DE1538609A1

DE1538609A1 - Schaltung zum Erzeugen eines konstanten Stromes durch elektrische Widerstaende unterschiedlicher Widerstandswerte

Info

Publication number: DE1538609A1
Application number: DE19661538609
Authority: DE
Inventors: Karl Hermann; Wrenner Warren Robert
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1965-12-29
Filing date: 1966-12-27
Publication date: 1969-08-14
Also published as: US3392324A; GB1151780A; DE1538609B2; FR1506078A; DE1538609C3

Description

Schaltung zum Erzeugen eines konstanten Stromes durch elektrische Widerstände unterschiedlicher Widerstandswerte

Das Muster der Verbindungsleitungen auf Schaltungsplatten mit gedruckter Schaltung enthält eine Vielzahl von einzelnen Leitungszügen unterschiedlicher Form und Länge. Daher ist auch der elektrische Widerstand, der zwischen den Enden der Leitungszüge gemessen wird, von dem jeweiligen Muster der Verbindungsleitungen abhängig. Mit dem Aufkommen mikrominiaturisierter elektronischer Schaltungen, die auf Schaltungsplatten mit aufgedruckten Verbindungsleitungen angebracht

i werden, ist die Querschnittsfläche der Verbindungsleitungen äußerst

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klein geworden. Diese kleine Querschnittsfläche der Leitungen hat zu ziemlich ernsten Problemen bei der Herstellung solcher gedruckten Leitungszüge geführt und das Prüfen aller mit gedruckten Leitungszügen versehenen Schaltuniisplatten oder zumindest einer wesentlichen Anzahl von ihnen wird dringend.

Die Forderung nach einer ungewöhnlich großen Anzahl von Prüfungen hat die Notwendigkeit einer raschen, automatisch durchgeführten Prüfung entstehen lassen, die möglichst unter der Steuerung einer Rechenanlage durchgeführt werden sollte, um die Kosten für das Prüfen einer Schaltungsplatte auf einem annehmbaren Wert zu halten.

Wenn eine Schaltungsplatte mit gedruckten Leitungszügen geprüft wird, werden die Endpunkte jedes Leitungszuges nacheinander unter Steuerung der Rechenanlage mit den verschiedenen Prüf Schaltungen verbunden. Wenn die verschiedenen Prüfungen mit jedem Leitungszug durchgeführt worden sind, wird der nächste Leitungszug mit den Prüfschaltungen verbunden, bis alle Leitungszüge geprüft worden sind.

Wenn ein Leitungszug mit den Prüfschaltungen verbunden wird, wird gewöhnlich mit einem niedrigen Strom geprüft, ob er unterbrochen ist.

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Diese Prüfung auf Unterbrechung gestattet es jedoch nicht, zu bestimmen, ob Querschnittsverringerungen, Kerben oder Poren sehr kurzer Länge längs des Leitungszuges vorhanden sind. Diese Mangel des Leitungszuges können ernsthafte Wartungs- und/oder Fehlerprobleme in dem elektronischen Gerät verursachen. Daher muß ihr Vorhandeivsein zuverlässig bestimmt werden.

Eine Methode zum Feststellen solcher Mängel in dem Leitungszug besteht in dem Zuführen eines sehr hohen Stromimpulses während einer sehr kurzen Zeitdauer zu dem Leitungszug. Dieser hohe Stromimpuls verursacht aufgrund der Leitstungsaufnahme des metallischen Leitungszuges ein Ansteigen der Temperatur längs dieses Leitungszuges. Die Temperaturverteilung längs des Leitungszuges ist eine reziproke Funktion der Querschnittsfläche des Leitungszuges, d. h. eine verringerte Querschnittsfläche, eine Kerbe oder eine Pore vergrößert an der Stelle des Leitungszuges den elektrischen Widerstand, an der ein solcher Fehler auftritt. Diese Stellen hohen elektrischen Widerstandes verbrauchen mehr Leistung und erzeugen höhere Temperaturen als die anderen Teile des Leitungszuges. Wenn die entstehende Wärme nicht rasch abgeführt wird, schmilzt der Leitungszug an der fehlerhaften Stelle oder es verdampft möglicherweise sogar das Metall an jener Stelle .

