innerhalb des Rahmens der Erfindung.
So können beispielsweise die in den Schaltungen der Fig. 1 und 2 enthaltenen Stromspiegelschaltungen durch geeignete Schaltungsänderungen, die dem Durch­ schnittsfachmann geläufig sind, durch kompliziertere Stromspiegelschaltungen ersetzt werden, die so ausge­ bildet sind, daß sie unempfindlich für Änderungen der Temperatur oder der Speisespannung sind. Eine wei­ tere Möglichkeit besteht darin, die Dioden D₅ und D₇ durch geeignete Widerstände zu ersetzen, um die Strom­ verstärkung der Transistoren T₅ und T₇ zu erhöhen und deren Abschaltzeiten zu verringern, um auf diese Weise die im Vergleich zu den Diodenströmen geringere Genau­ igkeit der Werte für die Kollektorströme von T₅ und T₇ auszugleichen.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Taktgeber durch eine monostabile Schaltung mit ge­ nau konstanten Freigabezeiten, die beliebig bestimm­ bar sind, ersetzt werden.
Die Erfindung macht eine monolithisch integrierbare Steuerschaltung zum Umschalten induktiver Lasten ver­ fügbar, die in Schnelldruckern und in Spannungvesorgungs­ geräten für Zerhacker verwendbar ist. Die Schaltung hat einen Endstufen- oder Leistungsendtransistor, dessen Umschaltung durch einen mit seinem Steueranschluß gekoppelten Transistor gesteuert wird.
Mit den Steueranschlüssen beider Transistoren ist eine Entlade­ schaltung zum Abziehen von Ladungen verbunden, um das Abschalten dieser Transistoren zu beschleunigen, und zwar durch die Verringerung von deren Entleerungszeit. Diese Entlade­ schaltung wird nur für eine bestimmte Zeit vom Beginn des Abschaltens der Transistoren an in den Zustand zum Abziehen von Ladungsträgern versetzt, um Verzögerungen bei dem nachfolgenden erneuten Einschalten der Transistoren zu vermeiden.

Claims (10)

1. Monolithisch integrierbare Treiberschaltung zum Schalten induktiver Lasten (L, R L), mit einem Endstufentransistor (T₂), der in Reihe mit der induktiven Last (L, R L) zwischen die beiden Pole (+V cc, -V cc) einer Speisespannungsquelle geschaltet ist,
mit einem Steuertransistor (T₁), dessen Hauptstrompfad zwischen den Steueranschluß des Endstufentransistors (T₂) und einen (+V cc) der Pole der Speisespannungsquelle ge­ schaltet und dessen Steueranschluß mit dem Ausgang einer Steuerschaltung (C) verbunden ist, die in Abhängigkeit von einer Umschaltsignalquelle (SW) elektrische Schaltsteuer­ impulse erzeugt,
mit einer mit der Steuerschaltung (C) gekoppelten Entlade­ schaltung zum Abziehen von Ladung vom Endstufentransistor (T₂) bei dessen Abschaltung,
und mit einer Freigabeschaltung (TA), die im Zusammen­ wirken mit der Steuerschaltung (C) die Entladeschaltung für eine vorbestimmte Zeitdauer aktiviert, maximal bis zum erneuten Einschalten des Endstufentransistors (T₂),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entladeschaltung durch zwei Stromspiegelschaltungen (T₃, D₄ bzw. T₄, D₄, T₅, D₅) gebildet ist, die einen
mit der Steuerschaltung (C) verbundenen gemeinsamen Ein­ gang und einen mit dem Steueranschluß des Steuertransistors (T₁) sowie einen mit dem Steueranschluß des Endstufentransistors (T₂) verbundenen Ausgang aufweisen und einen von der Steuerschaltung aufgeprägten Strom zum Abziehen von Ladung sowohl aus der Steuerelektrode des Steuertransistors (T₁), als auch aus der Steuerelektrode des Endstufentransistors (T₂) bewirken.
