NL8700009A - Terugkoppelbesturingsinrichting. - Google Patents

Description

·**' * :' * V.0. 8504

Terugkoppelbesturlngsinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een terugkoppelbesturingsinrich-ting voor het uitschakelen van een in bedrijf zijnde transistor in de laatste trap van een overdrachtsketen.

Meer in het bijzonder is de besturingsinrichting volgens de 5 uitvinding van nut om een transistor, welke de laatste trap van een zogenaamde overdrachtsketen vormt, zoals een keten, welke op verschillende tijdstippen op de uitgangsklemmen daarvan twee verschillende elektrische spanningsniveaus opwekt, en welke bij een commando van buitenaf vanuit het ene naar het andere van de genoemde niveaus kan omschakelen, regel-10 baar uit te schakelen.

Het is duidelijk, dat de omschakeling plaatsvindt over een op zichzelf bekende belasting, welke kan zijn verbonden hetzij met de collector hetzij met de emitter van de transistor, die de eindtrap van de overdrachtsketen vormt.

15 Een overdrachtswerking brengt een in- of uitschakeling - afhanke lijk van de oorspronkelijke toestand van de keten - van een transistor welke de laatste trap in de overdrachtsketen vormt, met zich mede.Meer in het bijzonder zal de uit te schakelen transistor elektrisch over de basis daarvan met de collector van een aandrijftransistor en de collector van 20 een uitschakeltransistor zijn verbonden, waarbij laatstgenoemde transis-toren op hun beurt via de bases daarvan zijn verbonden met een transistor, welke de eerste trap van de overdrachtsketen vormt.

Zoals bekend is een groot probleem, dat zich voordoet bij het gebruik van overdrachtsketens, welke transistoren bevatten, het ver-25 schaffen van een nauwkeurige besturing van de duur van de uit-toestand van bepaalde transistoren tijdens de overdrachtswerkingen.

Bij een bekende benadering voor deze uitschakeling en derhalve een ketenomschakeling, heeft men de transistor, welke de laatste trap in de keten vormt, uitgeschakeld door middel van een andere transistor, 30 de zogenaamde uitschakeltransistor, welke over de periode, waarin de eerstgenoemde transistor in de uit-toestand moet worden gehouden, in een verzadigingsgebied (SAT) wordt gehouden.

Derhalve wordt veroorzaakt, dat de uitschakeltransistor geleidt, meer in het bijzonder in het verzadigingsgebied geleidt,wanneer de 35 keten moet worden omgeschakeld doordat een stroom uit de basis van de 870 0 00 9 » r' -2- uit te schakelen transistor wordt onttrokken/ waardoor deze de uit-toestand aanneemt en de totale keten wordt omgeschakeld.

Bij een andere benadering, als beschreven in het Italiaanse octrooi 23646 A/81 wordt gebruik gemaakt van een inrichting, welke de 5 verzadigingsspanning van de zogenaamde aandrijftransistor bepaalt, welke spanning aan de laatste trap van de overdrachtsketen wordt toegevoerd. Deze inrichting houdt de uitschakeltransistor in de geleidende toestand, meer in het bijzonder in een voorwaarts actief gebied (2AD) totdat de aandrijftransistor uit het verzadigingsbedrijfsgebied daarvan 10' komt.

In het eerste geval doet zich een groot bezwaar voor bij de uitschakeltransistor, welke in een gebied met grote verzadiging werkt, aangezien de kans bestaat, dat een opbouw van elektrische ladingen optreedt in de verzadigde transistor, welke bij een daaropvolgende omschakeling 15 moet worden geëlimineerd voordat de laatste trap van de overdrachtsketen naar de geleidende toestand daarvan kan worden teruggebracht; hierdoor wordt een aanzienlijke tijdvertraging in de responsie van de keten op uitwendige commando's, welke bestemd zijn voor de omschakeling daarvan, geïntroduceerd. - 20 In het laatste geval werkt de uitschakeltransistor in een voor waarts actief gebied doch de benadering, ofschoon daarmede in hoofdzaak het beoogde doel wordt bereikt, bewust op de toestand van de aandrijf-transistor in plaats van op de werkelijke toestand van de uit te schakelen transistor en heeft het bezwaar, dat in de keten een inrichting moet 25 worden opgenomen, welke bestemd is om de verzadigingsspanning van de aandrijftransistor vast te stellen.

Het probleem waarvoor de uitvinding een oplossing beoogd te geven, is het verschaffen van een besturingsschakeling voor een overdrachtsketen voorzien van een uitschakeltransistor, welke schakeling een werking 30 van de uitschakeltransistor mogelijk maakt gedurende juist de periode, welke nodig is om de uit te schakelen transistor, welke de laatste trap van de overdrachtsketen vormt uit te schakelen, waardoor de bezwaren van de geciteerde stand der techniek worden vermeden.

Dit probleem wordt volgens de uitvinding opgelost door een terug-35 koppelbesturingsinrichting voor het uitschakelen van een transistor, welke de laatste trap van een overdrachtsketen vormt en elektrisch via de basis daarvan met een collector van een aandrijftransistor en een 8700009 -3- ** * collector van een uitschakeltransistor is verbonden, waarbij de laatstgenoemde transistoren op hun beurt via de bases daarvan zijn verbonden met een transistor, welke de eerste trap van de overdrachtsketen vormt met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van een stroomaftastinrichting, 5 welke tussen de uit te schakelen transistor en één klem van de voedingsbron is opgenomen, een stroomtransducent, welke elektrisch met de aftast-inrichting is verbonden, en een schakelaar, welke tussen de transducent en de eerste trap van de overdrachtsketen is opgenomen.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder ver-10 wijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig. 1 een blokschema van een terugkoppelbesturingsinrichting volgens de uitvinding; fig. 2 een gedetailleerde afbeelding van de inrichting volgens fig. 1 en de verbindingen daarvan met de overdrachtsketen.

15 In de tekening is bij 1 in het algemeen een overdrachtsketen aan gegeven, welke als de laatste trap daarvan is voorzien van een transistor T3, welke moet worden uitgeschakeld, welke transistor via de basis B3 daarvan is verbonden met een collector C2 van een aandrijftransistor T2 en een collector C4 van een uitschakeltransistor T4, waarbij de laatst-20 genoemde transistoren op hun beurt via de bases B2 en B4 daarvan respectievelijk zijn verbonden met de collectors Cll en C12 van een enkele transistor Tl die de eerste trap van de overdrachtsketen 1 vormt.

Bij 2 bevindt zich een stroomaftastinrichting, welke tussen de collecotor C3 van de uit te schakelen transistor T3 en een positieve 25' klem Vc van de voedingsspanningsbron is verbonden.

Met 3 is een stroomtransducent aangegeven, die elektrisch via een geleider 6 met de stroomaftastinrichting 2 is verbonden.

Met 4 is een sommeerknooppunt aangegeven, dat niet verder gedetailleerd zal worden besproken omdat dit op zichzelf bekend is, welk 30 knooppunt elektrisch via een geleider 7 met de stroomtransducent 3 en via een geleider 8 met de basis B2 van de aandrijftransistor T2 van de overdrachtsketen 1 is verbonden.

Bij 5 vindt men een rechthoek, voorzien van een schakelaar welke is opgenomen in een verbindingskabel 9, die de transducent 3 met de 35 basis Bl van de eerste trap Tl van de overdrachtsketen 1 verbindt. De 87 0 0 0 0 9

4 *C

-4- schakelaar 5 is bij de werkelijke keten opgenomen in de stroomtransdu-cent 3.

Voorts vindt men in de figuur de klemmen C en E, welke zich respectievelijk bevinden bij de collector en de emitter van de transistor 5 T3 welke moet worden uitgeschakeld en welke bestemd zijn om te worden verbonden met een belasting, waarvan wordt aangenomen, dat deze zich buiten de overdrachtsketen 1 bevindt en op zichzelf bekend is.

Meer in het bijzonder verwijzende naar fig. 2, omvat de overdrachtsketen 1, als de laatste trap daarvan, de uit te schakelen transistor T3 10 van het npn-type waarvan de emitter E3 over een conventionele belasting Zc is geaard, waarvan de collector C3 met de klem Vc van de voedings-spanningsbron over een weerstand Rl is verbonden, welke de stroomaftast-inrichting 2 vormt, en waarvan de basis B3 is verbonden met de collector C4 van een uitschakeltransistor T4 van het npn-type en de collector 15 C2 van een aandrijftransistor T2 van het pnp-type.

Van de uitschakeltransistor T4 is de emitter E4 verbonden met de emitter van T3 terwijl de basis B4 elektrisch met de collector C12 van de transistor Tl is verbonden welke transistor twee collectors omvat en van het pnp-type is, welke transistor de eerste trap van de over-20 drachtsketen 1 vormt.

Tussen de basis B4 en de emitter E4 bevindt zich een unidirectio-neel element, meer in het bijzonder een diode D4.

Van de aandrijftransistor T2 van het pnp-type is de emitter E2 in plaats daarvan verbonden met de voedingsklem Vc, terwijl de basis B2 25 daarvan zowel met de klem Vc onder tussenschakeling van een diode D2 als met een collector Cll van de transistor Tl van de eerste trap van de overdrachtsketen is verbonden. Van de transistor Tl is de emitter El verbonden met de klem Vc en is de basis BI via een diode Dl met de emitter El zelf verbonden.

30 Van de elektrische verbindingsgeleider 6 is één uiteinde verbonden met de collector C3 van de uit te schakelen transistor T3 en is het andere uiteinde verbonden met een ingang van de stroomtransducent 3. De strcomtransducent 3 omvat een paar versterkers KI en K2, welke parallel aan elkaar zijn verbonden en beide via de kabel 6 elektrisch met de 35 collector C3 zijn verbonden.

De eerste versterker van het paar, KI is aan de uitgang daarvan 870 0 00 9 i» -5- verbonden met de basis B5 van een transistor T5 waarvan de emitter E5 is geaard en waarvan dë collector C5 met het sommeerknooppunt 4 is verbonden.

Van de tweede versterker K2 van het paar leidt de uitgang naar 5 een knooppunt A dat verbonden is met de basis B6 van een transistor T6 waarvan de emitter E6 is geaard en waarvan de collector C6 door middel van de kabel 9 elektrisch met de basis BI van de eerste trap Tl van de overdrachtketen 1 is verbonden.

Met het knooppunt A is ook de collector C7 van een transistor T7 10 verbonden, waarvan de emitter E7 is geaard en waarvan de basis B7 met een uitwendige klem R is verbonden. De transistor T7 vormt de schakelaar 5 en de klem R stelt een klem van een uitwendige niet weergegeven schakelaar voor, die de uit-toestand van de uit te schakelen transistor T3 bestuurt.

15 Het sommeerknooppunt 4 heeft een ingang, welke eveneens is verbon den met een uitwendige klem S, die op zijn beurt een klem van een niet afgeheelde uitwendige schakelaar voorstelt, die in plaats daarvan de in-toestand van de transistor T3 bestuurt.

Het sommeerknooppunt 4 bezit een uitgang, welke elektrisch via de 20 geleider 8 met de basis B2 van de aandrijftransistor T2 is verbonden.

De werking van de inrichting volgens de uitvinding is gebaseerd op de waarde van de collectorstroom Ic van de uit te schakelen transistor T3, als gemeten door de aftastinrichting 2; een spanningssignaal, dat een functie van deze stroom is, wordt uit de collector C3 van de 25. transistor T3 afgenomen en via de geleider 6 aan de ingang van de stroomtransducent 3 toegevoerd. De transducent zal dit signaal door de parallel verbonden versterkers Kl en K2 versterken en via de transisto-ren T5 respectievelijk T6 eerste en tweede signalen leveren, welke evenredig zijn met de genoemde collectorstroom.

30 Het sommeerknooppunt 4 kan ook bestaan uit een logische OF-poort met twee ingangen, waarvan er één door de geleider 7 met de stroomtransducent 3 is verbonden, terwijl de andere ingang is verbonden met de uitwendige klem S, waarop het "in" signaal optreedt.

Het sommeerknooppunt 4 kan derhalve op de ingang daarvan zowel 35 een "in" signaal uit de klem S als een signaal ontvangen, dat proportioneel is met de collectorstroom van de uit te schakelen transistor T3 8700009 -6- als uitgangssignaal van de stroomtransducent 3.

Het uitgangssignaal van het sommeerknooppunt wordt via de kabel 8 teruggevoerd naar de basis B2 van de aandrijftransistor T2.

Wanneer het "in" commando aanwezig is, zal het "in" signaal via 5 het sommeerknooppunt 4 de aandrijftransistor T2 inschakelen, welke op zijn beurt de transistor T3 inschakelt; op dit moment zullen de stroom-aftastinrichting 2 en de transducent 3 via het terugkoppelsignaal, dat evenredig is met de collectorstroom uit het sommeerknooppunt 4 de beide transistoren T2 en T3 vasthouden zelfs in afwezigheid van het "in" sig-10 naai.

Het tweede met de collectorstroom van de transistor T3 evenredige signaal, opgewekt door de transducent 3, wordt in plaats daarvan over de geleider 9 en via de schakelaar 5 aan de basis Bl van de transistor Tl in de eerste trap van de overdrachtsketen 1 toegevoerd.

15 Wanneer aan de klem R een "uit" signaal wordt toegevoerd, zal de transistor T7 welke de schakelaar 5 vormt, de toevoer aan de transistor Tl in de eerste trap van de overdrachtsketen 1 van een signaal mogelijk maken, dat evenredig is met de collectorstroom Ic van de uit te schakelen transistor T3. De transistor Tl zal op zijn beurt de uitschakeltransistor 20 T4 inschakelen en beide zullen de aandrijftransistor T2 en respectievelijk de uit te schakelen transistor T3 uitschakelen, waardoor de totale keten 1 wordt omgeschakeld.

Een duidelijk voordeel van de inrichting volgens de uitvinding is, dat wanneer de transistor Tl in de eerste trap van de overdrachtsketen 25 wordt uitgeschakeld, de transistor Tl voldoende bij de grens van het verzadigingsgebied kan worden vastgehouden om de aandrijftransistor T2 op een doeltreffende wijze uit te schakelen en tegelijkertijd de uitschakeltransistor T4 in te schakelen, hetgeen ertoe leidt, dat de laatste trap T3 wordt uitgeschakeld en derhalve de overdrachtswerking wordt ge-30 effectueerd.

Het voordeel wordt bereikt met een gering vermogen en in de eerste plaats met een grotere overdrachtssnelheid in zowel de uit- als de in-fase.

870 0 00 9

Claims (5)

1. Een terugkoppelbesturingsinrichting voor het uitschakelen van een transistor, welke de laatste trap van een overdrachtsketen vormt en elektrisch via de basis daarvan met de collector van een aandrijf transistor en een collector van een uitschakeltransistor is verbonden, waarbij de 5 laatstgenoemde transistoren op hun beurt met de bases daarvan zijn verbonden met de transistor, die de eerste trap van de overdrachtsketen vormt, gekenmerkt door een stroomaftastinrichting (2), welke tussen de uit te schakelen transistor (T3) en een klem van de voedingsbron is opgenomen, een stroomtransducent (3), welke elektrisch met de aftastin-10 richting is verbonden, en een schakelaar (5) welke tussen de transducent en de eerste trap van de overdrachtsketen is opgenomen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stroomaftastinrichting (2) is voorzien van een weerstand (Rl), die tussen een collector (C3) van de uit te schakelen transistor (T3) en een klem van 15 de voedingsbron is verbonden.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stroomtransducent (3) is voorzien van een paar parallel verbonden versterkers (KI, K2) waarvan de ingangen elektrisch zijn verbonden met de genoemde collector (C3) en elke uitgang gevormd door een basis van een transistor, 20 waarvan de emitter is geaard.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de schakelaar (5) is voorzien van een transistor (T7) waarvan de emitter (E7) is geaard, waarvan de basis (B7) met een uitwendige klem (R) is verbonden en waarvan de collector is verbonden met een basis (B6) van een transis- 25 tor (T6), welke zich aan de uitgang van een versterker (KI) van de stroomtransducent (3) bevindt.

5. Terugkoppelbesturingsinrichting voor het in- en uitschakelen van een transistor, die de laatste trap van een overdrachtsketen vormt en elektrisch met de basis daarvan met e.en collector van een aandrijftransis- 30 tor en een collector van een uitschakeltransistor is verbonden, waarbij de laatstgenoemde transistoren op hun beurt met de bases daarvan zijn verbonden met een transistor, die de eerste trap van de overdrachts- 87 0 0 0 0 9 V -8- keten vormt gekenmerkt door een stroomaftastinrichting (2) welke tussen de in- en uit te schakelen transistor (T3) en de klem van een voedingsbron is verbonden, een stroomtransducent (3) welke elektrisch met de aftast inrichting is verbonden, een sommeerknooppunt (4) met een eerste 5 ingang, die elektrisch met de transducent is verbonden en een tweede ingang, welke elektrisch met een uitwendige "in"-besturing is verbonden, een schakelaar (5) welke tussen de transducent en de eerste trap van de overdrachtsketen is verbonden, en een elektrische verbinding tussen het sommeerknooppunt (4)‘en de basis (B2) van de aandrijftransistor (T2). 8700009