NL8004675A

NL8004675A - Signaalbufferschakeling in een geintegreerde schakeling voor het leveren van een uitgangssignaal aan een aansluitklem.

Info

Publication number: NL8004675A
Application number: NL8004675A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1980-08-19
Filing date: 1980-08-19
Publication date: 1982-03-16
Also published as: FR2489057A1; FR2489057B1; IT1139370B; JPH0234208B2; GB2082865B; ES8206936A1; DE3131965A1; DE3131965C2; US4410814A; ES504775A0; AU540737B2; IT8123528A0; GB2082865A; AU7423881A; JPS5755624A

Description

__ ! · — -.

3 - ----------------------------------------------------------- fLUGOSI) | PHN 9824 1 *- Ij N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven . "Signaalbufferschakeling in een geïntegreerde schakeling voor het leveren van een uitgangssignaal aan een aansluitklem".

De uitvinding heeft betrekking op een signaalbufferschakeling in een geïntegreerde schakeling voor hetleveren van een uitgangssignaal aan een aansluitklem van de geïntegreerde schakeling die tevens een ingangssignaalbron bevat, bevattende een, tussen de klemmen van een 5 voedingsspanning aangesloten serieschakeling van een eerste en een tweede uitgangstransistor, waarbij een eerste uitgangselektrcde van de eerste uitgangstransistor en een eerste uitgangselektrcde van de tweede uitgangstransistor met de aansluitklem verbonden zijn, en een eerste stuur trans is tor waarvan de stuurelektrode met de ingangssignaalbron en 10 een eerste uitgangselektrcde met de stuurelektrode van de eerste uitgangstransistor verbonden is, waarbij een, op de aansluitklem uitwendig aangesloten belastingswaerstand aangesloten is, hetzij op een eerste spanning waardoor de eerste uitgangstransistor geleidt terwijl de tweede uitgangstransistor gesperd is en waardoor het uitgangssignaal dezelfde 15 polariteit heeft als het ingangssignaal, hetzij op een tweede spanning waardoor de tweede uitgangstransistor geleidt terwijl de eerste uitgangstransistor gesperd is en waardoor de polariteit van het uitgangssignaal tegengesteld is aan die van het ingangssignaal.

Een dergelijke schakeling is uit de Duitse octrooiaanvrage 20 2.841.537 (PHB 32.592) van aanvraagster bekend. In deze bekende schake ling wordt het ingangssignaal aan de basis van de s tuurtr ans is tor toegevoerd die signalen met gelijke amplituden en tegengestelde polariteiten aan de uitgangstransistoren doorgeeft. De uitgangstransistoren zijn van tegengestelde geleidingstypen, de emitters hiervan zijn met elkaar en net 25 de uitgangsklem verbonden. Wordt de belastingsweerstand op een positieve of op een negatieve spanning aangesloten, dan geleidt een van de uitgangstransistoren, waardoor de spanning aan de uitgangsklem een zodanige waarde aanneemfc dat de andere uitgangstransistor niet kan geleiden.

Met de bekende schakeling kan dus een reeks impulsen met 30 een buiten de geïntegreerde schakeling te kiezen polariteit worden opgewekt. Vanwege de symmetrie van de schakeling moet echter de stuur transistor op ongeveer de helft van de voedingsspanning worden ingesteld zodat het uitgangssignaal kleiner is dan deze helft. In de praktijk zal het 8004675

« V V

l *

PHN 9824 2 I

.....nog kleiner zijn. Voor toepassingen waarbij een grote amplitude gewenst - is, is de schakeling niet bruikbaar, aangezien het uitgangssignaal aan de aansluitklem versterkt zou moeten worden terwijl het de ene of de andere polariteit kan hebben. Bovendien, is het ingangssignaal niet een 5 reeks impulsen doch een gelijkspanningsniveau, dan zijn de twee mogelijke uitgangssignalen twee gelijkspanningsniveaus waartussen het verschil te gering is on een duidelijk onderscheid te kunnen maken.