2. Treiberschaltung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Steuertransistor (T₁) und der Endstufentransistor (T₂) einander ent­ gegengesetzte Leitfähigkeit haben, wobei ein erster und ein zweiter Anschluß des Steuertransistors (T₁) mit einem ersten Pol (+V cc) der Speisespannungsquelle bzw. dem Steueranschluß des Endstufentransistors (T₂) verbunden ist und ein erster und ein zweiter Anschluß des Endstufentransistors (T₂) über die induktive Last (R L, L) mit einem zweiten Pol (-V cc) bzw. mit dem ersten Pol (+V cc) der Speisespannungsquelle verbunden ist.
3. Treiberschaltung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Stromspiegelschaltungen der Entladeschaltung einen dritten Transistor (T₃), einen vierten Transistor (T₄) und einen fünften Transistor (T₅) aufweisen, von denen jeder einen ersten und einen zweiten Anschluß sowie einen Steueranschluß hat und von denen der dritte und der vierte Transi­ stor vom Leitfähigkeitstyp des Steuertransistors (T₁) ist, während der fünfte Transistor vom Leitfähig­ keitstyp Endstufentransistors (T₂) ist, wobei die Steu­ eranschlüsse des dritten Transistors (T₃) und des vierten Transistors (T₄) beide mit der Kathode einer ersten Diode (D₄) und der Steuerschaltung (C) verbun­ den sind, die Anode der ersten Diode (D₄) und der erste Anschluß des dritten Transistors (T₃) und des vierten Transistors (T₄) mit dem ersten Pol (+V cc) der Speisespannungsquelle verbunden sind, der zweite Anschluß des dritten Transistors (T₃) mit dem Steueranschluß des Steuertransistors (T₁) verbunden ist, der zweite Anschluß des vierten Transistors (T₄) mit dem Steueranschluß des fünften Transistors (T₅) verbunden ist, dessen erster Anschluß sowohl - über ein erstes Widerstandselement (D₅) - mit dem eigenen Steueranschluß als auch mit dem ersten Anschluß des Endstufentransistors (T₂) verbunden ist und der zweite Anschluß des fünften Transistors (T₅) mit dem Steuer­ anschluß des Endstufentransistors (T₂) verbunden ist.
4. Treiberschaltung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Entladeschaltung einen sechsten Transistor (T₆) vom Leitfähigkeitstyp des Steuertransistors (T₁) sowie einen siebten Transistor (T₇) vom Leitfähigkeits­ typ des Endstufentransistors (T₂) aufweist, von denen jeder einen ersten Anschluß, einen zweiten Anschluß und einen Steueranschluß hat, wobei der Steueran­ schluß des sechsten Transistors (T₆) ebenfalls mit der Kathode der ersten Diode (D₄) sowie mit der Steuer­ schaltung (C) verbunden ist, der erste Anschluß und der zweite Anschluß dieses Transistors (T₆) mit dem ersten Pol (+V cc) der Speisespannungsquelle bzw. mit dem Steueranschluß des siebten Transistors (T₇) verbunden ist, dessen erster Anschluß mit dem zweiten Pol (-V cc) der Speisespannungsquelle verbunden ist, an den auch der Steueranschluß dieses Transistors (T₇) über ein zweites Widerstandselement (D₇) angeschlossen ist, während der zweite Anschluß des siebten Transistors (T₇) an die Kathode einer zweiten Diode (D₂) angeschlossen ist, deren Anode mit dem Steueran­ schluß des Endstufentransistors (T₂) verbunden ist.
5. Treiberschaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstands­ elemente Widerstände sind.
6. Treiberschaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstands­ elemente Dioden (D₅, D₇) sind.
7. Treiberschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steu­ erschaltung (C) einen achten Transistor (T₈), einen neunten Transistor (T₉) und einen zehnten Transistor (T₁₀) vom Leitfähigkeitstyp des Endstufentransistors (T₂) aufweist, von denen jeder einen ersten Anschluß, einen zweiten Anschluß und einen Steueranschluß hat, wobei die Steueranschlüsse des achten Transistors (T₈) und des neunten Transistors (T₉) mit der Umschaltsignal­ quelle (SW), die den achten und den neunten Transistor steuert, und mit der Anode einer dritten Diode (D₉) verbunden sind, deren Kathode an den zweiten Pol (-V cc) der Speisespannungsquelle angeschlossen ist, der erste Anschluß und der zweite Anschluß des achten Tran­ sistors (T₈) mit dem zweiten Pol (-V cc) der Speise­ spannungsquelle bzw. sowohl mit dem Steueranschluß des ersten Transistors (T₁) als auch mit der Kathode einer vierten Diode (D₁) verbunden ist, deren Anode an den ersten Pol (+V cc) der Speisespannungsquelle angeschlossen ist, der zweite Anschluß des neunten Transistors (T₉) mit dem Steueranschluß des zehnten Transistors (T₁₀), über eine erste Konstantstrom­ quelle (A₁) mit dem ersten Pol (+V cc) der Speise­ spannungsquelle und außerdem mit der Anode einer fünften Diode (D₁₀) verbunden ist, der erste An­ schluß des neunten Transistors (T₉) und des zehnten Transistors (T₁₀) und die Kathode der fünften Diode (D₁₀) mit dem zweiten Pol (-V cc) der Speisespannungs­ quelle verbunden sind, der zweite Anschluß des zehnten Transistors (T₁₀) mit den Steueranschlüssen des dritten Transistors (T₃), des vierten Transistors (T₄) und des sechsten Transistors (T₆) sowie der Kathode der ersten Diode (D₄) verbunden ist, und daß die Freigabeschaltung (TA) einen elften Transistor (T₁₁) und einen zwölften Transistor (T₁₂) jeweils vom Leitfähig­ keitstyp des Steuertransistors (T₁) sowie einen dreizehnten Transistor (T₁₃) vom Leitfähigkeitstyp des Endstufentransistors (T₂) aufweist, wobei diese Tran­ sistoren einen ersten Anschluß, einen zweiten An­ schluß und einen Steueranschluß haben, wobei der Steu­ eranschluß des elften Transistors (T₁₁) mit dem zwei­ ten Anschluß des achten Transistors (T₈) und der Kathode der vierten Diode (D₁) verbunden ist, der erste Anschluß des elften Transistors mit dem ersten Pol (+V cc) der Speisespannungsquelle ver­ bunden ist, der zweite Anschluß des elften Transistors mit dem Steueranschluß des zwölften Transistors (T₁₂) sowie über eine zweite Konstantstromquelle (A₁₁) mit dem zweiten Pol (-V cc) der Speisespannungsquelle verbunden ist, der Steueranschluß des zwölften Transistors (T₁₂) mit der Kathode der sechsten Diode (D₁₂) verbunden ist, deren Anode an den ersten Pol (+V cc) der Speisespannungsquelle angeschlossen ist, an den auch der erste Anschluß des zwölften Transistors (T₁₂) angeschlossen ist, dessen zweiter Anschluß mit dem Steueranschluß des dreizehnten Transistors (T₁₃) sowie der Anode einer siebten Diode (D₁₃) verbunden ist, deren Kathode zusammen mit dem ersten Anschluß des dreizehnten Transistors (T₁₃) mit dem zweiten Pol (-V cc) der Speisespannungsquelle verbunden ist, und wobei der zweite Anschluß des dreizehnten Tran­ sistors (T₁₃) ebenfalls an den zweiten Anschluß des neunten Transistors (T₉) angeschlossen ist.
8. Treiberschaltung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die physikalischen und elektrischen Eigenschaften des elften Transistors (T₁₁) mit denjenigen des ersten Transistors (T₁) überein­ stimmen.
9. Treiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die darin enthaltenen Transistoren bipolare Tran­ sistoren sind, von denen der erste Anschluß, der Steu­ eranschluß und der zweite Anschluß der Emitter, die Basis bzw. der Kollektor sind.
10. Treiberschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese in einem monolithischen Halbleiterblock integriert ist.
DE19823241976 1981-11-13 1982-11-12 Monolithisch integrierbare steuerschaltung zum schalten induktiver lasten Granted DE3241976A1 (de)

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