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Durch das Äuschmeizen einer Kerbe, einer Pore oder eines anderen Mangels durch den hohen Strom wird dieser Mangel auf der Schaitiisgsplatfce deutlich sichtbar₀ Das unterstützt das manuelle Ausbessern der Schaltungsplatte, wenn Verbssse rosigen wirtschaftlich zweckmäßig sind,. was normalerweise bei den in Eechexiajalageza. νe^wendeten Qualitätsschaltungsplatten der Fall iata Wem die Prüf schaltungen von einem Rechner gesteuert werden, kann der Ort und die Art der Fehler anhand einer für die Feliler behaftete Schaltungsplatte festgestellt werden.

Das Ausmaß des oben beschriebenen Durchschmelzens sollte EMf das Mindestmaß zurückgeführt werden, um unnötige Beschädigungen der Leitungszüge und der Schaltungsplatte zu verhindern» Mittel, um dieses Durch schmelz en auf ein Mindestmaß herabzudrücken, werden später beschrieben.

Die Kriterien für das Abnehmen jedes Leitungszuges können daher auf seiner Fähigkeit basieren, einem hohen Stromimpuls während eines genauen Zeitintervalls zu leiten. Das erfordert eine sehr genau steuerbare konstante Stromquelle.

Der gesamte Widerstand, der durch jeden Leitungszug gebildet wird, ist äußerst klein und die Widerstandswerte der verschiedenen

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BAD ORIQlNAL

Leitungszüge auf einer gegebenen Schaltungsplatte variieren beträchtlich, beispielsweise in einem Fall von 0,6 bis 1, 8 Ohm. * Eine Anzahl von konstanten Stromquellen, die Laständerungen durch eine Änderung ihres Ausgangspotentials kompensieren, sind handelsüblich. Üblicherweise schaltet ein Leistungstransistor den Strom ein und aus. Die große Ausgangskapazität, die bei diesen bekannten Stromquellen erforderlich ist, begrenzt ihre Ansprechzeit und macht sie für die hier vorgesehene Anwendung ungeeignet, bei der rasch wechselnden Impedanzen ein genau begrenzter Stromimpuls großer Amplitude zugeführt wird.

Eine andere mögliche Lösung besteht in der Verwendung einer Spannungsquelle und einer einen konstanten Strom liefernden Treiberstufe, die eine-oder mehrere Transistoren enthält. Die Transistoren werden in Emitterschaltungen und außerhalb des Sättigungsbereiches betrieben als eine einen konstanten Strom liefernde Treiherstufe, der eine Spannung an einem Emitterwiderstand eingeprägt wird. Wenn der Transistor oder die Transistoren als Konstantstromquelle arbeiten, müssen sie einen inneren Widerstand darstellen, der groß ist im Vergleich zu der Last, die sie speisen. Dies gut besonders dann, wenn die Last sich merklich ändert, während die Stromverstärkung des Transistors oder der Transistoren relativ konstant

: OWGlNALiNSPtCTED

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bleibt. Die praktischen Grenzen werden jedoch überschritten, wenn hohe Ströme gefordert werden, da die elektrische Leistung, die in dem Transistor oder in den Transistoren in Wärme umgewandelt wird, sehr groß ist. Wenn beispielsweise eine Transistor treiberstufe bei einer Spannung von mindestens 1 Volt außerhalb des Sättigungsbereiches arbeitet und die Last sich zwischen 0, 6 Ohm und 1, 8 Ohm ändert, dann muß die 1 Kilowatt übersteigende Leistung von dem Transistor abgeführt werden, wenn die Last ihren niedrigsten Wert aufweist und mit einem Stromimpuls von 30 Ampere gespeist wird.

Transistortreiberschaltungen sind nicht in der Lage, solchen strengen Anforderungen an die Leistung zu entsprechen. Wenn mehrere Transistoren parallel geschaltet werden, um diese Leistung verarbeiten zu können, wird der effektive innere Widerstand der Stromquelle geändert, was unerwünscht ist.

Wenn jedoch die Spannung an der Transistortreiber stufe konstant gehalten werden kann, dann ist die Leistungeforderung an die Treiberschaltung relativ gering.

