DE3730649A1 - Schaltungsanordnung mit wenigstens einer serienschaltung zweier transistoren - Google Patents
Schaltungsanordnung mit wenigstens einer serienschaltung zweier transistorenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine wie im Oberbegriff des Pa
tentanspruchs 1 angegebenen Schaltungsanordnung mit wenigstens
einer Serienschaltung zweiter Transistoren.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist z. B. aus Elektronic
Design, November 21, 1985, Seite 165 bekannt. Bei der bekannten
Schaltungsanordnung handelt es sich um eine Dreiphasenbrücke,
die mittels einer Steuerschaltung gesteuert wird und einen
Dreiphasenmotor speist. Für jede der drei Phasen ist eine Se
rienschaltung der Source-Drain-Strecken zweier Feldeffekttransi
storen vorgesehen. Der Verbindungspunkt der beiden Source-Drain-
Strecken bildet einen Ausgang zum Anschluß des Dreiphasenmotors.
Die Feldeffekttransistoren werden durch eine Steuerschaltung so
gesteuert, daß jeweils einer der beiden Transistoren leitet wäh
rend der andere sperrt. Die drei Serienschaltungen liegen an ei
ner Gleichspannungsquelle. Die Transistoren werden durch die
Steuerschaltung so gesteuert, daß der Dreiphasenmotor mit posi
tiven und negativen Impulsen geeigneter Phasenlage versorgt
wird.
Ferner ist aus EDN, May 29, 1986, Seite 230 eine Brückenschal
tung zur Speisung eines Einphasenmotors bekannt, die aus zwei
Halbbrücken besteht. Jede der beiden Halbbrücken enthält eine
Serienschaltung aus einem bipolaren Transistor und einem Feld
effekttransistor. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kollektor
des bipolaren Transistors und der Drain-Elektrode des Feldef
fekttransistors bildet jeweils einen Ausgang zum Anschluß des
Einphasenmotors.
Aus Elektronik Industrie 11-1985, Seite 139 ist bereits ein Mo
tortreiber mit Totzeit bekannt, bei dem eine interne Zeitverzö
gerung auch beim schnellen Schalten sicherstellen soll, daß
niemals beide Transistoren in den Gegentakt-Ausgangsstufen
gleichzeitig leitend sein können. Der Motortreiber hat einen
speziellen Steuereingang, mit dem sämtliche Ausgangsstufen in
den hochohmigen Zustand geschaltet werden können.
Schaltet man zwei Transistorserienschaltungen der genannten
Art parallel, so erhält man eine Transistor-Brücke. Mit Hil
fe einer derartigen Schaltungsanordnung kann man den Strom
durch den Verbraucher nach Richtung und Stärke steuern.
Die für die getrennte Steuerung der Transistoren erforderlichen
Steuersignale müssen zeitlich abgestimmt sein, da eine gleich
zeitige Ansteuerung beider Transistoren ein und derselben Se
rienschaltung die Stromversorgung kurzschließen oder einen Tran
sistor überlasten könnte. Bei ungenauer Synchronisation oder
Störimpulsen kann es jedoch geschehen, daß beide Transistoren
gleichzeitig leitend sind. Der dabei auftretende hohe Strom ist
mit einem Kurzschluß der Spannungsquelle verbunden und verur
sacht Störungen, eventuell sogar Beschädigungen.
Schutzwiderstände können diesen nachteiligen Effekt verringern
sind jedoch mit einem Leistungsverlust verbunden. Sicherungen
setzen die Schaltungsanordnung im Ansprechfall außer Betrieb
und/oder sind wie Synchronisationsschaltungen mit einem ver
gleichsweise großen Aufwand verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Schaltungsanordnung der
eingangs genannten Art derart auszubilden, daß ein gleichzeiti
ges Leitendsteuern beider Transistoren ein und derselben Serien
schaltung sicher vermieden ist. Insbesondere sollen darüber hin
aus einfache und vielseitige Brückensteuerungen ermöglicht wer
den.
