HU218121B - Kapcsolási elrendezés szimmetrikus bipoláris tranzisztor és tranzisztorstruktúra vezérlésére - Google Patents

Kapcsolási elrendezés szimmetrikus bipoláris tranzisztor és tranzisztorstruktúra vezérlésére Download PDF

Info

Publication number
HU218121B
HU218121B HU9500275A HU9500275A HU218121B HU 218121 B HU218121 B HU 218121B HU 9500275 A HU9500275 A HU 9500275A HU 9500275 A HU9500275 A HU 9500275A HU 218121 B HU218121 B HU 218121B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
current mirror
bipolar transistor
current
circuit
circuits
Prior art date
Application number
HU9500275A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT69833A (en
HU9500275D0 (en
Inventor
Hermann Zierhut
Original Assignee
Siemens Ag.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag. filed Critical Siemens Ag.
Publication of HU9500275D0 publication Critical patent/HU9500275D0/hu
Publication of HUT69833A publication Critical patent/HUT69833A/hu
Publication of HU218121B publication Critical patent/HU218121B/hu

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/62Switching arrangements with several input- output-terminals, e.g. multiplexers, distributors
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4063Device-to-bus coupling
    • G06F13/4068Electrical coupling
    • G06F13/4072Drivers or receivers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/66Switching arrangements for passing the current in either direction at will; Switching arrangements for reversing the current at will
    • H03K17/665Switching arrangements for passing the current in either direction at will; Switching arrangements for reversing the current at will connected to one load terminal only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés szimmetrikus, bipoláristranzisztor (1), illetőleg szimmetrikus, bipoláristranzisztorstruktúra vezérlésére, amelynek két munkaelektródája (21,22) és bázisa van. A két munkaelektródára (21, 22) egy-egy áramtükör-kapcsolás (5, 6) van csatlakoztatva, amiknek a bázisa össze van kötveegymással. Az áramtükör-kapcsolások (5, 6) kollektora inverzáramtükör-kapcsolásra (7, 8) dolgozik, melyek közvetve a bipoláristranzisztor (1) vezérléséhez szükséges vezérlőáramot állítják elő. ŕ