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Dies wird bei einer Schaltung zum Erzeugen eines konstanten Stromes durch jek» niederohmige Widerstände gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das eine Ende des Widerstandes über eine Konstantstrom-Treiber schaltung mit der einen Ausgangsleitung eines Netzanschlußgerätes und das andere Ende des Widerstandes mit der zweiten Ausgangsleitung über einen Spannungsregler verbunden ist, der die an der Reihenschaltung aus dem Widerstand und der Konstantstrom-Treiberschaltung liegende Spannung so regelt, daß trotzd unterschiedlicher Widerstandswerte der Widerstände die an der Konstantstrom-Treiberschaltung abfallende Spannung im wesentlichen konstant bleibt, wodurch auch die in dieser Schaltung entstehende Verlustleistung minimal bleibt.

BAD ORlQINAL

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Wsiies.'® EiE2'z-@i!i®iteai der Erfindung eines bevorzugten Aiasfiihrg beiispieles gehea aus c!@r Beschreibung la Verbiaclnag mit den Zsich·= aaagea h©>rv©r, von denen geigen?

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T/erdea je aacli desa Wer-t des Belasttiagsv/iderstandes R verscM®.-d®ae SpaaaDiagswert© eiagesteüto

Siae !Coiiistaaistroiii«Treiberseaaltiaig 1 koppelt dea Aiisgangsleiter 3 mit dem aad@r©a Ende des Belasfangswiderstandes R₀ Wie schoß afflgedeirtetj, stellt der Belastungswiderstand R eiae groie Zahl ein·= seiner Leittangsztige auf einer gedruckten Schaltuagsplatte dar, von denen jeder v/ahlweise durch nicht dargestellte Relaispyramiden schaltungen an die Klemmen 8 und 9 angeschlossen wird, und zwar

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vorzugsweise unter der Steuerung einer ebenfalls nicht dargestellten Rechenanlage. Da jeder Leitungszug eine andere Länge ( und einen anderen Querschnitt) aufweist, ist der Belastungswiderstand R als veränderlicher Widerstand dargestellt worden.

Der Spannungsregler 5 enthält weiter einen Verstärker 15, der die Spannung an der Ausgangsklemme 16 der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 mit einer 6-1 bis 6-n des Spannungsreglers 5 über die Stromverstärker 17, 18 und 19 sendet.

Auf Eingangs impulse an der Klemme 21 hin erzeugt ein Flipflop 2O an der Klemme 22 nahezu rechteekförmige Ausgangsimpulse, um Ausgangsimpulse der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 von bestimmter Dauer und mit sehr kurzen Anstiegs- und Abfallzeiten hervorzurufen.

Verschiedene Sicherheits- und Prüfschaltungen sind schematisch dargestellt. So ist zum Beispiel eine Stromdurchgangs-Prüfschaltung 25 mit einem Widerstand 26 gekoppelt, deijzwischen dem Belastungswiderstand R und der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 angeordnet ist. Wenn der den Widerstand 26 durchfließende Strom einen vorgegebenen niedrigen Wert überschreitet, welcher anzeigt, daß der Strom Durchgang durch den jeweiligen Leitungszug der gedruckten Schaltung hat, der den Belastungswiderstand darstellt, spricht die Prüfschaltung 27 in bekannter Weise an und erzeugt ein den Sjfcromdurchgang anzeigen-

BAD OHiGiNAL des Ausgangssignal.

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AO

Mittels einer Durchschmelz-Prüf- und Abschaltsteuerschaltung 3O sollen Beschädigungen das gedruckten Leitimgszuges und der Schaltungsplatte in dem Fall verhindert werden, daß ein Durehschmelzen erfolgt, weil eine Einkerbung, eine Pore oder- ein Bereich mit abnorm kleinem Querschnitten dem geprüften Leiiungszug festgestellt wird. Die Durchschmelz-Prüf- und Abschaltsteuerschaltung 30 hat den Zweck, das Durchbrennen in dem Augenblick, wenn es erfolgt, festzustellen, P wodurch der Eingangsimpuls zum Flipflop 20 und zu der ihm zugeordneten

Konstantstrom-Treiberschaltung 7 beendet und so eine nicht wieder zu beseitigende Beschädigung des Leitungszuges und der Schaltuagsplatte verhindert wird.

