DE3514699A1

DE3514699A1 - Integrierbare schaltungsanordnung zum steuern der abschaltspannungsaenderungsgeschwindigkeit von nichtgenerativen spannungsgesteuerten halbleiterschaltern

Info

Publication number: DE3514699A1
Application number: DE19853514699
Authority: DE
Inventors: William Jeral Schenectady N.Y. Laughton
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1984-04-27
Filing date: 1985-04-24
Publication date: 1985-11-07
Also published as: GB2158314A; GB8508865D0; JPS60259020A; BR8502083A; BE902276A; NL8501133A; US4591734A; FR2563669A1

Description

General Electric Company

Integrierbare Schaltungsanordnung zum Steuern der Abschaltspannungsänderungsgeschwindigkeit von nichtregenerativen, spannungsgesteuerten Halbleiterschaltern

Die Erfindung bezieht sich auf Leistungsschalt-Halbleiter und betrifft insbesondere eine neue integrierbare Schaltungsanordnung zum gesteuerten Ausschalten von nichtregenerativen spannungsgesteuerten Leistungshalbleiter-Vorrichtungen, wie beispielsweise Feldeffekttransistoren, Oberflächentransistoren (IGT oder insulated-gate-transistoren) und ähnliches.

Es ist bekannt, die Zeit, die eine nichtregenerative Leistungsschalt-Halbleitervorrichtung in dem "aktiven Bereich" verbringt, zu minimieren, um eine übermäßige Verlustleistung in dieser Vorrichtung zu verhindern. Wenn spannungsgesteuerte, nichtregenerative Halbleiter, wie beispielsweise Leistungsfeldeffekttransistoren (FETs), Oberflächentransistoren (IGTs) und ähnliches, zum Steuern des Stromflusses durch eine Last verwendet werden, wird die Verlustleistung minimiert, indem die Vorrichtung so schnell wie möglich aus einem Voll-Ein-Zustand in einen Voll-Aus-Zustand geschaltet wird, und zwar unter Berücksichtigung der maximalen Grenzwerte für dV/dt.

Eine besonders brauchbare Schaltungsanordnung zum schnellen Einschalten einer spannungsgesteuerten Leistungsschalt-Vorrichtung und zum Ausschalten des Laststromflusses durch die

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Vorrichtung in einer zeitgesteuerten Weise ist in der deutschen Patentanmeldung P 34 20 008 angegeben. Eine derartige schnell einschaltende, gesteuert ausschaltende Schaltungsanordnung ist in Fig. 1 gezeigt. Kurz gesagt, ist in der Schaltungsanordnung 10 die Source/Emitter-Elektrode einer FET/IGT-Leistungsvorrichtung 11 an einem Steueranschluß 10a mit einem gemeinsamen Potential verbunden. Die Steuerelektrode der Vorrichtung 11 ist mit dem Steueranschluß 10b der Schaltungsanordnung verbunden und empfängt ein Einschalt- oder Ausschaltsignal in Abhängigkeit von dem einen von zwei möglichen Zuständen einer Eingangsspannung Ve an einem Eingangsschluß 10c in bezug auf den gemeinsamen Anschluß 10a. Das Eingangssignal steuert die Leitung eines Laststromes I_T von einer Gleichspannungsguelle 12 mit der Amplitude V_c über einen Lastwiderstand 14 mit der Größe R_. Eine Kollektor/Anoden-Spannung einer zugehörigen Schaltvorrichtung wird an einem Anschluß 1Od der Schaltungsanordnung mit einer Größe in Abhängigkeit von der Größe des Laststroms gebildet. Die Schaltungsanordnung 10 wird an einem fünften Anschluß 10e aus einer Quelle mit einem Betriebspotential der Größe +V gespeist. Die in der vorgenannten deutschen Patentschrift 34 20 008 angegebene Schaltungsanordnung verwendet eine logische Invertierungseinrichtung 16, deren Eingang mit der Steuerspannungs-Eingangsklemme 1Oc und deren Ausgang mit der Steuerelektrode 18a einer bidirektionalen Leitfähigkeitssteuereinrichtung 18 verbunden ist. Die Einrichtung mit gesteuerter Leitfähigkeit ist zwischen die Anschlüsse 10b und 10e geschaltet. Die Emitterelektrode eines PNP-Transistors 20 ist mit dem Anschluß 10b verbunden, während dessen Kollektorelektrode mit dem Ausgang des Inverters 16 verbunden ist und die Basiselektrode ist sowohl mit der Kollektorelektrode eines NPN-Transistors 22 und dem einen Anschluß eines integrierenden Kondensators 23 verbunden. Der andere Anschluß des integrierenden Kondensators 23 mit der Kapazität C1 ist mit dem gemeinsamen Potential der Schaltungsanordnung verbunden. Die Emitterelektrode des Transistors 22 ist über eine Reihenschaltung aus einem Kopplungskondensator 24 und einem Reihenwiderstand 25 mit dem Kollektor/Anoden-Spannungsanschluß 10d der Schaltvorrichtung und ferner über

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einen Emitterwiderstand 26 mit dem gemeinsamen Potential der Schaltungsanordnung verbunden. Der Eingangsanschluß 10c ist über einen Reihenvorspannwiderstand 27 mit der Basiselektrode des Transistors 22 verbunden, dessen Basis über eine Reihenschaltung aus einem zweiten Vorspannwiderstand 28 und einer Temperaturkompensationsdiode 29 mit dem gemeinsamen Potential der Schaltungsanordnung verbunden ist. Die Schaltungsanordnung 10 gemäß der deutschen Patentanmeldung P 34 20 008 verwendet den Transistor 22 als eine Stromquelle zum Entladen des Kondensators 23, um eine Rampen- bzw. Sägezahnspannung zu erzeugen, und sie verwendet den Kondensator 24 als einen differenzierenden Kondensator. Wenn im Betrieb die Eingangsspannung V auf einem niedrigen Wert, im wesentlichen Null ist, ist der Transistor 22 ausgeschaltet und der Kondensator 23 ist nicht entladen durch den Transistor 22. Der Ausgangswert des Invertierers 16 ist auf einem hohen Wert bzw. einer logischen Eins, wodurch die Einrichtung 18 durchgeschaltet ist, um die Gateelektrode der Schaltvorrichtung 11 im wesentlichen auf das hohe Betriebspotential +V zu ziehen. Gleichzeitig werden sowohl die Emitter- als auch Kollektorelektroden des Transistors 20 auf einen hohen Wert gezogen, wodurch ein Basisstrom von der Basiselektrode des Transistors 20 fließen kann und den Kondensator 23 im wesentlichen auf die Betriebsspannung +VV auflädt. Somit wird die Schaltvorrichtung 11 durchgeschaltet und es fließt ein Laststrom I₁. von der Quelle 12 durch den Lastwiderstand 14 und die Vorrichtung 11. Wenn die Eingangsspannung V an dem Eingangsanschluß 1Oc auf einen hohen Wert