Gemäß der Erfindung wird die Schaltungsanordnung zur Lösung die
ser Aufgabe in der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1
angegebenen Weise ausgebildet. Die Transistoren können bipolare
und/oder Feldeffekttransistoren sein. Unter Steuerstrecke ist
in diesem Zusammenhang die Basis-Emitter-Strecke bzw. Gate-
Source-Strecke und unter Schaltstrecke die Emitter-Kollektor-
Strecke bzw. Source-Drain-Strecke zu verstehen. Die Steuerelek
trode des ersten und dritten Transistors sind vorzugsweise un
mittelbar miteinander verbunden. Der Unterschied der Schwellen
spannungen wird vorzugsweise durch eine entsprechende Wahl der
Transistortypen erzielt. Ggf. kann die Schwellenspannung der
Steuerstrecke des ersten Transistors durch eine in der Basis
gate-Zuführung angeordnete Diode oder dergl. erhöht werden. Der
vom Ausgang der Steuerspannungsquelle wirksame Widerstand ist
insbesondere der Innenwiderstand der Steuerspannungsquelle, der
Wert eines zwischen dieser Steuerspannungsquelle und der Steuer
elektrode des zweiten Transistors wirksamer Widerstand oder die
Summe aus diesen beiden Widerständen.
Dabei wird die Einzelsteuerung der beiden Transistoren durch
eine zwangsweise gemeinsame Steuerung ersetzt dergestalt, daß
mittels eines Zusatztransistors, der gleichzeitig mit dem ersten
Transistor aufgesteuert wird, der zweite Transistor sicher ge
sperrt ist, bevor der erste leitet.
Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß der gewünsch
te Schutz gegen ein gleichzeitiges Leiten der beiden Transisto
ren ein und derselben Serienschaltung mit besonders einfach re
alisierbaren Mitteln sicher gewährleistet ist.
Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 hat den Vorteil,
daß für das Sperrpotential keine eigene Stromversorgung erfor
derlich ist.
Die Ausführungsform nach Anspruch 3 ist mit einer weiteren Erhö
hung der Sicherheit gegen ein gleichzeitiges Leiten der beiden
Transistoren verbunden. Die dabei vorgesehenen Maßnahmen werden
dadurch erleichtert, daß der weitere Transistor für eine gegen
über den Transistoren der Serienschaltung kleinere Leistung aus
gelegt werden.
Durch die Maßnahmen nach Anspruch 4 ergibt sich der Vorteil,
daß je Halbbrücke nur eine einzige Steuersignalquelle erforder
lich ist. Statt zweier gegenläufiger Steuersignale pro Transi
stor-Halbbrücke wird nur ein einziges benötigt, das zudem auf
das gemeinsame Bezugspotential, insbesondere auf das Potential
des gemeinsamen Null-Leiters bezogen ist.
Da der zweite Transistor - so lange der erste gesperrt ist - oh
ne Zeitbedingung voll steuerbar ist, kann eine komplexere Steu
erung, zum Beispiel eine Regelung mit Pulsmodulation, vorgesehen
werden. Von dieser Möglichkeit macht die weitere Ausgestaltung
der Erfindung entsprechend Anspruch 5 Gebrauch. Dabei ergibt
sich durch die getrennte Verarbeitung von Amplituden- und Rich
tungsinformation eine besondere Vereinfachung der Steuerschal
tung. Der Steuerspannungsgeber für die Amplitude kann dabei
eine Quelle für eine veränderbare Steuergleichspannung, ein
Impulsdauermodulator, ein Impulsfrequenzmodulator oder dergl.
sein.
Werden mit Hilfe der Schaltungsanordnung Verbraucher gespeist,
die im Betrieb kinetische Energie speichern, insbesondere Moto
ren oder Schrittschaltwerke, so wird die Schaltungsanordnung
zweckmäßigerweise entsprechend Anspruch 6 ausgebildet, so daß
der Verbraucher beim Abschalten aktiv gebremst wird. Diese Aus
führungsform macht sich die Tatsache zu Nutze, daß bei einer
Voll- oder Drehstrombrücke alle ersten Transistoren gleichzei
tig in Durchlaß geschaltet werden dürfen, so daß bei Motoren oh
ne Zusatzschaltung eine Bremsung vorgesehen werden kann, die
Vorrang vor allen anderen Steuerbefehlen hat. Es ist sicherge
stellt, daß bei dieser Bremsung die Stromzufuhr abgestellt ist.