Die Durchschmelz «Prüf- und Abs chaltsteu er schaltung 30 ist in herkömmlicher Form aufgebaut und spricht auf einen Eiagangsimpuls mit vorgegebener Polarität an, der über einen Transformator 31 augeführt wird. Die Primärwicklung 32 des Transformators liegt zwischen der Klemme 8 und der den Transistoren 6-1 bis 6-n gemeinsamen Ausgangsklemme 4. Beim Durchschmelzen einer Leitung wird der Stromfluß in der- Primärwicklung 32 unterbrochen und dadurch eine Spannungs spitze in der Sekundärwicklung 33 induziert. Diese Spanrangsspitze betätigt die Durchs chmelz-Prüf- und Absehaltsteuer schaltung 30, umso den Eingangsimpuls für das Flipflop 20 zu beenden. Ohne die Dtirchs.chmelz-Prüf- und Abschaltsteuerschaltung 30 würde der Spannungsregler das Durehschmelzen als erhöhte Belastung wahrnehmen und _

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automatisch seine Ausgangsspannung erhöhen, um dadurch den gewünschten Strompegel aufrechterhalten zu können. Gerade durch diese erhöhte elektrische Energieleistung könnte die Schaltungsplatte stark beschädigt werden.

Durch die Not-Unterbrechungsschaltung 35 soll ein katastrophales Zerstören dann verhindert werden, wenn der starke -Stromimpuls aus der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 weiterhin über die vorgegebene Impulsdauer hinaus fließt oder wenn z. B. ein Kurzschluß an der Klemme 8 entsteht. Auf einen dieser Umstände hin bewirkt die Not-Unterbrechungsschaltung 35, daß eine Sicherung 36 im Netz« anschlußgerät 1 anspricht und dadurch den in den Zeichnungen darger.t'-liten Schaltungen kein Strom mehr zugeführt .v/ird. T-is Aiisprechzeit der iiot-Unterbrechungsschaltung 35 und das Anspre - ic? Sicherung 38 sind so gewählt, daß der Strom abgeschaltet v- i i^%3» vor sich die Kontakte der Relais-Py ramidens chaltung öffη en» -·^τΐι-*1%:ί sich die Kontakte öffnen, solange der Stromimpuls mit einer Air-r." tude von 30 Ampere durch die Schaltung fließt, würden die Kontakte stark beschädigt oder zerstört. Die Einzelheiten der Not-Unterbrechung^ schaltung 35 werden noch beschrieben.

An die Konstantstrom-Treiberschaltung 7 ist eine Stromwert-Prüfschaltung 40 angeschlossen. Diese Prüfschaltung ist herkömmlich aufgebaut und besteht aus S chwellwertprüf schaltungen, die feststellen,

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Air'

ob der hohe Stromwert innerhalb bestimmter Grenzen aufrechterhalten wird. Zum Beispiel kann die Prüfschaltung 40 zwei Detektoren umfassen, von denen einer das Vorliegen eines über 29 Ampere liegenden Stromwertes und der andere das Vorliegen eines Stromwertes von mehr als 31 Ampere feststellt. Ein genügender Stromwert wird daher durch das Wirksamwerden des Detektors für den niedrigeren Stromwert und das Unwirksamwerden des Detektors für den höheren Stromwert angezeigt.

Nachstehend seien nun die verschiedenen Schaltungen im einzelnen erläutert. Das Netzanschlußgerät 1 enthält einen Schalter 50, der die Primärwicklung 51 eines Transformators 52 mit einer WechselspaHnungsquelle über eine Sicherung 53 verbindet, und ein Relais 54. Dis Sekundärwicklung 55 des Transformators ist an einen Vollwegggi£;chrichter 56 und ein Siebglied 57 angeschlossen. Die eine Ausgangsklemme des Siebgliedes 57 ist mit der Ausgangsleitung 3 und die andere f über die Sicherung 36 und eine parallel zu ihr liegende Serienschaltung

aus einer Glimmröhre 58 und einem Widerstand 59 mit der Ausgangsleitung 2 verbunden. Falls die Sicherung 36 anspricht, erhält die Leitung 2 über die Glimmröhre 58 und den Widerstand 59 eine sehr niedrige Spannung zugeführt. Das Relais 54 weist einen Kontakt 54a auf, der, wenn der Schalter 50 offen ist, die Kondensatoren des Siebgliedes 57 entlädt. ;