Met de uitvinding wordt beoogd een schakeling van de bovengenoemde soort te verschaffen door middel waarvan een uitgangs-10 signaal met de ene of de andere polariteit verkrijgbaar is, echter net een veel hogere waarde- Daartoe vertoont de schakeling volgens de uitvinding het kenmerk dat de stuurelektrode van een tweede stuurtransistor met de ingangssignaalbron en een eerste uitgangselektrode van de tweede stuurtransistor met de stuurelektrode van de tweede uitgangs trans is tor 15 verbonden zijn, dat de tweede uitgangselektrode van de eerste uitgangs-transistor verbonden is met een eerste strooimeetiirpedantie voor het meten van de richting van de door de belastingsweerstand vloeiende stroom en voor het sturen van een derde stuurtransistor voor bet in voorkomend geval sperren van de tweede uitgangstransistor en dat de tweede uit-20 gangselektrode van de tweede uitgangstransistor verbonden is met een tweede stroormeetimpedantie voor het sturen van een vierde stuurtransistor voor het in voorkomend geval sperren van de eerste uitgangstransistor.

De uitvinding zal aan de hand van de bijgaande figuur bij wijze van voorbeeld nader worden verklaard, welke figuur een uit- ‘ 25 voeringsvoorbeeld toont van de schakeling volgens de uitvinding.

In de figuur stelt 1 een pnp-transistor voor waarvan de basis en de kollektor met elkaar en met de basis van een pnp-transistor 2 alsmede met die van een pnp-transistor 3 verbanden zijn. De emitters van de genoemde transistoren liggen aan een positieve voedingsspanning 30 van 12 V. De kollektor van transistor 3 is met de basis van een npn-transistor 4 verbonden waarvan de kollektor net de basis van een pnp-transistor 5 verbonden is. De kollektor van transistor 3 is ook en wel door middel van een weerstand 11 van 10 kil net een klem A verbonden waarmee ook de emitter van transistor 4 is verbonden. Tussen de kollek-35 tor van transistor 4 en de voedingsleiding is een weerstand 12 van 3,9 kQl en tussen de emitter van transistor 5 en de genoemde leiding is een weerstand 13 van 400 Cl opgenoirenn.

De kollektor van transistor 2 is met de kollektor van een 80 0 4 67 5----- ----------------------------- ύ „« ΡΗΝ 9824 3 « npn-transistor 6 en met de basis van een npn-transistor 7 verbonden.--

De kollektor van transistor 7 is qp klem A aangesloten, terwijl de emitter met de basis van een npn-transistor 8 en net een weerstand 14 van 2,7 kil verbonden is. De kollektor van transistor 8 is met de 5 basis van' transistor 4 verbonden terwijl de emitter van transistor 8 evenals die van transistor 6 en de niet met transistor 7 verbonden aansluiting van weerstand 14 aan massa liggen. Tenslotte is de kollektor van transistor 5 door middel van een weerstand 15 van 12 k-Ω- net de basis van transistor 6 verbonden.

10 De schakeling van de figuur maakt deel uit van een geïntegreerde schakeling waarvan A een aansluitklem is. Uitwendig kan qp klem A een weerstand R met een waarde van enkele tientallen kil worden aangesloten.

De andere aansluiting B van weerstand R kan, hetzij worden aangesloten qp een positieve spanning, bijvoorbeeld de voedingsspanning die de be-15 schreven schakeling van energie vóórziet, hetzij aan massa liggen.

Een inwendige bron S van negatief gerichte impulsen is door middel van een weerstand 16 van 110 kjQ. qp de bases van translstoren 1, 2 en 3 aangesloten. Ligt aansluiting B aan massa, dan staan aan klem A negatief gerichte impulsen beschikbaar. Ligt, daarentegen, 20 aansluiting B aan de positieve spanning, dan bestaat het signaal aan klem A uit positief gerichte impulsen. Het voorgaande kan als volgt worden ingezien.

Bij afwezigheid van bron S zijn transistoren 2 en 3 gesperd.

Transistoren 4 en 7 hebben geen basisstroom zodat zij ook, evenals de 25 andere transistoren van de schakeling, gesperd zijn. De impedantie tussen klem A en aarde is derhalve zeer hoog. De waarde hiervan is gelijk aan de waarde van weerstand R als deze aangesloten is.

