DE3612323C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsschaltung für die Betriebsspannung eines Mikrocomputers, wobei der Schaltungseingang an einem Netzteil und der Schaltungsausgang am Betriebsspannungseingang des Mikrocomputers liegen.

Bei Mikrocomputern muß die Betriebsspannung stabilisiert sein. Hierfür ist eine Stabilisierungsschaltung vorgesehen. Außerdem muß der Mikrocomputer beim Einschalten, also dem Anlegen der Eingangsspannung, in eine definierte Anfangsstellung gebracht werden. Um dies zu erreichen, ist gefordert, daß die Eingangsspannung in einer bestimmten, kurzen Zeit von 0 auf den Wert der Betriebsspannung ansteigt. Beim Einschalten eines Netzteils steigt dessen Ausgangsspannung jedoch wesentlich langsamer als die geforderte Zeit an. Dies hat zur Folge, daß sich die definierte Anfangsstellung des Mikrocomputers nicht ohne weiteres einstellt.

In der Literaturstelle "Halbleiter-Schaltungstechnik", U. Tietze; Ch. Schenk - 5. überarbeitete Auflage - Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1980, Seite 384 ist eine Schaltung zur Stabilisierung einer Eingangsspannung beschrieben. Diese Schaltung arbeitet mit einer Konstantstromquelle in Reihenschaltung und einer Zenerdiode in Parallelschaltung zur Ausgangsspannung. Einen zu langsamen Anstieg der Eingangsspannung kann diese Schaltung nicht beschleunigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stabilisierungsschaltung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, durch die mit geringem Schaltungsaufwand nach dem Einschalten des Netzteils ein hinreichend steiler Anstieg der Betriebsspannung und danach deren Stabilisierung zu erreichen ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß parallel zum Betriebsspannungseingang eine erste Zenerdiode liegt und in Reihe zu dieser die Kollektor-Emitterstrecke eines ersten Transistors geschaltet ist, wobei diese Reihenschaltung parallel zum Schaltungseingang liegt, daß ein Schaltungsteil vorgesehen ist, das dem ersten Transistor einen ihn durchschaltenden Basisstrom erst dann liefert, wenn sich nach dem Einschalten des Netzteils am Schaltungseingang eine Spannung aufgebaut hat, die zu einem im Vergleich zum Spannungsanstieg des Netzteils schnellen Anstieg der Betriebsspannung führt, und daß der Emitter-Kollektorstrom des ersten Transistors ein Konstantstrom ist, der sich auf den Mikrocomputer und die erste Zenerdiode aufteilt, wobei die erste Zenerdiode jeweils den Teil des Konstantstroms leitet, den der Mikrocomputer entsprechend seines jeweiligen Belastungsfalls nicht verbraucht.

Dadurch ist eine Schaltung erreicht, die zwei Funktionen übernimmt, nämlich den gewünschten - schnellen - Betriebsspannungsanstieg beim Einschalten und die Stabilisierung der Betriebsspannung. Durch die Zusammenfassung der beiden Funktionen in einer Schaltung wird der Aufwand an Bauteilen für diese Schaltung gering.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.

Die Figur zeigt ein Schaltbild.

Die Schaltung liegt einerseits am Ausgang eines unstabilisierten Netzteils (1) und andererseits am Betriebsspannungseingang eines Mikrocomputers (2).

Parallel zum Betriebsspannungseingang des Mikrocomputers (2) ist eine erste Zenerdiode (Z 1) geschaltet. Zu dieser liegt die Kollektor-Emitterstrecke eines ersten Transistors (T 1) in Reihe. An dessen Emitter ist ein Emitterwiderstand (R 1) angeschlossen. Diese Reihenschaltung liegt parallel zum Ausgang des Netzteils (1).

Parallel zum Ausgang des Netzteils (1) liegt auch die Reihenschaltung eines Widerstands (R 2) und einer zweiten Zenerdiode (Z 2). Parallel zum Widerstand (R 2) ist die Emitter-Kollektorstrecke eines zweiten Transistors (T 2) in Reihe mit einem Widerstand (R 3) und einer Zenerdiode (Z 3) geschaltet. Zwischen dem Widerstand (R 3) und der Zenerdiode (Z 3) liegt die Basis des Transistors (T 1).

Die Basis des Transistors (T 2) liegt an einem Spannungsteiler aus Widerständen (R 4, R 5), der ebenfalls parallel zum Ausgang des Netzteils (1) liegt.

