DE1762820C3 - Circuit arrangement for deriving a stabilized partial voltage from an operating voltage - Google Patents

Description

wt dem Afbeits- wt the work

rädetstaud(8) im Koflekfvkreis ein in
torschaSting betriebener Transistor (T 3) mit gleich großem Arbeitswiderstand (A4) im Emitterfcneis nachgeschaltet ist. Wobei die Basis, des ä* Kollektorschaltung betriebenen Transistors (Γ3) direkt mit dem Kollektor des in Emitterschaltung betriebenen Transistors (T 2) des unsymmetri- ao sehen Schaltkreises gekoppelt ist.rädetstaud (8) in the Koflekfv district in
TorschaSting operated transistor (T 3) with the same high resistance (A4) is connected downstream in the Emitterfcneis. The base of the transistor operated in the collector circuit (Γ3) is coupled directly to the collector of the transistor operated in the emitter circuit (T 2) of the asymmetrical circuit.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand in Teilwiderstände (R 2, R 3) unterteilt ist und daß über den dem Transistor (Γ2) unmittelbar vorge- »5 schalteten Teilwiderstand (K 3) die Vorspannung für eine den unsymmetrischen Schaltkreis ansteuernde Transistorschaltstufe (Tl) abgeleitet ist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the series resistor is subdivided into partial resistances (R 2, R 3) and that via the transistor (Γ2) immediately upstream »5 partial resistor (K 3) the bias voltage for one of the asymmetrical Circuit driving transistor switching stage (Tl) is derived.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und3. Circuit arrangement according to claim 1 and

2, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Transistoren (T 2, T 3) mit ihren Arbeitswiderständen (B. R 4) ein Kondensator parallel geschaltet ist.2, characterized in that the two transistors (T 2, T 3) with their load resistors (B. R 4) are connected in parallel with a capacitor.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch I bis4. Circuit arrangement according to claim I to

3, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Transistoren (7 2, T 3) mit ihren Arbeitswiderständen (B, R 4) eine Zenerdiode (Z) kleiner Leistung parallel geschaltet ist.3, characterized in that the two transistors (7 2, T 3) with their load resistors (B, R 4) are connected in parallel with a Zener diode (Z) of low power.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsvorrichtung zur Ableitung einer stabilisierten Teilspannung aus einer Betriebsspannung für einen unsymmetrischen Schaltkreis.The invention relates to a circuit device for deriving a stabilized partial voltage an operating voltage for an unbalanced circuit.

Bei der Entwicklung von elektronischen Baugruppen, die als Bestandteil oder als Ergänzungseinrichtung zu bereits vorhandenen elektromechanischen Einrichtungen, wie Fernsprechgeräten oder Signalgeräten, vorgesehen sind, wird häufig die Forderung erhoben, daß diese elektronischen Baugruppen aus der Betriebsspannung der vorhandenen Anlage gespeist werden. Die Betriebsspannung der Anlage ist meist jedoch zu groß, so daß zur Versorgung der elektronischen Baugruppen mehrere Teilspannungen aus der Betriebsspannung abgeleitet werden müssen.In the development of electronic assemblies that can be used as a component or as a supplementary device to existing electromechanical devices such as telephones or signaling devices, are provided, the requirement is often raised that these electronic assemblies from the The operating voltage of the existing system can be fed. The operating voltage of the system is mostly however, too large, so that several partial voltages from the Operating voltage must be derived.

Zur Stromversorgung derartiger elektronischer Baugruppen werden in der Regel zwei Wege beschritten, ist der Strombedarf gering, z. B. kleiner als A₁ darin werden die erforderlichen Teilspannungen aus der Betriebsspannung mit Hilfe eines Spannungsteilers gewonnen, der als Spannungsstabilisierende Elemente Zenerdioden vorsteht. Bei größerem Strombedarf und auch größen Stromschwankungen sind jedoch Regelkreise erforderlich, die meist mit Leistungstransistoren aufgebaut sind.To power such electronic assemblies two ways are usually followed. B. less than A ₁ therein, the required partial voltages are obtained from the operating voltage with the help of a voltage divider, which protrudes as voltage stabilizing elements Zener diodes. However, if there is a greater demand for electricity and there are also large fluctuations in current, control loops are required, which are usually built up with power transistors.

Den Anonänengen mit Zenerdioden haftet der Nachteil aav daß der dauernd fließende Grundstrom über den Spannungsteiler größer sein muß als der maximale Strombedarf für die elektronischen Baugruppen. Aus diesem Grunde sind die bekannten Anordnungen zur Ableitung von Teilspannungen aus einer Betriebsspannung nut Hilfe eines Spannungsteilers, der als Spannungsstabilisierende Elemente Zenerdioden enthält, nur auf kleinen Strombedarf beschränktThe Anonänengen with Zener diodes sticks Disadvantage aav that the constantly flowing basic current over the voltage divider must be greater than the maximum current requirement for the electronic assemblies. For this reason, the known arrangements for deriving partial voltages from an operating voltage using a voltage divider, which acts as voltage stabilizing elements Contains zener diodes, only limited to small power requirements

Sind in einer Anlage eine Vielzahl von elektronisdiea Schcdttjeisen vorhanden, dann sind die Anordnungen zur Gewinnung von stabilisierten Teilspan· aungen aus einer Betriebsspannung mit Hilfe eines Spannungsteilers, der als Spannungsstabilisierende Elemente ZeneKiioden vorsieht, auch wirtschaftlich aiciit mehr verösfear.Are in a plant a variety of electronics Schcdttjeisen available, then the arrangements are for obtaining stabilized partial voltages from an operating voltage with the aid of a Voltage divider, which provides ZeneKiiodes as voltage stabilizing elements, also economical aiciit more verösfear.

Die Gewinnung von Teiispannungen in Verbindung mit symmetrischen Schaltkreisen, wie astabilen oder bistabilen Kippstufen, ist recht einfach. Der symmetrische Schaltkreis wird über einen entsprechend bemessenen Vorwiderstand an die Betriebsspannung angeschaltet. Da diese symmetrischen Schaltkreise unabhängig von ihrer Schaltstellung gleichen Strombedarf haben, ist auch die über den Vorwiderstand gewonnene Teilspannung konstant. Dynamische Schaltstöße können dadurch unierdrückt werden, daß dem Schaltkreis noch ein Kondensator parallel geschaltet ist.The generation of partial voltages in connection with symmetrical circuits, such as astable or bistable multivibrators is quite simple. The symmetrical circuit is made using a corresponding rated series resistor connected to the operating voltage. Because these symmetrical Circuits have the same power requirement regardless of their switch position, is also the one via the Partial voltage gained from series resistor constant. Dynamic shift shocks can thereby be suppressed that a capacitor is connected in parallel to the circuit.

Sind mehrere derartige symmetrische Schaltkreise in einer Baugruppe oder in einer Anlage, dann lassen sich auch mehrere über einen gemeinsamen Vorwiderstand aus der Betriebsspannung speisen.If there are several such symmetrical circuits in an assembly or in a system, then leave them alone several can also be fed from the operating voltage via a common series resistor.

Mehr Schwierigkeiten bereitet die Versorgung von unsymmetrischen Schaltkreisen mit einer Teilspannung aus der B riebsspannung. Dies ist besonders schwierig, wenn die geschalteten Ströme einen wesentlichen Anteil an der Gesamtbelastung darstellen.It is more difficult to supply asymmetrical circuits with a partial voltage from the operating voltage. This is particularly difficult when the currents being switched are substantial Represent a share of the total exposure.

E; ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur Ableitung einer stabilisierten Teilspannung aus einer Betriebsspannung für einen unsymmetrischen Schaltkreis zu schaffen, die ohne die teuren Zenerdioden aufgebaut werden kann und bei der die Anschaltung an die Betriebsspannung dennoch über Vorwiderstände vorgenommen werden kann. Die neue Schaltungsanordnung zur Ableitung einer stabilisierten Teilspannung aus einer Betriebsspannung für einen unsymmetrischen Schaltkreis ist dadurch gekennzeichnet, daß die Teilspannung für den unsymmetrischen Schaltkreis über einen entsprechend bemessenen Vorwiderstand aus der Betriebsspannung gewonnen ist und daß dem in Fmitterschaitung betriebenen Transistor des unsymmetrischen Schaltkreises mit dem Arbeitswiderstand im Kollektorkreis ein in Kollenktorschaltung betriebener Transistor mit gleich großem Arbeitswiderstand im Fmitterkreis nachgeschaltet ist, wobei die Basis des in Kollektorschaltung betriebenen Transistors direkt mit dem Kollektor des in Emitterschaltung betriebenen Transistors des unsymmetrischen Schaltkreises gekoppelt ist. Der parallelgeschaltete Transistor bewirkt eine Zwangssymmetrierung des unsymmetrischen Schahkreises, so daß die Gesamtanordnung konstanten Strombedarf aufweist und über einen Vorwiderstand an die Betriebsspannung angeschaltet werden kann. E; The object of the invention is to create a circuit arrangement for deriving a stabilized partial voltage from an operating voltage for an asymmetrical circuit, which can be set up without the expensive Zener diodes and in which the connection to the operating voltage can still be made via series resistors. The new circuit arrangement for deriving a stabilized partial voltage from an operating voltage for an asymmetrical circuit is characterized in that the partial voltage for the asymmetrical circuit is obtained from the operating voltage via a correspondingly dimensioned series resistor and that the transistor of the asymmetrical circuit operated in the Fmitterschaitung with the working resistance in Collector circuit is followed by a transistor operated in collector circuit with the same load resistance in the Fmitterkreis, the base of the transistor operated in collector circuit being coupled directly to the collector of the transistor operated in emitter circuit of the unbalanced circuit. The parallel-connected transistor effects a forced balancing of the asymmetrical circuit, so that the overall arrangement has a constant power requirement and can be connected to the operating voltage via a series resistor.

Wird der so zwangssymmetrierte Schaltkreis über eine weitere Schaltstufe angesteuert, dann kann ge-If the forcibly balanced circuit is controlled via a further switching stage, then

maß einer Weitelbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß der Vorwiderstand in Teilwiderstände unterteilt ist und daß über den dem Transistor unmittelbar vorgeschalteten Teilwiderstand die Vorspannung für eine den unsymmetrischen Schaltkreis ansteuernde Transistor-Schaltstufe abgeleitet istmeasure a further development of the invention provided be that the series resistor is divided into partial resistances and that the bias voltage is applied via the partial resistance connected directly upstream of the transistor is derived for a transistor switching stage driving the asymmetrical circuit

Dynamische Schaltstöße können dadurch unterdrückt werden, daß dem Schaltkreis ein Kondensator parallel geschaltet istDynamic switching surges can be suppressed by adding a capacitor to the circuit is connected in parallel

Die Erfindung wird an Hand einer in der Zeichnung dargestellten Schaltstufe zur Betätigung eines Relais näher erläutert.The invention is based on a switching stage shown in the drawing for actuating a Relay explained in more detail.

Der Transistor Γ 2 schaltet den Stromkreis für das Relais B. Die Ansteuerung erfolgt über die Schaltstufe mit dem Transistor Tl, dessen Emitterpotential etwas positiver sein sollte als das Emitterpotential des Transistors T 2. Die Emitter der beiden Transistoren Tl und T 2 sind daher über den Vorwiderstand R 3 miteinander verbunden. An dem Vorwiderstand R 3 tritt aus Ansteuerungsgründen ein weiterer Spannungsabfall auf. Die beiden Vorwiderstände R 2 und R 3 sind so bemessen, daß bei leitendem Transistor T 2 die für diese Schaltstufe vorgesehene Teilspannung auftritt. Die an den Vorwiderständen R 2 und R3 auftretenden Spannungsabfälle sind die für die Ansteuerstufe mit dem Transistor Tl erforderlichen Vorspannungen.The transistor Γ 2 switches the circuit for the relay B. The control takes place via the switching stage with the transistor Tl, whose emitter potential should be slightly more positive than the emitter potential of the transistor T 2. The emitters of the two transistors Tl and T 2 are therefore via the Series resistor R 3 connected to one another. A further voltage drop occurs at the series resistor R 3 for control reasons. The two series resistors R 2 and R 3 are dimensioned so that when the transistor T 2 is conductive, the partial voltage provided for this switching stage occurs. The voltage drops occurring at the series resistors R 2 and R3 are the bias voltages required for the control stage with the transistor T1.

Dem in Emitterschaltung betriebenen Transistor T 2 ist ein weiterer in Kollektorschaltung betriebener Transistor Γ 3 nachgeschaltet. Die Emitter der beiden Transistoren T 2 und T 3 sind über den Arbeitswiderstand Λ 4 des Transistors Γ 3 miteinander verbunden. Dieser Widerstand A4 ist gleich groß wie der Widerstand der Relaiswicklung B. Wird der Transistor T 2 gesperrt, dann nimmt der Kollektorstrom im Transistor Γ 3 so zu, wie der Kollektorstrom im Transistor Ί2 abnimmt Dabei wird die Auswirkung der Induktivität der Relaiswicklung nicht berücksichtigt, da diese ja durch einfache und an sich bekannte Anordnungen ausgeschaltet werden kann. The transistor T 2 operated in the emitter circuit is followed by a further transistor Γ 3 operated in the collector circuit. The emitters of the two transistors T 2 and T 3 are connected to one another via the load resistance Λ 4 of the transistor Γ 3. This resistance A4 is the same as the resistance of relay winding B. If transistor T 2 is blocked, the collector current in transistor Γ 3 increases as the collector current in transistor Ί2 decreases this can be switched off by simple and known arrangements.

Ist der Transistor T 3 leitend, dann fließt nach wie vor der gleiche Gesamtstrom, so daß sich auch die Spannungsabfälle an den Vorwiderständen R 2 und R 3 nicht ändern.If the transistor T 3 is conductive, then the same total current flows as before, so that the voltage drops across the series resistors R 2 and R 3 do not change either.

Während bei einer Stabilisierung mit Zenerdioden die abgeschaltete Leistung vollständig von der Zenerdiode übernommen werden muß, wird sie hier imDuring stabilization with Zener diodes, the power is completely switched off by the Zener diode must be taken over, it is here in the

ίο Widerstand A4 verbraucht, der dieser Belastung viel besser angepaßt werden kann.ίο Resistor A4 consumes a lot of this load can be better customized.

Der durch die Relaiswicklung B fließende Reststrom erhöht sich bei dieser Anordnung um den Basistrom des Transistors Γ 3. Da hier jedoch nur der sich aus dem Verstärkungsfaktor ergebende Basisstrom aufgebracht werden muß, wird der gesamte Reststram über die Relaiswicklung wohl immer unter dem Abfallstrom dieses Relais Hegen. Ein sicheres Abfallen des Relais dürfte daher stets gewährleistetWith this arrangement, the residual current flowing through the relay winding B increases by the base current of the transistor Γ 3. Since, however, only the base current resulting from the gain factor has to be applied, the entire residual current through the relay winding will probably always be below the waste current of this relay . Reliable dropping of the relay should therefore always be guaranteed

so sein.be so.

Der Spannungsabfali am Vorwiderstand R 2 kann bei der Anordnung auch zur Erzeugung eines festen Bezugspotentials für andere Schaltkreise ausgenützt werden. Das Potential am Emitter des TransistorsThe voltage drop at the series resistor R 2 can also be used in the arrangement to generate a fixed reference potential for other circuits. The potential at the emitter of the transistor

»5 T 3 kann außerdem zu weiteren Steuerungszwecken verwendet werden. Es kann ohne zusätzliche Entkopplungsmittel abgegriffen werden.»5 T 3 can also be used for other control purposes. It can be tapped without additional decoupling means.

Ist in Ausnahmefällen die Konstanz des Spannungsabfalles an dem Vorwiderstand R 2 nicht ausreichend, dann kann eine ZenerdiodeZ eingesetzt werden. Da nur geringfügige Stromschwankungen ausgeglichen werden müssen, genügt schon eine Zenerdiode kleiner Leistung. Durch diese Lastkompensation ergibt sich eine ausgezeichnete Spannungskonstanz. If, in exceptional cases, the constancy of the voltage drop across the series resistor R 2 is not sufficient, then a Zener diode Z can be used. Since only minor fluctuations in current have to be compensated for, a low-power Zener diode is sufficient. This load compensation results in excellent voltage constancy.

Die Anordnungen können durch entsprechende Wahl der Polaritäten der Potentiale sowohl mit PNP-als auch mit NPN-Transistoren aufgebaut werden.The arrangements can by appropriate choice of the polarities of the potentials with both PNP and can also be built with NPN transistors.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

I 762820 I 762820 Patentansprüche:Patent claims: Ordnung zor AMeiftrag einerOrder to Aeiftrag one ¹ sm eiaer BefaSebf - S ¹ sm eiaer BefaSebf - p SehJälta
stabülsiertEnSee, yes
stabilized spannung ^r eu^en unsymmetrischen Scbaöiaeis, dadurch gelcenozeicaaet, daß die Teilspannung für den uBSvaanjetriscbea Schaltkreis (T 2, B) über eisen emsprechend bemessenen Vorwiderstand (R 2, Ii 3) aus der Betriebsspan- »» ' * ^f~" und daß einem ~ ¹^—**"voltage ^ r eu ^ en asymmetrical Scbaöiaeis, thereby gelcenozeicaaet that the partial voltage for the uBSvaanjetriscbea circuit (T 2, B) over an appropriately sized series resistor (R 2, Ii 3) from the operating voltage »» '* ^f ~ "and that a ~ ¹ ^ - ** "