Das Netzanschlußgerät 1 enthält Mittel, durch welche verschiedene

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Gleichspannungswerte (ζ. B. -12 Volt und -18 Volt) als Vorspannungen und Betriebsspannungen für die verschiedenen dargestellten Schaltungen eingestellt werden. Dazu gehört eine Emitterfolgeschaltung, die aus zwei parallel geschalteten Transistoren 65 und 66 besteht. Die Basiselektroden der Transistoren 65 und 66 sind an eine eine feste Vorspannung liefernde Schaltung angeschlossen, die aus zwei in Serie geschalteten Zenerdioden 67 und 68 und einem Widerstand 69 besteht. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel definiert die Diode 67 einen Spannungs abfall von 12 Volt und die Diode 68 einen Spannungsabfall von 6, 8 Volt, wodurch die Spannung an den Basiselektroden auf -18, 8 Volt eingestellt wird. Die Spannung an den Emitterelektroden der Transistoren beträgt daher etwa -18 Volt.

Eine Zener-Diode 70, die einen Spannungsabfall von 12 Volt aufweist, ist an die Emitterelektroden der Transistoren 65 und 66 über einen Emitterwiderstand 71 angeschlossen. Diese letztgenannte Diode definiert die Bezugsspannung, die durch den Verstärker 15, die mit dem Ausgangspotential der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 , das an der Klemme 16 erscheint, verglichen wird.

.Der Verstärker 15 besteht aus einer Transistorverstärker stufe 75 in Emitterschaltung. def%mitterelektrode an die Diode 70 und deren Basiselektrode über einen Strombegrenzungswiderstand 76 an den Verbindungs punkt 16 angeschlossen sind. Die Basiselektrode ist außerdem an einen

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Spannungsteiler angeschlossen, der aus Widerständen 77, 78 und 79 besteht, welche in Serie zwischen der Ausgangsleitung 3 und den miteinander verbundenen Emittern der Transistoren 65 und 66 angeordnet sind. Der Kollektor des Transistors 75 ist über einen Widerstand 80 mit der Ausgangsleitung des Netzanschlußgerätes 1 verbunden. Außerdem ist der Kollektor mit der Basiselektrode des ersten Stromverstärkers 17 verbunden.

Der Verstärker 75 arbeitet normalerweise in der Nähe der Sättigung und hat die Aufgabe, eine Spannung zu liefern, die groß genug ist, um den Stromimpuls mit der gewählten Amplitude durch den Belastungswiderstand R fließen zu lassen und um die gewünschte Spannung an der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 aufrechtzuerhalten. Wenn die Konstantstrom-Treiberschaltung 7 durch einen Impuls eingeschaltet wird und Strom durch den Belastungs wider stand R fließt, wird die Basis des Verstärkers 75 derart ausgesteuert, daß das Kollektorpotential sofort ansteigt und dadurch die Bedingung erfüllt, nach der die Aus gangs spannung des Spannungsreglers 5 gleich der gewünschten Treiberspannung plus dem gewünschten Spannungsabfall an dem Belastungswiderstand R bei dem gewählten Stromwert ist. Der Ausgangsstrom des Versiarkers 75 ist nicht groß genug, um einen größeren Laststrom durch Transistoren 6-1 bis 6-n, bei denen es sich um bis zu 35 Transistoren handeln kann, aufrechtzuerhalten. Daher wird der erforderliche Treiberstrom von den Stromverstärkern

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17, 18 und 19 geliefert, welche die nötige Verstärkung für die richtige Steuerung bewirken. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Verstärkerstufen 17, 18 und 19 und die Transistoren 6-1 bis 6-n vorzugsweise einen Spannungsverstärkungsfaktor von etwa eins auf. Daher ist die Aus gangs spannung des Spannungsreglers 5 im wesentlichen gleich der Aus gangs spannung an der Kollektor elektrode des Transistorverstärkers 75.

Die Konstantstrom-Treiberschaltung 7 des bevorzugten Ausführungsbeispieles besteht aus drei parallel geschalteten Konstantstrom-Transistortreiberstufen 90, 91 und 92 in Emitterschaltung. Die Kollektor elektroden dieser Transistoren sind über den Widerstand 26 an den BeIa- hmgswiderstand R angeschlossen, und ihre Emitter sind über eine aus den Dioden 93 und 94, dem Potentiometer 95 und ti^m Widerstand 96 bestehende Serienschaltung an Erdpotential. Ein Relais kontakt 97 ist zum Potentiometer 95 parallel geschaltet und wird geschlossen, wenn der hohe Stromwert (30 Ampere) den Belastungs wider stand R

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durchfließt und geöffnet, wenn der niedrige Stromwert (5 Ampere) den Belastungs wider stand R durchfließt. Die Emitterelektroden sind außerdem über einen Widerstand 98 an die Vorspannungsquelle von -18 Volt angeschlossen. Die Basiselektroden der Transistortreibesstufen sind über Strombegrenzungs widerstände 100, 101 und 102 an die Ausgangsklemme 22 des Flipflops 20 angeschlossen.

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Das Flipflop 20 besteht aus einem ersten Paar von Transistoren 105 und 106, die einen Schmitt-Trigger bilden, bei dem im Ruhezustand der Transistor 105 gesperrt und der Transistor 106 leitend ist. Ein der Klemme 21 zugeführter negativer Eingangs impuls macht den Transistor 105 leitend und sperrt den Transistor 106. Die positiver werdende Spannung am Kollektor des Transistors 10 5 schaltet einen invertierenden Transistorverstärker 107 ein. ™ Die Kollektor elektrode des Verstärkers 107 weist einen einstellbaren

Spannungsteiler auf, der aus einem Widerstand 108 und einem Potentiometer 109 besteht. Das Potentiometer ist so eingestellt, daß die Konstantstrom-Treiberschaltung 7 veranlaßt wird, den gewünschten Wert des Ausgangsstromes zu erzeugen. Der Schleifer 110 des Potentiometers 109 ist mit den Basiselektroden der Transistortreiber stufen 90, 91 und 92 über zwei Emitterfolger 111 und 112 verbunden.

' Die Not-Unterbrechungs schaltung 35 besteht aus zwei parallel geschalteten Transistorverstärkern 120 und 121, in Emitterschaltung. Die Emitter der genannten Transistoren liegen aufgrund einer Zenerdiode 122 und eines Widerstandes 123 an einer ausgewählten Spannung. Die Kollektoren der Transistoren 120 und 121 sind mit der Steuerelektrode einer gesteuerten Vierschicht-Schalt-Diode 125 über einen Emitterfolger 126 gekoppelt. Falls einer der Transistoren 120 und 121 leitend wird, wird die Vierschicht-Schalt-Diode 125 eingeschaltet, um

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die Ausgangsleitungen 2 und 3 des Netzanschlußgerätes 1 kurzzuschließen. Dadurch wiederum wird das Ansprechen der Sicherung 36 bewirkt.

Die Transistoren 120 und 121 werden normalerweise im nichtleitenden Zustand gehalten. Die Basis des Transistors 120 ist an eine Integrierechaltung angeschlossen, die aus den Kondensatoren 130 und 131, einem verstellbaren Potentiometer 132 und einem Widerstand 133 besteht. Der Widerstand 133 ist an den Verbindungspunkt der Emitterwiderstände 95 und 96 der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 angeschlossen. Beim Betrieb der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 ist die Spannung am Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 95 und 96 eine Funktion des Ausgangsstromes der Konstantstrom-Treiberschaltung 7. Der Spannungsimpuls wird durch die vorher erwähnte Integrierechaltung integriert, und wenn die Impulsdauer zu lang ist, erreicht die Spannung an der Basis des Transistors 120 einen Wert(vorgegeben durch die Einstellung des Potentiometers 132), der den Transistor leitend macht und die Vierschicht-Schalt-Diode 125 zum Ansprechen bringt. Im bevorzugten A'usführungsbeispiel prüft die Integrierschaltung nur die Dauer des Stromimpulses, dessen Amplitude 3O Ampere beträgt. Eine ebensolche Integriere ehaltung mit Verstärker kann natürlich zum Prüfen der Zeitdauer dee Stromimpulses mit niedriger Amplitude vorgesehen werden.

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Die Baal· de· Transistorverstärker· 121 ist mit einer Schaitungs-•inrlchtung verbunden» weiche den Spannungepegel an der /usgangsklemme 4 de· Spannungsregler· 5 aberwacht. Diese Einrichtung besteht aus drei Transistorverstärker» 140, 141 und 142» deren Emitter Ober eine» gemeinsamen Widerstand 143 an die Spannung von -18V angeschlossen sind. Durch eine Zener-Diode 144 wird an den Emittern eine Spannung von -6 Volt aufrechterhalten. Die Verstärker sind so vorgespannt, dal unter normale» Betriebsbedingungen der Transistorverstärker 141 lelteni und die Verstärker 140 und 142 nichtleitend sind. Solaage der Verstärker 142 nichtleitend ist» liegt Erdpotential an der Basis des Transistorverstärker« 121, ,wodurch dieser Transistor gesperrt gehalten wird.

Falls die Spannung an der Ausgaagsklemme 4 des Spannungsregler« I» Richtung auf das Erdpotential ansteigt, falls >. B. die Klemme 8 auf Erde kursgeschlosse» wird» steigt die Spsasnsag a» der Basis des

Traasistorverstärkere 140 soweit an« daf dieser Transistor leitend und der Transistorverstärker 141 gesperrt wird. Betan Ausschalten des Transistorverstärker β 141 wird der Verstärker 142 eingeschaltet, um der Basis des Transistorverstärker e 121 eine negative Spannung ausufflhre» und dadurch diese» Transistor leitend au mache»· Dadurch wird die Vierschlcht-SchaU-Diode 125 in de» leitende» Zustand geschaltet und schlieft die Nctsleituafs» 2 u*d 3 kurs» so dafl die Sicherung 36 anspricht.

Nu» ssi kara die Wirkungsweise der Schaltungen Im bevorsugten Ausfflhruttgsbclspicl besprochen. WIo echoe aagedeuut, wurde· sei »»genommen,

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daß die Schaltungen in einer durch eine Rechenanlage gesteuerten Prüfeinrichtung verwendet werden. Vor demEinleitmigen der Prüfoperationen wird der Schalter 50 geschlossen, um die Schaltung in ihren normalen Betriebszustand zu bringen. Die Endklemmen eines ersten Leitungs züge s auf einer gedruckten Schaltung s platte werden über eine Vielzahl von Relaiskontakten mit den Klemmen 8 und 9 verbunden. Wenn sichergestellt ist, daß alle Relaiskontakte geschlossen sind, gelangt ein negativer Impuls zur Eingangsklemme 21 des Flipflops 20 und bewirkt, daß ein rechteckiger Ausgangsimpuls den Transistoren des Konstantstrom-Treiberschaltung 7 zugeführt wird. Jetzt wird der Relaiskontakt 97 geschlossen und dadurch bewirkt, daß die Transi'storen der Konstantstrom-Treiber schaltung einen Ausgangsimpuls mit einer Amplitude von 30 Ampere und von bestimmter Impulsdauer erzeugen. Dieser Impuls wird dem durch den Belastungswiderstand R veranschaulichten gedruckten Leitungszu über einen Pfad zugeführt, der von der geerdeten Ausgangsleitung 3 des Netzanschlußgerätes 1 Über den Widerstand 96, den Kontakt 97, die Dioden 94 und 93, die Transistoren 90, und 92, den Widerstand 26, die Klemmen 9 und 8, die Primärwicklung 32 des Transformators 31, die Transistoren 6-1 bis 6-n (und in geringerem Ausmass die Stromverstärker 17 und 18 ) zur Ausgangsleitung 2 des Netzanschlußgerätes führt.

