DE1588247A1

DE1588247A1 - Impulsbreitenmoduliertes Schalt-Servoverstaerkersystem

Info

Publication number: DE1588247A1
Application number: DE19671588247
Authority: DE
Inventors: Joslyn John Adams; Citrin Avid Aron
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1967-01-03
Filing date: 1967-08-18
Publication date: 1970-10-08
Also published as: NL6709759A; BE702036A; NL157999B; CH489845A; SE357632B; GB1152144A; US3525029A

Description

Die Erfindung "bezieht sich auf ein impulsbreitenjaoduliertes Schalt-Servoverstärkersystem hoher Leistung mit vier steuerbaren in Brückenschaltung miteinander verbundenen Halbleiter-Schal t einrichtungen, die eine Stromquelle in Abhängigkeit von der Polarität und Größe eines Eingangssignals mit wechselnder Polarität an einen Verbraucher anlegen.

Bei Schaltverstärkern hoher Leistung in Brückenschaltung werden Schaltelemente zur Erzeugung eines Stromflusses durch.einen Verbraucher in einer gegebenen Richtung benutzt, wobei die Elemente zweier gegenüberliegender Brückenzweige den Stromfluß in der einen und die Elemente in den beiden restlichen Brücken-

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zweigen in der anderen Richtung leiten. Mit Hilfe einer Steuerung der Dauer der Durchlaßzeiten .der einander diagonal gegenüberliegenden Schaltelemente kann der Stromfluß durch den Verbraucher verhältnisgleich gesteuert werden.

Eine der bei Schaltverstärkern in Brückenschaltung auftetenden Schwierigkeiten ist eine gelegentlich auftretende IFehlleitung der auf derselben Seite der Brücke liegenden Schaltelemente. Auf diese Weise wird· die Stromquelle kurzgeschlossen, was eine Beschädigung der Schaltelemente und auch anderer Teile der Schal-' tung verursachen kann.

Eine weitere Schwierigkeit bei Schaltverstärkern in Brückenschaltung betrifft die Erzeugung eines geeigneten Rückkopplungssignals für das Rückkopplungsnetzwerk des zu stabilisierenden Systems. Bei derartigen Brückenschaltungen fließt ein gleichphasiger Schaltstrom zum Verbraucher, welcher das wirkliche für Rückkopplungszwecke gewünschte Signal zu überdecken sucht.

Bei Schaltverstärkern ist es üblich, die Schaltelemente entweder ganz ein- oder ganz auszuschalten, um dadurch die Schaltkreisverluste und die Verlustleistung zu verringern. Die meisten Halbleiter-Schaltelemente für höhere Leistung besitzen Jedoch auch im völlig, gesättigten Zustand einen merklichen Spannungsabfall, wodurch die Verlustleistung und die Verluste der Schaltung anwachsen.

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Zur Überwindung dieser Nachteile ist gemäß der Erfindung ein impulsbreitenmoduliertes Schalt-Servoverstärkersystem hoher Leistung mit zumindest -vier steuerbaren in Brückenschaltung miteinander verbundenen Halbleiter-Schalteinrichtungeii vorgesehen, die eine Stromquelle in Abhängigkeit von der Polarität und Größe eines Eingangssignals mit wechselnder Polarität an einen Verbraucher anlegen und den Strom durch den "Verbraucher verhältnisgleich steuern. Jedem der Halbleiter-Schalteinrichtungen ist eine Logikschaltung zugeordnet, die die Halbleiter-Schalteinrichtung an- und abschaltet. Den Schalteinrichtungen zweier benachbarter Brückenzweige auf der einen Seite bzw. auf der anderen Seite der Brücke ist jeweils eine Sperrschaltung zugeordnet, die verhindert, daß der eine dieser Sperrschaltung zugeordnete Zweig leitend wird, xtfährend der andere Zweig derselben Seite leitend ist.

Die Erfindung sieht ferner die Verwendung einer zumindest mit zwei benachbarten Zweigen der Brücke verbundenen Querimpedanz vor, um ein Rückkcrpplungssignal zur Systemstabilisierung unabhängig von der Richtung des durch den Verbraucher fließenden Stromes abzuleiten. Hierfür finden Summierverstärker Verwendung, mit denen das entsprechende zu verwendende Rückkopplungssignal ausgewählt wird. Außerdem sind Steuereinrichtungen vorgesehen, die über die Eingangsklemme des Summierverstärkers parallel zu dem entsprechenden Rückkopplungssignal geschaltet sind, um eines der Rückkopplungssignale auszuwählen und dem Summierverntärlcer entsprechend der Betriebsart des Schaltverstärker s zuzuführen. . .

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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Treiberverstärker vorgesehen, um die Einsehaltsignale an die Steuerelektroden der in der Brückenschaltung des Schaltverstärkers verwendeten Halbleiter-Schaltelemente anzulegen. Zur Ableitung eines Paares komplementärer Einsehaltsignale von einer Bezugsquelle für Schaltsignale und Eingangssteuersignale ist eine Differentialschaltung vorgesehen. Der Ireiberverstärker umfaßt ein Paar parallel geschalteter Schalttransistoren, die zwischen die Differentialschaltung und die Halbleiter-Schaltelemente gekoppelt sind, um' die komplementär eh. voh der Differential schaltung an diese angelegten Einschaltsigiiale wieder zu vereinigen und das vereinigte Signal an die Steuerplektroden der Halbleiter-Schaltelemente anzulegen. An die Kollektorelektroden der Treiberverstärker sind die jeweilige Sekundärwicklung eines Transformators derart angeschlossen, daß sie zumindest einen Teil der Sattigungsspannung der Halbleiter-Schaltelemeiite kompensieren. .."-"■'

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt; es zeigen:

Fig.1 . das Blockschaltbild eines impulsbreitenmodulierten Sehalt-Servoverstärkersystems hoher Leistung in Brückenschaltung;

.2 in Abhängigkeit von der Zeit aufgezeichnete .Span-nungs- und Stromdiagramme, die bestimmte Betriebsverhalten des Systems gemäß Fig.1 charakterisierenj

Fig.3 eine schematische Schaltung eines StBuerkreises für die Leistungsverstärker-Steuerschaltung des Servoverstärkersystems gemäß Fig.1;

Fig.4- eine schematische Schaltung der Logikschaltung des oberen und unteren linken Brückenzweigs, die eine Phasenteiler- und Treiberstufe und eine· Sperrschaltung gemäß Fig.1 umfaßt;

Fig.5 die schematische Schaltung der zu einer Brücke zusammengeschalteten Leistungsschaltelemente des Systems nach Fig.1; .