Ein besonderer Zusatzaufwand, wie er an sich erforderlich wäre,
wenn ein als Last in der Brücke befindlicher Motor durch Kuzr
schluß der Wicklung gebremst werden soll, entfällt in vorteil
hafter Weise. Hierbei kann die Eigenschaft von MOSFET genützt
werden, im leitenden Zustand den Strom in beiden Richtungen
durchzulassen.
Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 7 hat den Vor
teil, daß eine Überlastung der Steuerelektrode des zweiten
Transistors durch zu hohes Sperrpotential wirksam verhindert
wird. Die zwischen den Speiseeingängen liegende Betriebsspan
nung kann daher verleichsweise große Werte annehmen.
Die Ausführungsform nach Anspruch 8 ermöglicht es, unabhängig
vom Zustand der eigentlichen Steuerschaltung den Verbraucher zu
bremsen. Die Maßnahmen nach Anspruch 9 gestatten es in vorteil
hafter Weisung, die Bremsung des Verbrauchers regelbar vorzuneh
men.
Die in der Schaltungsanordnung verwendeten Transistoren können
bipolare und/oder Feldeffekttransistoren sein. Von besonderem
Vorteil ist eine ausschließliche Verwendung von Feldeffekttran
sistoren, insbesondere als integrierte Schaltung nach Anspruch
10, in die auch die zum Schutz vorgesehenen Schaltmittel einbe
zogen sind.
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Aus
führungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine Transistor-Halbbrücke mit einem weiteren Transistor
Fig. 2 eine Transistor-Halbbrücke mit einem einzigen Umschalt
signal-Steuereingang
Fig. 3 eine aus zwei Halbbrücken zusammengesetzte Transistor-
Vollbrücke
Fig. 4 eine Transistor-Vollbrücke zur Steuerung und Bremsung
eines Motors.
Die in Fig. 1 gezeigte Transistor-Halbbrücke wird durch die
Steuerschaltung 20 gesteuert. Die Serienschaltung 1 enthält
die Feldeffekttransistoren 8 und 11, die beide vom N-Kanal-Typ
sind und deren Source Drain-Strecken gleichsinnig in Serie zu
einander geschaltet sind, so daß der Drainanschluß des Feldef
fekttransistors 11 mit dem Sourceanschluß des Feldeffekttransi
stors 8 verbunden ist. Der Verbindungspunkt der Source-Drain-
Strecken ist an den Ausgang 5 zum Anschluß eines Verbrauchers
geführt. Die Serienschaltung liegt zwischen dem Anschluß 2 für
ein positves Potential und dem Anschluß 6 für ein negatives Po
tential bzw. Null- oder Bezugspotential.
Die erste Steuerspannungsquelle 21 der Steuerschaltung 20 ist
an den Steuereingang 3 der Serienschaltung 1 geführt. Die zwei
te Steuerauspannungsquelle 22 der Steuerschaltung 20 ist mit
dem Steuereingang 4 der Serienschaltung 1 verbunden. Zwischen
dem Steuereingang 3 und dem Ausgang 5 liegt der aus den Wider
ständen 7 und 9 bestehende Spannungsteiler, dessen Abgriff mit
der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 8 verbunden ist.
Zwischen der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 8 und dem
Speiseeingang 6 liegt die Drain-Source-Strecke des weiteren
Feldeffekttransistors 10. Der weitere Feldeffekttransistor 10
ist vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie die Feldeffekttransito
ren 8 und 11. Die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 10
ist mit der Steuerlektrode des Feldeffekttransistors 11 unmit
telbar verbunden. Der Sourceanschluß des Feldeffekttransistors
10 ist mit dem Sourceanschluß des Feldeffekttransistors 11 un
mittelbar verbunden, so daß die Steuerstrecken der beiden Feld
effekttransistoren 10 und 11 gleichsinnig parallel zueinander
angeordnet sind.
Die Feldeffekttransistoren 8 und 11 sind vorzugsweise Leistungs-
MOSFET. Die Gate-Source-Strecke des Feldeffekttransistors 10 hat
eine kleinere Schwellenspannung als die des Feldeffekttransistors
11. Der zwischen dem Steuereingang 3 und der Steuerelektrode des
Feldeffekttransistors 8 liegende Spannungsteiler, bestehend aus
den Widerständen 7 und 9 sorgt dafür, daß durch das Einschalten
des Feldeffekttransistors 10 die Steuerspannungsquelle 21 nicht
störend beeinflußt wird. An die Stelle dieses Spannungsteilers
kann gegebenenfalls ein Vorwiderstand und/oder ein entsprechend
bemessener Innenwiderstand der Steuerspannungsquelle 21 treten.
Die Diode 18 verhindert, daß ein zu hohes Sperrpotential die
Steuerelektrode von Transistor 8 beschädigt, wenn Transistor
10 schon leitet, aber Transistor 11 noch sperrt.
Steigt der Signalpegel am Steuereingang 4, so wird wegen der
kleineren Schwellenspannung des Transistors 10 der Transistor
10 vor dem Transistor 11 leitend. Dies hat zur Folge, daß die
Steuerspannung am Feldeffekttransistor 8 rechtzeitig kurzge
schlossen wird. Fällt der Signalpegel am Steuersignaleingang 4,
so wird der Transistor 11 zuerst gesperrt, d. h. ehe der Steuer
signalpegel am Transistor 8 wieder wirksam werden kann. Hier
durch ergibt sich ein wirksamer Schutz der Schaltungsanordnung
gegen ein gleichzeitiges Leiten der Feldeffekttransistoren 8
und 11 auch für den Fall, daß die von den Signalspannungsquel
len 21 und 22 abgegebenen Steuerimpulse nicht exakt gegenphasig
sein sollten, wenn sie also überlappen.
Antiparallel zur Gate-Source-Strecke des Feldeffekttransistors
8 liegt die Diode 18. In der Source-Zuführung des Transistors
10 ist der Widerstand 29 angeordnet. Die Diode 18 verhindert,
daß die an der Steuerstrecke des gesperrten Transistors 8 auf
tretende Steuerspannung schädliche Werte erreicht. Dies ist
insbesondere dann von Vorteil, wenn eine zwischen den Speise
eingängen 2 und 6 vergleichsweise hohe Betriebsspannung
anliegt. Der Widerstand 29 begrenzt dabei den im Transistor 10
fließenden Strom mittels Stromgegenkopplung.
Die in Fig. 2 gezeigte Schaltungsanordnung ergibt sich aus der
nach Fig. 1 dadurch, daß der Steuereingang 3 der Serienschaltung
1 an eine feste Steuergleichspannung angeschlossen ist, die den
Feldeffekttransistor 8 bei gesperrtem Feldeffekttransistor 10
in den leitenden Zustand überführt. Die Steuergleichspannung
wird von der Gleichspannungsquelle 21 b geliefert.
Die Transistor-Halbbrücke nach Fig. 2 hat den Vorteil, daß sie
nur durch Signale am Steuersignaleingang 4 gesteuert wird, wäh
rend der Steuersignaleingang 3 fest an dem Signalpegel "Ein" an
geschlossen ist. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders ein
fache und sichere Ansteuerung der Halbbrücke. Ergänzt man die
in Fig. 2 gezeigte Halbbrücke zu einer Vollbrücke, so ergibt
sich, daß nur die Steuereingänge 4 der beiden Serienschaltungen
1 durch Ein-Aus-Steuersignale gesteuert zu werden brauchen. Der
Feldeffekttransistor 8 nimmt jeweils wegen des Feldeffekttran
sistors 10 immer den richtigen Zustand ein. Eine eigene, zeit
lich kritische Ansteuerung für den Feldeffekttransistor 8 ist
daher in vorteilhafter Weise überflüssig.