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Der Verstärker 15 fühlt sofort den Spannungspegel an dem Verbindungspunkt 16 ab, der eine Funktion des Wertes des Belastungswiderstandes

regl&rs R ist, und stellt sofort an der Ausgangsklemme 4 des Spannungspeg!e£ 5 einen Pegel ein, durch den die Spannung an der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 auf den gewünschten Wert eingestellt wird. Falls kein Durchschmelzen erfolgt, wird der Eingangsimpuls an der Klemme 21 nach 5 Millisekunden beendet, um die Konstantstrom-Treiberschaltung 7 abzuschalten. Kurz danach fallen die Relais ab und trennen dadurch den gedruckten Leitungszug von den Klemmen 8 und 9 ab. Dieser Ablauf wird für jeden zu prüfenden Leitungszug wiederholt. Bestimmte der Bauelemente werden nachstehend wegen ihres ungewöhnlich niedrigen Wertes angegeben. Der Widerstand 26 liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 3/100 Ohm. Das Potentiometer 95 ist auf einen Wert in der Größenordnung von 2 Ohm eingestellt, und der Wert des Widerstandes 96 liegt in der Größenordnung von 2/1Ö Ohm. Wie schon erwähnt, müssen die Transistorverstärker 6-1 bis 6-n extrem kleine Impedanzen für den sie durchfließenden Strom aufweisen, und daher müssen ihre Emitterwiderstände extrem kleine Werte haben, z.B. 1 Ohm. Von Hand reparierte Schaltungsplatten werden vorzugsweise bei einem niedrigeren Strompegel (z.B. 5 Amp) geprüft. Der niedrigere Ausgangsstrom wird in der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 durch Öffnen des Kontaktes 97 erzeugt. Im Übrigen gleicht die Wirkungsweise der Prüfschaltung der oben für den hohen Stromimpuls beschriebenen. Docket 6652

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Obwohl die im Vorstehenden beschriebenen Schaltungen besonders für Prüfzwecke vorgesehen sind, sind sie auch für andere Anwendungen mit Konstantstromspeisung brauchbar. Z.B. lassen sie sich leicht für Schweiflmaschinen einrichten. Von der Konstantstrom-Treiber schaltung können auch kontinuierliche Ströme anstelle von Impulsströmen geliefert werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

/TN Schaltung zum Erzeugen eines konstanten Stromes durch niederohmige Widerstände mit unterschiedlichen Widerstandswerten, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Widerstandes (R; Fig. Ib) über eine Konstantstrom-T reiber schaltung (7; Fig. Ib) mit der einen Ausgangeleitung (3; Fig. la) eines Netzanschlussgerätes (1; Fig, Ia)- und das andere Ende des Widerstandes mit der zweiten Ausgangsleitung (2; Fig. la) über einen Spannungsregler (5; Fig. la und Ib) verbunden ist, der die an der Reihenschaltung aus dem Widerstand und der Konstantstrom-Treiberschaltung liegende Spannung so regelt, daß trotz unterschiedlicher Widerstandswerte der Widerstände die an der Konatantetrorn-Treiber schaltung abfallende Spannung im wesentlichen, konstant bleibt, wodurch auch die in dieser Schaltung entstehende Verlustleistung minimal bleibt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsregler (5; Fig. Ib) einen Differenzverstärker (15; Fig. la) enthält, der die Spannung am Verbindungspunkt (16; Fig. Ib) von Konstantstrom-Treiberschaltung und Widerstand mit einer durch eine Zehner-Diode (70;Fig, la) definierten Bezugs spannung vergleicht und ein dem Vergleicheergebnis entsprechendes Signal erzeugt, das nach weiterer Verstärkung den Spannungsregler steuert, dessen Impedanz eine inverse Funktion des Lastwiderstandes ist. Docket 6652

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3. Schaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstrom- Treiber schaltung zum Erzeugen von Stromimpulsen konstanter Amplitude und Dauer durch ein Flipflop (20; Fig. Ib) gesteuert wird,
4. Schaltung nach den Ansprüchen 1 bfes 3, dadurch gekennzeichnet,

daß beim Unterbrechen des Stromflusses durch einen xko& niederohmigen Widerstand infolge Durchschmelzens dieses Widerstandes auf Grund des ihm zugeführten Stromes ein Signal in der Sekundärwicklung (33; Fig. Ib) eines Transformators, dessen Primärwicklung zwischen dem Widerstand und dem Ausgang des Spannungsreglers geschaltet ist, erzeugt wird, durch das der Eingangsimpuls für das Flipflop (20) beendet wird.

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