DE3730649A1 - Schaltungsanordnung mit wenigstens einer serienschaltung zweier transistoren - Google Patents

Schaltungsanordnung mit wenigstens einer serienschaltung zweier transistoren

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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.
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.
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.
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