Description

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés szimmetrikus, bipoláris tranzisztor és tranzisztorstruktúra vezérlésére, amelynek két munkaelektródája és bázisa van.
A szimmetrikus, bipoláris tranzisztorokat sokféle célra lehet alkalmazni. Az egyik ismert alkalmazási esetben a bipoláris tranzisztor polaritásváltó védőelemként szolgál buszrendszerre rácsatoló kapcsolásban (EP-A-0 487 759, 3. ábra). Az ilyen polaritásváltó védelem különösen alkalmas építőegységekhez a buszrendszerekben, számítógépekben és tárolható vezérlésekben. A polaritásváltó védőelem jelcsatoló útban vezérelhető elemként működik, és a villamos jel polaritásától függően zárja vagy szabaddá teszi a jelcsatolási utat. Az ismert bipoláris tranzisztor kétemitteres tranzisztorként van kialakítva, amelynek az emitteráramát mindkét irányban egyenletesen lehet vezérelni.
A bipoláris tranzisztorstruktúra viszont általában alkalmas annak vizsgálatára, hogy egy potenciálkülönbség valamely meghatározott érték alá csökken-e, és így annak vizsgálatára is, hogy egy feszültség közelít-e egy másik feszültséghez. Eddig erre a célra komparátorokat alkalmaztak. A szükséges komparátorelrendezések azonban általában meglehetősen költségesek. Bipoláris tranzisztorstruktúra a tárgya egy korábbi német nemzeti szabadalmi leírásnak (DE-A-43 16 608).
Kívánatos - különösen akkor, ha a bipoláris tranzisztorstruktúrát integrált áramkörbe kell integrálni -, hogy a veszteségi teljesítmények a lehető legkisebbek legyenek, és a vezérlőáramok megfelelően kicsik legyenek.
Találmányunk célja szimmetrikus, bipoláris tranzisztorhoz, illetőleg integrált áramkörben lévő bipoláris tranzisztorstruktúrához olyan vezérlés kialakítása, amiben a vezérlőáramok a lehető legkisebbek.
Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a két munkaelektródára egy-egy áramtükörkapcsolás van csatlakoztatva. A két áramtükör-kapcsolás bázisa össze van kötve egymással, és kollektoruk egy-egy inverz áramtükör-kapcsolásra dolgozik.
Az inverz áramtükör-kapcsolások a bipoláris tranzisztor bázisáramát áteresztő kapcsolót vezérelnek, ahol a kapcsoló nem enged át áramot, ha a szimmetrikus, bipoláris tranzisztor munkaelektródái azonos potenciálon vannak. Az első áramtükör-kapcsolások bázisaira referencia-áramforrás van kötve.
Az áramtükör-kapcsolás az ismert módon, elsősorban emitterével van a szimmetrikus, bipoláris tranzisztor két munkaelektródájára csatlakoztatva. Ebben a kapcsolási elrendezésben kis vezérlőáramok is elegendőek a szimmetrikus, bipoláris tranzisztor számára, illetőleg a szimmetrikus, bipoláris tranzisztorstruktúra számára. A következőkben mindkét elrendezést röviden bipoláris tranzisztornak nevezzük.
Az áramtükör-kapcsolásokat mint első áramtükörkapcsolásokat előnyös módon ki lehet bővíteni egy-egy második, erősítő áramtükör-kapcsolással, amelyek az első áramtükör-kapcsolás egy-egy további kollektorára vannak csatlakoztatva. Ez az elrendezés lehetővé teszi igen nagy oldalmeredekségű áramimpulzusok átvitelét a bipoláris tranzisztoron.
A második, erősítő áramtükör-kapcsolásokat előnyös módon csatolt engedélyező- (ENABLE) kapcsolók kötik össze az első áramtükör-kapcsolásokkal. Az első áramtükör-kapcsolások kollektorai ekkor az engedélyező- (ENABLE) kapcsolókon át hatnak egy-egy erősítendő áramtükör-kapcsolásra. Egy-egy erősítő áramtükör-kapcsolás közvetlenül egy első áramtükörkapcsolás bázisára van csatlakoztatva, adott esetben egy közbeiktatott engedélyező- (ENABLE) kapcsolón át. Az ilyen kiegészítő rávezérlés nagyon gyorsan működik, a szabályozási késés csak néhány 100 ns. A megnövekedett áramfelvétel miatt azonban az erősítő áramtükör-kapcsolásokat előnyös módon csak adáskor kapcsoljuk rá az engedélyező- (ENABLE) kapcsolókon át.
Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül az
1. ábra kapcsolási elrendezés bipoláris tranzisztornak egy-egy áramtükör-kapcsolás és az ezután kapcsolt inverz áramtükör-kapcsolás útján történő vezérlésére, a
2. ábra kapcsolási elrendezés bipoláris tranzisztor vezérlésére, ami két 1. ábra szerinti áramtükörkapcsolás-egységgel és egy-egy második, erősítő áramtükör-kapcsolással működik, a
3. ábra egy egyedi áramtükör-elrendezés másik kapcsolása, a
4. ábra tranzisztorok Darlington-kapcsolásának klasszikus ábrázolása.
Az 1. ábra szerinti 1 bipoláris tranzisztor kétemitteres tranzisztorként van kialakítva. Az 1 bipoláris tranzisztor 21, 22 munkaelektródáival, az emitterelektródákkal a 2 és 3 vezetékből álló vezetékelrendezés 2 vezetékébe van kapcsolva. A 4 csatlakozó az 1 bipoláris tranzisztor bázisához vezet. A kétemitteres tranzisztorként kialakított 1 bipoláris tranzisztor emittereire egyegy első 5 és 6 áramtükör-kapcsolás csatlakozik. Az 5 és 6 áramtükör-kapcsolás báziscsatlakozóin keresztül van egymással és 20 referencia-áramforrással összekötve. Az egymással összekapcsolt 5 és 6 áramtükör-kapcsolás egy-egy 11 kollektora egy inverz 7 és 8 áramtükör-kapcsolásra dolgozik. A 9 ellenállások és adott esetben a 10 ellenállások alkalmazása opcionális, hogy beállítható tükörjelleggörbe esetén az átviteli viszonyokat - amik az áramtükör-kapcsolás felületei alapján adottak - módosítani lehessen.
Az inverz 7, 8 áramtükör-kapcsolások kimenetei egy-egy 12 ellenállással vannak összekötve, amik a földhöz képest állandó potenciálú 13 feszültségforrásról vannak táplálva. Az inverz 7 és 8 áramtükör-kapcsolás kimenetei egy-egy 14 tranzisztor - például Darlington-kapcsolású tranzisztorok - bázisára dolgoznak. A 14 tranzisztorok kollektorai az 1 bipoláris tranzisztor bázisára mint vezérlőelektródára vannak csatlakoztatva. A 15 és 16 ellenállás linearizálásra és áramhatárolásra szolgál.
A 2. ábra szerinti kiviteli alakban elvben az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezéshez 19 engedélyező(ENABLE) kapcsolókon át második, erősítő, 17 és
HU218 121 Β áramtükör-kapcsolások vannak csatlakoztatva, amik az első 5, illetőleg 6 áramtükör-kapcsolás egy-egy további kollektorára vannak kötve. Itt is csatlakoztatva van egy referenciafeszültség mint állandó potenciálú 13 feszültségforrás, és itt is egy 20 referencia-áramforrás táplálja az első 5 és 6 áramtükör-kapcsolást.
Az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés a következőképpen működik.
Egy beiktatott 20 referencia-áramforrás geqesztőárama az első 5 és 6 áramtükör-kapcsolásból álló áramtükörmérlegen elosztódik, mégpedig aszerint, hogy az 1 bipoláris tranzisztor 21 munkaelektródája és 22 munkaelektródája közül melyiknek pozitívabb a potenciálja. Ha a potenciál a 21 munkaelektródán pozitívabb, mint a 22 munkaelektródán, akkor az első 5 áramtükör-kapcsolás több áramot vesz fel, mint a másik első 6 áramtükörkapcsolás. Ellenkező esetben a helyzet fordított lesz.
Ha az 1 bipoláris tranzisztor telítésbe ment, úgyhogy a potenciálok a 21 és 22 munkaelektródán azonosak, akkor a 20 referencia-áramforrás geqesztőárama egyformán oszlik el az első 5 és 6 áramtükör-kapcsolásokon. Ekkor az áramtükör-mérleg egyensúlyban van. Ebben az esetben a két inverz 7 és 8 áramtükör-kapcsolás azonos áramot vesz fel. A 12 ellenállások úgy vannak méretezve, hogy a vázolt állapotban mindegyiken azonos feszültségesés következik be. Ez a feszültség megfelel az állandó potenciálú 13 feszültségforrás feszültségének, illetőleg lényegében egyenlő annak feszültségével. Ezáltal az adott kiviteli alakban Darlington-kapcsolású tranzisztorokként szereplő 14 tranzisztorok bázisainak potenciálja annyira alacsony, hogy kollektoraikra nem folyhat áram az 1 bipoláris tranzisztor vezérlőelektródájáról a 4 csatlakozón át.
A vezérlőáram csak akkor növekszik, amikor az első 5 és 6 áramtükör-kapcsolásból álló mérleg nincs egyensúlyban. Az 1 bipoláris tranzisztoron át folyó áram irányától függően vagy a 21, vagy a 22 munkaelektróda válik negatívabbá, úgyhogy az egyik 14 tranzisztor pozitív vezérlést kap, és ezáltal az 1 bipoláris tranzisztorra ráadja a szükséges vezérlőáramot.
A 2. ábra szerinti kapcsolási elrendezésben az első 5 és 6 áramtükör-kapcsolásnak a 19 engedélyező(ENABLE) kapcsolón át vezetett kollektorai egy-egy erősítő 17, illetőleg 18 áramtükör-kapcsolásra hatnak.
Az ilyen kiegészítő rávezérlés nagyon gyorsan működik, a szabályozási késleltetés a gyakorlatban néhány 100 ns. A 19 engedélyező- (ENABLE) kapcsolókkal lehet kiküszöbölni, hogy az erősítő második 17 és 18 áramtükör-kapcsolások áramfelvétele önmagában nagyobb legyen. A 17 és 18 áramtükör-kapcsolást előnyös módon csak adáskor kapcsoljuk rá a 19 engedélyező (ENABLE) kapcsolókon át az 5, illetve 6 áramtükörkapcsolásokra.
A 3. ábrán az első 5, illetőleg 6 áramtükör-kapcsolás más ábrázolási módja látható. Korábban ez az ábrázolási mód volt az elterjedtebb. A 4. ábrán az 1. ábra szerint például Darlington-kapcsolású tranzisztorokként ábrázolt 14 tranzisztorok a diszkrét ábrázolási mód szerint láthatók.