Fig.6 eine schematische Schaltung des oberen und unteren rechtsseitigen Brückenzweigs, die eine Phasenteiler- und Treiberstufe und eine Sperrschaltung umfaßt;

Fig.7 eine schematische Schaltung einer Kern-Treiberstufe;

Fig*8 eine zeitabhängige Darstellung der das "Betriebsverhalten der Treiberstufenanordnung charakterisierenden Spannung;

Fig..9 eine schematische Schaltung des für die Treiberstufenanordnung verwendeten Kompensationssystems;

Fig.10 eine schematische Schaltung der in dem System gemäß Fig.1 verwendeten Anordnung zur Ableitung des Stromrückkopplungssignals. .

Das impulsbreitenmodulierte Schalt-Servoverstärkersystem hoher Leistung besteht aus zwei getrennten Abschnitten. Der eine Abschnitt umfaßt die Schaltungsteile für die Signale mit niedrigem Niveau, welche die am Servoeingang empfangenen Fehlersignale

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in Fehlerimpulse veränderlicher Breite umwandeln. Der verbleibende Abschnitt enthält den Schaltverstärker, welcher die Einschal timpul se in hochgespannte Starkstromimpulse umwandelt, die in der Lage sind, einen Servomotor anzutreiben. Die Schaltungsteile für das niedrige Niveau umfassen eine Leistungsverstärker-Steuerschaltung, einen Rechteckgenerator, einen Sägezahngenerator, Sperr schaltungen und die Logikschaltungen des unteren und oberen linksseitigen sowie des unteren und oberen rechtsseitigen Brückenzweigs. Der zweite Abschnitt umfaßt einen Treiberverstär-' ker und Leistungstransistoren, welche als Schaltelemente verwendet werden. Die verschiedenen Schaltungen für das niedrige und das hohe Leistungsniveau sind in den Fig.3 bis 10 dargestellt.

Das System des imptilsbreitenmodulierten Schalt-Servoverstärkers hoher Leistung ist in einem Blockdiagramm in Fig.1 dargestellt., Der Servomotor 1.1 ist derart angeschlossen, daß seine Klemmen 11a und 11b umpolbar an eine Gleichstromquelle von 28 Volt angeschlossen werden können. Die negative Klemme der Gleichstromquelle ist in der in Fig.1 vorgesehenen Schaltung geerdet. Um die Klemmen 11a und 11b wechselseitig an die Gleichstromquelle anschließen zu können, ist ein Schaltverstärker hoher Leistung in Brückenschaltung vorgesehen, der vier steuerbare Halbleiter-Schal teinrichtungen 12 bis 15 umfaßt, die in Brückenform mit dem Verbraucher und der Stromquelle verbunden sind. Wie im folgenden noch genauer beschrieben wird, besteht jede dieser Halbleiter-Schalteinrichtungen 12 bis 15 aus parallel geschalteten leistungü-Schalttranaistoren, an deren Steueralektroden ein

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geeignetes Eins ehalt signal in Abhängigkeit von der Polarität und Größe eines an den Servoverstärker angelegten Eingangs-Fehlersignals angelegt wird. Das Einschaltsignal macht entweder die■-Schalteinrichtungen 12 und 15 leitend, wobei gleichzeitig die Schalteinrichtungen 13 und 14- im nicht leitenden Zustand gehalten werden, so daß der Strom durch den Motor von der .Anschlußklemme 11a zu der Anschlußklemme 11b fließt, oder macht im anderen Schaltzustand die Sehalteinrichtungen 13 tmd 14- leitend, wobei gleichzeitig die Schalteinrichtungen 12 und 15 im nicht leitenden Zustand gehalten werden, so daß ein Stromfluß durch den Motor von der Anschlußklemme 11b zur Anschlußklemme 11a erzeugt wird. Die Zeitabschnitte der Stromführung dieser diagonal einander zugeordneten Schalteinrichtungen werden impulsbreitenmoduliert, tun den Wert des dem Motor 11 zugeführten Stromes zu bestimmen und dadurch sein Drehmoment, seine Geschwindigkeit usw. zu steuern.

Da der dem Motor 11 zugeführte Strom ein pulsierender Strom ist, ist es notwendig, Einrichtungen vorzusehen, um die in den Wicklungen des Motors 11 während den nicht leitenden Zeitabschnitten der Schalteinrichtungen 12 bis 15 zirkulierende Restenergie abzulei-, ten. Zu diesem Zweck sind Dioden 16 bis 19 vorgesehen, die in Sperrichtung parallel zu den einzelnen steuerbaren Halbleiter-Schalteinrichtungen 12 bis I5 geschaltet sind.

TJm Kurzschlüsse innerhalb der Brückenschaltung zu vermeiden, sind gemäß der Erfindung Logikschaltungen vorgesehen, die mit den HaIb-

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leiter-Schalteinrichtungen betriebsgemäß verbunden sind und die-. se steuern. Die Lqgikschaltungen umfassen jeweils eine obere linksseitige Schaltung 21, eine untere linksseitige Schaltung 22, eine obere rechtsseitige Schaltung 23 und eine untere rechtsseitige Schaltung 24, Jede dieser Logikschaltungen steuert das An- und Abschalten der entsprechenden Halbleiter-Schalteinrichtung 12, 13, 14 und 15· Der Betrieb der oberen und unteren linksseitigen Logikschaltung 21 und 22 wird teilweise von einer Sperrschaltung 25 gesteuert, die betriebsmäßig mit diesen zwei Logikschal tungen verbunden ist, um in jeweils der oberen oder unteren Halbleiter-Schalteinrichtung einen Stromfluß zu verhindern, während die entsprechenden anderen Schalteinrichtungen leitend sind. In gleicher Weise ist eine Sperrschaltung 26 zwischen die obere und untere rechtsseitige Logikschaltung 23 und 24 geschaltet, die in gleicher Weise wie die vorher beschriebenen arbeitet. Im vorliegenden Jail wird die Sperrung durch geeignete Eückkopplungssperrsignale bewirkt, welche von den Sperrschaltungen 25 und 26 erzeugt und an die entsprechenden Logikschaltungen angelegt werden. . _

Die von jeder der Logikschaltungen 21 bis 24 abgeleiteten Steuersignale werden durch entsprechend zugeordnete Phasenteiler— und Treiberstufen 27 bis 30 angelegt, um die entsprechenden der Halbleiter-Schalteinrichtungen 12 bis 15.zu steuern. Die Phasenteiler- und Treiberstufen 27 bis jö legen zusätzlich größe pulsierende Einschaltströme von einer Kern-Treiberstufe '32 aus an. Die Anordnung ist derart, daß die Logikschaltungen 21 bis 24 das Anlegen

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der Eilisahaltsignale in Phase mit dem Alis gangs signal der Kern-Treiberstufe 32 an die Halbleiter-Schalteinrichtungen ,12 bis 15 entsprechend dem ankommenden Fehlersignal und den durch die .Sperrschaltungen 25 und 26 gegebenen Bedingungen steuern. Die Kern-Treiberstufe 22 liefert eine Ausgangsspannung, deren Betrag und Polarität den Spannungsabfall der Halbleiter-Schalteinrichtungen (Schalttransistoren) im Sättigungszustand teilweise kompensiert. Die Kern-Treiberstufe 32 wird ihrerseits von dem Ausgangssignal des Rechteckimpulsgenerators 33 gesteuert, der seinerseits einen Sägezahngenerator 34 erregt. Der Generator 34 liefert sein Ausgangssignal an den einen Eingang einer Leistungsverstärker-Steuerschaltung 35» an welche außerdem ein ITehlersignal angelegt wird. Eine Schwellwertschaltung 36 ist zwischen die unteren Logikschaltungen 22 und 24 geschaltet und liefert ein Vorspannungssignal derart, daß bei Abwesenheit eines Fehlersignals an dem Eingang der Leistuhgsverstärker-Steuerschaltung 35 die beiden unteren Halbleiter-Schalteinrichtungen 13 und 15 leitend gemacht werden und die Eingangsklemmen des Servomotors 11 an Masse liegen.

