DE1905560B2

DE1905560B2 - Baustein fur ein elektronisches Schaltsystem

Info

Publication number: DE1905560B2
Application number: DE19691905560
Authority: DE
Inventors: Franz 7441 Zizishausen Schauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-08-21
Filing date: 1969-02-05
Publication date: 1973-09-20
Also published as: DE1905560A1

Description

tor des zweiten Transistors kann über einen Wider- steinen gemeinsamen Schaltteü-Baustein verbunden stand mit der Basis des ersten Transistors verbunden sind, der den Steuereingang aufweist Dabei kann der sein. Schaltteil-Baustein nebtn dem Steuereingang einen

Der erfindungsgemäß ausgebildete Baustein ist so Arbeitskontaktausgang und einen Ruhekontaktausaufgebaut, daß sich mit ihm alle Schaltelemente eines 5 gang aufweisen, die mit den Kollektoren gesonderter Schaltsystems, unabhängig von ihrer logischen Funk- und unterschiedlich gepolter Transistoren verbunden tion im System, also beispielsweise in ihrer Funktion sind.

als UND-, ODER-, Kippschaltelement oder als Re- Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der

lais, üurch gleichartige elektronische Bausteine bil- nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der den lassen, die analog mechanischen Schaltern, also io Zeichnung, auf der verschiedene Ausführungsbeibeispielsweise den Arbeits- oder Ruhekontakten von spiele von Bausteinen dargestellt sind. Im einzelnen Relais, direkt in die Strompfade der Schaltung gemäß zeigt

dem Stromlaufplan der Schaltung gelegt sind. Die Fig. 1 eine als Baustein ausgebildete Relaisersatz-

Bausteine werden mit ihrem Strompfadeingang und schaltung mit einem Arbeitskontakt, ihrem Strompfadausgang analog einem mechanischen 15 Fig. 2 eine als Baustein ausgebildete Relaisersatz-Schalter als elektronische Arbeits- oder Ruhekon- schaltung mit einem Arbeitskontakt für höhere Leitakte in einen Strompfad entsprechend dem Strom- stung,

laufplan der Schaltung gelegt. Die gegenseitige Ab- Fig. 3 eine als Baustein ausgebildete Relaisersatz-

hängigkeU der als gleichartige Bausteine ausgebilde- schaltung mit einem Ruhekontakt, ten Schaltelemente des Systems, entsprechend bei- ao F i g. 4 eine als Baustein ausgebildete Relaisersatzspielsweise einer UND- oder ODER-Funktion, läßt schaltung mit einem Ruhekontakt für höhere Leisich dabei durch eine einfache Verbindung des stung,

Strompfadausgangs eines der Bausteine mit dem F i g. 5 eine Relaisersatzschaltung in Bausteinform

Steuereingang eines oder mehrerer anderer Bausteine für mehrere Arbeits- und Ruhekontakte, herstellen. Soll die Steuerung der elektronischen 25 F i g. 1 zeigt einen Baustein 120, der eine Ersatz-Kontakte über eine Zeitstufe erfolgen, wird die Zeit- schaltung für ein Relais mit einem Arbeitskontakt stufe an den Steuereingang des entsprechenden elek- enthält. Dieser Baustein ersetzt also ein Relais mit tronischen Bausteines gelegt. einem Arbeitskontakt. Er enthält zwei Transistoren

Bausteine gemäß der Erfindung gewähren also den 121 und 122, von denen der eine ein pnp- und der V ,rteil, daß sich mit ihnen auch von einem Nicht- 30 andere ein npn-Transistor ist und der erste Transielektrofachmann an Hand des allgemein üblichen stör 121, zu dessen Basis der Steuereingang 123 des Stromlaufplans eine Steuerschaltung zusammenset- Bausteins führt, den der Magnetwicklung eines Rezcn läßt, ohne daß dabei schwierige Überlegungen lais entsprechenden Schaltteil der Schaltung bildet, angestellt werden müßten, welche der im Stromlauf- während der Transistor 122 den einem mechanischen ρ,-.ji im Ersatzschaltbild dargestellten Schalter zu 35 Arbeitskontakt entsprechenden Kontaktteil der UND- oder ODER-Schaltstufen zusammengefaßt Schaltung bildet. Dieser Kontaktteil wird in einen zu werden und wie diese einzelnen Schaltstufen zur Er- schaltenden Stromkreis gelegt, der über den Eingang zielung des gewünschten Programmablaufs miteinan- 124 und den Ausgang 125 und damit über die bmitder verbunden werden müssen. Es hat sich gezeigt, ter/Kollektor-Strecke des Transistors 122 geführt ist. dab mit einem elektronischen Schaltsystem gemäß 40 Der Strompfadeingang 124 ist bei diesem Baustein der Erfindung schwierige kombinierte Steuerschal- 120 also über eine richtungsbestimmende Diode und tungen mit einem geringeren Aufwand an Schal- (nicht unbedingt) über einen Widerstand emitterseitig "hm- Zementen und nicht zuletzt mit einem v.esent- an den Transistor 122 gelegt. Um den Baustein kurzl,:h geringeren Zeitaufwand für die Projektierung schlußfest zu gestalten, ist der Transistor IZZ des der Steuerschaltung hergestellt werden können. 45 Schaltteils des Bausteins 120 außerdem mit einem