Claims (3)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Kapcsolási elrendezés szimmetrikus, bipoláris tranzisztor, illetőleg szimmetrikus, bipoláris tranzisztorstruktúra vezérlésére, amelynek két munkaelektródája (21,22) és bázisa van, azzal jellemezve, hogy a két munkaelektródára (21, 22) egy-egy áramtükör-kapcsolás (5, 6) van csatlakoztatva, amelyek bázisa össze van kötve egymással, és kollektoruk egy-egy inverz áramtükörkapcsolásra (7, 8) dolgozik, az inverz áramtükör-kapcsolások (7, 8) a bipoláris tranzisztor (1) bázisáramát áteresztő kapcsolót vezérelnek, ahol a kapcsoló nem enged át áramot, ha a szimmetrikus, bipoláris tranzisztor (1) munkaelektródái (21, 22) azonos potenciálon vannak, és az első áramtükör-kapcsolások (5, 6) bázisaira referencia-áramforrás (20) van kötve.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy az áramtükör-kapcsolások mint első áramtükör-kapcsolások (5, 6) ki vannak bővítve egy-egy második, erősítő áramtükör-kapcsolással (17, 18), amelyek az első áramtükör-kapcsolások (5, 6) egyegy további kollektorára vannak csatlakoztatva.
  3. 3. A 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy a második, erősítő áramtükör-kapcsolásokat (17, 18) csatolt engedélyező- (ENABLE) kapcsolók (19) kötik össze az első áramtükör-kapcsolásokkal (5, 6).
HU9500275A 1992-07-31 1993-07-08 Kapcsolási elrendezés szimmetrikus bipoláris tranzisztor és tranzisztorstruktúra vezérlésére HU218121B (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4225455 1992-07-31
PCT/DE1993/000605 WO1994003975A1 (de) 1992-07-31 1993-07-08 Ansteuerung eines symmetrischen bipolartransistors