Die in Fig. 3 gezeigte Schaltungsanordnung ergibt sich dadurch,
daß zwei jeweils eine Halbbrücke bildende Serienschaltungen 1 a
und 1 b, die entsprechend Fig. 1 ausgebildet sind, zu einer Voll
brücke zusammengesetzt werden. Ein Paar einander entsprechende
Steuersignaleingänge 4 a und 4 b ist an eine Steuerschaltung 24
angeschlossen, deren Ausgänge A und an die Steuersignalein
gänge 4 a und 4 b einander gegenphasige Ein- Ausschaltsignale ab
gibt. Die einander entsprechenden Steuersignaleingänge 3 a und
3 b sind gemeinsam an den Ausgang des als Impulsdauermodulator
ausgebildeten Steuersignalgebers 23 angeschlossen. Zwischen den
Ausgängen 5 a und 5 b liegt der Verbraucher 19.
Durch die vom Steuersignalgeber 23 an die Steuersignaleingänge
3 a und 3 b abgegebene digitale bzw. pulsmodulierte Steuerspannung
ergibt sich eine Amplitudenregelung des mittleren Stromes im
Verbraucher 19. Anstelle der veränderlichen digitalen Steuer
spannung kann gegebenenfalls eine veränderliche analoge Steuer
spannung Verwendung finden.
Da die in Fig. 1 gezeigte Schaltungsanordnung die Eigenschaft
hat, daß nur am richtigen Transistor 8 bzw. 11 die gewünschte
Steuerspannung anliegt, kann die Amplitudensteuerung unabhängig
und asynchron zur Steuerung der Richtung des Verbraucherstromes
sein. Nur derjenige der Transistoren, der leitet nimmt den Am
plitudenbefehl an. Die getrennte Verarbeitung von Amplituden-
und Richtungsinformation vereinfacht die Steuerschaltung we
sentlich.
Leiten die Transistoren 8 a und 11 b, so fließt der Strom in der
einen Richtung. Sind die Transistoren 8 b und 11 a leitend, so
ist die Stromrichtung entgegengesetzt.
Die in Fig. 4 gezeigte Schaltungsanordnung enthält ebenfalls
zwei Serienschaltungen 1 a und 1 b, die jeweils so wie die Se
rienschaltungen 1 a und 1 b nach Fig. 3 ausgebildet sind. Zwi
schen den Ausgängen 5 a und 5 b der Serienschaltungen 1 a und 1 b
liegt der Verbraucher 19. Ausgehend von Fig. 1 sind die Be
zugszeichen jeweils für die Serienschaltung 1 a mit einem "a"
und für die Serienschaltung 1 b mit einem "b" ergänzt.
Parallel zu den Source-Drain-Strecken der Transistoren 8 a, 11 a,
8 b und 11 b liegt jeweils eine Diode 12 a, 13 a, 12 b bzw. 13 b, die
als Freilaufdiode gepolt ist.
Zwischen dem Steuereingang 4 a und dem Speiseeingang 6 a für die
negative Speisespannung liegt der Widerstand 17 a. Dem Steuerein
gang 4 a ist eine aus zwei Entkopplungsdioden 14 a, 15 a bestehen
de Entkopplungsschaltung vorgeschaltet. Dabei liegt die eine
Diode 14 a zwischen einem Steueranschluß 40 a und dem Steuerei
ngang 4 a. Die andere Diode 15 a ist zwischen dem Steuereingang
4 a und einem Anschluß des Arbeitskontaktes 16 angeordnet.
Zwischen dem Steuereingang 4 b und dem Speiseeingang 6 b für die
negative Speisespannung liegt der Widerstand 17 b. Dem Steuerein
gang 4 b ist eine aus zwei Entkopplungsdioden 14 e, 15 b bestehen
de Entkopplungsschaltung vorgeschaltet. Dabei liegt die eine
Diode 14 b zwischen einem Steueranschluß 40 e und 4 e. Die andere
Diode 15 b ist jeweils zwischen dem Steueranschluß 4 b und dem
einen Anschluß des Notbremsschalters 28 angeordnet, der zu
einer festen Gleichspannung führt. Somit wird an beiden Steuer-
Eingängen 4 a und 4 b die Spannung wirksam, die den Transistor
10 a bzw. 10 b nach Fig. 3 stärker leitend macht. Die Transisto
ren 11 a und 11 b nach Fig. 3 werden leitend. Die Transistoren
8 a und 8 b nach Fig. 3 werden gesperrt und somit die Betriebs
spannung abgeschaltet. Das Schließen des Schalters 28 bewirkt
eine Bremsung mit Vorrang vor allen anderen Steuersignalen.