Ligt aansluiting B aan de positieve spanning, dan heeft klem A aanvankelijk dezelfde positie potentiaal als punt B. Bij aanwezigheid 30 van bron S wordt op een bepaald tijdstip het signaal hiervan laag. Hierdoor komen transistoren 2 en 3 in geleiding. De kollektorstroom van transistor 2 stuurt de basis van transistor 7 die ook in geleiding komt, waardoor de spanning aan punt A, vanwege de kollektorstroom van transistor 7, af neemt. De emitterstroom van transistor 7 veroorzaakt 33 een spanningsval over weerstand 14 die zo hoog wordt dat ook transistor 8 gaat geleiden. Hierdcorheen vloeit de kollektorstroom van transistor 3, met het gevolg dat transistor 4 niet in geleiding kan komen. Ook transistoren 5 en 6 blijven gesperd. Uit het voorgaande blijkt dat de — 8004675 PHN 9824 4 spanning aan punt A gedurende de tijd dat het signaal van baron S laag is, ook laag is. De waarde van deze spanning is gelijk aan de son van de drempelspanning van de basis-emitterdiode van transistor 8 en van de kollektor-emitterspanning van transistor 7 en is derhalve enigszins 5 lager dan 1 V. Is het signaal van baron S iinpulsvormig, dan is het signaal aan klem A ook impulsvormig, waarbij de amplitude van dit signaal iets hoger is dan 11 V.

In het geval dat aansluiting B aan massa ligt heeft bij afwezigheid van signaal klem A de potentiaal van massa. Zodra het signaal 10 van bron S laag wordt komen transistoren 2 en 3 in geleiding. De kollektorstrocm van transistor 3 stuurt de basis van transistor 4 die ook in geleiding komt, waardoor de spanning aan punt A, vanwege de emitter-strocm van transistor 4, toeneemt. De koUéktarstrocm van transistor 4 veroorzaakt een spanningsval over veerstand 12 die zo hoog wordt dat 15 ook transistor 5 gaat geleiden en de koUéktarstrocm hiervan stuurt transistor 6 in geleiding. Door transistor 6 vloeit de kollektorstrocm van transistor 2, met het gevolg dat transistor 7 niet in geleiding kan komen. Ook transistor 8 blijft gesperd, üit het voorgaande blijkt dat de spanning aan punt A gedurende de tijd dat het signaal van bron S 20 laag is, hoog is. Het verschil tussen deze spanning en die van de voedingsspanning is gelijk aan de son van de drempelspanning van de basisemittardiode van transistor 4 en van de kolidctor^emitterspanning van transistor 3 en is derhalve enigszins lager dan 1 V. Ook in dit geval is dus de amplitude van het, aan klem A beschikbare iitpulsvormige 25 signaal iets hoger dan 11 V.

Uit het voorgaande blijkt dat met weerstand R aan de positieve spanning transistoren 2, 7 en 8 geleiden, waarbij transistor 8, die zijn kollektorstrocm via de geleidende transistor 3 toegevoerd krijgt, transistor 4 en bij gevolg transistoren 5 en 6 gesperd houdt.

30 Op overeenkomstige wijze geleiden transistoren 3, 4 en 6 indien weerstand R aan massa ligt, waarbij transistor 6, die zijn kollektorstrocm via de geleidende transistor 2 toegevoerd krijgt, transistor 7 en bij gevolg transistor 8 gesperd houdt en waarbij transistor 5 en weerstand 15 zijn toegevoegd vanwege de gelijkspanningsniveaus van transistoren 35 4 en 6.

De waarde van weerstand R kan naar believen warden gekozen.

Het is gebleken dat de schakeling op bevredigende wijze werkt indi<=>n de waarde van weerstand Rtassen circa 12 en 100 kil ligt, terwijl de 8004675 3 «Γ ΡΗΝ 9824 5 door Iron S opgewekte impulsen de televisierasterfrekwentie van 50 of· —· 60 Hz hebben met een impulsduur van 1,4 ms. De schakeling is ook hruikr baar voor de lijnfrekwentie, zij het met een iets afwijkende dimensione-ring. De impulsen aan klem A kunnen worden afgenomen door middel van 5 een kondensator. Door middel van een scheidingsdiode wordt verkregen dat weerstand R een verdere schakeling niet voortdurend belast. Hiervoor moet de diode met de geschikte geleidingsrichting cp klem A worden aangesloten, dat wil zeggen net de anode indien punt B aan massa ligt en met de katode indien punt B aan de voedingsspanning ligt. De uitgangs-10 impulsen kunnen worden doorgegeven aan een schakeling voor de raster-of lijnonderdrukking. Een andere mogelijke toepassing van de schakeling van de figuur is voor de geluidsonderdrukking (.muting circuit) in een middenf rekwentieversterker. Hierbij wekt bron S op bekende wijze een gelijkspanningsniveau op.