Zwischen den Kollektor des Transistors (T 1) und die Basis des Transistors (T 2) ist ein Mitkopplungswiderstand (R 6) geschaltet.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltung ist etwa folgende:

Wird das Netzteil (1) eingeschaltet, dann baut sich dessen Ausgangsspannung langsam auf. Über den Widerstand (R 2) folgt der Emitter des Transistors (T 2) diesem Spannungsverlauf, bis die Zenerspannung der Zenerdiode (Z 2) erreicht ist. Der Emitter des Transistors (T 2) wird dann auf der Zenerspannung gehalten.

Über den Spannungsteiler (R 4, R 5) wird der Transistor (T 2) zunächst gesperrt gehalten, bis die Ausgangsspannung des Netzteils (1) einen Wert erreicht, bei dem der Transistor (T 2) leitend wird. Über den Widerstand (R 3) erhält dann der Transistor (T 1) einen Basisstrom. Die Zenerdiode (Z 3) hält die Basisspannung in Zusammenwirken mit dem Widerstand (R 1) konstant. Der Transistor (T 1) ist jetzt durchgeschaltet und über seine Kollektor-Emitterstrecke fließt ein Konstantstrom. Dieser setzt sich aus dem Zenerstrom der Zenerdiode (Z 1) und dem Strom durch den Mikrocomputer (2) zusammen. Der Zenerstrom durch die Zenerdiode (Z 1) ist jeweils gleich der Differenz zwischen dem Konstantstrom und dem im jeweiligen Betriebsfall vom Mikrocomputer (2) benötigten Strom.

Dadurch, daß der Transistor (T 1) nach dem Einschalten des Netzteils (1) erst verzögert dann eingeschaltet wird, wenn die Ausgangsspannung des Netzteils (1) einen hinreichenden Wert erreicht hat, ist der gewünschte steile Spannungsanstieg der Betriebsspannung des Mikrocomputers (2) erreicht, so daß dieser beim Einschalten in seine definierte Anfangsstellung gebracht wird. Außerdem führt die Zenerdiode (Z 1) im Zusammenwirken mit dem Konstantstrom des Transistors (T 1) beim Betrieb des Mikrocomputers (2) zur nötigen Spannungsstabilisierung.

Durch den Mitkopplungswiderstand (R 6) ist eine Hysterese der Schaltung erreicht.

Claims (5)

1. Stabilisierungsschaltung für die Betriebsspannung eines Mikrocomputers, wobei der Schaltungseingang an einem Netzteil und der Schaltungsausgang am Betriebsspannungseingang des Mikrocomputers liegen, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Betriebsspannungseingang eine erste Zenerdiode (Z 1) liegt und in Reihe zu dieser die Kollektor-Emitterstrecke eines ersten Transistors (T 1) geschaltet ist, wobei diese Reihenschaltung parallel zum Schaltungseingang liegt, daß ein Schaltungsteil vorgesehen ist, das dem ersten Transitor (T 1) einen ihn durchschaltenden Basisstrom erst dann liefert, wenn sich nach dem Einschalten des Netzteils (1) am Schaltungseingang eine Spannung aufgebaut hat, die zu einem im Vergleich zum Spannungsanstieg des Netzteils (1) schnellen Ansteig der Betriebsspannung führt, und daß der Emitter-Kollektorstrom des ersten Transistors (T 1) ein Konstantstrom ist, der sich auf den Mikrocomputer (2) und die erste Zenerdiode (Z 1) aufteilt, wobei die erste Zenerdiode (Z 1) jeweils den Teil des Konstantstroms leitet, den der Mikrocomputer (2) entsprechend seines jeweiligen Belastungsfalls nicht verbraucht.

2. Stabilisierungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsteil einen zweiten Transistor (T 2) aufweist, an dessen Emitter eine zweite Zenerdiode (Z 2) und an dessen Basis ein Spannungsteiler (R 4, R 5) so angeschlossen sind, daß der zweite Transistor (T 2) erst durchschaltet, wenn die Ausgangsspannung des Netzteils (1) nach dessen Einschalten angestiegen ist, und daß der Kollektor des zweiten Transistors (T 2) über einen Widerstand (R 3) mit der Basis des ersten Transistors (T 1) verbunden ist.

3. Stabilisierungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den ersten Transistor (T 1) ein Emitterwiderstand (R 6) und an seine Basis eine dritte Zenerdiode (Z 3) zum Konstanthalten der Basisspannung angeschlossen sind.

4. Stabilisierungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des zweiten Transistors (T 2) an einem Spannungsteiler aus der zweiten Zenerdiode (Z 2) und einem weiteren Widerstand (R 2) liegt.

5. Stabilisierungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kollektor des ersten Transistors (T 1) und die Basis des zweiten Transistors (T 2) ein Mitkopplungswiderstand (R 6) geschaltet ist.