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9500275D0 HU9500275D0 (en) 1995-03-28
HUT69833A HUT69833A (en) 1995-09-28
HU218121B true HU218121B (hu) 2000-06-28

Family

ID=6464632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9500275A HU218121B (hu) 1992-07-31 1993-07-08 Kapcsolási elrendezés szimmetrikus bipoláris tranzisztor és tranzisztorstruktúra vezérlésére

Country Status (18)

Country Link
US (1) US5459429A (hu)
EP (1) EP0653122B1 (hu)
JP (1) JP3342489B2 (hu)
KR (1) KR100248164B1 (hu)
AT (1) ATE143540T1 (hu)
AU (1) AU675439B2 (hu)
CA (1) CA2141319A1 (hu)
CZ (1) CZ282853B6 (hu)
DE (1) DE59303996D1 (hu)
DK (1) DK0653122T3 (hu)
ES (1) ES2091619T3 (hu)
FI (1) FI950400A0 (hu)
GR (1) GR3021165T3 (hu)
HU (1) HU218121B (hu)
NO (1) NO950332L (hu)
PL (1) PL171873B1 (hu)
SK (1) SK280397B6 (hu)
WO (1) WO1994003975A1 (hu)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5796289A (en) * 1996-01-30 1998-08-18 Cypress Semiconductor Corporation Pass transistor capacitive coupling control circuit