Das ist besonders vorteilhaft für eine Notbremsschaltung.
Andererseits ist die Bremsleitung über den Schalter 16 an
einen Abgriff des aus den Widerständen 25, 26 und 27 bestehen
den Spannungsteilers geführt. Der aus den Widerständen 25 und
26 bestehende Spannungsteiler liegt auf der einen Seite an den
miteinander verbundenen Speiseeingängen 2 a und 2 b, auf der ande
ren Seite an der Verbindung der Speiseeingänge 6 a und 6 b.
Der mit den Speiseeingängen 6 a und 6 b verbundene Widerstand 27
verhindert, daß der Abgriff des Spannungsteilers auf 0 V gestellt
wird. Der Spannungsabfall am Widerstand 27 ist etwa so groß wie
die Summe aus der Schwellenspannung des Transistors 10 und dem
Spannungsabfall an der Diode 15.
Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 4 ist der Verbraucher 19
vorzugsweise ein solcher, der im Betrieb kinetische Energie
speichert, insbesondere ein Motor. In diesem Fall erfolgt das
Abschalten des Verbrauchers zweckmäßigerweise durch Einschalten
der Transistoren 11 a und 11 b nach Fig. 3 in beiden Brückenhälf
ten, bzw. Serienschaltungen 1 a und 1 b. Dabei werden die Tran
sistoren 8 a und 8 b der Serienschaltungen 1 a und 1 b beide ge
sperrt, so daß die Stromzufuhr aus der Stromversorgung abge
schaltet wird. Die beiden leitenden Transistoren 11 bilden
einen niederohmigen Nebenschluß zum Motor, der dadurch aktiv
gebremst wird.
Den Steuereingängen 4 a und 4 b wird über die Dioden 14 a und 14 b
rückwirkungsfrei eine veränderliche Steuergleichspannung paral
lel zu den normalen Steuerbefehlen zugeführt, die beide Tran
sistoren 11 a und 11 b mehr oder weniger leitend macht, was -
bei abgeschalteten Transistoren 8 a und 8 b - einen mehr oder we
niger großen Parallel-Widerstand zum Verbraucher 19 und somit
eine Widerstandsbremsung ergibt. Hierdurch ergibt sich, daß
jederzeit, unabhängig vom Zustand der eigentlichen Steuerschal
tung, der Verbraucher 19 regelbar gebremst werden kann.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Schaltungsanordnungen las
sen sich vielseitig verwenden, insbesondere auch für Logik- und/
Rechnerschaltungen, Bustreiber oder dergl. Die Schaltungsanord
nung nach Fig. 3 ist besonders für eine Temperaturstabilisie
rung oder -steuerung, Wechselrichter und nichtmechanischen Nach
laufsteuerungen geeignet. Trennt man bei einer Schaltungsanord
nung ähnlich Fig. 4 den Verbraucher durch Einschalten der Tran
sistoren 11 von der Stromversorgung, so ergibt sich eine aktive
Bremsung, für mechanische Nachlaufsteuerungen und Schrittmoto
ren. Vorteilhaft ist die Möglichkeit der Schnell- oder Notbrem
sung unabhängig vom anliegenden Steuerbefehl. Die vollständige
Schaltungsanordnung nach Fig. 4 ist wegen der Regelbarkeit der
Bremse besonders für Antennensteuerungen, Roboter und größere
Motoren geeignet. Auch hier läßt sich einfach eine vorrangige
Notbremsung durchführen.
Die in den Figuren gezeigten Schaltungsanordnungen verwenden
als elektronischen Schalter N-Kanal-MOSFET.
In entsprechender Weise können P-Kanal-MOSFET oder bipolare
Transistoren Verwendung finden.
Auch in gemischter Verwendung von Feldeffekttransistoren und
bipolaren Transistoren ist möglich.
In Mehrphasen-Systemen können drei oder mehr Serienschaltungen
nach Fig. 1 oder Fig. 2 als Transistor-Brücke parallel geschal
tet werden. Dabei ist die Möglichkeit, den durch den Verbraucher
19 fließenden Strom nach Richtung und Größe zu steuern, von be
sonderem Vorteil.
