DE2046945C - Elektronische Schalteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Schalteinrichtung zur Anzeige des Ausfalls einer elektrischen Größe unter Verwendung von zwei in einer Mitkopplupgsschaltung betriebenen Komplementärtransistoren, von welchen der eine als Schalttransistor mit seiner Kollektor-Emitterstrecke in den Stromkreis einer Meldeeinrichtung eingeführt ist.

In der Nachrichtentechnik werden Geräte mit wichtigen Aufgaben, wie z. B. Netzgeräte, Trägergeneratoren oder Pilotempfänger durch Überwachungsschaltungen auf einwandfreies Funktionieren geprüft. Im Störungsfalle geben diese Überwachungsschaltungen Alarm, indem sie eine außerhalb des zu überwachenden Gerätes liegende Meldeeinrichtung, wie z. B. eine Alarmlampe, einschalten. Für derartige Schalteinrichtungen kann man an Stelle von Relaiskontakten auch Transistoren verwenden, die zur Abgabe einer Störungsmeldung in die Sättigung gesteuert werden. Diese elektronischen Kontakte versagen jedoch, wenn die Stromversorgung des zu überwachenden Gerätes ausfällt, weil dann der zur Durchsteuerung des Transistors notwendige Basisstrom nicht mehr zur Verfügung steht.

Eine mit Transistoren aufgebaute Schaltungsanordnung zur Signalisierung einer Wechselspannung ist beispielsweise aus der Patentschrift 61 224 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin bekannt. Bei dieser bekannten Schaltung werden zwei in Mitkopplungsschaltung betriebene Komplementärtransistoren beim Auftreten e^:ner Wechselspannung z. B. einer Rufwechselspannung, vom gesperrten in den leitenden Zustand gesteuert, so daß eine vom Kollektorstrom des einen Transistors ^urchflossene Glühlampe aufleuchtet. Durch die spezielle Art der

ίο Schaltung der Komplementärtransistoren, die Kollektorelektrode des einen Tansistors ist jeweils über einen ohmschen Widersland mit der Basiselektrode des anderen Transistors, verbunden, wird erreicht, daß die Transistoren auch nach Abschalten der Wechselspannung leitend bleiben und die Glühlampe somit weiterleuchtet. Dieser Zustand wird erst dann beendet, wenn über eine zusätzliche Klemme und eine Diode positives Potential an die Basis des einen Transistors angelegt wird, wodurch dieser in den ge-

ao sperrten Zustand gesteuert wird. Bei der bekannten Schaltung wird damit eine einmal aufgetretene Wechselspannung so lange signalisiert bzw. durch das Leuchten der Glühlampe angezeigt, bis der Schaltung ein Löschsignal zugeführt wird. Zur Anzeige des

as Ausfalls einer elektrischen Grüße ist eine solche Schaltung aber wenig geeignet, da die Signalgabe durch die Glühlampe nicht mit der Dauer der ankommenden Wechselspannung übereinstimmt. Ferner ist es auch hier so, daß ein Stromversorgungsausfall bei dem Gerät, das die Wechselspannung liefert, einen Ausfall der Wechselspannung zur Folge hat. Damit ist eine Signalgabe ausgeschlossen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Schalteinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und die auch beim Ausfall der Stromversorgung des zu überwachenden Gerätes funktionsfähig bleibt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der andere weitere Transistor der Mitkopplungsschaltung mit seiner Basiselektrode unmittelbar mit der Kollektorelektrode des Schalttransistors, mit seiner Kollektorelektrode unmittelbar mit der Basiselektrode des Schalttransistors und mit seiner Emitterelektrode mit einem Anschluß der Meldeeinrichtung verbunden ist, daß die Kollektor-Emitterstrecke des weiteren Transistors von einem hochohmig»:· Widerstand überbrückt ist und daß ein zur Basis-Emitterstrecke des Schalttransistors parallelgeschaltetes Schaltelement vorgesehen ist, das beim Vorhandensein der elektrischen Größe geschlossen und beim Ausfall der elektrischen Größe geöffnet ist.

Wenn man in dieser Art verfährt, erhält man mit geringem Aufwand an Bauelementen eine Schaltungseinrichtung zur Überwachung von Geräten der elektrischen Nachrichtentechnik, bei der der Schalttransistor seinen Basisstrom über die anzusteuernde Meldeeinrichtung bezieht. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Schalteinrichtung von der Stromversor- gung des zu überwachenden Gerätes unabhängig ist und damit durch deren Ausfall nicht gestört werden kann.

Das Schaltelement, das die Basis-Emitterstrecke des Schalttransistors beim Fehlen einer Störung kurz schließt, wird von dem zu überwachenden Gerät ge steuert. Zu diesem Zweck wird von der zu Überwachenden Größe, beispielsweise einer Versorgungsspannung, einem Pilotsignal oder einer vom Gerät er-

zeugten Schwingung, ein Signal abgeleitet, das geeignet iss, das Schaltelement beim Fehlen einer Störung niederohmig zu machen, so daß die Basis-Emitterstrecke des Schalttransistors kurzgeschlossen wird. Damit wird der Schalttransistor gesperrt. Über die Meldeeinrichtung, beispielsweise eine Alarmlampe, fließt nur der durch den hochohmigen Widerstand bewirkte Strom sowie die Restströme des Schalttransistors und des weiteren Transistors.

Als Schaltelement findet nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Transistor Verwendung, dessen Kollektorelektrode zur Basiselektrode des Schalttransistors geführt ist und der emitterseitig mit dem Emitter des Schalttransistors verbunden ist. Tritt eine Störung auf, so fällt das das Schaltelement steuernde Signal aus, wodurch das Schaltelement ausgangsseitig hochohmig wird. Bei der Verwpndung eines Transistors als Schaltelement wird dieser in diesem Augenblick gesperrt. Dies hat zur Folge, daß ein von der Meldceinrichtung über den hochohmigen Widerstand fließender Strom an die Basis des Schalttransistors gelangt und diesen aussteuert. Dieser Basisstrom erzeugt einen um die Stromverstärkung des Schalttransistors vergrößerten Kollektorstrom, der zum größten Teil in die Basis des weiteren Transistors fließt und hier wiederum verstärkt wird. Hierdurch kippt die Schalteinrichtung vom gesperrten Zustand in den stromdurchlässigen Zustand, wodurch die Meldeeinrichtung betätigt wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht ferner darin, daß die Basis-Emitterstrecke des weiteren Transistors von einem zweiten ohmschen Widerstand überbrückt ist und daß dieser Widerstand in seinem Widerstandswert kleiner als der die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors überbrückende Wider- stand bemessen ist.

Hierdurch wird erreicht, daß die Restströme der Tran_istoren beim Fehlen einer störung genügend klein gehalten werden. Diese Maßnahme ist vor allem dann vorteilhaft, wenn eine Vielzahl von Schalteinrichtungen nach der Erfindung an eine einzige Meldeeinrichtung angeschlossen werden soll. Dieser Fall ist beispielsweise dann gegeben, wenn mehrere Größen eines Systems mit Hilfe gesonderter Schalteinrichtungen überwacht werden sollen, beispielsweise die Ver- sorgungsspannung und zugleich eine von einem Gerät erzeugte Schwingung, wobei außerdem gewährleistet sein soll, daß die Summe aller über die gemeinsame Meldeeinrichtung fließenden Sperrströme nicht in der Lage ist, die Meldeeinrichtung beim Fehlen einer Störung in Funktion zu setzen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Bei der in der Figur gezeigten Schalteinrichtung liegt der Schalttransistor 71 mit seiner Kollektor-Emitterstrecke in Serie zu einer Meldeeinrichtung ME, die beispielsweise eine Signallampe ist. Die Meldeeinrichtung ME wird am Anschluß 3 von der Versorgungsspannung U gespeist und ist an der Klemme 4 mit der Schalteinrichtung verbunden. Die Basiselektrode des Schalttransistors Ti ist mit der Kollektorelektrode eines weiteren Transistors Tl verbunden. Ferner ist die Basiselektrode des weiteren Transistors 7 2 mit der Kollektorelektrode des Schalttransistors 7 1 verbunden.. Der Schalttransistor 7 1 und der weitere Transistor 7 2 sind vom entgegengesetzten Leitfähigkeitst\p. der Schalttransistor

71 ist ein pnp-Transistor, und der weitere Transistor 7 2 ist ein npn-Transistor. Die Kollektor-Emitterstrecke des weiteren Transistors 7 2, der emiüerseitig mit der Klemme 4 verbunden ist, ist von einem hochohmigen Widerstand R 1 überbrückt. Ferner ist zwischen der Basis- und der Emitterelektrode des Transistors 7 2 ein zweiter ohmscher Widerstand R 2 vorgesehen, durch den die Restströme über die Transistoren 71. 7 2 beim Fehlen einer Störung genügend klein gehalten werden. Die Ansteuerung der Schalteinrichtung erfolgt über einen als Schaltelement dienenden Transistor 7 3. dessen Kollektorelektrode mit der Basiselektrode des Transistors 71 verbunden ist. Die Trar.Aioren 71, 7 3 sind emitterseitig verbunden und an das gemeinsame Massepotential 2 der Schalteinrichtung gelegt. iJer Transistor 73 wird an seiner Basiselektrode 1 mit einer von der zu überwachenden Größe abgeleiteten Spannung angesteuert. Die zu überwachende Größe ist bcispeilsweise die Versorgungsspannung oder eine von einem Gerät erzeugte Schwingung.

Im störungsfreien Betrieb, wenn also an der Basiselektrode 1 des Transistors 73 ein Signal anliegt, ist dieser Transistor leitend und damit der Schalttransistor 71 gesperrt. Über die Meldeeinrichtung ME fließt lediglich ein durch den hochohmigen Widerstand R 1 und die Restströme der Transistoren 7 1,

72 bedingter Strom. Dieser Strom liegt weit unterhalb der Grenze, die zur Erregung der Meldeeinrichtung ME erforderlich ist.

Beim Auftreten einer Störung, beispielsweise einem Versorgungsspannungsausfall bei dem zu überwachenden Gerät, entfällt ein Eingangssignal an der Basis 1 des Transistors 7 3. Dadurch wird der Transistor 73 gesperrt, so daß ein von der Versorgungsspannung U der Meldeeinrichtung ME herrührender Strom über den hochohmigen Widerstand R1 in die Basiselektrode des Transistors T1 fließt. Dieser Basisstrom wird gemäß der Stromverstärkung des Schalttransistors 71 verstärkt und fließt zum größten Teil in die Basiselektrode des weiteren Transistors 7 2 und wird wiederum verstärkt. Hierdurch kippt die Schalteinrichtung bei geeigneter Dimensionierung der Widerstände R 1 und R 2 vom gesperrten Zustand in den voll leitenden Zustand.

Dabei ist der Widerstand R1 beispielsweise so hochohmig gewählt, daß der Schalttransistor 71 beim Auftreten einer Störung durch den über den Widerstand R1 fließenden Strom sicher angesteuert wird.

Der Widerstand R 2 bewirkt in erster Linie, daß die Restströme der Transistoren Γ1 und 7 2 genügend k1«*in gehalten werden, so daß auch bei einer Mehrzahl von Schalteinrichtungen nach der Erfindung, die mit einer einzigen Meldeeinrichtung ME zusammenwirken, gewährleistet ist, daß die Meldeeinrichtung ME beim Fehlen einer Störung nicht erregt wird. Ferner darf der Widerstand Rl nur so niederohwüg sein, daß der Basis-Emitterstrom des Transistors Tl für dessen sichere Durchsteuerung ausreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektronische Schalteinrichtung zur Anzeige des Ausfalls einer elektrischer. Größe unter Verwendung von zwei in einer Mitkopplungsschaltung betriebenen Komplementärtransistoren, von welchen der eine als Schalttransistor mit seiner Kcllektor-Emitterstrecke in den Stromkreis einer Meldeeinrichtung eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der andere weitere Transistor (T 2) der Mitkopplungsschaltung mit seiner Basiselektrode unmittelbar mit der Kollektorelektrode des Schalttransistors (Tl). mit seiner Kollektorelektrode unmittelbar mit der Basiselektrode des Schalt'.ransistors (Tl) und mit seiner Emitterelektrode mit einem Anschluß (4) der Meldeein lung verbui.Jen ist, daß die Kollektor-Emitfe» strecke des weiteren Transistors (T 2) von einem hochohnägen Widerstand (R 1) überbrückt ist i.nd daß ein zur Basis-Emitterstrecke des Schalttransistors (Tl) parallelgeschaltetes Schaltelement vorgesehen ist, das beim Vorhandensein der elektrischen Größe geschlossen und beim Ausfall der elektrischen Größe geöffnet ist.

2. Elektronische Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis-Emitterstrecke des weiteren Transistors (T 2) von einem zweiten ohmschen Widerstand (R 2) überbrückt ist und daß dieser Widerstand in seinem Widerstandswert kleiner als der die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors (T 2) überbrükkende Widerstand (R 1) bemessen ist.

3. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltelement ein Transistor (T3) vorgesehen ist, dessen Kollektorelektrode zur Basiselektrode des Schalttransistors (Tl) geführt ist und daß beide Transistoren (T 1), (T 3) emitterseitig verbunden sind.