Im Betrieb wird der Sägezahnimpuls vom Generator 34 in der Leistungsverstärker-Steuerschaltung 35 zum Fehlersignal addiert. In Fig.2 sind die Ausgangssignale der Leistungsverstärker-Steuerschaltung 35 für den Fall eines fehlenden Fehlersignals, eines 50%igen positiven Fehlersignals und eines 50^igen negativen Fehlersignais dargestellt. Die Schaltung ist derart abgestimmt, daß für ein fehlendes Fehlersignal, wie in der linken Spalte gemäß Fig.2 dargestellt, keine zum Einschalten ausreichende Einschalt-

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spannung an die Halbleiter-Schalteinrichtung der Brücke gelegt wird, so daß der Strom durch den Motor 11 im xreseritlichen auf dem Wert Mull gehalten wird. Beim Auftreten eines positiven Fehlersignals erzeugen die Dreieckimpulse und das positive Fehlersignal eine positive Schaltkomponente, welche den Schwellwert der linksseitigen unteren Logikschaltung 22 übersteigt. Damit wird die zugeordnete untere Halbleiter-Schalteinrichtung 13 abgeschaltet und die obere Halbleiter-Schalteinrichtung 12 auf derselben Seite der Brücke eingeschaltet. Das Einschalten der Schalteinrichtung 12 wird durch die Sperrschaltung 25 so lange verzögert, bis die untere Schalteinrichtung 13 völlig abgeschaltet ist« Der Yerbraucherstrom wird dann dem Servomotor 11 über die obere linksseitige Schalteinrichtung 12 zugeführt und über die untere rechtsseitige Schalteinrichtung 15 abgeleitet. Wenn der Wert der mit dem Fehlersignal addierten Dreieckimpulse anwächst, wird auch die Zeitdauer der Stromführung größer, wodurch die an den Servomotor 11 angelegte mittlere Spannung impulsbreitenmoduliert wird. Wenn der Wert der zu dem lehlersignal addierten Dreieckimpulse unter den Schwellwert der unteren Logikschaltung abfällt, werden die obere Schalteinrichtung 12 abgeschaltet und die untere Schal te.inrichtung 13 angeschaltet. Auch in diesem Fall wird das Anschalten der unteren Schalteinrichtungen 13 so lange durch die Sperrschaltung 25 verzögert, bis die obere Schalteinrichtung 12 völlig abgeschaltet ist. Dieses Verhalten ist in der mittleren Spalte der Fig.2 dargestellt.

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Mir den Fall, daß das zu den Dreieckimpulsen addierte Fehlersignal .negativ wird, wird durch die zugeordneten Logikschaltungen 2J und 24 sowie die Phasenteiler- und die Ireiberstufen 29 und 30 die rechte untere Schalteinrichtung 15 abgeschaltet und die rechte obere Schalteinrichtung 14 angeschaltet. Dies erfolgt in ähnlicher Weise, wie es bereits für das positive Fehlersignal beschrieben wurde, wodurch eine Impulsbreitenmodulation des in umgekehrter Richtung durch den Servomotor 11 fließenden Stromes bewirkt wird, Dieser Betriebsart entspricht die rechte Spalte der Fig.2*

Während des Betriebs des impulsbreitenmodulier-ten Schaltverstärkers hoher Leistung in der oben beschriebenen Weise helfen die Phasenteiler- und Treiberstufen 27 bis JO eine elektronische Batterie im Kollektor der letzten Treiberstufe zu verwirklichen, welche sowohl die Verluste im Leerlauf als auch die Verluste auf Grund der Verlustleistung der mit Leistungstraiisistoren verwirklichten Schalteinrichtungen, wie im folgenden ausgeführt wird, verringert. Die StTomrückkoppluiigssignale werden von zwei Widerständen 37 und 38 mit einem kleinen Widerstandswert in der Größenordnung von 0,2 bis 0,5 Milliohm abgeleitet, die an den unteren Brückenzweigen liegen. Da der Motorstrom manchmal durch beide und manchmal nur durch einen der beiden Widerstände 37 oder 38 fließt, wird es erforderlich, denjenigen Widerstand in Abhängigkeit von ■ dem Zustand des Leistungsverstärkers auszuwählen, welcher zum Einspeisen des Rückkopplungssignals in das System verwendet wer-

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den soll. Die Signale zur Ausxtfahl des Widerstands werden in der ■unteren und oberen linksseitigen Logikschaltung 21 und 22, wie später im einzelnen beschrieben wird,· erzeugt. In Kürze kann jedoch darauf hingewiesen werden, daß die Schaltung derart abgestimmt ist-, daß der linksseitige Shuntwiderstand 37 so lange benutzt wird, bis die oberen linksseitigen Halbleiter-Schalteinrichtungen 12 erregt werden, von welchem Augenblick an der rechtsseitige Shuntwiderstand 38 ausgewählt wird, um die. Eiickkopplungssignale für das System zu liefern.

Der Schaltverstärker kann folgende drei mögliche Betriebszustände einnehmen: Für das Fehlen eines Fehlersignals sind die beiden unteren Halbleiter-Schalteinrichtungen 13 und 15 eingeschaltet und die beiden oberen Halbleiter-Schalteinrichtungen 12 und 14 ausgeschaltet. In diesem Zustand fließt der Motorstrom durch eine der unteren Halbleiter-Schalteinrichtungen 13 oder 15 und die Dioden 19 oder 17· IHir ein positives Fehlersignal werden die obere linke und die untere rechte Schalteinrichtung 12 und 15 eingeschaltet und die obere rechte und die untere linke Schalteinrichtung 14 und 13 abgeschaltet. Bei einem negativen Fehlersignal sind die rechte obere und die linke untere Schalteinrichtung 13 und 14 eingeschaltet und die linke obere und rechte untere Schalteinrichtung 12 und 15 abgeschaltet. In -jeder der beiden zuletzt genannten Betriebszustände fließt der Motorstrom durch eine obere und eine untere Schalteinrichtung oder durch zwei der Dioden, wodurch Energie in die 28 Volt Stromquelle zurückgespeist wird. _f

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Der Rechteckgenerator 33 stir Erzeugung eines Taktimpuls es und der Sägezahngenerator 34- sind beide in konventioneller Weise aufgebaut und daher nur in Blockform dargestellt. Eine detaillierte Schaltung der Leistungsverstärker-Steuereinrichtung 35 ist in Fig.3 dargestellt. Die Leistungsverstärker-Steuerschaltung 35 umfaßt vier aus Transistoren aufgebaute Differentialverstärker, wobei die Transistoren 41 und 42 EPN und die Transistoren 4-3 und 44 PBP Transistoren sind. Die als Bezugspotential verwendeten Sägezahnimpulse werden über eine Leitung 45 und einen geeigneten Koppelkondensator 46 an die Basis des- KPN Transistors 41 gelegt. Ein betragsveränderlicher Gleichstrom wird zur ITehlersteuerung über eine Leitung 47 und ein Widerstands-Kopplungsnetzwerk 48 an die Basis des NPN Transistors 41 angelegt. Zwei in der Phase voneinander abweichende Ausgangssignale der Leistungsverstärker-Steuerschaltung 35 werden an den Lastwiderständen 49 und '51 abgenommen, die mit den Kollektoren der PNP Transistoren 43 und 45 verbunden sind. Diese Ausgangssignale werden über Leitungen 52 und- 53 an die untere linksseitige Logikschaltung 22 und die untere rechtsseitige Logikschaltung 24 angelegt und repräsentieren ein Summensignal aus dem ffehlersignal und dem sägezahnförmigen Impuls-Bezugspotential. . ' - '

In i*ig.4 ist eine detaillierte Schaltung der unteren und oberen linksseitigen Logikschaltung 21 und 22 und der diesen zugeordneten Bperrschaltung 25 dargestellt. Das von der Leistungsverstärker^Steueröelialtung 35 gelieferte Summensignal aus dem sägezahnförmigen Impuls-Bezugspotential und dem fehlerslgnal wird über

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die Leitung 53 an die Basis eines EPN Transistors 61 in der unteren linksseitigen Logikschaltung 22 angelegt. 'Der Emitter dieses Transistors 61 ist auf einen Wert von 0,6 Volt vorgespannt und sobald das angelegte Summensignal den Wert von 0 Volt auf der Leitung 53 annimmt, wird der Transistor 61 angeschaltet. Mit dem Ansteigen des Fehlersignals verlängert sich die Einschaltperiode des Transistors 61, wodurch die Impiilstreite des an den Verbraucher 1.1 angelegten Leistungsimpulses größer wird. Der Kollektor des Transistors 61 ist mit der Basis eines Kollektors 62 verbunden, der das Ausgangssignal des Transistors 61 umkehrt tuid dessen Porm verbessert. Zusätzlich dient der Transistor 62 der Lieferung eines Auswählsignals für den Shuntstrom über den Leiter 63 > was später noch im einzelnen beschrieben wird. Der Transistor 62.ist als Emitterfolgerverstärker geschaltet und wirkt als Stromverstärker für die untere linksseitige Logikschaltuiig. Das Ausgangssignal des Emitterfolgerverstärkers 62 wird an die Basis eines Transistors 64 gelegt, der mit dem Transistor 65 zu einer Darlington-Schaltung verbunden ist. Die Darlington-Schaltung 64,65 steuert ein Differential-Und-Gatter an, das aus den Transistoren 66 und 67 besteht. Zu diesem Zweck sind die Emitter der Transistoren 66 und 67 untereinander und mit der Darlingtonschaltung verbunden. Die Basis der Transistoren 66 und 67 sind an die Ausgangsklemmen für das direkte und das umgekehrte Signal der Quelle für das Rechteckimpuls-Umschaltpotential angeschlossen, welches an die Klemmen 68 und 69 angelegt wird.

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Das Differential-Und-G-atter ist die Leistungsstufe für das endgültige Signalniveau, welche die Treiberschaltung 28 zum Einschalten der Schalteinrichtungen antreibt. Das Differential-Und-Gatter "besteht aus zwei Transistoren 66 und 67 und dem Steuertransistor 65)welcher ein Teil der Darlingtonschaltung ist und sein Signal von dem Ausgang der Darlington-Schaltung 64,65 der unteren linksseitigen Logikschaltung 22 empfängt. Wenn das Einschartpotential an die Basis des Transistors 65 gelegt wird, wird dieser seinerseits eingeschaltet und steuert die Schalttransistoren 66 und 67 an. Die von dem Eechteckimpulsgenerator 33 erzeugten Umsehaltimpulse χ und y liegen an der Basis der Transistoren ,66 und 67 ununterbrochen an, so daß das Vorhandensein eines Ein-Schaltpotentials, das vom Transistor 65 an die Emitter der Transistoren 66 und 67 gelegt wird, die An- und Abschaltung der Transistoren entsprechend der Umschaltimpulse χ und y an. den Klemmen 68 und- 69 bewirkt. Da die Umschaltimpulse χ und y nicht in Phase sind, arbeiten die Transistoren 66 und 67 nur ungefähr 50% der Zeit, so daß der Eins ehalt impuls zu dem Treibervers-tärker aufgeteilt wird. Der Treiberverstärker rekonstruiert diese Impulse in einer Weise, wie es später im einzelnen in Verbindung mit Pig.5 beschrieben wird, und liefert ein Einsehaltsignal an die Schalttransistoren. Zusätzlich zu dem Summensignal aus dem Fehlersignal und dem sägezahnförmigen Bezugssignal, welches über die Leitung 55 angelegt wird, empfängt die linksseitige untere Logikschaltung 32 ein Sperrsignal über die Leitung 71 "von der Sperrschaltung 25- Wenn die Sperrschaltung 25 ein 0 Volt Signal über die Leitung 71 an die Basis des Transistors 62 liefert, wird die.

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untere Logikschaltung 22 gesperrt. Sobald das Signal auf einen bestimmten positiven Spannungswert ansteigt, beginnt die untere Logikschaltung 22 zu arbeiten und wird eingeschaltet, sobald das Summensignal aus dem Sägezahnimpuls und dem Fehlersignal unterhalb dem 0 Volt Schwellwert liegt. Von der unteren linksseitigen Logikschaltung 22 wird ein Potential über die Leitung 72 an die Sperrschaltung 25 geliefert. Sobald die Schalteinrichtung 13 abgeschaltet wird, wirkt dieses Signal derart auf die obere"linksseitige Logikschaltung ein, daß die obere linksseitige Schalteinrichtung 12 beim Anliegen eines positiven Fehlersignals am Servoverstärker eingeschaltet wird.

Die obere linksseitige Logikschaltung 21 besteht aus einem ersten Transistor 76, dessen Basis mit einer Leitung 74- verbunden ist, über die das Eingangssignal von der Sperrschaltung 25 zugeführt wird. Der erste Transistor 76 wirkt als Umkehrschaltung, um die Polarität des- über die Leitung 74- empfangenen Potentials umzukehren. Das am Leiter 74- empfangene Eingangspotential stellt das von der linksseitigen unteren Logikschaltung 22 abgeleitete Einschaltsignal dar. Das Ausgangssignal der ersten Umkehrstufe 76 treibt eine zweite Umkehrstufe 77 an,.welche das Signal weiter verstärkt und erneut umkehrt und an einer Ausgangsleitung 78 als ein zweites Auswählsignal für den Shuntstrom zur Verwendung steht, wie später an Hand von Fig.10 im einzelnen beschrieben wird. Das AusgangsSignal des Transistors 76 wird auch an die Basis des Transistors 64-' einer den Transistor 65* enthaltenden Darlington-Schaltung angelegt. Die Darlington-Schal'-

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tung 64', 65' treibt ein Differential-und-Gatter, das aus zwei Schalttransistoren 66' und 67' besteht, an deren Basis über die Leiter 68' und 69' ein Rechteckschaltpotential gelegt wird. Die Darlington-Schaltung 64', 65' und das Differential-Und-G-atter 66'",. 6?' arbeiten genau in derselben Weise, wie dies für die gleichen Elemente der unteren linken Logikschaltung 22 beschrie-'benwurde, um Rechteck-Einschaltimpulse zu liefern, welche an die obere linke Phasenteiler- und Treiberstufe 27 des Servoverstärkers angelegt werden.

Die Sperrschaltung 25 dient der Verhinderung einer Fehleinschaltung der Schaltverstärker, wodurch die Stromquelle kurzgeschlossen werden könnte.' Dies wird durch die Verwendung zweier getrennter Schaltkreise erreicht, welche Teile der Sperrschaltung 25 umfassen. Wenn die untere linke Schalteinrichtung 1'3 eingeschaltet ist, wird ein Sperrpotential mit im wesentlichen der Spannung Q über den Leiter 81 an die Basis eines oberen Sperrtransistors 82 gelegt, welches diesen Transistor 82 im abgeschalteten Zustand ha.lt. Damit wird die Verbindung zu der oberen linksseitigen Logikschaltung 21 geöffnet, so daß keine Einschaltimpulse an den Transistor 76 gelegt werden. Wenn die untere linksseitige Schalteinrichtung 13abgeschaltet ist, ist der obere Sperrtransistor 82 eingeschaltet und ermöglicht den Eingangsimpulsen an die Basis des Transistors 76 in der oberen linksseitigen Logikschaltung 21 zu gelangen. Somit wird die Sperrung der, oberen linksseitigen Schalteinrichtung bewirkt, während die untere linksseitige Schalteinrichtung eingeschaltet ist.

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Der zweite Teil der-- Sperrschaltung 25 umfaßt einen unteren Sperrtransistor 83, dessen Basis über eine Leitung 84 mit einer Quelle für ein Sperrpotential verbunden ist, welches von der oberen linksseitigen Schalteinrichtung 12 geliefert wird. Wenn die obere linksseitige Schalteinrichtung 12 einge- .' schaltet ist, ist der untere Sperrtransistor 83 abgeschaltet. Die Abschaltung des Transistors 83 bewirkt die Einschaltung eines Transistors 85, dessen Kollektor über die Leitung 71 mit der Basis des Transistors 62 in der unteren linksseitigen Logikschaltung 22 verbunden ist. Die Einschaltung des Transistors 85 verursacht, daß ein Sperrpotential mit 0 Volt an die Basis des zweiten Transistors 62 in der unteren linksseitigen Logikschaltung 22 gelegt wird und diese außer Betrieb setzt, oomit wird, wenn die obere Schalteinrichtung 12 leitend ist, die untere Schalteinrichtung 13 an der Einschaltung durch das positive Sperrsignal gehindert, welches durch die Transistoren 83 und 85 und die zugehörigen Schaltungsteile erzeugt wird."Wenn die obere linksseitige Schal teinrichtung 12 abf;e schal bet ist, wird ein positives Potential über den Leiter 84 an die Basis des Transistors 83 gelegt, welches die Anschaltung des Transistors bewirkt und den Transistor 85 abschaltet. Durch die Abschaltung · des Transistors 85 wird der Transistor 82 der unteren linksseitigen Logikschaltung 82 in Betrieb .gesetzt.

In Fig.6 ist die obere rechtsseitige Logikschaltung 23, die Sperrschaltung 26 und die untere rechtsseitige Logikschaltung 24 im Detail dargestellt. Da diese Schaltungen von gleichem Aufbau wie ■

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ilire linksseitigen Gegenstücke sind und in· gleicher Weise arbeiten, kann auf eine weitere Beschreibung verzichtet werden. Es

_o sei nur darauf hingewiesen, daß das Summensignal aus dem Fehlersignal und dem sägezahnförmigeii Bezugspotential, welches von der Leistungsverstärker-Steuerschaltung 35 über die Leitung 52 an die Basis des Eingängstransistor 61' der unteren rechtsseitigen Lo gikschaltung 24 angelegt wird, negative Polarität im Ge-

- gensatz zu der positiven Polarität des an die untere linksseitige Logikschalttmg 22 angelegten Summensignals aufweist. Damit arbeiten die. beiden Gruppen von Schaltungen mit gegensätzlich polarisierten Signalen, obwohl ihr Aufbau als auch die übrigen Funktionen gleich sind.

In Fig.7 ist die detaillierte Schaltung der Kern-Treiberstufe 32 dargestellt. Die Kern-Oteiberstufe 32 umfaßt zwei WPE Transistoren 91 und 92, deren Emitter geerdet ist. Die Basis des Transistors

91 ist über einen Anschluß 93 mit der Ausgangsklemme des Rechteckimpuls generators 33 verbunden, und die Basis des -Transistors

92 ist über eine Leitung 9^- mit dem Inversions aus gang des Rechteckimpulsgenerators 33 verbunden. Damit werden die im vorausgehenden mit χ und y "beZeichneten Ausgänge des Rechteckimpuls generators mit der Jeweiligen Basis des Transistors 91 und 92 verbunden. Der Kollektor des Transistors-91 ist über eine Primärwicklung 95p eines Impulstransformators mit einer positiven Vorspannung ver- . bun&en, wogegen der Kollektor des Transistors 92 über eine Primärwicklung 96p desselben Transformators mit derselben positiven Spannung verbunden ist. Aus dieser Anordnung ergibt sich, daß

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beim Einschalten eines der Transistoren 91 oder 92 durch das Anlegen von Rechteckimpulsen χ und y, an die Basis derselben Spannungsimpulse an den Primärwicklungen 95p und 96p erzeugt werden, welche im wesentlichen nicht in Phase mit den entsprechenden zur Ansteuerung der Transistoren 91 und 92 benutzten Eechteckimpulsen sind. Die derart erzeugten Rechteckimpulse rufen entsprechende Rechteckimpulse in den mit den Primärwicklungen 95 und 96 induktiv gekoppelten Sekundärwicklungen der Impulstransformatoren hervor.

Die Impulstransformatoren, deren Primärwicklungen mit 95p und 96p in Fig.7 bezeichnet sind, können als Abwärtstransformatoren aufgebaut sein, deren Sekundärwicklungen mit der Kollektorschaltung der als Schalteinrichtung verwendeten Transistoren 12 bis 15 gemäß Pig.5 verbunden sind.

Unter Bezugnahme auf die linke obere Ecke in i?ig.5 wird die Verknüpfung der beiden Sekundärwicklungen 95στττ und 96qtjt mit der Einschaltelektrode oder Basis des Schalttransistors 12 beschrieben. Da die Schaltung für alle Schalttransistoren 12 bis 15 gleich ist, wird nur die dem Transistor 12 zugeordnete Schaltung beschrieben. Aus demselben Grund sind auch die übrigen Elemente der verschiedenen Schalttransistoren mit demselben Bezugszeichen versehen, die jeweils nur entsprechend ihrer Lage in der Brückenschaltung durch angefügte Apostrophe gekennzeichnet sind. Die Sekundärwicklung 95otjt is^ ΪΛ Serie mit der Emitterkollektorstrecke des Schalttransistors 101' geschaltet, wobei der derart enthaltene Serien-

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schaltkreis parallel mit einem zweiten aus der zweiten Sekundärwicklung ^ö^·^ und einem zweiten Schalttransistor 102' aufgebauten Serienschaltkreis geschaltet ist. Die derart aufgebauten Parallelschaltkreise stellen eine als Emitterfolger ausgebildete Darlington-Schaltung dar, welche über geeignete"Verteilerwiderstände 106,107,108 usw. parallel zu den Basiskollektorstrecken einer Vielzahl von PHP Germanium-Schalttransistoren 103,104,105 usw. geschaltet sind. Die Basis eines jeden Schalttransistors 101 und 102 ist über einen Leiter -67c¹ und 66c' mit der Ausgangsklemme des Differential-Und-Gatters 66',67' der oberen Logikschaltung 21 gemäß Fig.4- verbunden. Obwohl nur drei parallelgeschaltete Germanium-Schalttransistoren 10J bis 105 dargestellt sind, kann Jede beliebige Anzahl von Transistoren^ in derselben Weise-parallel geschaltet werden, um einen Schalttransistorstapel zu schaffen, der die nötige zur Steuerung des Servomotors 11 gewünschte Stromstärke verarbeitet."

Die Emitterkollektor8trecken der Transistoren 103' bis 105' verbinden den einen Verbraucheranschluß 11a des Servomotors 11 mit der positiven Klemme der Gleichstromquelle. Eine entsprechende Anzahl parallel geschalteter Schalttransistoren 103 bis 105 verbindet dieselbe Verbraucherklemme 11a mit der negativen Klemme der Stromquelle über den Shuntwiderstand 37· En gleicher Weise dienen die parallel geschalteten Schalttransistoren 103''' bis 105'.-*■' und die parallel geschalteten Schalttransistoren 103" bis 105" der Verbindung der verbleibenden Verbraucherklemme 11b des Servomotors 11 mit der entsprechenden positiven und negativen

■■■'■■■■ I BAD CRiGiNAL

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U.

Klemme der Stromquelle über ihre Eraitterlcollekt or strecke. Die Widerstände 106 bis 108 in jedem der parallel geschalteten Schalttransistoren dienen dazu, den Verbraucherstrom gleichmäßig über alle Transistoren der Parallelschaltung zu verteilen.

Die Punktion der Kern-Treiberstufe 32 und der damit verbundenen Treiberverstärker 102 und 101 ergibt sich aus Fig.8 und 9₅ wobei Fig.9 für die Treiberverstärkeranordnung der linken unteren Logikschaltung vorgesehen ist. Der Zweck der Treiberverstärkeranordnung ist, die Leistung und den Gesamtwirkuiigsgrad der Schaltverstärker durch die Lieferung einer kompensierten Spannung zu verbessern, welche die Basisemitter-Sättigungsspannunp; der Schalttransistoren 10J, 104 usw. versetzt. Die Kompensationsspammiig wird in einheitlicher Art mit Hilfe einer Transformatorverschaltung abgeleitet. Die Transformatorverschaltung ist derart, daß die primäre Wicklung nur einen Teil der gesamten sekundären .Energie zu verarbeiten hat, und daß der Gleichstrom in der sekundären Wicklung für die Sättigung des Transformatorkorns nicht ausreicht, da er gleich und in den zwei Sekundärwicklungen von gegensätzlicher Polarität ist.

Die Wirkungsweise der Kern-Treiberstufe und Treiberverstärkeranordnung ergibt sich aus dem folgenden: Wie bereits früher in Verbindung mit der Beschreibung der Differential-Und-Gatter zum Ausdruck gebracht, werden die Rechteckimpulse χ und y an die Basis der Schalttransistoren 66 und 67 über die Klemmen 68 und 69 gelegt. Diese ßechteckimpulse dienen der Teilung der steuernden

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Einsehaltimpulse in zwei Teile. Die Betriebsweise läßt sich am besten an Hand der Kurven in Fig.8 beschreiben. Die dargestellte Polarität dient lediglich der Beschreibung. In Pig.8a und 8b ist die Schwingungoform der Rechteckimpulse χ und y dargestellt, welche nicht nur an die Differential-Und-Gr?tter 66 und 67 sondern auch an die Basis der Schalttransistoren 91 und 92 in der Kern-Tre3r berstufe J2 gelegt wird. Daher wird in der Tat das Bechteckpotential über die Differential-Und-Gatter 66,67 an die Basis der Schalttransistoren 101 und 102 der Treiberverstärkeranordnung gelegt. Dies ergibt sich am besten aus Fig.9, in welcher zur besseren Übersicht und leichteren Darstellung die Differential-Und-Gatter nicht gezeigt sind. Aus Fig.9 ergibt sich, daß an die Basis des Schalttransistors 101 der Treiberverstärkeranordnung ein Einschaltpotential gleichzeitig mit dem an der Sekundärwicklung 95πττ entwickelten Spannungspotential gelegt wird. In gleicher Weise wird ein Einsehaltimpuls zusammen mit einem Spannungspotential an die Basis des Transistors 102 gelegt, das an der Sekundärwicklung 96οττ erzeugt wird. Es sei bemerkt, daß die gesamte Breite .oder Impulslänge des an die Basis der Schalttransistoren 101 und 102 gelegten Einschaltimpulses durch die Impulslänge bestimmt wird, die sich aus dem Fehlersignal und dem sägezahnförmigen Bezugspotential ergibt. Diese Impulslänge ist in Fig.8c dargestellt. Da jedoch durch die Wirkung des Differential-Und-Gatters 66 und 67 der Logikschaltung eine Teilung bewirkt wird, werden diese beiden Impulse in zwei Komponenten unterteilt, die nicht in Phase sind, wie dies in Fig.8d odor 8e dargestellt ist. Die Troiberschalttrancintoren 101 und 102 in Verbindung mit den .ihnen «ußoordnet;en Sekundärwicklungen 95α ίυ

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und 96g-TT dienen der Vereinigung* und Verstärkung der Einschalt- ;■ stromimpulse·, um einen in ifig. Sf dargestellten Impuls zu erzeugen. Dieser wiedergewonnene. Eins ehalt impuls wird an die Basis der PNP Schal ttr ans; ist or en iO3_y1Q4 usw. angelegt.

Aus Fig.9 ergibt sich, daß die an den oekundärwickliuigen 95οττ und 96gT-T- erzeugten Spannungen entgegengesetzt dem- Spaniiuiigsabfall sind, der normalerweise an jedem der Schalttransistoren 103, 104 usw. .auftritt. Der Spannungsabfall erscheint- an jedem der Schalttraiisistoren und .wird durch folgende Gleichung; beschrieben:

^Schalt ^{= V}CES ^{+ V}BE (1)

Der durch die Gleichung (1) wiedergegebene Wert liegt normalerweise in der Gegend von 1,3 bis 1,4 Volt für die vorgesehenen Schalttransistoren. Durch die Verwendung der beschriebenen Technik wird die Gleichung (1) dadurch abgeändert, daß der an der Sekundärwicklung des Transformators entstehende Spannungsabfall subtrahiert wird. Daraus ergibt sich:

^VSchalt ^{= V}CES ^{+ V}BE ~ ^VTransformator

Dieser Wert liegt zwischen 0,6 oder 0,7 bis 1,3 Volt. Daraus ergibt sich, daß durch die Kompensationstechnik der SehaltSpannungsabfall beinahe auf die Hälfte reduziert xvird. Bezüglich der Verlustleistung wird der Energieverlust in den Schalttraiisistoren von 1,5 kW auf 0,8 kW Spitzenleistung reduziert.

Aus Fig.5 ergibt sich, daß,je nachdem welche Hälfte der Schaltvorstärkeraiiordiiung leitend ist, der gesamte Strom durch einen dor beiden Shtuitwiderstände 37 und 38 fließt. Die Shuntrwiderctän-

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de 37 und 38 liefern ein Rückkopplungssignal zur Stabilisierung des gesamten Systems, von welchem die Schaltverstärker ein Teil sind. Die Art und Weise, in welcher das Eüclckopplungssignal abgeleitet wird, ist in Fig. 10 dargestellt, in welche die beiden Sliunt-Türiderstände 37 und 38 eingezeichnet sind. Das an dem Shuntwiderstand 37 erzeugte Signal wird mit einem herkömmlichen widerstandsgekoppelten G-leichstromverstärkex 111 verstärkt, der die Polarität nicht umkehrt und mit dem Eingang eines Summierverstärkers 112 verbunden ist. Bas an dem Shuntwiderstand 38 erzeugte Signal wir-d in ähnlicher Weise in einem Sieichstromverstärker 113 verstärkt Tand an den Eingang des Summierverstärker.s 1i2 gelegt. Im Verstärker Ii3 wird das Signal in der Polarität umgekehrt. Von dem Ausgang des Summierverstärkers 112 verlaufen Sückkopplungsschleifen über den Widerstand 114 zum Eingang des Verstärkers 111 und über den Widerstand 115 zum Eingang des Verstärkers 113- Der Ausgang den Verstärkers 111 ist an den Eingang des Summierverstärkers 112 über einen Shunttransistor 116 gekoppelt, dessen Emitterkollektorstrecke den Ausgang des Verstärkers 111 mit Masse verbindet und dessen Basis an die Leitung 163 angeschlossen ist. In gleicher Weise ist der Ausgang des Verstärkers 113 an einen Shunttransistor 117 angeschlossen, dessen Emitterkollektorstrecke den Ausgang des Verstärkers 113 mit Masse verbindet und dessen Basin mit einem Leiter 78 verbunden ist. Wie boi der Be£)chreibung der Fig.4 zum Ausdruck gebracht, liegen an den Leitungen 63 und 7& Auswählpobentiale für die Shuntströme, welche die Shunttransißtoren 116 und 117 ;je nach der ßebriebfsart des Schaltverrrbärkers ein-- oder auöfjch-'ilken. Worm. sornib der ßhunttrancurrbor 11b dux'ch '

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ein vom Leiter 63 angelegtes Potential eingeschaltet wird, wird der Ausgang des Verstärkers 111 an.Masse gelegt und" nur das vom Verstärker 113 gelieferte Ausgangssignal über den Suxamierverstärker 112 für die Verwendung als Stromrückkopplungssignal im Servo-■ Verstärkersystem bereitgestellt. Wenn dagegen der Shunttransistor 117 durch, das entsprechende Anlegen eines Potentials an dem Leiter 78 eingeschaltet wird, wird der Ausgang des Verstärkers 113 an Masse gelegt und nur das Ausgangssignal des Verstärkers 111 an den Summierverstärker 112 zur Verwendung als Stromrückkopplungssignal angelegt. Das derart erzeugte Stromrückkoppliingssignal kann in das Servoverstärkersystein an jeder Stelle zurüclceingespeist werden, vorzugsweise jedoch vor der Leistungsverstärker-Gbeuerschaltung 35· Die Schaltung kann daher zur Auswahl eines tjeelgrie-ten Shuntwiderstands 37 oder 38 verwendet werden, um das gewünschte Eückkopplungssignal für 3-tabilisierungssweclce dom dervoverstärkersystem zuzuführen.

Aus der vorausgehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Erfindung ein neues verbessertes impulsbreitehmoduliertes Schalbver-3tärkersystem hoher Leistung schafft, welches in Form einer Brücke aufgebaut ist, und bei welchem die Schaltelemente in dem einV.elnen Brückenzwoigon gegen eine unbeabsichtigte Stroniführung geschützt sind. Eine neue Schal bungsanordnung für den Einschalb— iiaX)uls lief erb eine Kompenöabion der Sätbiguiigaspaniiuiip,· dor L3oha.lt.-elemente der Brücke. Außerdem wird durch ein vorgesehenes Rüekkojiplungfisignal eine Stabilisierung des Syctviius bewirkt. Diese Vor beile ergeben, sich au;J der Verwendiiu^ einoi* Upex·radial bung

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zwischen, dem oberen und unteren Brückenzweig der jeweiligen Seite der Brücke des Schaltverstärkers, welche eine nicht "beabsichtigte 'Einschaltung eines Brückenzweigs und damit ein Kurzschließen der Brücke verhindert. Ferner "bewirkt eine neue Kompensationstrei"berschaltung gemäß der Erfindung für die Halbleiter-Schalteinrichtungen die Kompensation von zumindest einem 'Heil der Sättiguiigsspannung dieser Einrichtungen, und außerdem wird durch eine An-.ordmmg zur A"bleituiig eines Shunt-Eüclckopplungssignals die Bereitstellung eines geeigneten Rückkopplungssignals zur Steuerung des Servoverstärkersystems "bewirkt.

Patent ansprüche

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2? -

Claims

1 5 B.B2 4 7

Patentansprüche

Iy Impulsbreitenmodulierter Schalt-Servoverstärker hoher Leistung mit ziimindest vier steuerbaren in Brückensclialtung miteinander verbundenen Halbleiter-Schalteinrichtungen, die eine Stromquelle in Abhängigkeit von der Polarität und Größe eines Eingangssignal s mit wechselnder Polarität an einen Verbraucher anlegen, dadurch gek'ennzeichne- t , daß- den Brückenzw eigen zugeordnete Logikschaltungen (21,22,23,24) vorgesehen sind, die mit den entsprechenden Halbleiter-Schalteinrichtungen verbunden sind, und daß Sperrschaltungen (25,26) vorgesehen sind, welche zwischen die Logikschaltungen der oberen und unteren Halbleiter-Schalteinrichtungen auf der jeweiligen Seite der Brücke geschaltet sind, um jeweils einen Stromfluß in der einen Seite zu verhindern, wenn die entsprechende andere Seite .der Brücke leitend ist.

2. Schaltverstärker nach Anspruch 1, dadurch g e. k"e η η ξ e i c i, net, daß jede der Logikschaltungen eine Sperreiiirichti'iip: (61,62,71,31,82) enthält, die gemeinsam von einer. Steuerschaltung (35) uncL der- Sperre ehalt ung gesteuert wird, und daß jeweils o-i:i Uiid-Gatter (64,63,66,67) vorgesehen ist, das mit dem Ausgang der Sperre:üu.'iclrbun.g und einer Beaugaauello (32,33,34) für Eing:ai;"'i'- !-!ignale vorbniid.⁵.n ir.t, die an die Steuerelektrode der cugeordneten Halbleiter-Scli-'l-t^ijij-xchtung anp:olef;t werden.

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3. Schaltverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich· net , daß ein Treiberverstärker (.27,28,29,30) vorgesehen ist, der dü-n Ausgang "jedes Uiid-Gatters mit der Steuerelektrode der . zugeordneten Hal'oleiter-Schalteinrichtung verbindet.

^Λ'-. Schaitverstärker nach Anspruch 2 oder 3, g e k e η h ζ e i c h η et durch ein Differential-Und-Gatter zur Ableitung zxireier

. komrjlimentärer Eins ehalt signale und eines Treiberverstärkers (27,23,29,30),der zwei parallel verbundene Schalbtransistoren -■-(.ΙΟΊ. ,102) zur Wiedervereinigung der koinplinentären Einschaltsignal.e aufweist und das wiedervereinigte Signal an dia Steuerelektroa.-j dor zugeordneten Halbleiter-öchalteinrichtung (103,10^,105)

>.. Schalt verstärker nach Anspruch 4, dadurch g e It e η η. ζ e ich n e t , daß die Emitterkollektorstrecke eines Jeden Schalttransistors (101,102) in Serie mit einer entsprechenden Sekundärwick-Itmg eines Pulstransformators (95s?96s) parallel zur Kollektor-Steuerelektrodenstrecke der zugeordneten Halbleiter-Schalteinrich bung geschaltet ist, und daß die Sekundärwicklungen induktiv mit eirtsprechenden Primärwicklungen (95P,%p) gekoppelt Bind, an welche ΐ;ίίχο ImpulGoj/öJiriung angelegt ist, die in Phase mit dem an dar. Differfmtial-Uad-'Gatter angelegten Bezugsschaltpotontial ist.

6_. Schalt vors bär kor nach Αηπχχπιοη 3, dadurch g e k ο ii η ά e i c h - no t , daß eine Kom;poj),nat ion,os£jann.ung an dea Sekumi/lrvrlcklungiiri

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des Pulstransformators entsteht, welche der Oä der Steuerelelrbroden-Emitterstrecke der Halbleiter-Schaltei/o.richtung entgegenwirkt.

7· Schaltverstärker nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 "bi :■ 6, dadurch gekennzeichnet , daß eine iiierinduktivität (37,38) zur Ableitung eines Rückkopprmigssignals in 3timinclj.-rj zwei Zweige der Brücke eingeschaltet ist, ura ein -.tcbilisiereiides Rückkopplungssignal abzuleiten, das unabhängig von der Richtung des Stromes im Verbraucher ist, daß- Gleichstromverstärker (111,113) und ein Summierverstärker (112) vorhanden sind, die ein Rückkopplungs signal Jeder der '.^uer impedanz en ableiten, um eines der abgeleiteten Signale als eine Systeinrüekkopplimg auszuwählen, und zu verwenden, ttnddaß über den Eingang dos 3uiimiierverstär;:ers - und parallel zu den entsprechenden Rückkopplungssignalen gekoppel be Slimteinrichtungen (116,117) vorgesehen sind, um wahlweise eines der Rückkopplungssignale dem Sumtiiiorver^täi'^r entsprechend der Betriebsart des Verstärkers zuzuführen.

8. Schaltverstärker nach Anspruch 7₅ dadurch g e Ic e η η ζ e i c h neb, daß die Shunt einrichtungen zwei Schal t; transistoren (116.,'1' umfassen, deren liimibberlcollektorsbrocke parallel cvu dem Eingang des oummierverstärkery geschaltet Isb, und deren Basiselektrode 'von der entsprechenden Logikschaltutig aus gv>stouerb v^ird, um das entsprechend der ausgosuchben leitenden flalbleiber-Schalboinriehbung ausgextfählte Rücldvopplungsr/Lgnal dem S'urniu Lo t.^vvo rs barker :;i;:ju-ί'Uhren.

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lochalt-oervoverstärkersystem iait Schaltverstärker!! nach einem oder mehreren der Ansprüche . 1 "bis 8, dadurch g e k e η η ze lehnet , daß der Verbraucher aus einem Servomotor (11) und Dioden (16,17,18,19) "besteht, die mit umgekehrter Polarität parallel zu jeder der steuerbaren Halbleiter-Schalt- _einrichtungen geschaltet sind, um die in den Motorwicklungen während der nicht leitenden Intervalle der zugeordneten Schalteinrichtungeii zirkulierende Energie abzuführen.

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