Claims (10)
1. Schaltungsanordnung mit wenigstens einer zwischen zwei Spei
seeingängen (2, 6) liegenden Serienschaltung der Schaltstrecken
zweier, jeweils einen elektronischen Schalter bildenden Tran
sistoren (8, 11) des gleichen Leitfähigkeitstyps, von denen ein
erster (11) einer Emitterschaltung der Source-Schaltung und ein
zweiter (8) einer Emitterfolger-Schaltung der Sourcefolger-
Schaltung angehört, wobei der Verbindungspunkt der Schaltstrec
ken einen Ausgang (5) bildet und die Transistoren (8, 11) mit
tels zweier Steuerspannungsquellen (21, 22) einer Steuerschal
tung (20) derart steuerbar sind, daß der Ausgang (5) mit Hilfe
der Transistoren (8, 11) wahlweise mit einem der beiden Speise
eingänge (2, 6) verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Steuerelektrode des zweiten Transistors (8) der
Serienschaltung und einem Anschluß, der ein den zweiten Transi
stor (8) sperrendes Sperrpotential (Speiseanschluß 6) führt, die
Schaltstrecke eines ebenfalls einen elektronischen Schalter bil
denden dritten Transistors (10) des gleichen Leitfähigkeitstyps
angeordnet ist und daß der Steueranschluß des dritten Transi
stors (10) mit dem Steueranschluß des ersten Transistors (11)
der Serienschaltung verbunden ist und daß die Steuerstrecke des
dritten Transistors (10) eine kleinere Schwellenspannung hat als
die Steuerstrecke des ersten Transistors (11) und daß die den
zweiten Transistor (8) steuernde Steuerspannungsquelle (21) an
ihrem Ausgang einen gegenüber dem Bahnwiderstand des leitenden
weiteren Transistors (10) größeren Widerstand (7) aufweist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der das Sperrpotential führende Anschluß durch den Speise
eingang (6) gebildet ist, der mit dem ersten Transistor (11)
verbunden ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transistoren (8, 11) der Serienschaltung vom gleichen
Transistortyp sind, und daß der dritte Transistor (10) eine ge
genüber den Transistoren (8, 11) der Serienschaltung größere
Schaltgeschwindigkeit aufweist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerspannungsquelle (21 b), an die die Steuerelektrode
des zweiten Transistors (8) angeschlossen ist, eine Gleichspan
nungsquelle für ein den zweiten Transistor (8) leitend steuern
des Einschaltpotential ist so, daß nur die Steuerspannungsquel
le (22), an die der Steueranschluß des dritten Transistors (10)
und der damit verbundene Steueranschluß des ersten Transistors
(11) der Serienschaltung angeschlossen sind, eine Impulsspan
nungsquelle für Ein-Aus Steuersignale ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltungsanordnung wenigstens zwei Serienschaltungen (1 c, 1 d) mit je zwei Transistoren enthält und
daß die Steuereingänge (3 c, 3 d) für die Steuerelektroden jeweils des zweiten Transistors der Serienschaltungen an einen Steuer spannungsgeber (23) angeschlossen sind, der eine in der Amplitu de und/oder Tastverhältnis veränderbare Spannung abgibt und
daß die Steuereingänge (4 c, 4 d) für den Steueranschluß des drit ten Transistors (10) und den damit verbundenen Steueranschluß des ersten Transistors der Serienschaltung jeweils an einen weiteren Steuersignalgeber (25) zur Erzeugung von Ein-Aus-Steuer signalen angeschlossen sind, der die Stromrichtung im Verbrau cher bestimmt.