Die als elektronische Kontakte wirkenden elektro- Rückkopplungswiderstand 126 versehen, nis'-hen Bausteine können in Abhängigkeit von ihrer Durch Anlegen eines Steuersignals an den Steuer-

\ ..rwendung in Steuerstrompfaden oder in Arbeits- eingang 123 des Bausteins 120 wird der Transistor sirompfaden mit verschiedenen Arten von kontaktlo- 121 im Schaltteil des Bausteines 120 so beeinflußt, sen Schaltelementen, insbesondere aktiven Halb- 50 daß die Potentialänderung an der Basis des Transileiterelementen, versehen sein. Bei einer bevorzugten stors 122 im Kontaktteil des Bausteins diesen Transi-Ausführungsform der Bausteine werden wieder han- stör 122 öffnet und damit entsprechend einem Ardelsübliche pnp- und npn-Transistoren verwendet. beitskontakt eines Relais über seine Emitter/Kollek-Dabei kann vorteilhafterweise der Kollektor des tor-Strecke ein Strompfad zwischen dem Eingang zweiten Transistors über einen Widerstand oder di- 55 124 und dem Ausgang 125 des Bausteins geschlossen rekt mit der Basis eines dritten Transistors verbun- wird.

den sein, der in an sich in bekannter Weise nach Art Fig. 2 zeigt einen Baustein 120, der ebenfalls

einer Treiberstufe als Vortransistor zu dem als Lei- eine Ersatzschaltung für ein Relais mit einem Arstungstransistor wirkenden ersten Transistor geschal- beitskontakt enthält. Im Gegensatz zu dem Baustein tet ist. 60 120 ist dieser Baustein jedoch für das Schalten grö-

Erfindungsgemäß ausgebildete Bausteine lassen ßerer Leistungen mit einem Leistungstransistor 122' sich auch gliedern, indem der erste Transistor in in seinem Kontaktteil ausgebildet, der über einen einem gesonderten Teilbaustein angeordnet ist, der Vortransistor 127' geschaltet wird. Der Schaltteil des den Strompfadeingang und den Strompfadausgang Bausteins 120' weist wie der Baustein 120 nur einen und einen Anschluß aufweist, über welchen er an 65 einzelnen Transistor 121'auf.

eine von zwei Sammelleitungen des Schaltungssy- F i g. 3 zeigt einen Baustein 130, der die Ersatz-

stems angeschlossen ist, die jeweils für mehrere Teil- schaltung eines Relais mit einem Ruhekontakt entbausteine vorgesehen sind und mit einem allen Bau- hält. Sein Schaltteil enthält zwei Transistoren

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und 132, die bewirken, daß beim Auftreten eines die ähnlich wie der Kontaktteil des Bausteins 120 Steuersignals am Steuereingang 133 des Bausteins (Fig. 1) aufgebaut, jedoch mit einem Einweggleich- 130 ein Transistor 136 im Kontaktteil des Bausteins richter 171 im Steuerweg versehen sind. Je nachdem, gesperrt wird, also analog dem Ruhekontakt eines ob ihr Steuereingang 172 an die Arbeitskontakt-VerRelais den über seine Emitter/Kollektor-Strecke ge- 5 teilerschiene 150 oder die Ruhekontakt-Verteilerführten Strompfad zwischen einem emitterseitigen schiene 160 angeschlossen wird, wirken diese Teil-Eingang 134 und einem Ausgang 135 sperrt. bausteine 170 als Arbeitskontakt oder als Ruhekon-

F i g. 4 zeigt einen Baustein 130' mit der Ersatz- takt, wird also bei einer Aktivierung des Schaltteilschaltung für ein Relais mit einem Ruhekontakt, das bausteins 140 der über ihren Eingang 173 und ihren wie der Baustein 120' für das Schalten größerer Lei- io Ausgang 174 geführte Stromkreis geöffnet oder gestungen ausgebildet und in seinem Kontaktteil einen schlossen.

Leistungstransistor 136' aufweist, der über einen Mit elektronischen Bausteinen und einem elektro-Vortransistor 137' geschaltet wird. Beim Anlegen nischen Schaltungssystem gemäß der Erfindung läßt eines Steuersignals an den Eingang 133' wird also sich die Projektierung und außerdem der Aufbau von der Strompfad zwischen dem Eingang 134' und dem 15 Steuerschaltungen wesentlich vereinfachen. Die Bau-Ausgang 135' des Bausteins 130' gesperrt. steine lassen sich sehr preiswert herstellen, und durch

Fig. 5 zeigt nun eine Ersatzschaltung für ein Re- eine einfache Zusammensetzung solcher Bausteine

lais mit mehreren Kontakten in Bausteinform. Sie be- können Schaltungen, die alle Arten von möglichen

steht aus einem Schaltteilbaustein 140, der an eine logischen Schaltungsbedingungen erfüllen können,

Gleichstromversorgungsquelle angeschlossen ist und 20 aufgebaut werden, auch beispielsweise Kippstufen,

einen Steuereingang 141 aufweist. Der Schaltteilbau- Die entsprechenden Anschlüsse der Steuereingänge

stein 140 weist einen Arbeitskontaktausgang 142 und an die Strompfadausgänge anderer Bausteine oder an

einen Ruhekontaktausgang 143 auf, die jeweils mit die Ausgänge zusätzlicher Steuerstufen, beispiels-

einer Arbeitskontakt-Verteilerschiene 150 bzw. einer weise Zeitstufen, läßt sich leicht ausführen und auch

Ruhekontakt-Verteilerschiene 160 verbunden sind. 25 leicht verständlich angeben, so daß der Aufbau der

An diese beiden Verteilerschienen 150 und 160 las- Steuerschaltungen auch von Personen vorgenommen

sen sich beliebig viele Teilbausteine 170 anschließen, wurden kann, die keine Elektronikfachleute sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Elektronische Steuerschaltungen für Maschinen Patentansprüche: von Vorrichtungen sind auf allen technischen Gebie ten bereits seit langem in Verwendung. Sie dienen

1. Baustein für ein elektronisches Schaltsystem, häufig als Ersatz für frühere Steuerschaltungen, bei insbesondere für elektronische Steuerschaltungen 5 denen mit Hilfe von Schaltrelais mit mechanischen von Maschinen, vorgesehen für den direkten Ein- Arbeits- oder Ruhekontakten die Steuerung der Mabau in den Strompfad einer Schaltung ohne Be- schinen oder VorrichtuBgen bewirkt worden ist. rücksichtigung der Potentiallage an der Einbau- Elektronische Steuerelemente, insbesondere Transistelle, dadurch gekennzeichnet, daß er stören, erlauben Schaltungen frei von mechanischen einen Strompfadeingang (124; 134), einen io Kontakten mit den bekannten Vorteilen der größeren Strompfadausgang (125; 135), einen Steuerein- Schaltgeschwindigkeit und der geringeren Steuerleigang (123; 133) und einen Masseanschluß (—) stung.

aufweist, daß zwischen den Strompfadeingang In der Praxis hat jedoch die Einführung elektroni-

und den Strompfadausgang die Emitter/Kollek- scher Steuerschaltungen die Projektierung von Steutor-Strecke eines ersten Tiunsistors (122; 136) i₅ erschaltungen für Maschinen insofern erschwert, als geschaltet ist und daß der Steuereingang 123; zum Aufbau dieser Schaltungen ein Elektronikfach- 133) mit der Basis eines zweiten Transistors mann erforderlich geworden ist. Bei der Ausbildung (121; 131) verbunden ist, dessen Emitter an den der elektronischen Schaltungen ging dabei die EntMasseanschluß ( —) gelegt ist und dessen Kollek- wicklung zur Ausbildung ausgeprägter Schaltetufer., tor indirekt mit der Basis des ersten Transistors _ao die jeweils bestimmte logische Bedingungen erfüllen, (122; 136) verbunden ist. insbesondere sogenannte UND-Stufen oder ODER-

2. Baustein nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Stufen. Bei der Projektierung der heute gebräuchlizeichnet, daß der erste Transistor (122; 136) chen elektronischen Steuerschaltungen wird zunächst einen Rückkopplungswiderstand (126) zwischen an Hand des erforderlichen Steuerprogramms, das Emitter und Basis aufweist. 25 mit Hilfe dieser Schaltung abgewickelt werden soll,

3. Baustein nach Anspruch 1, dadurch gekenn- eine Analyse des Programms nach den einzelnen lozeichnet, daß der Kollektor des zweiten Transi- gischen Bedingungen, die es erfüllen muß, durchgestors (121) über einen Widerstand mit der Basis führt und dementsprechend ein Aufbau der Schaldes ersten Transistors (122) verbunden ist. rung aus einzelnen logischen Schaltungsstufen ange-

4. Baustein nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 30 strebt. Je umfangreicher das Steuerprogramm wird, zeichnet, daß der Kollektor des zweiten Transi- desto schwieriger wird auch die Projektierung der stors (121') über einen Widerstand oder direkt Steuerschaltung als Zusammensetzung einzelner logimit der Basis eines dritten Transistors (127') ver- scher Schaltstufen, und es ergeben sich Steuerschalbunden ist, der in an sich bekannter Weise nach tungen mit einem komplizierten Aufbau aus Haupt-Art einer Treiberstufe als Vortransistor zu dem 35 stufen und zahlreichen Querverbindungsstufen.

als Leistungstransistor wirkenden ersten Transi- Es ist bereits bekannt, elektronische Schaltungs-

stor (122) geschaltet ist. teile zu einzelnen Bausteinen zu kombinieren, die

5. Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, auch Transistoren als elektronische Schalter aufweidadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor sen. Alle diese bekannten Schaltungen und Bausteine (122) in einem gesonderten Teilbaustein (170) 40 können jedoch nicht unabhängig von der Potentialangeordnet ist, der den Strompfadeingang (173) lage einer Einbaustelle eingesetzt werden. Dies gilt und den Strompfadausgang (174) und einen An- auch für einen Baustein nach der deutschen Auslegeschluß (173) aufweist, über welchen er an eine schrift 1 048 946, bei dem es sich um eine spezielle von zwei Sammelleitungen (Arbeitskontaktleitung Schaltungsanordnung zur Berücksichtigung der 150, Ruhekontaktleitung 160) des Schaltungssy- 45 Blindwiderstandskomponente eines Verbrauchers stems angeschlossen ist, die jeweils für mehrere handelt, dem über einen Transistor Leistung zuge-Teilbausteine (170) vorgesehen sind und mit führt werden soll.

einem allen Teilbausteinen (170) gemeinsamen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Schaltteilbaustein (140) verbunden sind, der den Baustein für ein elektronisches Schaltungssystem zu Steuereingang (141) aufweist. 50 schaffen, der sich unter bloßer Berücksichtigung der

6. Baustein nach Anspruch 5, dadurch gekenn- Anordnung von Schalterstellen im Stromlaufdiazeichnet, daß der Schaltteilbaustein (140) neben gramm zusammen mit anderen gleichen oder gleichdem Steuereingang (141) einen Arbeitskontakt- artigen Bausteinen zu einer Steuerschaltung kombiausgang (142) und einen Ruhekontaktausgang nieren läßt, unabhängig von der Potentiallage der (143) aufweist, die mit den Kollektoren gesonder- 55 Schaltung an der betreffenden Einbaustelle.

ter und unterschiedlich gepolter Transistoren ver- Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß da-

bunden sind. durch gelöst, daß der Baustein einen Strompfadein

gang, einen Strompfadausgang, einen Steuereingang und einen Masseanschluß aufweist, daß zwischen

60 dem Strompfadeingang und dem Strompfadausgang

die Emitter/Kollektor-Strecke eines ersten Transistors geschaltet ist und daß der Steuereingang mit

Die Erfindung betrifft einen Baustein für ein elek- der Basis eines zweiten Transistors verbunden ist, tronisches Schaltsystem, insbesondere für elektroni- dessen Emitter an den Masseanschluß gelegt ist und sehe Steuerschaltungen von Maschinen, vorgesehen 65 dessen Kollektor indirekt mit der Basis des ersten für den direkten Einbau in den Strompfad einer Transistors verbunden ist. Der erste Transistor kann Schaltung ohne Berücksichtigung der Potentiallage zweckmäßig einen Rückkopplungswiderstand zwian der Einbaustelle. sehen Emitter und Basis aufweisen, und der Kollek-