DE2221331C3

DE2221331C3 - Elektronischer Folgeschalter mit Halteschaltung

Info

Publication number: DE2221331C3
Application number: DE2221331A
Authority: DE
Inventors: Willy 7103 Schwaigern Minner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Electronic GmbH
Priority date: 1972-04-29
Filing date: 1972-04-29
Publication date: 1981-01-22
Also published as: DE2221331A1; FR2183054B1; JPS4923567A; SE386335B; ES414142A1; DE2221331B2; US3869623A; GB1436947A; IT982759B; NL7305858A; FR2183054A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung negativer Störimpulse bei einem elektronischen Folgeschalter mit Halteschaltung.

Halteschaltungen werden bekanntlich in elektronischen Schaltern eingesetzt und haben die Aufgabe, den durch einen Inouis geschalteten Schalter in dem durch die Richtung des Impulses bedingten Schaltzustand zu halten. Ein positiv gerichteter l.iipuls schaltet z. B. den Schalter »Ein«, und die Halleschaltung hält auch nach Abklingen des Impulses den Scha ;er in der »Ein«-Siellung verriegelt. Ein negativ gerichteter Impuls schäkel in diesem Beispiel den Schalter »Aus«, und die Halleschaltung entriegelt.

An elektronische Folgcschalter. wie diese /. B. in Rundfunk- und Fernsehgeräten /ur elektronischen Umschaltung der Kanäle und Bereiche benutzt werden, wird die Forderung gestellt, daß /. B. positive Impulse auf der Steuerleitung den elektronischen Schalter cinschalien und dieser durch die Halteschaltung verriegelt wird, während negalive Impulse auf der Steuerstrecke den Schalter mehl eniriegeln dürfen. Hierdurch soll sichergestellt werden, daß Stönmpulse. z. B. hervorgerufen durch Einschalten elektrischer Gerate. Funkenübcrschlag der Bildröhre usw.. die Stellung des Folgeschalters mehl beeinflussen.

Zur Lösung dieser Aufgabe isi es bekannt, einen Transistor so vor üer .Steuerstrecke des elektronischen Schalters anzuordnen, daß dieser nur positive Impulse auf die Steuerstrecke durchschaltet (Siromfluß) und negalive Impulse sperrt (.Stromsperrung). Durch die unvermeidlichen Transisiorkapa/itätcn und durch die Tatsache, daß die Steuerstrecke und die Halteschaltung selbst Stönmpulse auffangen können, isi vielfach die Störsicherheit elektronischer Folgeschalter mit Halteschaltung mehl ausreichend. Der Erfindung licgl die Aufgabe zugrunde« bei Folgeschallern mit Halteschaltung die Störsicherheil zu verbessern* Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung vorgeschlagen, daß ein nichilineares Ström/Spannungs-Element parallel zu der vom Halleslrom durchflossenen Steuerstrecke, die den' Eingang des Fölgeschälicrs darslellt, angeordnet ist und daß es in einem Arbeitspunkt mit kleinem differentiellem Widerstand betrieben wird, derart, daß es Für einen Störimpuls einen relativ geringen elektrischen Widerstand darstellt.

Dadurch wird gewährleistet, daß ein unerwünschtes s Störsignal über das Strom/Spannungs-Element abgeleitet wird, so daß der Folgeschalter nicht umgeschaltet weden kann.

Durch das Buch »Elektronik ohne Baiast« von O. Lim an n, 1970, S.73, ist eine Schaltung bekannt,

ίο bei der zum Schutz von Überspannungen dem Eingang eines zu schützenden Verbrauchers eine Zenerdiode parallel geschaltet ist. Die Zenerdiode vermag bei der bekannten Schaltung jedoch nur gegen Oberspannungen zu schützen, die in positive Richtung gehen,

ι .·: dagegen nicht gegen Störungen, die in negative Richtung gehen.

Als nichtlineares Strom/Spannungs-Element eignet sich beispielsweise eine Zenerdiode. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Zenerdiode ein ohmscher Widerstand vorgeschaltet. Dieser ohmsche Widerstand hat die Aufgabe, die Anspruchsempfindlichkeit für die Sollschaltimpulse — positive Impulse — zu gewährleisten.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt zunächst einen Fnlgeschalter mit Halteschaltung, w-'■* er durch den Stand der Technik bekannt ist;

F 1 g. 2 zeigt einen Folgeschalter nach der Erfindung.

Der bekannte, in der Fig. 1 dargestellte Folgeschalter mit Halteschaltung hat die Aufgabe, bei Anlegen eines positiven Impulses am Eingang 11 der Gesamtschaltung den Folgeschalter mit der Lampe 19 einzuschalten und auch nach Abklingen des Impulses eingeschaltet /u halten. Ein später am anderen Eingang 31 angelegter Impuls soll die Lampe 19 wieder löschen und den Folgeschalter mit der Lampe 39 einschal'en und im eingeschalteten Zustand hallen. Nach der F i g. 1 sind dem Folgeschalter mit Haltesc^t>altung jeweils die

■ίο Transistoren 12 b/w. 32 vorgeschaltet, die die Aufgabe haben, einen Impuls nur in eine¹" Richtung durchzulassen. So wird bei der bekannten Schaltung der Fig. 1 beispielsweise nur ein positiver Impuls durchgelassen. Während in der F i g. 1 mit 11 b/w. 31 die Eingänge der Gesamischaltuiv bestehend aus Folgeschalter und Halleschaltung mn vorgeschalteten Transistoren, bezeichnet sind, sind die eigentlichen Eingänge des Fölgeschaltcrs die Eingänge 22 und 42. die im folgenden auch als Steuerstrecke be/eichnei werden.

so Die Gesamischaltung der Fig. 1. bestehend aus Folgcschiilicr. Halteschaller und vorgeschalteten Transistoren als Ventile, hat die Eingänge 11 und 31 an den Basisanschlüssen der Transistoren 12 und 32. deren Kollektoren mit der Betriebsspannung Ho verbunden sind. Ein positiver Impuls. 1. B. am Eingang 11. läßt einen Strom durch die Widerslände 13 und 14 fließen, wodurch eine Spannung an der den Eingang des Folgeschaliers bildenden Steuersirecke 22 mn dem Widersland 14 aufgebaut wird. Diese Spannung bringi

fto den Transistor 15 in den leitenden Zustand. Der Strom des Transistors 15 fließt über die Emklcr-Basis-Strecke des Transistors 16 durch die Diode 17 und durch den Widerstand 18. Der Transistor 16 ist leitend und schaltet die Lampe 19 ein. Der Spannungsabfall zwischen + Un und der Kathode der Diode 17 beträgt ca, 1,2 V, nämlich 2 ■ Utir. bei Siliziumhalbleitern, und öffnet den Transistor 20, Dessen Strom ist durch den Widerstand 21 bestimmli der durch den Widerstand 14 fließt und an der

Steuerstrecke 22 eine Spannung erzeugt, die den Schalter eingeschaltet hält, auch wenn der Impuls abgeklungen ist. Ein nun an den Eingang 31 gelegter positiver Impuls läßt durch den Transistor 32 einen Strom über die Widerstände 33 und 34 fließen. Ist die dadurch erzeugte Spannung an der Steuerstrecke 42 mit dem Widerstand 34 geringfügig größer als die Spannung um Widerstand 18, zuzüglich der Anlaufspannung Ubi des Transistors 35, so wird durch diesen Transistor 35 Strom fließen, der die Spannung am Widerstand 18 erhöht, wodurch der Strom im Transistor 15 abnimmt und der Folgeschalter mit der Lampe 19 abschaltet. Der Strom des Transistors 35 fließt über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 35, die Diode 37 und, wie bereits ausgeführt, über den Widerstand 18. Der Transistor 36 ist leitend und schaltet die Lampe 39 ein. Der Spannungsabfall zwischen -I- Ub und der Kathode der Diode 37 öffnet den Transistor 40, dessen Strom, bestimmt durch den Widerstand 41, in vorbeschriebener Weise eine Spannung an der Steuerstrecke 42 aufbaut und den Folgeschaker in eingeschaltetem Zustand hält.

Gelangt ein negativer Störimpuls auf de·: Eingang 31. so kann dieser über die Basis-Emitter-Sperrkapazität des Transistors 32 und über den Widerstand 33 auf die Steuerstrecke 42 gelangen, bzw. die Steuerstrecke fängt selbst einen negativen Störimpuls auf, so kann bei ausreichender Energie dieses Impulses der Transistor 35 gesperrt werden, und der Schalter schaltet »Aus«. Die erforderliche Störenergie an der Steuerstrecke 42 ist

wobei

η K₄₁

Das gleiche gilt für die Störenergie an der Steuerstrecke 22, wenn der Schalter mit der Lampe 19 eingeschaltet ist.

Die F i g. 2 zeigt eine Schaltung gemäß der Erfindung als Beispiel, wobei mit der F i g. 1 gleiche Schaltelemente mit g'eichcn Zahlen bezeichnet sind. Erfindungsgemäß ist in der F i g. 2 parallel zur Steuerstrecke 22 bzw. 42 ein nichtlineares Strom-Spannungs-Element geschaltet. Dieses Element besteht z. B. aus einer Zenerdiode 23 bzw. 43 in Reihe mit einem relativ niederohmigen Widerstand 24 bzw. 44, der den differentieUen Widerstand der Zenerdiode vergrößert, und einem parallelgeschalteien relativ hochohmigen Widerstand 25 bzw. 45, der den Widerstand der Zenerdiode bei Spannungen, die kleiner als die Zenerspannung sind, vermindert.

Für den Fall, daß durch einen positiven Impuls an 31 der Folgeschalter mit der Lampe 39 »Ein«-gescha!tei

ίο wurde und die Haltespannung an der Basis {./« des Transistors 35 durch Wahl der Zenerdiodenspannung gleich der Spannung U_v. der Fig. 1 ist, beträgt die erforderliche Störenergie N'^_o, zum »Aus«-schalten an der Steuerstrecke 42

- U

se

wobei

— L'. + U_B

Durch die erfindungsgemäße Einschaltung der Zenerdiode 43 mit der Zenerspannung U, und ihrem differentiellen Widerstand R, kann für gleiche Haltespannung U₁A der Widerstand R, + Rt₄ im Vergleich zum Widerstand /?« der F i g. 1 wesentlich verkleinert werden. In der Praxis ergeben sich Werte für R, + /J₄₄, die um den Faktor 20 und mehr kleiner als der Wert für den Widerstand 34 sind, so daß die erforderliche Störenergie, die zum »Ausschalten führt, ebenfalls nach Gleichung (1) und (2) um den Faktor 20 ansteigen muß. Die Störsicherheit der erfindungsgemäßen Schallung ist somit wesentlich gegenüber herkömmlichen Schaltungen verbessert.

Es sei noch erwähnt, daß durch die erfindungsgemäße Schaltung die notwendige Energie für den positiven »Ein«-schaltimpuls nicht um den obenerwähnten Faktor 20 ansteigt, weil der Widerstand 45 bzw. 25 wesentlich hochohmiger gewählt werden kann als der vergleichsweise Widerstand 34 bzw. 14 , so daß vom positiven Steuerimpuls nur eine Spannung am Widerstand 44 bzw. 25 von einigen Zehntelvolt erzeugt worden muß. In der Praxis wird die gleiche Einschaltempfindlichkeit im Vergleich mit der Schaltung nach der Fig. I mit einer 1.5- bis 2fachen Energie für den positiven »Ein«-schaltinipuls erreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

OO O Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Unterdrückung negativer Störimpulse bei einem elektronischen Folgeschalter mit Halteschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichtlineares Strom/Spannungs-EIement parallel zu der vom Haltestrom durchflossenen Steuerstrecke, die den Eingang des Folgeschalters darstellt, angeordnet ist und daß es in einem Arbeitspunkt mit kleinem differentiellem Widerstand betrieben wird, derart, daß es für einen Störimpuls einen relativ geringen elektrischen Widerstand darstellt.

2. Elektronischer Folgeschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtlineares Strom/Spannungs-Element eine Zenerdiode vorgesehen ist.

3. Elektronischer Folgeschalter nach Anspruch 2, dadurch j-.skenn/eichnet, daß der Zenerdiode ein ohmscher Wirlerstand vorgeschaltet ist.