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+V ansteigt, wird der Ausschaltzyklus eingeleitet, indem der Transistor 22 in seinen leitenden Zustand vorgespannt wird, um die Entladung des Kondensators 23 über den Widerstand 26 zu beginnen. Zur gleichen Zeit fällt die Ausgangsgröße des Invertierers 16 auf einen kleinen Wert, wodurch die Vorrichtung 18 gesperrt wird und gleichzeitig die Spannung am Kollektor des Transistors 20 auf einen kleinen Spannungswert (im wesentlichen Null) fällt. Die Steuerspannung der Schaltvorrichtung am Anschluß 10b beginnt mit einer ersten Geschwindigkeit zu fallen, bis die Sättigungsschwellwertspannung V„ __T._T erreicht wird und an diesem Schwellwert beginnt

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der Laststrom I abzunehmen. Die Verkleinerung des Laststroms sorgt für eine proportionale Änderung in der Spannung am Anschluß 1Od; die zeitliche Änderung der Spannung am Anschluß 1Od sorgt für einen proportionalen Stromfluß durch den Kondensator 24 und den Widerstand 25. Dieser Rückführungsstrom fließt auch durch den Emitterwiderstand 26 und verkleinert den durch den Transistor 22 fließenden Strom, so daß jede Vergrößerung der Spannung der Vorrichtung im Verhältnis zur Laststromänderung die Entladungsgeschwindigkeit des Kondensators 23 verlangsamt und die Änderungsgeschwindigkeit der Spannungsabsenkung der Schaltvorrichtung am Anschluß 10b verkleinert, während jede Verkleinerung der Vorrichtungsspannung/Laststrom-

ο ff Q C! f* Π TaT T TT\ f^ "f CT Ic (-* "Ϊ "f""

änderung ^yaie Entlacttingsgeschwindigkeit des Kondensators 23 beschleunigt und die Änderungsgeschwindigkeit der Spannungsabsenkung der Schaltvorrichtung am Anschluß 10b vergrößert. Auf diese Weise wird die zeitliche Änderung der Ausschaltspannung der Vorrichtung dV/dt etwa konstant gehalten während der tatsächlichen Ausschaltung bzw. Sperrung des. Stroms, der durch die gesteuerte Schaltungsanordnung der Vorrichtung 11 fließt. Zu einer späteren Zeit, wenn die Leitungsschwellwertspannung V. der Vorrichtung 11 erreicht ist, ist der Laststrom I_T im wesentlichen auf Null abgefallen, und dessen zeitliche Änderung führt den durch den Kondensator 24 und den Widerstand fließenden Strom im wesentlichen auf Null zurück, wodurch der durch den Transistor fließende Strom vergrößert wird und eine Vergrößerung der Ladung des Kondensators 23 und der Abfallgeschwindigkeit der Spannung am Anschluß 10b auftritt. Nachdem also der Leitungsschwellwert erreicht ist, nimmt die Steuerspannung am Anschluß 10b mit einer größeren Geschwindigkeit ab, bis die Spannung am Anschluß 10b im wesentlichen auf dem gemeinsamen Potential der Schaltungsanordnung ist.

Somit wird deutlich, daß nicht nur das Verhältnis des Wertes der Kondensatoren 23 und 24 im wesentlichen konstant gehalten werden muß, sondern daß auch der absolute Kapazitätswert von jedem der Kondensatoren 23 und 24 innerhalb relativ enger Toleranzen gehalten werden muß, um die gewünschte dV/dt-Geschwindigkeit zu erreichen. Es wird ferner deutlich, daß der

Kondensator 24 bis zum vollen Wert V der Quellenspannung arbeiten muß. So kann zwar die Schaltungsanordnung 10 in einer hybriden oder teilweise integrierten Form gefertigt werden, es ist aber häufig notwendig, daß der Hochspannungs-Rückführungskondensator 24 eine separate Komponente ist, deren Kapazitätswert und Nennspannung für die jeweilige Verwendung gewählt ist. Es wird auch deutlich, daß die Schaltungsanordnung 10 nicht einfach implementierbar ist in die billige CMOS-Technologie integrierter Schaltungen und nicht die gesamte Schaltungsanordnung (mit Ausnahme der nichtregenerativen Leistungsschaltvorrichtung 11yder Quelle 12 und der Last 14) in einer einzigen integrierten Komponente enthalten kann.

Es wäre somit sehr erstrebenswert, eine schnell einschaltende/ gesteuert sperrende Schaltungsanordnung zum Steuern einer nichtregenerativen Leistungsschaltvorrichtung oder Vorrichtungen zu schaffen, die in billiger CMOS-Technologie hergestellt werden kann und die keine nicht-integrierbaren Komponenten der Steuerschaltung aufweist.

Es ist demzufolge eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue integrierbare Schaltungsanordnung zum Steuern der Ausschaltzeitänderung dV/dt der Spannung über einer nichtregenerativen Leistungsschaltvorrichtung zu schaffen, die den Stromfluß durch eine Last aus einer zugeordneten Quelle steuert.

Erfindungsgemäß verwendet eine integrierbare Schaltungsanord-

geschv7indigkeit nung zum Steuern der AusschaltzeitspannungsänderungsMdV/dt) einer nichtregenerativen Leistungsschaltvorrichtung, wie beispielsweise ein FET, ein IGT oder ähnliches, ein einziges kapazitives Element zusammen mit einer ersten Stromquelle, um ein Mittel zum Erzeugen einer Sägezahn- bzw, Rampenspannung nur dann zu bilden, wenn ein Rampengeneratoranschluß von einem gemeinsamen Potential der Schaltungsanordnung getrennt ist, und sie verwendet eine zweite Stromquelle und eine Vorrichtung mit gesteuerter Leitfähigkeit, um ein Steuerelektroden-Treibersignal an die Leistungsschaltvorrichtung zu liefern. Die KoI-

lektor- bzw. Anoden/Source bzw. Kathodenspannung von jeder von wenigstens einer Leistungsschaltvorrichtung wird in gedämpfter Form einem anderen Eingang des Rampenspannungsgenerators zugeführt, um die zeitliche Lastspannungsänderung während der Laststromabschaltung zu steuern.

In gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispielen steuert die voll-integrierbare schnell einschaltende/gesteuert ausschaltende Schaltungsanordnung wenigstens eine spannungsgesteuerte Leistungsschaltvorrichtung in entweder unipolaren (DC) oder bipolaren (AC) Quellen/Lastschaltungen.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung von einer schnell einschaltenden/gesteuert ausschaltenden Schaltungsanordnung gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung von einer vollintegrierbaren Schaltungsanordnung zum Steuern der Ausschaltung einer nichtregenerativen Leistungsschaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2a

bis 2e sind zeitliche Darstellungen der Signalkurvenformen an verschiedenen Punkten in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung von einer vollintegrierbaren Schaltungsanordnung zum Steuern der Schnelleinschaltung/Ausschaltsteuerung von mehreren nichtregenerativen Leistungsschaltvorrichtungen zum Steuern des Wechselstromflusses durch eine Last.

In Fig. 2 ist ein erstes, gegenwärtig bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer integrierbaren Schaltungsanordnung 30 mit gesteuerter Ausschaltung dargestellt zum Steuern der zeitlichen Änderung der Kollektor- bzw. Anoden/Quellen-Kathodenschaltung einer nichtregenerativen Leistungsschalteinrichtung 11 in einem Stromkreis, in dem eine Last 14 mit einer Gleichspannungsquelle 12 in Reihe geschaltet ist. Die Schaltungsanordnung 30 verwendet einen ersten, im wesentlichen konstanten Stromgenerator 32 zum Erzeugen eines Vorspannstroms I₁, in die Sourceelektrode eines p-leitenden Feldeffekttransistors (FET) 34. Die Sourceelektrode des FET 34 ist auch mit dem Gatetreiber-Ausgangsanschluß 30b verbunden, während die Drainelektrode des FET 34 mit dem gemeinsamen Potential an dem Anschluß 30a verbunden ist. Die Gateelektrode des FET 34 ist mit dem Ausgang 36a eines Operationsverstärkers verbunden. Ein erster, invertierender Minus-Eingang 36b des Operationsverstärkers ist mit dem Steuereingangs 30c der Schaltungsanordnung verbunden. Ein anderer, nicht-invertierender, Plus-Eingang 36c des Operationsverstärkers ist über einen ersten Widerstand 38 mit dem Widerstandswert R1 mit dem Kollektor/Anodenspannungseingang 3Od der Schaltvorrichtung verbunden. Der Eingang 36c ist ferner über einen zweiten Widerstand 40 mit dem Widerstandswert R2 mit dem gemeinsamen Potential bzw. Masse der Schaltungsanordnung verbunden. Ein Integrationskondensator 4 1 mit der Kapazität C ist zwischen den Ausgang 36a des Operationsverstärkers und den Eingang 36b geschaltet. Eine zweite Stromquelle 44 zum Erzeugen eines im wesentlichen konstanten Rampenstroms I₁, ist

mit dem Eingang 30c verbunden. Beide Stromquellen 32 und 44 sind mit entsprechenden Anschlüssen 30b und 30c von dem Betriebspotentialanschluß 3Oe verbunden und können nicht vorgespannte FETs und andere im wesentlichen konstante Stromquellen benutzen, die bei integrierten Schaltungen bekannt sind. Das Betriebspotential +V der Schaltungsanordnung am Eingang 3Oe der Schaltungsanordnung ist auch mit dem Betriebspotentialeingang 36d des Operationsverstärkers 36 verbunden, der einen Masseanschluß 36e aufweist, der mit dem Massepotential der Schaltungsanordnung verbunden ist.

Im Betrieb wird die integrierbare, schnell einschaltende/gesteuert ausschaltende Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung durch eine Schalteinrichtung 42 gesteuert, die die Verbindung zwischen dem Eingangsanschluß 30c und dem gemeinsamen bzw. Masseanschluß 30a schließt, um die Einrichtung 11 in den Einschaltzustand oder den stromleitenden Zustand zu steuern, und die den Steuereingang 30c von dem gemeinsamen Anschluß 30a der Schaltungsanordnung trennt, um die Schalteinrichtung 11 in den Ausschaltzustand oder nicht-leitenden Zustand zu bringen. Die Schaltvorrichtung 42 ist zwar als ein mechanischer, einpoliger Umschalter gezeigt, der einen ersten Ein-Anschluß 42a, einen zweiten Aus-Anschluß 42b und einen gemeinsamen Anschluß 42c aufweist, es kann aber irgendeine Schaltvorrichtung verwendet werden, die für entsprechende relativ kleine und relativ hohe Widerstandszustände zwischen den Anschlüssen 30a und 30c für die entsprechenden Ein- und Aus-Zustände sorgen kann.

Es sei zunächst angenommen, daß die Schaltvorrichtung 42 für eine gewisse Zeit in dem geöffneten Zustand gewesen ist, beispielsweise analog dem Zustand, daß der gemeinsame Schaltanschluß 42c mit dem Aus-Anschluß 42b verbunden ist und eine hohe Impedanz oder ein "geöffneter" Zustand am Eingangsanschluß 30c besteht. Die Stromquelle 44 hat die Kapazität 41 auf das Betriebspotential +V am Anschluß 30c aufgeladen, wie es durch den Abschnitt 44a in Fig. 2a gezeigt ist. Die Spannung V36a am Ausgang 36a des Operationsverstärkers ist dementsprechend im wesentlichen auf Null, wie es im Abschnitt 45a in Fig. 2b gezeigt ist. Diese Spannung steuert den FET 34 an und bewirkt, daß die Spannung an der Steuerelektrode 30b der Schaltvorrichtung auf eine Größe V gleich dem Source-Drain-Spannungsabfall über dem gesteuerten Leitungskanal des FET 34 ist, wie es im Abschnitt 46a in Fig. 2c gezeigt ist. Da die Spannung V so gewählt worden ist, daß sie kleiner als die Leitungsschwellspannung V ist, an der die Schaltvorrichtung 11 beginnt, Strom zu leiten, befindet sich die Schalteinrichtung 11 in dem Abschalt- bzw. Sperrzustand. Demzufolge ist die Kollektor/Anodenspannung der Schaltvorrichtung am Anschluß 3Od, wie es im Abschnitt 47a von Fig. 2d gezeigt ist,

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auf der Quellenspannung V _} und die geteilte Spannung V36c am nicht-invertierenden Eingangs 36c des Operationsverstärkers ist, wie es im Abschnitt 48a von Fig. 2e gezeigt ist, gleich der Quellenspannung V^ multipliziert mit dem Dämpfungsfaktor k, wobei k = R2/(Rl + R2).

Zur Zeit t„. wird die Schaltvorrichtung 42 geschlossen, um den Steuereingang 30c mit dem gemeinsamen bzw. Masseanschluß 30a der Schaltungsanordnung zu verbinden. Die Steuereingangsspannung V30c fällt demzufolge im wesentlichen auf Null ab, wie es im Abschnitt 44c nach der Abfallflanke 44b in Fig. 2a gezeigt ist; der gesamte Strom I_. der Quelle 44 wird über die

Schalteinrichtung 42 zum Massepotential der Schaltungsanordnung umgeleitet und es fließt kein Strom durch den Kondensator 41. Die Ausgangsspannung V36a des Operationsverstärkers steigt mit einer Anstiegsflanke 45b im wesentlichen auf das Betriebspotential +V_ der Schaltungsanordnung, wie es im Abschnitt 45c in Fig. 2b gezeigt ist. Die Spannung am Steueranschluß 30b der Schaltvorrichtung steigt im Abschnitt 46b an, da die Eingangskapazität der Schaltvorrichtung aufgeladen wird, und sie erreicht kurz nach der Zeit t_E> im wesentlichen das Betriebspotential +V , wie es im Abschnitt 46c in Fig. 2c gezeigt istjf da der Spannungswert des Abschnitts 46c größer ist als sowohl die Leitungsschwellspannung V. als auch die Sättigungsschwellspannung V„ „. der Schaltvorrichtung, wird die Vorrichtung 11 schnell in den voll-leitenden Zustand durchgeschaltet, d.h. sie wird schnell gesättigt. Demzufolge beginnt der Laststrom I_T zu steigen, wenn die Spannung V30b größer als die Leitungsschwellspannung V, wird, und er erreicht die volle Größe des Laststroms (eingestellt durch die Quellenspannung V und den Lastwiderstand R_T), wenn die Spannung V30b die Sättigungsschwellspannung V„ _. erreicht. Die Kollektor/Anodenspannung V30b der Schaltvorrichtung fällt somit während des Abschnitts 47b von der Quellenspannung +V auf die Einschaltspannung der Vorrichtung V_. . beispielsweise auf eine Sattigungsspannung V von etwa 2 bis 4 Volt, und sie bleibt auf dem V„. -Wert, wie es im Abschnitt 47c von Fig. 2agezeigt ist, solange die Schaltvorrichtung 42 geschlossen ist. Dementsprechend fällt die

Teilerausgangsspannung V36c im Abschnitt 48b und bleibt auf einem niedrigen Wert 48c (siehe Fig. 2e), solange wie die Einrichtung 11 in dem ein- bzw. durchgeschalteten Zustand bleibt. Auf diese Weise wird der Schnelleinschaltvorgang der Schaltungsanordnung 30 erreicht.

Der gesteuerte Ausschaltvorgang der Schaltungsanordnung 30 beginnt mit dem öffnen der Schaltvorrichtung 42, um einen Zustand mit großem Widerstand zwischen dem gemeinsamen Eingangsanschluß 30a der Schaltungsanordnung und dem Steuereingang 30c herzustellen. Der Rampenstrom I_ der Stromquelle 44 beginnt nun durch den Kondensator 41 zu fließen. Da die Schalteinrichtung 11 gesättigt war, bleibt die Spannung V36c am nicht-invertierenden Eingang auf ihrem kleinen Wert kV„. im Abschnitt 48d, wodurch die Spannung am invertierenden Eingang 36b und deshalb die Eingangsspannung V30c gezwungen werden, im wesentlichen auf 0 Volt zu bleiben, wie es im Abschnitt 4 4d gezeigt ist. Der Stromfluß durch den Kondensator 41 muß deshalb eine absinkende Spannung, wie es im Abschnitt 45d gezeigt ist, der Ausgangsspannung V36a des Operationsverstärkers zur Folge haben. Dies hat einen fallenden Abschnitt 46d für die Steuerelektrodenspannung V30b zur Folge, da die Spannung über dem Source-Drain-Leitungskanal des FET 34 verkleinert wird. Die Spannungsänderungsgeschwindigkeit M in der Ausgangsspannung V36a des Operationsverstärkers an der Gateelektrode des FET 34 ist im wesentlichen die gleiche, wie die Änderungsgeschwindigkeit M in der Steuerelektrodenspannung der Schaltvorrichtung am Anschluß 30b und wird durch das Verhältnis des Rampenstroms I der Rampenstromquelle 44 und die Kapazität des Kondensators 41, d.h. dV36a/dt = I^/C, bestimmt.

Die Spannungen V36a und V30b fallen mit der Geschwindigkeit M ab, bis die Steuerelektrodenspannung V30b die Sättigungsschwellwert V-, „. der Schaltvorrichtung 11 zur Zeit t_. er-ΐϊ,Γιΐη um

reicht. Zu dieser Zeit kommt die Schaltvorrichtung 11 aus der Sättigung, und eine abnehmende Veränderung in der Steuerelektrodenspannung am Anschluß 30b bewirkt eine abfallende Änderung in dem gesteuerten Strom der Schalteinrichtung, der der Laststrom I ist. Somit beginnt die Kollektor/Anodenspan-

nung V30d der Schaltvorrichtungi/anzusteigen, wie es im Abschnitt 47e gezeigt ist, und die steigende Spannung wird durch Widerstände 38 und 40 geteilt und zum nicht-invertierenden Eingang 36c des Operationsverstärkers zurückgeführt. Da die Differenzeingangsspannung des Operationsverstärkers klein bleiben muß, aufgrund der hohen Verstärkung des Operationsverstärkers, folgt die Spannung am invertierenden Eingang 36b, welches die Spannung V30c ist, der ansteigenden Spannung V36c des nicht-invertierenden Eingangs, wenn die Kollektor/Anodenspannung V30d ansteigt. Da die Ausgangsspannung V36a des Operationsverstärkers auf die Spannung am negativen Eingang 36b des Operationsverstärkers über den Kondensator 41 bezogen ist, wenn die Eingangsspannung V30c im Abschnitt 44e ansteigt, muß die Änderungsgeschwindigkeit der Spannung V36a abnehmen, wie es durch die neue Spannungsänderungsgeschwindigkeit M' im Abschnitt 45 e in Fig. 2b gezeigt ist. Dies hat eine entsprechend langsamere Geschwindigkeitsänderung M'' in der Steuerelektrodenspannung V30b zur Folge, wie es im Abschnitt 46e in Fig. 2c gezeigt ist, die zur Zeit t₁ beginnt und bis zur Zeit t„ fortdauert, zu welcher Zeit der Leitungsschwellwert V, erreicht ist und keine weitere Änderung im Laststrom I_T herbeigeführt wird durch eine sich verkleinernde Änderung in der Steuerelektrodenspannung der Schaltvorrichtung 11. Die Änderungsgeschwindigkeit M¹¹ der Spannung am Ausgangs 36a des Operationsverstärkers zwischen den Zeiten t₁ und t„ ist die Differenz zwischen der anfänglichen Rampenspannungsänderungsgeschwindigkeit, d.h. I_R/^C/ und der Spannungsänderungsgeschwindigkeit (dV36c/dt) am Eingang 36c des Operationsverstärkers. Diese Änderungsgeschwindigkeit dV36c/dt ist gleich der Steigung M', die gleich km ist, wobei k das Widerstandsverhältnis R2/(R1 + R2). Somit muß sich die Kollektor/ Anodenspannung V30d der Schaltvorrichtung ändern von der vollen Einschaltspannung V„. auf die Quellenspannung V zwischen den

Zeiten t_n und t₀, wodurch eine im wesentlichen linear anstei-¹ ^ wobei

gende Spannung V30d mit einer Steigung m = dV/dt geliefert wird,/ V die Spannung über dem gesteuerten Leitfähigkeitskreis der Schalteinrichtung 11 ist. Die Spannung V36c des nicht-invertierenden Eingangs des Operationsverstärkers steigt ebenfalls (im Abschnitt 48e) mit einer Steigung m¹, die im wesentlichen gleich

km ist, auf eine maximale Spannung von kV zur Zeit t~ an.

Auf diese Weise wird die Steuerelektrodenspannung der Schaltvorrichtung gesteuert durch Rückführung zum nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers, um die Spannungsänderungsgeschwindigkeit dV/dt des gesteuerten Kreises der Schaltvorrichtung im wesentlichen konstant zu halten; diese Steigung m wird durch folgende Gleichung bestimmt:

m = dV/dt = (I₇VC) C(R1 + R2)/R2).

Es wird somit deutlich, daß die Spannungsverstärkung (beispielsweise g R., wobei g der Gegenwirkleitwert bzw. die Transkonduktanz ist) der Schaltvorrichtung und die nahezu Eins betragende Verstärkung des FET 34, der als ein Sourcefolger arbeitet, bestenfalls für nur zweitrangige Wirkungen auf die Änderungsgeschwindigkeit m = dV/dt des Spannungsabschnitts 47e des Anschlusses 3Od und den entsprechenden Spannungsabschnitt 48e des nicht-invertierenden Eingangs des Operationsverstärkers haben. Somit verwendet für ein gewünschtes dV/dt von etwa 5 Volt/Mikrosekunde die voll-integrierbare Schaltungsanordnung 30 mit gesteuerter Ausschaltung bzw. Sperrung einen Rampenstrom I_n von

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etwa 10 Mikroamperes, der durch die Stromquelle 44 erzeugt wird, einen Kapazitätswert C des Integrationskondensators.41 von etwa 25 Picofarad und ein Widerstandsspannungsteiler-Verhältnis (R₁ZR₂) von etwa 11,5:1. Es wird deutlich, daß diese Stromquellen- und Kapazitätswerte und Widerstandsverhältnisse relativ einfach realisierbar sind in einer integrierten CMOS-Schaltung, und daß CMOS-Implementationen der Vorspannungsquelle 32, des FET 34 und des Operationsverstärkers 36 in gleicher Weise realisierbar sind, was eine relativ billige integrierte Schaltung zur Folge hat, die keine externen Komponenten erfordert, um einen gewünschten gesteuerten Ausschalt-dV/dt-Wert für eine zugehörige Steuerschaltvorrichtung 11 einzustellen.

Zur Zeit t₂ erreicht die Steuerelektrodenspannung V30b der Schaltvorrichtung^die Leitungsschwellspannung V, , und es tritt keine weitere Verkleinerung im Laststrom I für eine Verkleinerung der Steuerelektrodenspannung V30b auf. Wenn die Spannung

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V des gesteuerten Leitfähigkeitskreises der Schaltvorrichtung'// die Quellenspannung V erreicht hat, bleibt die Spannung V30d auf dem Quellenspannungswert in nachfolgenden Abschnitten 47f, zwischen der Zeit t_ und der Zeit t_, und dem Abschnitt 47g nach der Zeit t^. Deshalb ist die Spannung am nicht-invertierenden Eingang 36c des Operationsverstärkers die Spannung der Abschnitte 48f und 48g und hat eine Größe von kV . Dies bewirkt, daß die Spannung V30c am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers im wesentlichen konstant bleibt während des Abschnittes 44f zwischen den Zeiten t₂ und t₃, da die Ausgangsspannung V36a des Operationsverstärkers weiterhin in dem Abschnitt 45f mit der früheren, größeren Änderungsgeschwindigkeit M abfällt, bis die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers zur Zeit t-, den Wert Null erreicht. Deshalb bleibt die Ausgangsgröße des Operationsverstärkers im wesentlichen auf dem Nullpegel 45g, bis die Schaltvorrichtung 42 wieder geschlossen wird, um der Schalteinrichtung 11 einen Befehl zum Einschalten zu geben. In dem Intervall zwischen der Zeit t„ und t₃, wenn die Gatespannung des FET 34 entlang dem Abschnitt 45f abfällt, aufgrund des Abfalles der Ausgangsspannung des Operationsverstärkers , nimmt die Spannung über dem gesteuerten Leitfähigkeitskanal des FET 34 weiterhin ab, wodurch die Spannung V30b an der Steuerelektrode 30b der Schaltvorrichtung im Abschnitt 44 sinkt, bis die FET-Spannung V erreicht ist, woraufhin die Spannung ν zwischen den Anschlüssen 30b und 30a im Abschnitt 46f' auftritt. Zur Zeit t₃ erreicht die Ausgangsspannung V36a des Operationsverstärkers schließlich im wesentlichen den Nullwert und bleibt danach auf dieser Größe im Abschnitt 45g, während die Spannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers im Abschnitt 44g ansteigt, bis sie am Abschnitt 44g¹ im wesentlichen gleich dem Betriebsspannungswert V_Q ist, wodurch die vollständig gesperrten Anfangszustände wieder hergestellt sind.

Somit wird deutlich, daß die Schaltungsanordnung 30 für das schnelle Ein- bzw. Durchschalten und das gesteuerte Ausschalten bzw. Sperren einer spannungsgesteuerten Leistungsschalteinrichtung 11 sorgt, die die Funktion hat, einen Laststrom I

durch eine Last 14 zu schalten, die mit einer Unipolaritätsquelle 12 verbunden ist.

Gemäß Fig. 3 kann die integrierbare Schnell-Einschalt/Gesteuerte-Ausschalt-Schaltung 30' mit mehreren spannungsgesteuerten nichtregenerativen Schaltvorrichtungen verwendet werden, beispielsweise den zwei IGT -Schaltvorrichtungen 11-1 und 11-2, um die Einschaltung und Ausschaltung eines bidirektionalen Laststroms I ' durch eine Last 14' zu steuern, die mit einer bipolaren bzw. Wechselstromquelle 12' verbunden ist. Die Quelle ist mit ersten und zweiten Leitungsanschlüssen L1 und L2 versehen. Der Leitungsanschluß L1 ist mit dem einen Anschluß der Last 14' verbunden, deren anderer Anschluß mit der Kollektor/ Anode der ersten spannungsgesteuerten Schaltvorrichtung 11-1, mit der Kathode einer entgegengesetzt leitfähigen Diode 11'-1, die mit dem eine gesteuerte Leitfähigkeit aufweisenden Kreis der Vorrichtung 11-1 verbunden ist, und mit einem ersten Kollektor/Anoden-Spannungsanschluß 3O'd-1 der integrierbaren Schaltung 30" verbunden ist. Der Leitungsanschluß L1 ist ferner mit einem ersten Hilfsanschluß 30'f der integrierbaren Schaltung 30' verbunden. Der zweite Leitungsanschluß L2 ist mit der Kollektor/Anode der zweiten spannungsgesteuerten Schaltvorrichtung 11-2, der Kathode einer weiteren entgegengesetzt leitfähigen Diode 11'-2 parallel zu dem eine gesteuerte Leitfähigkeit aufweisenden Kreis der Schaltvorrichtung 11-2 und mit einem Spannungssteueranschluß 30'd-2 der zweiten Schaltvorrichtung der integrierbaren Schaltungsanordnung 30' verbunden. Die Steuerelektrode von jeder Schaltvorrichtung 11-1 bzw. 11-2 ist auf entsprechende Weise mit dem zugeordneten Steuerelektrodenanschluß 3O'b-1 und 3O'b-2 verbunden, die, wie in Fig. 3 gezeigt ist, innerhalb der integrierbaren Schaltungsanordnung 30" intern miteinander verbunden sind. Das Massepotential der Schaltungsanordnung an dem Anschluß 30'a ist mit den Source/Emitter-Elektroden von beiden Schaltvorrichtungen 11-1 und 11-2 und mit den Anodenanschlüssen beider umgekehrt leitfähigen Dioden 11'-1 und 11'-2 verbunden. An dem Schaltungsanschluß 30'e ist die Betriebsspannung +V vorge-

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sehen. Die Schaltvorrichtung 42 tritt wieder zwischen dem Steuereingangsanschluß 30¹C und dem Masseanschluß 30'a auf. Wie bei der eine einzelne Schaltvorrichtung steuernden Schaltungsanordnung 30 gemäß Fig. 2 ist eine Vorspannungsstromquelle 32 zwischen den Betriebspotentialanschluß 30'e und die Steuerelektrodenanschlüsse 3O'b~1 und 3O'b-2 geschaltet. Der eine gesteuerte Leitfähigkeit aufweisende Source-Drain-Kreis einer FET-Vorrichtung 34 ist von dem Knotenpunkt der Stromquelle 32 und den Steuerelektrodenanschlüssen 3O'b-1 und 30'b-2 mit Massepotential der Schaltungsanordnung verbunden. Die Gateelektrode des FET 34 ist mit dem Ausgang 36a des Operationsverstärkers 36 und mit dem einen Pol des Integrationsverstärkers 41 verbunden. Der invertierende Eingang 36b des Operationsverstärkers ist mit dem anderen Pol des Integrationsverstärkers 41, mit dem Steuereingangsanschluß 30Vc und mit dem einen im wesentlichen konstanten Strom liefernden Ausgang der zweiten Stromquelle 44 verbunden, von der der Rampenstrom I aus dem Betriebspotentialanschluß 30'e geliefert wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist für eine Verwendung bei einer bipolaren bzw. Wechselstromquelle 12" der nichtinvertierende Operationsverstärkereingang 36c zusätzlich zu der Verbindung über den Widerstand R2 des Widerstandes 40 mit Massepotential über zwei gesteuerte Schalteinrichtungen 95 und 97 mit dem einen oder anderen der ersten Spannungsteilerwiderstände 38a oder 38b verbunden, die jeweils einen im wesentlichen ähnlichen Widerstandswert R1a oder R1b haben. Von jedem der Widerstände 38a oder 38b ist der andere Anschluß auf entsprechende Weise mit einem der gesteuerten Eingangsanschlüsse 3O'd-1 bzw. 3O'd-2 der Schaltvorrichtung verbunden. Die Steuereingänge 95a und 97a der eine gesteuerte Leitfähigkeit aufweisenden Einrichtungen 95 oder 97 sind auf entsprechende Weise mit den Ausgängen 91a und 92a von Detektoren 9T und 92 für positive Polarität der Leitung 1 bzw. Leitung 2 verbunden. Von jedem Detektor 91 und 92 für positive Polarität ist ein Eingang 91b oder 92b mit einem zugehörigen Hilfsanschluß 30'f oder einem Anschluß 3O'd-2 verbunden, um, in bezug auf das Erd- bzw. Massepotential an den Eingängen 91c und 92c, die Spannung an

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dem entsprechenden Leitungsanschluß L1 oder L2 zu empfangen. Der Ausgang 91a des Detektors 91 für die Leitung 1 ist immer dann aktiv, wodurch eine Leitung durch die erste zugehörige Schalteinrichtung 95 ermöglicht wird, wenn die Spannung am Leitungsanschluß L1 positiv in bezug auf das Massepotential der Schaltungsanordnung ist, während der Ausgang des Detektors 92 für die Leitung 2 immer dann aktiv ist, wodurch Leitfähigkeit durch die zugeordnete zweite Schalteinrichtung 97 ermöglicht ist, wenn die Spannung am Leitungsanschluß L2 positiv ist in bezug auf den gemeinsamen Anschluß 30'a der Schaltungsanordnung. Wenn also die Leitungsanschlüsse L1 und L2 alternativ umgekehrte Polarität haben, ist nur die Schaltvorrichtung 11-1 oder 11-2 leitend, deren Kollektor/Anode mit einem Leitungsanschluß positiver Polarität verbunden ist, wobei die eine entgegengesetzte Leitfähigkeit aufweisende Diode 11-2 oder 11-1, die der Schaltvorrichtung parallel geschaltet ist,

empfängt die dann eine Leitungsspannung negativer Polarität/(in bezug auf den gemeinsamen bzw. Masseanschluß 30'a der Schaltungsanordnung )j leitend ist. Deshalb ist während einer Halbwelle mit irgendeiner Polarität nur der erste Widerstand 38a oder 38b, der einer aktiven Leistungsschaltvorrichtung 11-1 oder 11-2 zugeordnet ist, über zugehörige Schaltmittel 95 oder 97 mit dem Operationsverstärkereingang 36c verbunden. Da die Steuerelektroden der Schaltvorrichtung parallel angesteuert werden und die Leitungsvorrichtungen 95 und 97 durch die Leitungspolarität gesteuert werden, wird das dV/dt-Signal von der Kollektor/Anode der Schaltvorrichtung während der gesteuerten Abschaltung bzw. Sperrung zum Operationsverstärker nur von derjenigen der Leistungsschaltvorrichtungen 11-1 oder 11-2 zurückgeführt, die dann in dem leitenden Zustand ist. Die tatsächliche Arbeitsweise der Schaltungsanordnung und der zugehörigen Schaltvorrichtungen 11-1 und 11-2 sind in allen anderen Beziehungen in dieser bipolaren Quellenkonfiguration die gleichen wie die Arbeitsweise, die für die unipolare Konfiguration in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde.

Somit wird deutlich, daß die Leitungsmittel 95 und 97 Gatter mit gesteuerter bidirektionaler Leitfähigkeit sein können unter

Verwendung der CMOS-Technologie, wie sie auf dem Gebiet von integrierten Schaltungen bekannt sind. Das gleiche gilt für die Detektormittel 91 und 92 für die positive Polarität. Eine vollständige Integration der integrierbaren Schaltungsanordnung 30' ist deshalb möglich in einer kleinen integrierten Schaltungspackung, die üblicherweise nicht mehr als 8 Leiter aufweist. Die gleiche integrierte Steuerschaltung kann zur Steuerung von mehreren externen Schaltvorrichtungen verwendet werden, die zum Steuern des bidirektionalen Stromflusses durch eine Last aus einer bidirektionalen Quelle 12' notwendig sind, oder bei der Schaltungsanordnung 30 gemäß Fig. 2 zum Steuern wenigstens einer Schaltvorrichtung 11 zum Steuern des unidirektionalen Laststromflusses aus einer unipolaren Quelle.

Vorstehend wurden zwar nur mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen integrierbaren Schaltungsanordnung zum Steuern der Abschaltspannungsänderungsgeschwindigkeit von nichtregenerativen, spannungsgesteuerten Halbleitern beschrieben, es sind aber noch viele andere Ausführungsbeispiele im Rahmen der hier gegebenen Lehre möglich.

Claims

Patentansprüche

.} Integrierbare Schaltungsanordnung zum Steuern der Umschaltung zwischen einem vollständig eingeschalteten Zustand und einem vollständig ausgeschalteten Zustand einer nichtregenerativen Leistungshalbleitervorrichtung mit einer Steuerelektrode und einem gesteuerte Leitfähigkeit aufweisenden Stromkreis, durch den ein Strom fließt in Abhängigkeit von der Größe eines Signals an der Steuerelektrode, das zwischen einem Leitfähigkeitsschwellwert und einem Sättigungsschwellwert ist,

gekennzeichnet durch: Mittel zum Empfangen eines Eingangssignals mit ersten und zweiten charakteristischen Werten/ die jeweils auf entsprechende Weise die Schaltvorrichtung in einen der voll eingeschalteten und voll ausgeschalteten Zustände des hindurchfließenden Stroms bringen,

Mittel zur Lieferung des Steuerelektrodensignals mit einer ausreichenden Größe, um die Schaltvorrichtung schnell vollständig ein- bzw. durchzuschalten bei dem ersten charakteristischen Wert des Eingangssignal und zum Erzeugen des Steuerelektrodensignals als ein Rampensignal mit einer

ersten zeitlichen Änderungsgeschwindigkeit, die auf den zweiten charakteristischen Wert des Eingangssignals anspricht, und

Mittel zur Lieferung eines Rückführungssignals mit einer Größe, die auf die zeitliche Änderungsgeschwindigkeit der Spannung über dem eine gesteuerte Leitfähigkeit aufweisenden Stromkreis anspricht, damit die das Steuerelektrodensignal liefernde Rampenerzeugungseinrichtung die zeitliche Änderungsgeschwindigkeit des Steuerelektrodensignals auf eine zweite zeitliche Änderungsgeschwindigkeit verkleinert, die kleiner ist als die erste zeitliche Änderungsgeschwindigkeit, in Abhängigkeit von der Größe des Stromflusses durch den eine gesteuerte Leitfähigkeit aufweisenden Stromkreis, wenn das Steuerelektrodensignal zwischen den Leitfähigkeits- und Sättigungsschwellwerten ist.
2. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Aufnahme eines Schaltungsbetriebspotentials in bezug auf ein gemeinsames bzw. Massepotential der Schaltungsanordnung und Mittel vorgesehen sind zum Empfangen des Rampensignals zur Ausbildung des Steuerelektrodensignals im wesentlichen bei dem Betriebspotentialwert in dem vollständig eingeschalteten Zustand und zur Ausbildung des Steuerelektrodensignals bei einem Potential nahe dem Massepotential der Schaltungsanordnung im vollständig ausgeschalteten Zustand.
3. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Steuerelektrodensignal liefernde Einrichtung aufweist: auf den zweiten charakteristischen Wert des Eingangssignals ansprechende Mittel zum Erzeugen einer Spannungsrampe mit einer Steigung, die durch das Rückführungssignal gesteuert ist, und Mittel zum Puffern der Rampenspannung zum Anlegen an die Steuerelektrode der Schaltvorrichtung.
4. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffereinrichtung aufweist: einen Feldeffekttransistor

(34) mit einer Steuerelektrode, an die die Rampenspannung angelegt ist/und mit einem gesteuerten Leitfähigkeitskanal, der zwischen die Steuerelektrode der Schaltvorrichtung (11) und das Massepotential der Schaltungsanordnung geschaltet ist, und Mittel (32) zur Lieferung eines Stroms mit im wesentlicher konstanter Größe von dem Betriebspotential der Schaltungsanordnung zu dem Knotenpunkt zwischen dem gesteuerte Leitfähigkeit aufweisenden Stromkreis der Puffervorrichtung und der Steuerelektrode der Schaltvorrichtung (11)·
5. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Rampenspannung erzeugende Einrichtung aufweist: einen Operationsverstärker (36) mit einem ersten Eingang (36b), der das Eingangssignal empfängt, einem zweiten Eingang (36c), der das Rückführungssignal empfang^und einem Ausgang (36a), der mit der Steuerelektrode der Schaltvorrichtung gekoppelt ist, ferner ein integrierendes Element (41), das zwischen den Ausgang (36a) des Operationsverstärkers (36) und den ersten Eingang (36b) geschaltet ist, und Mittel (44) zur Lieferung eines im wesentlichen konstanten Rampenstroms an den ersten Eingang (36b) des Operationsverstärkers (36) .
6. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktanzelement ein kapazitives.Element (41) ist, das zwischen den ersten Eingang (36b) und den Ausgang (36a) des Operationsverstärkers (36) geschaltet ist.
7. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Rückführungssignal liefernde Einrichtung einen

an Spannungsdämpfer (38, 40) aufweist,/dessen Eingang die

Spannung über dem gesteuerte Leitfähigkeit aufweisenden

Stromkreis der Schaltvorrichtung (11) angelegt ist und der an seinem Ausgang das Rückführungssignal an den zweiten Eingang (36c) des Operationsverstärkers (36) liefert.
8. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsdämpfer einen ersten Widerstand (38) mit der Größe .R1 _f wobei der erste Anschluß des ersten Widerstands (38) die Spannung des gesteuerte Leitfähigkeit aufweisenden Stromkreises der Schaltvorrichtung empfängt und der zweite Widerstandsanschluß mit dem zweiten Eingang (36c) des Operationsverstärkers verbunden ist, und ein zweites Widerstandselement (40) mit der Größe R2 aufweist, wobei das zweite Widerstandselement (40) zwischen den zweiten Eingang (36c) des Operationsverstärkers und Massepotential der Schaltungsanordnung geschaltet ist.
9. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der integrierende Kondensator (41) eine Kapazität C aufweist und die einen im wesentlichen konstanten Rampenstrom

(44)

liefernde Einrichtung/einen Strom der Größe I_R liefert,wobei die Werte der ersten und zweiten Widerstandselemente (38, 40).des integrierenden Kondensators (41) und des Ram-

(44)
penstromgenerators/derart bestimmt sind, daß eine gewünschte zeitliche Anderungsgeschwindigkeit dV/dt der Spannung V über dem gesteuerte Leitfähigkeit aufweisenden Stromkreis der Schaltvorrichtung ausgebildet ist.
10. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsänderungsgeschwindigkeit dV/dt im wesentlichen gleich (1-/C)(R1 + R2J/R2 ist.
11. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rampenstrom I₀ in der Größenordnung von 10 Mikroamperes liegt.
12. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität C einen Wert in der Größenordnung von 25 Picofarad aufweist*
13. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Widerstandselemente (38, 40) ein Verhältnis R1/R2 in der Größenordnung von 11,5:1 haben.
14. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer einzigen integrierten Schaltung ausgebildet ist.
15. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Polaritätsdetektoren (91, 92), die jeweils einen getrennten Eingang und einen Ausgang aufweisen und jeweils ein getrenntes Ausgangssignal liefern in Abhängigkeit von einem Signal, das dann an dem zugehörigen Eingang mit einer vorbestimmten Polarität in bezug auf das Massepotential der Schaltungsanordnung anliegt, Mittel zum Empfangen wenigstens mehrerer Rückführungssignale und Mittel vorgesehen sind zum Auswählen desjenigen Signals aus den mehreren RückführungsSignalen, das mit dem Rampengenerator zu verbinden ist in Abhängigkeit vom Vorhandensein eines Ausgangssignals von wenigstens einem der mehreren Polaritätsdetektoren (91, 92).
16. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrere Rückführungssignale empfangende Einrichtung zwei Anschlußklemmen aufweist, denen jeweils ein unterschiedliches Rückführungssignal zugeführt ist, und daß die Rückführungssignale liefernde Einrichtung aufweist: ein Widerstandselement, an dessem ersten Anschluß das Rückführungssignal geliefert ist und dessen zweiter Anschluß mit dem Massepotential der Schaltungsanordnung verbunden

ist, erste und zweite gesteuerte Leitfähigkeit aufweisende Einrichtungen (95, 97), die jeweils in einen durchgeschalteten Zustand steuerbar sind durch einen zugeordneten Polaritätsdetektor (91, 92) zu einer anderen Zeit als derjenigen Zeit, zu der die andere Einrichtung mit gesteuerter Leitfähigkeit in einen leitenden Zustand gesteuert ist durch einen anderen Leitfähigkeitsdetektor (91, 92), und zweite und dritte Widerstandselemente (38a, 38b), die jeweils mit einer zugeordneten Einrichtung mit gesteuerter Leitfähigkeit in Reihe geschaltet sind zwischen dem ersten Anschluß des ersten Widerstandselements und demjenigen Anschluß der zwei Schaltungsanschlüsse, der dann das Signal mit vorbestimmter Polarität empfängt.
17. Integrierbare Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche

1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit wenigstens einer Leistungsschaltvorrichtung (11), einer elektrischen Stromquelle (12) und einer Last (14) zusammengeschaltet ist, die zwischen die wenigstens eine Schaltvorrichtung (11) und die Stromquelle (12) geschaltet ist und in der ein Strom (I_T) fließt aus dem gesteuerte

Li

Leitfähigkeit aufweisenden Stromkreis der wenigstens einen Schaltvorrichtung unter Steuerung der Steuerschaltung und ansprechend auf die ersten und zweiten Eingangszustände.
18. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle eine Gleichstromquelle ist.
19. Integrierbare Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle eine bipolare Stromquelle ist und eine Last zwischen mehrere Schaltvorrichtungen und die Stromquelle geschaltet ist und daß ein Strom hindurchfließt aus dem gesteuerte Leitfähigkeit aufweisenden Stromkreis von wenigstens einer Schaltvorrichtung unter Steuerung der Steuerschaltung und ansprechend auf die ersten und zweiten Eingangszustände.