15 Het zal duidelijk zijn dat varianten op de schakeling van de figuur mogelijk zijn die binnen het raam van de uitvinding passen.

Zo kan bijvoorbeeld de strocmmeetweerstand 12 respektievelijk. 14, waarmee de richting van de uitgangsstrocm wordt gemeten, door een diode warden vervangen die door deze stroom in geleiding wordt gebracht.

20 Trans is tor en van een bepaald geleidingstype kunnen cp bekende wijze door transistoren van het andere geleidingstype warden vervangen.

t i 25 30 35 80 0 4 6 7 5 ' ---------------- ------

Claims

1. Signaaliufferschakeling in een geïntegreerde schakeling--- voor het leveren van een uitgangssignaal aan een aansluitklem van de geïntegreerde schakeling die tevens een ingangssignaalbron bevat, bevattende een, tussen de kleumen van een voedingsspanning aangesloten 5 serieschakeling van een eerste en een tweede uitgangstrans is tor, waarbij een eerste uitgangselektrode van de eerste uitgangstrans is tor en een eerste uitgangselektrode van de tweede uitgangstrans is tor met de aansluitklem verbonden zijn, en een eerste stuurtransistor waarvan de stuurelektrode met de ingangssignaalbron en een eerste uitgangselek-10 trode met de stuurelektrode van de eerste uitgangstrans is tor verbanden is, waarbij een, qp de aansluitklem uitwendig aangesloten belastings-weerstand aangesloten is, hetzij op een eerste spanning waardoor de eerste uitgangstrans istor geleidt terwijl de tweede uitgangstrans is tor gesperd is en waardoor het uitgangssignaal dezelfde polariteit heeft 15 als het ingangssignaal, hetzij qp een tweede spanning waardoor de tweede uitgangstransistor geleidt, terwijl de eerste uitgangstransistor gesperd is en waardoor de polariteit van het uitgangssignaal tegengesteld is aan die van het ingangssignaal, met het kenmerk, dat de stuurelektrode van een tweede stuurtrans istor met de ingangssignaalbron 2Q en een eerste uitgangselektrode van de tweede s tuurtr ans istor met de stuurelektrode van de tweede uiigangs trans istor verbonden zijn, dat de tweede uitgangselektrode van de eerste uitgangstransistor verbonden is met een eerste strocmmeetimpedantie voor het meten van de richting van de door de belastingsweerstand vloeiende stroom en voor het sturen 25 van een derde stuur trans istor voor het in voorkomend geval sperren van de tweede uitgangstransistor en dat de tweede uitgangselektrode van de tweede uitgangstransistor verbonden is met een tweede stroomneet- · impedantie voor het sturen van een vierde stuurtr ans istor voor het in voorkomend geval sperren van de eerste uitgangstransistor.

2. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat van de derde stuurtr ans istor een eerste uitgangselektrode met de stuurelektrode van de tweede uitgangstransistor, de tweede uitgangselektrode met een klem van de voedingsspanning en de stuurelektrode met de tweede uitgangselektrode van de eerste uitgangstransistor verbonden 35 zijn.

3. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat van de vierde stuurtr ans istor een eerste uitgangselektrode met de stuurelektrode van de eerste uitgangstransistor en de tweede uitgangs- 8004675 “ . »·· PHN 9824 7 elektrode met een klem van de voedingsspanning verbonden zijn. ---;

4. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tweede uitgangselektrode van de tweede stuurtransistor en de niet met de tweede uitgangstransistor verbonden aansluiting van de tweede stroam- 5 meetimpedantie met een klem van de voedingsspanning verbonden zijn.

5. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tweede uitgangselektrode van de derde stuurtransistor en de niet met de eerste uitgangstransistor verbonden aansluiting van de eerste stroom-meetimpedantie met een klem van de voedingsspanning verbonden zijn.

6. Schakeling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de kollektorstrcom van de derde stuurtransistor door de tweede stuurtransistor geleverd wordt.

7. Schakeling volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de kollektorstroam van de vierde stuurtransistor door de eerste stuur- 15 transistor geleverd wordt.

8. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenrrerk, dat de stroomraeetimpedantie^Weerstanden zijn. 20 25 30 35 80 0 4 6 7 5 ................... ;