daß die Schaltungsanordnung wenigstens zwei Serienschaltungen (1 c, 1 d) mit je zwei Transistoren enthält und
daß die Steuereingänge (3 c, 3 d) für die Steuerelektroden jeweils des zweiten Transistors der Serienschaltungen an einen Steuer spannungsgeber (23) angeschlossen sind, der eine in der Amplitu de und/oder Tastverhältnis veränderbare Spannung abgibt und
daß die Steuereingänge (4 c, 4 d) für den Steueranschluß des drit ten Transistors (10) und den damit verbundenen Steueranschluß des ersten Transistors der Serienschaltung jeweils an einen weiteren Steuersignalgeber (25) zur Erzeugung von Ein-Aus-Steuer signalen angeschlossen sind, der die Stromrichtung im Verbrau cher bestimmt.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltungsanordnung wenigstens zwei Serienschaltungen
(1, 1 e) mit je zwei Transistoren enthält und
daß der Steueranschluß des dritten Transistors (10) und der da
mit verbundene Steueranschluß des ersten Transistors (11) der
Serienschaltung jeweils durch Ein-Aus-Steuersignale gemeinsam
steuerbar sind, derart daß die beiden Serienschaltungen ein
Schaltzustand einnehmen, bei dem jeweils der erste Transistor
(11) leitend ist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Steuerlektrode und dem Emitter bzw. der Source
Elektrode des zweiten Transistors (8) eine für den ersten Tran
sistor (8) sperrende Steuerspannungen in Durchlaßrichtung ge
polte Diode (18) angeordnet ist und daß in der Emitter- bzw.
Sourcezuführung des dritten Transistors (10) ein Strombegren
zungswiderstand (29) angeordnet ist.
8. Schaltunganordnung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltungsanordnung zwei Serienschaltungen (1, 1 e) mit je zwei Transistoren enthält und
daß der Verbindung der Steueranschlüsse des dritten Transistors (10) und des ersten Transistors (11) jeweils wenigstens zwei Entkopplungsdioden (14, 15; 14 e, 15 e) vorgeschaltet sind und
daß ein Paar von einander entsprechenden Entkopplungsdioden (15, 15 a) der beiden Serienschaltungen über einen gemeinsamen Schal ter (28) an eine Gleichspannungsquelle 12, 13) angeschlossen ist. Dadurch werden alle Transistoren (11) vorrangig leitend ge schaltet und die Betriebsspannung abgeschaltet.
daß die Schaltungsanordnung zwei Serienschaltungen (1, 1 e) mit je zwei Transistoren enthält und
daß der Verbindung der Steueranschlüsse des dritten Transistors (10) und des ersten Transistors (11) jeweils wenigstens zwei Entkopplungsdioden (14, 15; 14 e, 15 e) vorgeschaltet sind und
daß ein Paar von einander entsprechenden Entkopplungsdioden (15, 15 a) der beiden Serienschaltungen über einen gemeinsamen Schal ter (28) an eine Gleichspannungsquelle 12, 13) angeschlossen ist. Dadurch werden alle Transistoren (11) vorrangig leitend ge schaltet und die Betriebsspannung abgeschaltet.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleichspannungsquelle eine Vorrichtung zum Ver
ändern der Spannung enthält.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transistoren (8, 10, 11) zusammen mit anderen Steuer
elementen auf einem Chip integriert sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873730649 DE3730649A1 (de) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Schaltungsanordnung mit wenigstens einer serienschaltung zweier transistoren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873730649 DE3730649A1 (de) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Schaltungsanordnung mit wenigstens einer serienschaltung zweier transistoren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3730649A1 true DE3730649A1 (de) | 1989-03-30 |
Family
ID=6335853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873730649 Withdrawn DE3730649A1 (de) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | Schaltungsanordnung mit wenigstens einer serienschaltung zweier transistoren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3730649A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0809295A2 (de) * | 1996-05-21 | 1997-11-26 | Siemens Aktiengesellschaft | MOSFET mit Temperaturschutz |
EP0880124A1 (de) * | 1997-05-22 | 1998-11-25 | STMicroelectronics S.A. | Leistungsendstufe zum Antreiben von Zellen einer Plasmaanzeigetafel |
-
1987
- 1987-09-11 DE DE19873730649 patent/DE3730649A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0809295A2 (de) * | 1996-05-21 | 1997-11-26 | Siemens Aktiengesellschaft | MOSFET mit Temperaturschutz |
EP0809295A3 (de) * | 1996-05-21 | 2000-07-05 | Siemens Aktiengesellschaft | MOSFET mit Temperaturschutz |
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US6097214A (en) * | 1997-05-22 | 2000-08-01 | Stmicroelectronics S.A. | Power output stage for the control of plasma screen cells |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |