DE10315178A1 - Leiterbruchfehlerdetektorschaltung - Google Patents

Leiterbruchfehlerdetektorschaltung

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Abstract

Eine Leiterbruchfehler-Detektorschaltung umfaßt eine mit einer übergeordneten Schaltung verbundene Funktionsschaltung, wobei die übergeordnete Schaltung eine Stromversorgungsleitung, eine Signalleitung und eine Masseleitung aufweist. Die Funktionsschaltung weist ebenfalls eine Stromversorgungsleitung, eine Signalleitung und eine Masseleitung auf. Die einander entsprechenden Leitungen beider Schaltungen sind miteinander verbunden. Die Funktionsschaltung weist eine erste Widerstandsanordnung zwischen ihrer Stromversorgungsleitung und Signalleitung und/oder eine zweite Widerstandsanordnung zwischen ihrer Signalleitung und Masseleitung auf. Außerdem ist in der Funktionsschaltung eine dritte Widerstandsanordnung zwischen der Stromversorgungsleitung und der Masseleitung vorgesehen. Die dritte Widerstandsanordnung dient dazu, den scheinbaren Pull-Down-Widerstandswert zu senken, wenn die Verbindung zwischen der funktionsschaltungsseitigen Stromversorgungsleitung und der Stromversorgungsleitung der übergeordneten Schaltung unterbrochen ist. Andererseits nimmt der scheinbare Pull-Up-Widerstandswert ab, wenn die Verbindung zwischen der funktionsschaltungsseitigen Masseleitung und der Masseleitung der übergeordneten Schaltung unterbrochen ist. Dabei ist die dritte Widerstandsanordnung unabhängig von dem Lasttreibervermögen der Signalausgangsschaltung in der Funktionsschaltung. Folglich beeinflußt die dritte Widerstandsanordnung nicht den Spannungswert eines Ausgangssignals, wenn ...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterbruchfehler-Detektorschaltung mit einer Fehlerdetektorfunktion zur Ausgabe einer Spannung als Nachrichtenspannung, die außerhalb eines normalen Ausgangsspannungsbereichs liegt, wenn in einer Stromversorgungsleitung, einer Signalleitung oder einer Masseleitung einer elektrischen oder elektronischen Schaltung, die mit einer übergeordneten Schaltung verbunden ist, ein Leiterbruchfehler auftritt.
  • Fig. 16 ist ein Schaltbild, das den Aufbau einer herkömmlichen Leiterbruchfehler-Detektorschaltung (nachfolgend einfach als Detektorschaltung bezeichnet) zeigt. Die bekannte Detektorschaltung umfaßt eine Funktionsschaltung 1, die aus einer elektrischen oder elektronischen Schaltung besteht und in der eine erste Widerstandsanordnung 21 zwischen eine Stromversorgungsleitung 11 und eine Signalleitung 12 geschaltet ist, während eine zweite Widerstandsanordnung 22 zwischen die Signalleitung 12 und eine Masseleitung 13 geschaltet ist.
  • Die Stromversorgungsleitung 11 der Funktionsschaltung 1 ist mit einer Stromversorgungsleitung 41 einer übergeordneten Schaltung 4 verbunden, von der die Funktionsschaltung 1 mit elektrischer Energie versorgt wird. Die Signalleitung 12 der Funktionsschaltung 1 ist über eine Signalleitung 42 der übergeordneten Schaltung 4 mit einem Signalausgangsanschluß 45 verbunden. Ein Signalausgangsschaltungsabschnitt 3 ist in der Funktionsschaltung 1 vorgesehen. Ein von einem Ausgangsstufenverstärker 31 in dem Signalausgangsschaltungsabschnitt 3 ausgegebenes Signal wird über die Signalleitungen 12 und 42 von dem Signalausgangsanschluß 45 ausgegeben. Die Masseleitung 13 der Funktionsschaltung 1 ist mit einer Masseleitung 43 der übergeordneten Schaltung 4 verbunden.
  • In der übergeordneten Schaltung 4 stellt der Innenwiderstand zwischen der Stromversorgungsleitung 41 und der Signalleitung 42 eine vierte Widerstandsanordnung 24 dar. Der Innenwiderstand zwischen der Signalleitung 42 und der Masseleitung 43 stellt eine fünfte Widerstandsanordnung 25 dar. Die Stromversorgungsleitung 41 und die Masseleitung 43 der übergeordneten Schaltung 4 sind mit einem Stromversorgungsanschluß 44 bzw. einem Masseanschluß 46 verbunden.
  • Wenn die in Fig. 16 gezeigte Detektorschaltung beispielsweise bei einem Halbleiterdruckfühler eines Fahrzeugs eingesetzt wird, wird an den die Funktionsschaltung 1 bildenden Sensor eine Speisespannung Vcc von 5 V angelegt. Fig. 17 zeigt schematisch die Druck-Ausgangsspannungskennlinie des Halbleiterdruckfühlers. Wie aus der Figur ersichtlich, variiert die Ausgangsspannung Vout des Fühlers innerhalb eines normalen Ausgangsspannungsbereichs 7 von beispielsweise 0,5 V bis 4,5 V abhängig von der angelegten Druck, sofern kein Leiterbruchfehler auftritt.
  • Wenn ein Leiterbruchfehler in der Stromversorgungsleitung, der Signalleitung oder der Masseleitung eines Schnittstellenabschnitts zu einer die übergeordnete Schaltung 4 bildenden ECU (elektronische Steuereinheit) auftritt, verschiebt sich die Fühlerausgangsspannung Vout zu einem Spannungsbereich 5, der unterhalb des normalen Ausgangsspannungsbereichs 7 liegt und nachfolgend als unterer Nachrichtenspannungsbereich bezeichnet wird, oder zu einem Spannungsbereich 6, der über dem normalen Ausgangsspannungsbereich 7 liegt und nachfolgend als oberer Nachrichtenspannungsbereich bezeichnet wird.
  • Zur Vereinfachung der Beschreibung werden im folgenden die Widerstandswerte der ersten, zweiten, vierten und fünften Widerstandsanordnung 21, 22, 24 und 25 mit R1, R2, R4 bzw. R5 bezeichnet. Ein zusammengesetzter Widerstandswert, der sich aus der Kombination von Innenwiderständen R01, R02 und R03 ergibt oder ergibt wenn Widerstandswerte Ra und Rb parallel geschaltet sind, wird mit Ra/ / Rb symbolisiert. Der zusammengesetzte Widerstandswert der Parallelschaltung der Widerstandswerte Ra, Rb und Rc wird mit Ra/ / Rb/ / Rc symbolisiert.
  • Wenn ein Leiterbruch zwischen der Stromversorgungsleitung 11 der Funktionsschaltung 1 und der Stromversorgungsleitung 41 der übergeordneten Schaltung 4 auftritt, wird die Ausgangsspannung Vout vom Widerstandsverhältnis zwischen dem zusammengesetzten Widerstandswerts (R2/ / RE5) der Parallelschaltung der Widerstandsanordnungen 22 und 25 und dem Widerstandswert R4 der vierten Widerstandsanordnung 24 bestimmt. Demzufolge ergibt sich die Ausgangsspannung Vout aus nachfolgender Gleichung (1):

    Vout = {R2/ / R02/ / R5/ / (R1/ /R01 + R03)}/{R2/ / R02/ / R5/ / (R1/ / R01 + R03)+R4} × Vcc (1)
  • In diesem Fall liegt der Wert der Ausgangsspannung Vout innerhalb des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5 und ist damit kleiner als 0,5 V. Entsprechend ist der Widerstandswert R2 der zweiten Widerstandsanordnung 22, die Teil der Leiterbruchfehler-Detektorschaltung ist, so gewählt, daß die nachstehende Gleichung (2) erfüllt wird:

    {R2/ / R02/ / R5/ / (R1/ / R01 + R03)}/{R2/ / R02/ / R5/ / (R1/ / R01 + R03) + R4} × Vcc < 0.5 V (2)
  • Wenn andererseits ein Leiterbruch zwischen der Masseleitung 13 der Funktionsschaltung 1 und der Masseleitung 43 der übergeordneten Schaltung 4 auftritt, wird die Ausgangsspannung Vout vom Widerstandsverhältnis zwischen dem zusammengesetzten Widerstandswert (R1/ / R4) der Parallelschaltung von erster Widerstandsanordnung 21 und vierter Widerstandsanordnung 24 und dem Widerstandswert R5 der fünften Widerstandsanordnung 25 bestimmt. Demzufolge ergibt sich die Spannung Vout aus nach folgender Gleichung (3).

    Vout = R5/{R1/ / R01/ / R4/ / (R2/ / R02 + R03) + R5} × Vcc (3)
  • In diesem Fall liegt der Wert der Ausgangsspannung Vout innerhalb des oberen Nachrichtenspannungsbereichs 6 und liegt damit über 4,5 V. Dementsprechend ist der Widerstandswert R1 der ersten Widerstandsanordnung 21, die Teil der Leiterbruchfehler-Detektorschaltung ist, so gewählt, daß nachstehende Gleichung (4) erfüllt ist:

    R5/{(R1/ / R01/ / R4)/ / (R2/ / R02 + R03) + R5} × Vcc > 4.5 V (4)
  • Es ist in der letzten Zeit möglich geworden, Automobile elektronisch präzise zu steuern. Damit ist der normale Ausgangsspannungsbereich 7 des Fühlers auf beispielsweise 0,3 V bis 4,8 V angestiegen. Folglich muß der untere Nachrichtenspannungsbereich 5 unterhalb von 0,3 V liegen. Damit dies erreicht wird, muß der gegenwärtig Widerstandswert R2 der zweiten Widerstandsanordnung 22 verringert werden. Andererseits muß der obere Nachrichtenspannungsbereich 6 oberhalb von 4,8 V liegen. Damit dies erreicht wird, muß der momentane Widerstandswert R1 der ersten Widerstandsanordnung 21 verringert werden.
  • Wenn jedoch der Widerstandswert R2 der zweiten Widerstandsanordnung 22 verringert wird, muß der Quellenstrom zur Ausgangsstufenverstärker 31 der Funktionsschaltung 1 bei normalem Betrieb erhöht werden. Dies erfordert größere Transistoren oder dergleichen und führt zu einer Vergrößerung der Schaltung insgesamt. Gleiches gilt für eine Verringerung des Widerstandswerts R1 der ersten Widerstandsanordnung 21. Hier muß der Senkenstrom von dem Ausgangsstufenverstärker 31 der Funktionsschaltung 1 bei normalem Betrieb erhöht werden. Auch hierfür bedarf es größerer Transistoren oder dergleichen, und damit einer Vergrößerung der Schaltung insgesamt.
  • Angesichts dieser Probleme ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leiterbruchfehler- Detektorschaltung zu schaffen, die es ermöglicht, den oberen Grenzwert des unteren Nachrichtenspannungsbereichs zu verringern und den unteren Grenzwert des oberen Nachrichtenspannungsbereichs zu erhöhen, und zwar ohne dem Lasttreibervermögen einer Signalausgangsschaltung, etwa deren Senken- oder Quellenstrom, Beschränkungen derart aufzuerlegen, daß eine Vergrößerung der Schaltung erforderlich würde.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Detektorschaltung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß umfaßt die Detektorschaltung eine Funktionsschaltung, in der eine Widerstandsanordnung zwischen eine Stromversorgungsleitung und eine Signalleitung und/oder zwischen die Signalleitung und eine Masseleitung geschaltet ist. Die Funktionsschaltung ist mit einer übergeordneten Schaltung verbunden. Die Detektorschaltung weist eine erste Widerstandsanordnung zwischen einer funktionsschaltungsseitigen Stromversorgungsleitung und einer funktionsschaltungsseitigen Signalleitung und/oder eine zweite Widerstandsanordnung zwischen der funktionsschaltungsseitigen Signalleitung und einer funktionsschaltungsseitigen Masseleitung auf und zeichnet sich durch eine dritte Widerstandsanordnung zwischen der funktionsschaltungsseitigen Stromversorgungsleitung und der funktionsschaltungsseitigen Masseleitung aus.
  • Die dritte Widerstandsanordnung dient erfindungsgemäß zur Verringerung des scheinbaren Pull- Down-Widerstandswerts bei einem Leiterbruch zwischen der funktionsschaltungsseitigen Stromversorgungsleitung und der Stromversorgungsleitung der übergeordneten Schaltung. Andererseits nimmt der scheinbare Pull-Up-Widerstandswert ab, wenn ein Leiterbruch zwischen der funktionsschaltungsseitigen Masseleitung und der Masseleitung der übergeordneten Schaltung auftritt. Die dritte Widerstandsanordnung ist unabhängig von dem Lasttreibervermögen der Signalausgangsschaltung der Funktionsschaltung. Die dritte Widerstandsanordnung beeinflußt daher nicht den Spannungswert eines Ausgangssignals, wenn kein Leiterbruch vorliegt.
  • Weiter Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Schaltbild des Aufbaus einer Detektorschaltung gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung,
  • Fig. 2 das Schaltbild von Fig. 1 mit einem Leiterbruch in der Stromversorgungsleitung,
  • Fig. 3 das Schaltbild von Fig. 1 mit einem Leiterbruch in der Masseleitung,
  • Fig. 4 ein Schaltbild, das ein anderes Beispiel darstellt, bei dem die Stromversorgungsleitung der Detektorschaltung des Ausführungsbeispiels 1 unterbrochen ist,
  • Fig. 5 ein Schaltbild, das ein anderes Beispiel zeigt, bei dem die Masseleitung der Detektorschaltung des Ausführungsbeispiels 1 unterbrochen ist,
  • Fig. 6 ein Schaltbild des Aufbaus einer Detektorschaltung gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung,
  • Fig. 7 das Schaltbild von Fig. 6 mit einem Leiterbruch in der Stromversorgungsleitung,
  • Fig. 8 das Schaltbild von Fig. 6 mit einem Leiterbruch in der Masseleitung,
  • Fig. 9 ein Schaltbild, das ein anderes Beispiel darstellt, bei dem die Stromversorgungsleitung der Detektorschaltung des Ausführungsbeispiels 2 unterbrochen ist,
  • Fig. 10 ein Schaltbild, das ein anderes Beispiel zeigt, bei dem die Masseleitung der Detektorschaltung des Ausführungsbeispiels 2 unterbrochen ist,
  • Fig. 11 ein Schaltbild des Aufbaus einer Detektorschaltung gemäß Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung,
  • Fig. 12 das Schaltbild von Fig. 11 mit einem Leiterbruch in der Stromversorgungsleitung,
  • Fig. 13 das Schaltbild von Fig. 11 mit einem Leiterbruch in der Masseleitung,
  • Fig. 14 ein Schaltbild, das ein anderes Beispiel darstellt, bei dem die Stromversorgungsleitung der Detektorschaltung des Ausführungsbeispiels 3 unterbrochen ist,
  • Fig. 15 ein Schaltbild, das ein anderes Beispiel zeigt, bei dem die Masseleitung der Detektorschaltung des Ausführungsbeispiels 3 unterbrochen ist,
  • Fig. 16 ein Schaltbild des Aufbaus einer herkömmlichen Detektorschaltung, und
  • Fig. 17 eine graphische Darstellung des Ausgangsspannungsbereichs eines Halbleiterdruckfühlers.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • Fig. 1 ist ein Schaltbild, das den Aufbau einer (Leiterbruchfehler-)Detektorschaltung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in Fig. 1 dargestellt, unterscheidet sich der Schaltungsaufbau des Ausführungsbeispiels 1 von demjenigen der Detektorschaltung in Fig. 16 dadurch, daß im ersteren Fall zusätzlich eine dritte Widerstandsanordnung 23 zwischen die Stromversorgungsleitung 11 der mit 101 bezeichneten Funktionsschaltung und die Masseleitung 13 der Funktionsschaltung 101 geschaltet ist. Im übrigen stimmen die beiden Schaltungsaufbauten der Fig. 1 und 16 überein, und gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und sollen nicht noch einmal beschrieben werden.
  • Wenn bei der Schaltungsanordnung von Fig. 1 ein Leiterbruch zwischen der Stromversorgungsleitung 11 der Funktionsschaltung 101 und der Stromversorgungsleitung 41 der übergeordneten Schaltung 4 auftritt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, sind die zweite Widerstandsanordnung 22, die fünfte Widerstandsanordnung 25 der übergeordneten Schaltung 4 und die Reihenschaltung aus erster und dritter Widerstandsanordnung 21 und 22 parallel geschaltet. In diesem Moment wird der scheinbare Pull-Down-Widerstandswert zu dem des zusammengesetzten Widerstandswerts

    Rs2 = R2/ / R02/ / R5/ / (R1/ / R01 + R3/ / R03),

    wobei zusätzlich die Innenwiderstände R01, R02 und R03 berücksichtigt sind. Dieser Widerstandswert Rs2 liegt unterhalb desjenigen, der sich bei der Schaltungsanordnung von Fig. 16 ergibt, wenn ein Leiterbruch zwischen den Stromversorgungsleitungen 11 und 41 auftritt. R3 bezeichnet dabei den Widerstandswert der dritten Widerstandsanordnung 23.
  • Die Ausgangsspannung Vout, die sich aus dem Verhältnis des scheinbaren Pull-Down-Widerstandswerts Rs2 zum Widerstandswert R4 der vierten Widerstandsanordnung 24 der übergeordneten Schaltung 4 bestimmt, ergibt sich damit aus nachfolgender Gleichung:

    Vout = Rs2/(Rs2 + R4) × Vcc (5)
  • Es zeigt sich, daß in diesem Fall die Ausgangsspannung Vout gegenüber dem Fall der Schaltungsanordnung von Fig. 16 verringert ist.
  • Dabei ist die dritte Widerstandsanordnung 23 unabhängig von dem Lasttreibervermögen (Quellenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung 3. Folglich beeinflußt die dritte Widerstandsanordnung nicht die Ausgangsspannung eines Ausgangssignals, wenn kein Leiterbruch vorliegt. Dies beseitigt die Notwendigkeit, das Lasttreibervermögen (Quellenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung zu vergrößern, und vermeidet dementsprechend eine Vergrößerung der Schaltung.
  • Wenn beim Schaltungsaufbau gemäß Fig. 1 ein Leiterbruch zwischen der Masseleitung 13 der Funktionsschaltung 101 und der Masseleitung 43 der übergeordneten Schaltung 4 auftritt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, dann sind die erste Widerstandsanordnung 21, die vierte Widerstandsanordnung 24 der übergeordneten Schaltung 4 und die Reihenschaltung aus der zweiten und der dritten Widerstandsanordnung 22 und 23 parallel geschaltet. In diesem Moment ergibt sich der scheinbare Pull-Up-Widerstandswert als zusammengesetzter Widerstandswert

    Rs3 = R1/ / R01/ / R4/ / (R2/ / R02 + R3/ / R03),

    bei dem die Innenwiderstände R01, R02 und R03 auch berücksichtigt sind. Dieser zusammengesetzte Widerstandswert Rs3 Liegt unterhalb des Pull-Up-Widerstandswerts, der sich für den Fall des Leiterbruchs zwischen den Masseleitungen 13 und 43 beim Schaltungsaufbau gemäß Fig. 16 einstellt.
  • Damit ergibt sich die Ausgangsspannung Vout, die von dem Verhältnis des scheinbaren Pull-Up- Widerstandswert Rs3 zu dem Widerstandswert R5 der fünften Widerstandsanordnung 25 der übergeordneten Schaltung 4 bestimmt wird, gemäß nachfolgender Gleichung (6):

    Vout = R5/(Rs3 + R5) × Vcc (6)
  • Es zeigt sich, daß die Ausgangsspannung Vout in diesem Fall gegenüber dem Fall von Fig. 16 zunimmt.
  • Auch in diesem Fall ist die dritte Widerstandsanordnung 23 unabhängig von dem Lasttreibervermögen (Senkenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung. Folglich beeinflußt die dritte Widerstandsanordnung nicht den Spannungswert des Ausgangssignals, wenn kein Leiterbruch aufgetreten ist. Dies beseitigt die Notwendigkeit, das Lasttreibervermögen (Senkenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung zu vergrößern und vermeidet somit eine Vergrößerung der Schaltung.
  • Dabei liegt der Wert der durch Gleichung (5) ausgedrückten Ausgangsspannung Vout innerhalb des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5 von Fig. 17. Andererseits liegt der durch Gleichung (6) ausgedrückte Wert der Ausgangsspannung Vout innerhalb des oberen Nachrichtenspannungsbereichs 6 von Fig. 17. Demzufolge werden beim Schaltungsaufbau von Fig. 1 die Widerstandswerte R1, R2 und R3 der ersten, zweiten und dritten Widerstandsanordnung 21, 22 bzw. 23 so gewählt, daß die beiden Gleichungen (7) und (8) erfüllt sind:

    Rs2/(Rs2 + R4) × Vcc ≤ (oberer Grenzwert des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5) (7)

    R5/(Rs3 + R5) × Vcc ≤ (unterer Grenzwert des oberen Nachrichtenspannungsbereichs 6) (8)
  • Wenn der normale Ausgangsspannungsbereich 7 des Fühlers beispielsweise 0,3 V bis 4,8 V beträgt, dann müssen die beiden nachstehenden Gleichungen (9) und (10) erfüllt sein:

    Rs1(Rs2 + R4) × Vcc < 0,3 V (9)

    R5/(Rs3 + R5) × Vcc > 4,8 V (10)
  • Wenn die Funktionsschaltung 104 gemäß Darstellung in Fig. 4 mit einer übergeordneten Schaltung 104 verbunden ist, die lediglich die vierte Widerstandsanordnung 24 aufweist, und ein Leiterbruch zwischen der Stromversorgungsleitung 11 der Funktionsschaltung 101 und der Stromversorgungsleitung 41 der übergeordneten Schaltung 104 auftritt, ergibt sich folgendes: die Reihenschaltung aus erster Widerstandsanordnung 21 und dritter Widerstandsanordnung 23 liegt parallel zur zweiten Widerstandsanordnung 22. In diesem Moment wird der scheinbare Pull-Down-Widerstandswert, dargestellt durch den zusammengesetzten Widerstandswert

    Rs4 = R2/ / R02/ / (R1/ / R01 + R3/ / R03),

    bei dem zusätzlich die Innenwiderstandswerte R01, R02, und R03 berücksichtigt sind, kleiner als der Pull-Down-Widerstandswert, der sich ergibt, wenn lediglich die zweite Widerstandsanordnung 22 dem Pull-Down-Widerstand bildet.
  • Entsprechend drückt nachfolgende Gleichung (11) die Ausgangsspannung Vout aus, die aus dem Verhältnis des scheinbaren Pull-Down-Widerstandswerts Rs4 zum Widerstandswert R4 der vierten Widerstandsanordnung 24 der übergeordneten Schaltung 104 bestimmt wird:

    Vout = Rs4/(Rs4 + R4) × Vcc (11)
  • Das bedeutet, daß in diesem Fall die Ausgangsspannung Vout gegenüber dem Fall ohne die dritte Widerstandsanordnung 23 verringert ist.
  • Auch in diesem Fall ist die dritte Widerstandsanordnung 23 unabhängig von dem Lasttreibervermögen (Quellenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung. Folglich beeinflußt die dritte Widerstandsanordnung nicht den Spannungswert eines Ausgangssignals, wenn kein Leiterbruch auftritt. Dies beseitigt die Notwendigkeit das Lasttreibervermögen (Quellestrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung zu erhöhen und vermeidet damit die Notwendigkeit die Schaltung zu vergrößern.
  • In diesem Fall liegt der durch Gleichung (11) ausgedrückte Wert der Ausgangsspannung Vout innerhalb des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5 von Fig. 17. Demgemäß sind beim Schaltungsaufbau gemäß Fig. 4 die Widerstandswerte R1, R2 und R3 der ersten, zweiten und dritten Widerstandsanordnung 21, 22 bzw. 23 so gewählt, daß nachfolgende Gleichung (12) erfüllt ist. Wenn beispielsweise der normale Ausgangsspannungsbereich 7 des Fühlers zwischen 0,3 V und 4,8 V liegt, muß Gleichung (13) erfüllt sein:

    Vout = Rs4/(Rs4 + R4) × Vcc ≤ (oberer Grenzwert des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5) (12)

    Vout = Rs4/(Rs4 + R4) × Vcc < 0,3 V (13)
  • Wenn die Funktionsschaltung 101 gemäß Darstellung in Fig. 5 mit einer übergeordneten Schaltung 204 verbunden ist, die lediglich die fünfte Widerstandsanordnung 25 besitzt und die Verbindung zwischen der Masseleitung 13 der Funktionsschaltung 101 und der Masseleitung 43 der übergeordneten Schaltung 204 unterbrochen ist, dann ergibt sich folgendes: die Reihenschaltung aus der ersten Widerstandsanordnung 21 und der dritten Widerstandsanordnung liegt parallel zur zweiten Widerstandsanordnung 22. Dabei fällt der scheinbare Pull-Up-Widerstandswert, dargestellt durch den zusammengesetzten Widerstandswert

    Rs5 = R1/ / R01/ / (R2/ / R02 + R3/ / R03),

    der sich bei zusätzlicher Berücksichtigung der Innenwiderstandswerte R01, R02 und R03 ergib, unter den Pull-Up-Widerstandswert der sich für den Fall ergibt, das lediglich die erste Widerstandsanordnung 21 den Pull-Up-Widerstand bildet.
  • Damit ergibt sich die durch nachstehende Gleichung (14) ausgedrückte Ausgangsspannung Vout, die von dem Verhältnis des scheinbaren Pull-Up-Widerstandswerts Rs5 zum Widerstandswert R5 der fünften Widerstandsanordnung 25 der übergeordneten Schaltung 204 bestimmt wird, zu:

    Vout = R5/(Rs5 + R5) × Vcc (14)
  • Damit ist die Ausgangsspannung Vout geringer als in dem Fall, wo die dritte Widerstandsanordnung 23 nicht vorhanden ist.
  • Auch in diesem Fall ist die dritte Widerstandsanordnung 23 unabhängig von dem Lasttreibervermögen (Senkenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung. Folglich beeinflußt die dritte Widerstandsanordnung nicht den Spannungswert eines Ausgangssignals, wenn kein Leiterbruch vorhanden ist. Dies beseitigt die Notwendigkeit das Lasttreibervermögen (Senkenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung zu vergrößern und erübrigt damit ein Vergrößern der Schaltung.
  • In diesem Fall liegt der Wert der durch Gleichung (14) ausgedrückten Ausgangsspannung Vout innerhalb des oberen Nachrichtenspannungsbereichs 6 von Fig. 17. Folglich werden beim Schaltungsaufbau von Fig. 5 die Widerstandswerte R1, R2 und R3 der ersten, zweiten bzw. dritten Widerstandsanordnung 21, 22 und 23 so gewählt, daß nachstehende Gleichung (15) erfüllt ist. Wenn der normale Ausgangsspannungsbereich 7 des Fühlers beispielsweise zwischen 0,3 V und 4,8 V liegt, muß nachfolgende Gleichung (16) erfüllt sein.

    R5/(Rs5 + R5) × Vcc ≥ (unterer Grenzwert des oberen Nachrichtenspannungsbereichs 6) (15)

    R5/(Rs5 + R5) × Vcc > 4,8 V (16)
  • Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 1 dient die dritte Widerstandsanordnung 23 dazu, den scheinbaren Pull-Down-Widerstandswert zu verringern, wenn ein Leiterbruch zwischen der funktionsschaltungsseitigen Stromversorgungsleitung 11 und der Stromversorgungsleitung 41 der übergeordneten Schaltung 4 bzw. 104 auftritt. Zugteich nimmt der scheinbare Pull-Up-Widerstandswert ab, wenn ein Leiterbruch zwischen der funktionsschaltungsseitigen Masseleitung 13 und der Masseleitung 43 der übergeordneten Schaltung 4 bzw. 204 auftritt. In diesem Fall ist es unnötig, das Lasttreibervermögen des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung in der Funktionsschaltung 101 zu vergrößern. Demzufolge kann der obere Grenzwert des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5 verringert werden, während der untere Grenzwert des oberen Nachrichtenspannungsbereichs 6 erhöht werden kann, ohne daß eine Vergrößerung der Schaltung erforderlich wäre.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • Fig. 6 ist ein Schaltbild, das den Aufbau einer Detektorschaltung gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie ein Vergleich der Fig. 1 und 6 ergibt, unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel 2 vom Ausführungsbeispiel 1 dadurch, daß in der Funktionsschaltung 201 des Ausführungsbeispiels 2 die zweite Widerstandsanordnung 22 entfallen ist. Im übrigen ist der Schaltungsaufbau gleich, so daß gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und nicht noch einmal beschrieben werden.
  • Wenn beim Schaltungsaufbau von Fig. 6 die Verbindung zwischen der Stromversorgungsleitung 11 der Funktionsschaltung 201 und der Stromversorgungsleitung 41 der übergeordneten Schaltung 4 gemäß Darstellung in Fig. 7 unterbrochen ist, dann liegt der fünften Widerstandsanordnung 25 der übergeordneten Schaltung 4 die Reihenschaltung aus der ersten und der dritten Widerstandsanordnung 21 und 23 parallel. Damit ergibt sich der scheinbare Pull-Down-Widerstandswert als zusammengesetzter Widerstandswert

    Rs7 = R5/ / R02/ / (R1/ / R01 + R3/ / R03),

    wobei zusätzlich die Innenwiderstandswerte R01, R02 und R03 berücksichtigt sind.
  • Aus dem Verhältnis des scheinbaren Pull-Down-Widerstandswerts Rs7 zum Widerstandswert R4 der vierten Widerstandsanordnung 24 der übergeordneten Schaltung 4 ergibt sich die Ausgangsspannung Vout gemäß Gleichung (17) wie folgt:

    Vout = Rs7/(Rs7 + R4) × Vcc (17)
  • Das bedeutet, daß die Ausgangsspannung Vout geringer ist als dies ohne die dritte Widerstandsanordnung 23 der Fall wäre.
  • Dabei ist die dritte Widerstandsanordnung 23 unabhängig vom Lasttreibervermögen (Quellenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung. Folglich beeinflußt die dritte Widerstandsanordnung nicht den Spannungswert des Ausgangssignals, wenn kein Leiterbruch vorhanden ist. Dies beseitigt die Notwendigkeit, das Lasttreibervermögen (Quellenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung zu vergrößern und vermeidet eine Vergrößerung der Schaltung.
  • Wenn beim Aufbau gemäß Fig. 6 die Leitung zwischen der Masseleitung 13 der Funktionsschaltung 201 und der Masseleitung 43 der übergeordneten Schaltung 4 gemäß Darstellung in Fig. 8 unterbrochen ist, sind die erste Widerstandsanordnung 21 und die vierte Widerstandsanordnung 24 der übergeordneten Schaltung 4 parallel geschaltet. Damit ergibt sich der scheinbare Pull-Up-Widerstandswert aus dem zusammengesetzten Widerstandswert

    Rs8 = R1/ / R01/ / R4/ / (R3/ / R03 + R02).
  • Daraus folgt die Ausgangsspannung Vout, die sich aus dem Verhältnis des scheinbaren Pull-Up- Widerstandswerts Rs8 zum Widerstandswert R5 der fünften Widerstandsanordnung 25 der übergeordneten Schaltung 4 bestimmt, gemäß nachstehender Gleichung (18) zu:

    Vout = R5a/(Rs8 + R5) × Vcc. 18)
  • In diesem Fall liegt der Wert der Ausgangsspannung Vout, die durch Gleichung (17) ausgedrückt ist, innerhalb des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5 in Fig. 16. Andererseits liegt der Wert der Ausgangsspannung Vout, die durch Gleichung (18) ausgedrückt ist, innerhalb des oberen Nachrichtenspannungsbereichs 6 in Fig. 16. Dementsprechend werden bei dem Aufbau von Fig. 6 die Widerstandswerte R1 und R3 der ersten und der dritten Widerstandsanordnung 21 bzw. 23 so gewählt, daß die beiden nachstehenden Gleichungen (19) und (20) erfüllt sind:

    Rs7/(Rs7 + R4) × Vcc ≤ {oberer Grenzwert des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5) (19)

    R5/(Rs8 + R5) × Vcc ≥ (unterer Grenzwert des oberen Nachrichtenspannungsbereichs 6) (20)
  • Wenn der normale Ausgangsspannungsbereich 7 des Fühlers beispielsweise zwischen 0,3 V und 4,8 V liegt, dann müssen die beiden nachstehenden Gleichungen (21) und (22) erfüllt sein:

    Rs7/(Rs7 + R4) × Vcc < 0,3 V (21)

    R5/(Rs8 + R5) × Vcc > 4,8 V (22)
  • Wenn die Funktionsschaltung 201 gemäß Darstellung in Fig. 9 mit einer übergeordneten Schaltung 104 verbunden ist, die lediglich die vierte Widerstandsanordnung 24 aufweist, und ein Leiterbruch zwischen der Stromversorgungsleitung 11 der Funktionsschaltung 201 und der Stromversorgungsleitung 41 der übergeordneten Schaltung 104 auftritt, dann sind die erste Widerstandsanordnung 21 und die dritte Widerstandsanordnung 23 in Reihe geschaltet. Dadurch ergibt sich der Pull-Down- Widerstandswert entsprechend dem zusammengesetzten Widerstandswert

    Rs9 = (R1/ / R01 + R3/ / R03)/ / R02,

    wobei die Innenwiderstandswerte R01, R02 und R03 zusätzlich berücksichtigt sind.
  • Die Ausgangsspannung Vout, die durch das Verhältnis von Pull-Down-Widerstandswert Rs9 zum Widerstandswert R4 der vierten Widerstandsanordnung 24 der übergeordneten Schaltung 104 bestimmt wird, ergibt sich dann aus Gleichung (23):

    Vout = Rs9/(Rs9 + R4) × Vcc (23)
  • Auch in diesem Fall ist die dritte Widerstandsanordnung 23 unabhängig von dem Lasttreibervermögen (Quellenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung. Folglich beeinflußt die dritte Widerstandsanordnung nicht den Spannungswert eines Ausgangssignals, wenn kein Leiterbruch vorhanden ist. Dies eliminiert die Notwendigkeit, das Lasttreibervermögen (Quellenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung zu erhöhen und vermeidet eine Vergrößerung der Schaltung.
  • Der durch Gleichung (23) ausgedrückte Wert der Ausgangsspannung Vout liegt dabei innerhalb des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5 in Fig. 17. Folglich werden beim Schaltungsaufbau gemäß Fig. 9 die Widerstandswerte R1 und R3 der ersten und der dritten Widerstandsanordnung 21 bzw. 23 so gewählt, daß nachstehende Gleichung (24) erfüllt ist. Wenn beispielsweise der normale Ausgangsspannungsbereich 7 des Fühlers zwischen 0,3 V und 4,8 V liegt, muß nachstehende Gleichung (25) erfüllt sein.

    Rs9/(Rs9 + R4) × Vcc ≤ (oberer Grenzwert des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5) (24)

    Rs9/(Rs9-R4) × Vcc < 0,3 V (25)
  • Wenn weiterhin die Funktionsschaltung 201 gemäß Darstellung in Fig. 10 mit einer übergeordneten Schaltung 204 verbunden ist, die lediglich die fünfte Widerstandsanordnung 25 aufweist, und ein Leiterbruch zwischen der Masseleitung 13 der Funktionsschaltung 201 und der Masseleitung 43 der übergeordneten Schaltung 204 auftritt, dann stellt die erste Widerstandsanordnung 21 den Pull-Up- Widerstand dar. Der Pull-Up-Widerstandswert

    Rs10 = R1/ / R01/ / (R3/ / R03 + R02)

    ergibt sich durch Kombination mit den Innenwiderstandswerten R01, R02 und R03.
  • Die Ausgangsspannung Vout, die durch das Verhältnis des scheinbaren Pull-Up-Widerstandswerts Rs10 zum Widerstandswert R5 der fünften Widerstandsanordnung 25 der übergeordneten Schaltung 204 bestimmt wird, ergibt sich aus der nachstehenden Gleichung (26).

    Vout = R5/(Rs10 + R5) × Vcc (26)
  • In diesem Fall liegt der Wert der durch die Gleichung 26 ausgedrückten Ausgangsspannung Vout innerhalb des oberen Nachrichtenspannungsbereichs 6 in Fig. 17. Folglich wird beim Schaltungsaufbau von Fig. 10 der Widerstandswert R1 der ersten Widerstandsanordnung 21 so gewählt, daß nachstehende Gleichung (27) erfüllt ist. Wenn beispielsweise der normale Ausgangsspannungsbereich 7 des Fühlers zwischen 0,3 V und 4,8 V liegt, dann muß Gleichung (28) erfüllt sein.

    R5/(Rs10 + R5) × Vcc ≥ (unterer Grenzwert des oberen Nachrichtenspannungsbereichs 6) (27)

    R5/(Rs10 + R5) × Vcc > 4,8 V (28)
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 kann die zweite Widerstandsanordnung 22 weggelassen werden, indem die erste Widerstandsanordnung 21 über die dritte Widerstandsanordnung 23 als Pull-Down- Widerstand verwendet wird, wenn die Stromversorgungsleitung unterbrochen ist, und als Pull-Up- Widerstand, wenn die Masseleitung unterbrochen ist. Folglich ist beim normalen Betrieb, wenn kein Leiterbruch auftritt, das Quellenstromvermögen des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung nicht durch die zweite Widerstandsanordnung 22 beschränkt. Dies ermöglicht es, die Schaltungsgröße zu verringern.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • Fig. 11 zeigt ein Schaltbild des Aufbaus einer Detektorschaltung gemäß Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung. Wie sich aus einem Vergleich der Fig. 11 und 1 ergibt, unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel 3 vom Ausführungsbeispiel 1 dadurch, daß die Funktionsschaltung 101 des Ausführungsbeispiels 1 durch die Funktionsschaltung 301 des Ausführungsbeispiels 3 ersetzt ist. Die Funktionsschaltung 301 unterscheidet sich von der Funktionsschaltung 101 dadurch, daß bei ersterer die erste Widerstandsanordnung 21 weggelassen ist. Im übrigen stimmen die beiden Ausführungsbeispiel überein, so daß gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und nicht noch einmal beschrieben werden.
  • Wenn beim Schaltungsaufbau von Fig. 11 die Verbindung zwischen der Stromversorgungsleitung 11 der Funktionsschaltung 301 und der Stromversorgungsleitung 41 der übergeordneten Schaltung 4 gemäß Darstellung in Fig. 12 unterbrochen ist, dann sind die zweite Widerstandsanordnung 22 und die fünfte Widerstandsanordnung 25 der übergeordneten Schaltung 4 parallel geschaltet. Damit ergibt sich der scheinbare Pull-Down-Widerstandswert entsprechend dem zusammengesetzten Widerstandswert zu

    Rs12 = R2/ / R02/ / R5/ / (R01 + R3/ / R03)

    durch Kombination der Innenwiderstandswerte R01, R02 und R03.
  • Die Ausgangsspannung Vout bestimmt sich aus dem Verhältnis des Pull-Down-Widerstandswerts Rs12 zum Widerstandswert R4 der vierten Widerstandsanordnung 24 der übergeordneten Schaltung 4 gemäß nachstehender Gleichung (29):

    Vout = Rs12/(Rs12 + R4) × Vcc (29)
  • Weiterhin ergibt sich beim Schaltungsaufbau von Fig. 11, wenn die Verbindung zwischen der Masseleitung 13 der Funktionsschaltung 301 und der Masseleitung 43 der übergeordneten Schaltung 4 gemäß Darstellung in Fig. 13 unterbrochen ist, daß die vierte Widerstandsanordnung 24 der übergeordneten Schaltung 4 zur Reihenschaltung aus der zweiten und der dritten Widerstandsanordnung 22 bzw. 23 parallel geschaltet ist. Damit entspricht der scheinbare Pull-Up-Widerstandswert dem zusammengesetzten Widerstandswert

    Rs13 = R4/ / (R2/ / R02 + R3/ / R03)/ / R01,

    der sich durch Kombination der Innenwiderstandswerte R01, R02 und R03 ergibt.
  • Die Ausgangsspannung Vout, die vom Verhältnis des scheinbaren Pull-Up-Widerstandswerts Rs13 zum Widerstandswert R5 der fünften Widerstandsanordnung 25 der übergeordneten Schaltung 4 bestimmt wird, ergibt sich aus nachstehender Gleichung (30):

    Vout = R5/(Rs13 + R5) × Vcc (30)
  • Auch in diesem Fall ist die dritte Widerstandsanordnung 23 unabhängig vom Lasttreibervermögen (Senkenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung. Folglich beeinflußt die dritte Widerstandsanordnung nicht den Spannungswert des Ausgangssignals, wenn kein Leiterbruch vorliegt. Dies beseitigt die Notwendigkeit, das Lastfreibervermögen (Senkenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung zu vergrößern und vermeidet eine Vergrößerung der Schaltung.
  • In diesem Fall liegt der Wert der durch Gleichung (29) ausgedrückten Ausgangsspannung Vout innerhalb des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5 in Fig. 17. Andererseits liegt der Wert der durch Gleichung (30) gegebenen Ausgangsspannung Vout innerhalb des oberen Nachrichtenspannungsbereichs 6 in Fig. 17. Folglich werden beim Schaltungsaufbau von Fig. 11 die Widerstandswerte R2 und R3 der zweiten Widerstandsanordnung und der drillen Widerstandsanordnung 22 bzw. 23 so gewählt, daß die Gleichungen (31) und (32) erfüllt sind:

    Rs12/(Rs12 + R4) × Vcc ≤ (oberer Grenzwert des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5) (31)

    R5/(Rs13 + R5) × Vcc (unterer Grenzwert des oberen Nachrichtenspannungsbereichs ≥ (32)
  • Wenn der normale Ausgangsspannungsbereich 7 des Fühlers beispielsweise zwischen 0,3 V und 4,8 V liegt, dann müssen die beiden Gleichungen (33) und (34) erfüllt sein:

    Rs12/(Rs12 + R4) × Vcc < 0,3 V (33)

    R5/(Rs13 + R5) × Vcc > 4,8 V (34)
  • Wenn die Funktionsschaltung 301 gemäß Darstellung in Fig. 14 mit einer übergeordneten Schaltung 104 verbunden ist, die lediglich die vierte Widerstandsanordnung 24 aufweist, und die Verbindung zwischen der Stormversorgungsleitung 11 der Funktionsschaltung 301 und der Stromversorgungsleitung 41 der übergeordneten Schaltung 104 unterbrochen ist, dann stellt die zweite Widerstandsanordnung 22 den Pull-Down-Widerstand dar. Der Pull-Down-Widerstandswert

    Rs14 = R2/ / R02/ / (R3/ / R03 + R01)

    ergibt sich durch Kombination der Innenwiderstandswerte R01, R02 und R03.
  • Die Ausgangsspannung Vout, die durch das Verhältnis von Pull-Down-Widerstandswert R2 zu Widerstandswert R4 der vierten Widerstandsanordnung 24 der übergeordneten Schaltung 4 bestimmt wird, ergibt sich aus Gleichung (35):

    Vout = Rs14/(Rs14 + R4) × Vcc (35)
  • In diesem Fall liegt der Wert der durch Gleichung (35) ausgedrückten Ausgangsspannung Vout innerhalb des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5 in Fig. 17. Folglich wird beim Schaltungsaufbau gemäß Fig. 14 der Widerstandswert R2 der zweiten Widerstandsanordnung 22 so ausgewählt, daß nachstehende Gleichung (36) erfüllt ist. Wenn beispielsweise der normale Ausgangsspannungsbereich 7 des Fühlers zwischen 0,3 V und 4,8 V liegt, muß Gleichung (37) erfüllt sein.

    Rs14/(Rs14 + R4) × Vcc ≤ (oberer Grenzwert des unteren Nachrichtenspannungsbereichs 5) (36)

    Rs14/(Rs14 + R4) × Vcc < 0,3 V (37)
  • Wenn die Funktionsschaltung 301 mit einer übergeordneten Schaltung 204 verbunden ist, die gemäß Darstellung in Fig. 15 lediglich die fünfte Widerstandsanordnung 25 enthält, und die Verbindung zwischen der Masseleitung 13 der Funktionsschaltung 301 und der Masseleitung 43 der übergeordneten Schaltung 204 unterbrochen ist, dann sind die zweite und die dritte Widerstandsanordnung 22 und 23 in Reihe geschaltet. In diesem Moment entspricht der Pull-Up-Widerstand dem zusammengesetzten Widerstand

    Rs15 = R01/ / (R2/ / R02 + R3/ / R03),

    der sich durch Kombination der Innenwiderstandswerte R01, R02 und R03 ergibt.
  • Aus nachstehender Gleichung (38) folgt entsprechend die Ausgangsspannung Vout, die durch das Verhältnis des Pull-Up-Widerstandswerts Rs15 zum Widerstandswert R5 der fünften Widerstandsanordnung 25 der übergeordneten Schaltung 204 bestimmt wird:

    Vout = R5/(Rs15 + R5) × Vcc (38)
  • Auch in diesem Fall ist die dritte Widerstandsanordnung 23 unabhängig vom Lasttreibervermögen (Senkenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung. Folglich beeinflußt die dritte Widerstandsanordnung nicht den Spannungswert des Ausgangssignals, wenn kein Leiterbruch vorliegt. Dies beseitigt die Notwendigkeit, das Lasttreibervermögen (Senkenstrom) des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung zu erhöhen und vermeidet so eine Vergrößerung der Schaltung.
  • Der Wert der Ausgangsspannung Vout, die durch Gleichung (38) ausgedrückt ist, liegt dabei innerhalb des oberen Nachrichtenspannungsbereichs 6 in Fig. 17. Folglich werden beim Aufbau der Schaltung gemäß Fig. 15 die Widerstandswerte R2 und R3 der zweiten und der dritten Widerstandsanordnung 22 und 23 so gewählt, daß nachstehende Gleichung (39) erfüllt. Wenn beispielsweise der normale Ausgangsspannungsbereich 7 des Fühlers zwischen 0,3 V und 4,8 V liegt, dann muß Gleichung (40) erfüllt sein.

    R5/(Rs15 + R5) × Vcc ≥ (unterer Grenzwert des oberen Nachrichtenspannungsbereichs 6) (39)

    R5/(Rs15 + R5) × Vcc > 4,8 V (40)
  • Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 3 kann die erste Widerstandsanordnung 21 weggelassen werden, indem die zweite Widerstandsanordnung 22 über die dritte Widerstandsanordnung 23 als Pull-Down-Widerstand verwendet wird, wenn die Stromversorgungsleitung unterbrochen ist, und als Pull-Up-Widerstand, wenn die Masseleitung unterbrochen ist. Demzufolge ist beim normalen Betrieb, wenn kein Leiterbruch vorliegt, das Senkenstromvermögen des Ausgangsstufenverstärkers 31 der Signalausgangsschaltung durch die erste Widerstandsanordnung 21 nicht beschränkt. Dies ermöglicht es, die Schaltung zu verkleinern.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr können verschiedenste Änderungen vorgenommen werden. Außerdem ist die Erfindung nicht auf Fälle beschränkt, in denen die Funktionsschaltung ein Halbleiterdruckfühler ist. Die vorliegende Erfindung ist allgemein anwendbar auf eine Leiterbruchfehler-Detektorschaltung eines Geräts, das als Funktionsschaltung einen Fühler für eine beliebige physikalische Größe, wie Temperatur, Feuchtigkeit, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Licht, Magnetismus oder Schall, verwendet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die dritte Widerstandsanordnung vorgesehen, die dazu dient, den scheinbaren Pull-Down-Widerstandswert zu senken, wenn die Verbindung zwischen der funktionsschaltungsseitigen Stromversorgungsleitung und der Stromversorgungsleitung der übergeordneten Schaltung unterbrochen ist. Andererseits nimmt der scheinbare Pull-Up-Widerstandswert ab, wenn die Verbindung zwischen der funktionsschaltungsseitigen Masseleitung und der Masseleitung der übergeordneten Schaltung unterbrochen ist. Dabei ist die dritte Widerstandsanordnung unabhängig von dem Lasttreibervermögen der Signalausgangsschaltung in der Funktionsschaltung. Folglich beeinflußt die dritte Widerstandsanordnung nicht den Spannungswert eines Ausgangssignals, wenn kein Leiterbruch vorliegt. Es ist daher unnötig, das Lasttreibervermögen der Signalausgangsschaltung zu vergrößern. Daher können der obere Grenzwert des unteren Nachrichtenspannungsbereichs verringert und der untere Grenzwert des oberen Nachrichtenspannungsbereichs vergrößert werden, ohne daß die Schaltung vergrößert werden müßte.
  • Weiterhin kann gemäß der vorliegenden Erfindung die zweite Widerstandsanordnung weggelassen werden, indem die erste Widerstandsanordnung sowohl als Pull-Up-Widerstand als auch als Pull- Down-Widerstand verwendet wird. Weiterhin kann die erste Widerstandsanordnung weggelassen werden, indem die zweite Widerstandsanordnung sowohl als Pull-Up-Widerstand als auch als Pull- Down-Widerstand verwendet werden. Folglich kann die Schaltung verkleinert werden, ohne Beschränkungen hinsichtlich des Lasttreibervermögens der Signalausgangsschaltung wie etwa deren Quellen- oder Senken-Stromvermögen aufzuerlegen.

Claims (13)

1. Leiterbruchfehler-Detektorschaltung umfassend eine mit einer übergeordneten Schaltung (4; 104; 204) verbundene Funktionsschaltung (101, 201, 301), von denen die übergeordnete Schaltung eine erste Stromversorgungsleitung (41), eine mit einem Signalausgang (45) verbundene erste Signalleitung (42) und eine erste Masseleitung (43) aufweist und die Funktionsschaltung eine zweite Stromversorgungsleitung (11), eine zweite Signalleitung (12) und eine zweite Masseleitung (13) aufweist, wobei
die erste Stromversorgungsleitung (41) mit der zweiten Stromversorgungsleitung (11) verbunden ist,
die erste Signalleitung (42) mit der zweiten Signalleitung (12) verbunden ist,
die erste Masseleitung (43) mit der zweiten Masseleitung (13) verbunden ist, und
eine erste Widerstandsanordnung (21) zwischen die zweite Stromversorgungsleitung (11) und die zweite Signalleitung (12) geschaltet ist und/oder eine zweite Widerstandsanordnung (22) zwischen die zweite Signalleitung (12) und die zweite Masseleitung (13) geschaltet ist, und
wobei ferner eine dritte Widerstandsanordnung (23) zwischen die zweite Stromversorgungsleitung (11) und die zweite Masseleitung (13) geschaltet ist.
2. Detektorschaltung nach Anspruch 1, bei der sowohl die erste Widerstandsanordnung (21) als auch die zweite Widerstandsanordnung (22) vorhanden ist, und bei der die Widerstandswerte R1, R2 und R3 der ersten Widerstandsanordnung (21), der zweiten Widerstandsanordnung (22) bzw. der dritten Widerstandsanordnung (23) so gewählt sind, daß bei einem Leiterbruchfehler in der Verbindung zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der zweiten Stromversorgungsleitung (11) der Wert {R2/ / R02/ / R5/ / (R1/ / R01 + R3/ / R03)}/{R2/ / R02/ / R5/ / (R1/ / R01 + R3/ / R03) + R4} × Vcc unterhalb des Bereichs von Ausgangsspannungen liegt, die ohne Leiterbruchfehler am Ausgangsanschluß (45) ausgegeben werden, wobei R01 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung (101) bezeichnet, der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (11) und der zweiten Signalleitung (12) liegt, R02 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet; der zwischen der zweiten Signalleitung (12) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R03 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Stormversorgungsleitung (11) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R4 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (24) der übergeordneten Schaltung (4) zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (42) bezeichnet, R5 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (25) der übergeordneten Schaltung (4) zwischen der ersten Signalleitung (42) und der ersten Masseleitung (43) bezeichnet, Vcc die zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (43) anliegende Spannung bezeichnet und 11 eine Parallelschaltung symbolisiert derart, daß der zusammengesetzte Widerstand parallel geschalteter Widerstandswerte Ra, Rb und Rc durch Ra/ / Rb/ / Rc ausgedrückt ist.
3. Detektorschaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der
sowohl die erste Widerstandsanordnung (21) als auch die zweite Widerstandsanordnung (22) vorhanden ist, und
die Widerstandswerte R1, R2 und R3 der ersten Widerstandsanordnung (21), der zweiten Widerstandsanordnung (22) bzw. der dritten Widerstandsanordnung (23) so gewählt sind, daß bei einem Leiterbruchfehler in der Verbindung zwischen der ersten Masseleitung (43) und der zweiten Masseleitung (13) der Wert R5/{R1/ / R01/ / R4/ / (R2//R02 + R3/ / R03) + R5} × Vcc oberhalb des Bereichs von Ausgangsspannungen liegt, die ohne Leiterbruchfehler am Ausgangsanschluß (45) ausgegeben werden,
wobei R01 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung (101) bezeichnet, der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (11) und der zweiten Signalleitung (12) liegt, R02 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Signalleitung (12) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R03 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Stormversorgungsleitung (11) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R4 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (24) der übergeordneten Schaltung (4) zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (42) bezeichnet, R5 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (25) der übergeordneten Schaltung (4) zwischen der ersten Signalleitung (42) und der ersten Masseleitung (43) bezeichnet, Vcc die zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (43) anliegende Spannung bezeichnet und / / eine Parallelschaltung symbolisiert derart, daß der zusammengesetzte Widerstand parallel geschalteter Widerstandswerte Ra, Rb und Rc durch Ra/ / Rb/ / Rc ausgedrückt ist.
4. Detektorschaltung nach Anspruch 1, bei der
sowohl die erste Widerstandsanordnung (21) als auch die zweite Widerstandsanordnung (22) vorhanden ist, und
die Werte R1, R2 und R3 der ersten Widerstandsanordnung (21), der zweiten Widerstandsanordnung (22) bzw. der dritten Widerstandsanordnung (23) so gewählt sind, daß bei einem Leiterbruchfehler in der Verbindung zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der zweiten Stromversorgungsleitung (11) der Wert {R2/ / R02/ / (R1/ / R01 + R3/ / R03)}/{R2/ / R02/ / (R1/ / R01 + R3/ / R03)+R4} × Vcc unterhalb des Bereichs von Ausgangsspannungen liegt, die ohne Leiterbruchfehler am Ausgangsanschluß (45) ausgegeben werden,
wobei R01 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung (101) bezeichnet, der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (11) und der zweiten Signalleitung (12) liegt, R02 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Signalleitung (12) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R03 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Stormversorgungsleitung (11) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R4 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (24) der übergeordneten Schaltung (104) zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (42) bezeichnet, Vcc die zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (43) anliegende Spannung bezeichnet und / / eine Parallelschaltung symbolisiert derart, daß der zusammengesetzte Widerstand parallel geschalteter Widerstandswerte Ra, Rb und Rc durch Ra/ / Rb/ / Rc ausgedrückt ist.
5. Detektorschaltung nach Anspruch 1, bei der
sowohl die erste Widerstandsanordnung (21) als auch die zweite Widerstandsanordnung (22) vorhanden ist, und
die Werte R1, R2 und R3 der ersten Widerstandsanordnung (21), der zweiten Widerstandsanordnung (22) und der dritten Widerstandsanordnung (23) so gewählt sind, daß bei einem Leiterbruchfehler in der Verbindung zwischen der ersten Masseleitung (43) und der zweiten Masseleitung (13) der Wert R5/{R1/ / R01/ / (R2/ / R02 + R3/ / R03) + R5} × Vcc oberhalb des Bereichs von Ausgangsspannungen liegt, die ohne Leiterbruchfehler am Signalausgangsanschluß (45) ausgegeben werden,
wobei R01 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung (101) bezeichnet, der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (11) und der zweiten Signalleitung (12) liegt, R02 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Signalleitung (12) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R03 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Stormversorgungsleitung (11) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R5 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (25) der übergeordneten Schaltung (204) zwischen der ersten Signalleitung (42) und der ersten Masseleitung (43) bezeichnet, Vcc die zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (43) anliegende Spannung bezeichnet und / / eine Parallelschaltung symbolisiert derart, daß der zusammengesetzte Widerstand parallel geschalteter Widerstandswerte Ra, Rb und Rc durch Ra/ / Rb/ / Rc ausgedrückt ist.
6. Detektorschaltung nach Anspruch 1, bei der
von der ersten und der zweiten Widerstandsanordnung nur die erste Widerstandsanordnung (21) vorhanden ist, und
die Werte R1 und R3 der ersten Widerstandsanordnung (21) und der dritten Widerstandsanordnung (23) so gewählt sind, daß bei einem Leiterbruchfehler in der Verbindung zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der zweiten Stromversorgungsleitung (11) der Wert {R5//R02/ / (R1/ / R01 + R3/ / R03)}/{R5/ / R02/ / (R1/ / R01 + R3/ / R03) + R4} × Vcc unterhalb des Bereichs von Ausgangsspannungen liegt, die ohne Leiterbruchfehler am Signalausgangsanschluß (45) ausgegeben werden,
wobei R01 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung (201) bezeichnet, der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (11) und der zweiten Signalleitung (12) liegt, R02 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Signalleitung (12) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R03 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Stormversorgungsleitung (11) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R4 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (24) der übergeordneten Schaltung (4) zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (42) bezeichnet, R5 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (25) der übergeordneten Schaltung (4) zwischen der ersten Signalleitung (42) und der ersten Masseleitung (43) bezeichnet, Vcc die zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (43) anliegende Spannung bezeichnet und / / eine Parallelschaltung symbolisiert derart, daß der zusammengesetzte Widerstand parallel geschalteter Widerstandswerte Ra, Rb und Rc durch Ra/ / Rb/ / Rc ausgedrückt ist.
7. Detektorschaltung nach Anspruch 1, bei der
von der ersten und der zweiten Widerstandsanordnung nur die erste Widerstandsanordnung (21) vorhanden ist, und
die Werte R1 und R3 der ersten Widerstandsanordnung (21) bzw. der dritten Widerstandsanordnung (23) so gewählt sind, daß bei einem Leiterbruchfehler in der Verbindung zwischen der ersten Masseleitung (43) und der zweiten Masseleitung (13) der Wert R5/{R1/ / R01/ / R4/ / (R3/ / R03 + R02) + R5} × Vcc oberhalb des Bereichs von Ausgangsspannungen liegt,
die ohne Leiterbruchfehler am Signalausgangsanschluß (45) ausgegeben werden,
wobei R01 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung (201) bezeichnet, der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (11) und der zweiten Signalleitung (12) liegt, R02 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Signalleitung (12) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R03 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Stormversorgungsleitung (11) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R4 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (24) der übergeordneten Schaltung (4) zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (42) bezeichnet, R5 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (25) der übergeordneten Schaltung (4) zwischen der ersten Signalleitung (42) und der ersten Masseleitung (43) bezeichnet, Vcc die zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (43) anliegende Spannung bezeichnet und / / eine Parallelschaltung symbolisiert derart, daß der zusammengesetzte Widerstand parallel geschalteter Widerstandswerte Ra, Rb und Rc durch Ra/ / Rb/ / Rc ausgedrückt ist.
8. Detektorschaltung nach Anspruch 1, bei dem
von der ersten und der zweiten Widerstandsanordnung nur die erste Widerstandsanordnung (21) vorhanden ist, und
die Wert R1 und R3 der ersten Widerstandsanordnung bzw. der dritten Widerstandsanordnung so gewählt sind, daß bei einem Leiterbruchfehler in der Verbindung zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der zweiten Stromversorgungsleitung (11) der Wert {(R1/ / R01 + R3/ / R03)/ / R02}/{(R1/ / R01 + R3/ / R03)/ / R02 + R4} × Vcc unterhalb des Bereichs von Ausgangsspannungen liegt, die ohne Leiterbruchfehler am Signalausgangsanschluß ausgegeben werden,
wobei R01 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung (201) bezeichnet, der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (11) und der zweiten Signalleitung (12) liegt, R02 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Signalleitung (12) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R03 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Stormversorgungsleitung (11) und der zweiten Messeleitung (13) liegt, R4 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (24) der übergeordneten Schaltung (104) zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (42) bezeichnet, Vcc die zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Messeleitung (43) anliegende Spannung bezeichnet und / / eine Parallelschaltung symbolisiert derart, daß der zusammengesetzte Widerstand parallel geschalteter Widerstandswerte Ra und Rb durch Ra/ / Rb ausgedrückt ist.
9. Detektorschaltung nach Anspruch 1, bei der
von der ersten und der zweiten Widerstandsanordnung nur die erste Widerstandsanordnung (21) vorhanden ist, und
der Wert R1 der ersten Widerstandsanordnung so gewählt ist, daß bei einem Leiterbruchfehler in der Verbindung zwischen der ersten Masseleitung (43) und der zweiten Masseleitung (13) der Wert R5/{R1/ / R01/ / (R3/ / R03 + R02) + R5} × Vcc oberhalb des Bereichs von Ausgangsspannungen liegt, die ohne Leiterbruchfehler am Signalausgangsanschluß (45) ausgegeben werden,
wobei R01 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung (201) bezeichnet, der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (11) und der zweiten Signalleitung (12) liegt, R02 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Signalleitung (12) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R03 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Stormversorgungsleitung (11) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R5 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (25) der übergeordneten Schaltung (204) zwischen der ersten Signalleitung (42) und der ersten Masseleitung (43) bezeichnet, Vcc die zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (43) anliegende Spannung bezeichnet und / / eine Parallelschaltung symbolisiert derart, daß der zusammengesetzte Widerstand parallel geschalteter Widerstandswerte Ra, Rb und Rc durch Ra/ / Rb/ / Rc ausgedrückt ist.
10. Detektorschaltung nach Anspruch 1, bei der
von der ersten und der zweiten Widerstandsanordnung nur die zweite Widerstandsanordnung (22) vorhanden ist, und
die Werte R2 und R3 der zweiten Widerstandsanordnung (22) und der dritten Widerstandsanordnung (23) so gewählt sind, daß bei einem Leiterbruchfehler in der Verbindung zwischen der ersten Stromversorgungsleitung 41 und der zweiten Stromversorgungsleitung 11 der Wert {R2/ / R02/ / R5/ / (R01 + R3//R03)}/{R2/R02/ / R5/ / (R01 + R3//R03) + R4} × Vcc unterhalb des Bereichs von Ausgangsspannungen liegt, die ohne Leiterfehlerbruch am Signalausgangsanschluß (45) ausgeben werden,
wobei R01 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung (301) bezeichnet, der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (11) und der zweiten Signalleitung (12) liegt, R02 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Signalleitung (12) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R03 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Stormversorgungsleitung (11) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R4 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (24) der übergeordneten Schaltung (4) zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (42) bezeichnet, R5 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (25) der übergeordneten Schaltung (4) zwischen der ersten Signalleitung (42) und der ersten Masseleitung (43) bezeichnet, Vcc die zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (43) anliegende Spannung bezeichnet und / / eine Parallelschaltung symbolisiert derart, daß der zusammengesetzte Widerstand parallel geschalteter Widerstandswerte Ra, Rb und Rc durch Ra//Rb//Rc ausgedrückt ist.
11. Detektorschaltung nach Anspruch 1, bei der
von der ersten und der zweiten Widerstandsanordnung nur die zweite Widerstandsanordnung (22) vorhanden ist, und
die Werte R2 und R3 der zweiten Widerstandsanordnung (22) und der dritten Widerstandsanordnung (23) so gewählt sind, daß bei einem Leiterbruchfehler in der Verbindung zwischen der ersten Masseleitung (43) und der zweiten Masseleitung (13) der Wert R5/{R4/ / {R2/ / R02 + R3/ / R03)/ / R01 + R5} × Vcc oberhalb des Bereichs von Ausgangsspannungen liegt, die ohne Leiterbruchfehler am Signalausgangsanschluß ausgegeben werden,
wobei R01 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung (301) bezeichnet, der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (11) und der zweiten Signalleitung (12) liegt, R02 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Signalleitung (12) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R03 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Stormversorgungsleitung (11) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R4 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (24) der übergeordneten Schaltung (4) zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (42) bezeichnet, R5 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (25) der übergeordneten Schaltung (4) zwischen der ersten Signalleitung (42) und der ersten Masseleitung (43) bezeichnet, Vcc die zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (43) anliegende Spannung bezeichnet und / / eine Parallelschaltung symbolisiert derart, daß der zusammengesetzte Widerstand parallel geschalteter Widerstandswerte Ra, Rb und Rc durch Ra/ / Rb/ / Rc ausgedrückt ist.
12. Detektorschaltung nach Anspruch 1, bei der
von der ersten und der zweiten Widerstandsanordnung nur die zweite Widerstandsanordnung (22) vorhanden ist, und
der Wert R2 der zweiten Widerstandsanordnung (22) so gewählt ist, daß bei einem Leiterbruchfehler in der Verbindung zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der zweiten Stromversorgungsleitung (11) der Wert {(R2/ / R02/ / (R3/ / R03 + R01)}/{(R2/ / R02/ / (R3 + R01) + R4} × Vcc unterhalb des Bereichs von Ausgangsspannungen liegt, die ohne Leiterbruchfehler am Signalausgangsanschluß (45) ausgegeben werden,
wobei R01 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung (301) bezeichnet, der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (11) und der zweiten Signalleitung (12) liegt, R02 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Signalleitung (12) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R03 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Stormversorgungsleitung (11) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R4 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (24) der übergeordneten Schaltung (104) zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (42) bezeichnet, Vcc die zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Messeleitung (43) anliegende Spannung bezeichnet und / / eine Parallelschaltung symbolisiert derart, daß der zusammengesetzte Widerstand parallel geschalteter Widerstandswerte Ra, Rb und Rc durch Ra/ / Rb/ / Rc ausgedrückt ist.
13. Detektorschaltung nach Anspruch 1, bei der
von der ersten und der zweiten Widerstandsanordnung nur die zweite Widerstandsanordnung (22) vorhanden ist, und
die Werte R2 und R3 der zweiten Widerstandsanordnung (22) und dritten Widerstandsanordnung (23) so gewählt sind, daß bei einem Leiterbruchfehler in der Verbindung zwischen der ersten Masseleitung (43) und der zweiten Masseleitung (13) der Wert R5/{R01/ / (R2/ / R02 + R3/ / R03) + R5} × Vcc oberhalb des Bereichs von Ausgangsspannungen liegt, die ohne Leiterbruchfehler am Ausgangsanschluß (45) ausgegeben werden,
wobei R01 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung (301) bezeichnet, der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (11) und der zweiten Signalleitung (12) liegt, R02 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Signalleitung (12) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R03 den Widerstandswert des Teils des Innenwiderstands der Funktionsschaltung bezeichnet, der zwischen der zweiten Stormversorgungsleitung (11) und der zweiten Masseleitung (13) liegt, R5 den Widerstandswert einer Widerstandsanordnung (25) der übergeordneten Schaltung (204) zwischen der ersten Signalleitung (42) und der ersten Masseleitung (43) bezeichnet, Vcc die zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (41) und der ersten Masseleitung (43) anliegende Spannung bezeichnet und / / eine Parallelschaltung symbolisiert derart, daß der zusammengesetzte Widerstand parallel geschalteter Widerstandswerte Ra und Rb durch Ra/ / Rb ausgedrückt ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016202021B3 (de) * 2016-02-10 2017-03-23 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtungen zur Erkennung einer Unterbrechung einer Schutzleiterverbindung
DE102019110732A1 (de) * 2019-04-25 2020-10-29 Fujitsu Client Computing Limited Elektronisches Gerät, insbesondere Computersystem, und Leiterplatte

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7605711B2 (en) 2004-07-28 2009-10-20 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Communication anomaly detecting device, and passenger detecting device
JP4211741B2 (ja) * 2005-01-27 2009-01-21 株式会社デンソー 出力カットオフ回路
DE102005016127B4 (de) 2005-04-08 2014-02-20 Robert Bosch Gmbh Sensorsystem
US7953568B2 (en) * 2006-02-27 2011-05-31 Micro Motion, Inc. Flow meter and method for detecting a cable fault in a cabling of the flow meter
KR20070104222A (ko) * 2006-04-20 2007-10-25 후지 덴키 디바이스 테크놀로지 가부시키가이샤 신호 증폭 회로
JP5471172B2 (ja) 2008-10-16 2014-04-16 富士電機株式会社 信号増幅回路
JPWO2010103696A1 (ja) * 2009-03-11 2012-09-10 シャープ株式会社 電子回路、電子装置
JP5568586B2 (ja) * 2012-03-27 2014-08-06 株式会社東芝 電子装置、故障判定方法、寿命推定方法
CN104698369B (zh) * 2015-03-19 2017-10-17 西电通用电气自动化有限公司 一种模拟链路硬件失效检测电路及方法
JP6585827B2 (ja) * 2016-03-31 2019-10-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 センサ装置
JP6808990B2 (ja) * 2016-06-16 2021-01-06 富士電機株式会社 半導体物理量センサ装置
ES2916348T3 (es) 2017-08-11 2022-06-30 Carrier Corp Localización de fallos a tierra
JP7276511B2 (ja) * 2019-12-17 2023-05-18 富士電機株式会社 車載用半導体回路および半導体回路
CN111624518B (zh) * 2020-05-25 2022-11-25 南京英锐创电子科技有限公司 传感器及其断路检测电路
EP4071732A1 (de) 2021-04-05 2022-10-12 Carrier Corporation Brandsystem mit stromantwortkalibrierung
CN115629337A (zh) * 2022-11-10 2023-01-20 赛卓电子科技(上海)股份有限公司 一种供电断线检测***及车辆***

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3553687A (en) * 1968-06-03 1971-01-05 Alarmtronics Eng Inc Alarm system sensitive to cut cables and insensitive to r-f interference
US3936821A (en) * 1974-05-15 1976-02-03 Standard Electric Time Corporation Supervisory circuit for parallel connected devices
DE2451907C2 (de) * 1974-10-31 1981-11-12 Hartwig Dipl.-Ing. 2409 Scharbeutz Beyersdorf Schaltungsanordnung zur Überwachung von zwei Ruhestromschleifen auf Unterbrechung und Kurzschluß
US4399402A (en) * 1981-08-31 1983-08-16 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Resistive fault sectionalization
JPH0660851B2 (ja) * 1985-02-05 1994-08-10 富士電機株式会社 力検出装置
JPS62251677A (ja) * 1986-04-25 1987-11-02 Fuji Electric Co Ltd 演算増巾器饋電路の断線検出回路
JP2721916B2 (ja) * 1989-06-29 1998-03-04 能美防災株式会社 火災報知設備の断線監視装置
DE4020106C2 (de) * 1990-06-23 1999-12-09 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur sicheren Ausfallerkennung und Rauschspitzenunterdrückung bei einer Potentiometerauswertung
JPH05107292A (ja) * 1991-04-22 1993-04-27 Aisin Seiki Co Ltd 断線検出装置
US5347225A (en) * 1991-07-17 1994-09-13 Tut Systems, Inc. Network monitor and test apparatus
JP3287624B2 (ja) * 1993-01-11 2002-06-04 三菱電機株式会社 半導体センサ
JP2884985B2 (ja) * 1993-04-06 1999-04-19 住友電気工業株式会社 回転センサの故障検出装置
DE19816942B4 (de) * 1998-04-17 2004-02-19 Schneider Automation Gmbh Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Stromkreises auf Leitungsbruch

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016202021B3 (de) * 2016-02-10 2017-03-23 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtungen zur Erkennung einer Unterbrechung einer Schutzleiterverbindung
US10288664B2 (en) 2016-02-10 2019-05-14 Bender Gmbh & Co. Kg Methods and devices for detecting a disconnection of a protective conductor connection
DE102019110732A1 (de) * 2019-04-25 2020-10-29 Fujitsu Client Computing Limited Elektronisches Gerät, insbesondere Computersystem, und Leiterplatte

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JP2003304633A (ja) 2003-10-24
US7046013B2 (en) 2006-05-16
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