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE812785C (de) * 1948-10-02 1951-09-03 Quarzlampen Gmbh Vorrichtung zum Bestrahlen von staeubenden Stoffen
GB912163A (en) * 1960-09-30 1962-12-05 Smith & Sons Ltd S Improvements in or relating to electric switching circuits
GB975520A (en) * 1961-08-31 1964-11-18 Gen Electric Co Ltd Improvements in or relating to electric gating circuits employing transistors
DE2333191C2 (de) * 1973-06-29 1975-08-14 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Elektronisches Halbleiter-Koppelpunktpaar
US4096399A (en) * 1977-03-28 1978-06-20 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Crosspoint bias circuit arrangement
US4684878A (en) * 1986-05-08 1987-08-04 Rca Corporation Transistor base current regulator
DK0487759T3 (da) * 1990-11-26 1995-10-02 Siemens Ag Kredsløbsindretning
DE4316608A1 (de) * 1992-05-22 1993-11-25 Siemens Ag Bipolar-Transistorstruktur

Also Published As

Publication number Publication date
AU675439B2 (en) 1997-02-06
CZ282853B6 (cs) 1997-11-12
NO950332D0 (no) 1995-01-27
FI950400A (fi) 1995-01-30
GR3021165T3 (en) 1996-12-31
EP0653122A1 (de) 1995-05-17
SK6395A3 (en) 1995-05-10
ATE143540T1 (de) 1996-10-15
NO950332L (no) 1995-01-27
CZ9395A3 (en) 1995-06-14
PL171873B1 (pl) 1997-06-30
KR950702761A (ko) 1995-07-29
DE59303996D1 (de) 1996-10-31
KR100248164B1 (ko) 2000-03-15
PL307063A1 (en) 1995-05-02
ES2091619T3 (es) 1996-11-01
US5459429A (en) 1995-10-17
CA2141319A1 (en) 1994-02-17
SK280397B6 (sk) 2000-01-18
JPH07509820A (ja) 1995-10-26
WO1994003975A1 (de) 1994-02-17
JP3342489B2 (ja) 2002-11-11
EP0653122B1 (de) 1996-09-25
HUT69833A (en) 1995-09-28
AU4415793A (en) 1994-03-03
DK0653122T3 (da) 1997-03-17
FI950400A0 (fi) 1995-01-30
HU9500275D0 (en) 1995-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0580923B1 (en) Device comprising an error amplifier, a control portion and a circuit for detecting voltage variations in relation to a set value
EP0746899B1 (en) Switching regulator having high current prevention features
US3980898A (en) Sense amplifier with tri-state bus line capabilities
US3332007A (en) Motor control circuit with time delay
JPH0548429B2 (hu)
US3735378A (en) Lamp failure indicating apparatus
US5124576A (en) Track and hold amplifier
US4330756A (en) Audio-frequency amplifying device
US6323695B1 (en) Comparator with controllable bias current source
HU218121B (hu) Kapcsolási elrendezés szimmetrikus bipoláris tranzisztor és tranzisztorstruktúra vezérlésére
KR960009401A (ko) 비교기 회로
KR0149636B1 (ko) 증폭기회로
KR950004823A (ko) 가입자 라인을 구동하기 위한 인터페이스 집적회로
JPH01158515A (ja) 直列電圧レギュレータ
US6201929B1 (en) Multistage rotating speed control circuit for DC motor
US7015683B1 (en) JFET switch select circuit
JPS6319097A (ja) 線路異常監視装置
SU1171769A1 (ru) Стабилизатор посто нного напр жени
SU1458867A1 (ru) Стабилизатор двупол рного напр жени
SU714291A1 (ru) Устройство сравнени
SU1649651A1 (ru) Электронный переключатель
KR930005167Y1 (ko) 모드제어논리 스위치 회로
SU1262669A1 (ru) Устройство управлени мощным транзистором
SU1378042A1 (ru) Коммутатор стабильного тока
KR100434481B1 (ko) 입출력 모드가 자동으로 전환되는 입출력 겸용 버퍼

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee