DE3612323A1 - Stabilisierungsschaltung fuer einen mikrocomputer - Google Patents
Stabilisierungsschaltung fuer einen mikrocomputerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsschaltung für
die Betriebsspannung eines Mikrocomputers, wobei der
Schaltungseingang an einem Netzteil und der
Schaltungsausgang am Betriebsspannungseingang des
Mikrocomputers liegen.
Bei Mikrocomputern muß die Betriebsspannung stabilisiert
sein. Hierfür ist eine Stabilisierungsschaltung
vorgesehen. Außerdem muß der Mikrocomputer beim
Einschalten, also dem Anlegen der Eingangsspannung, in
eine definierte Anfangsstellung gebracht werden. Um dies
zu erreichen, ist gefordert, daß die Eingangsspannung in
einer bestimmten, kurzen Zeit von 0 auf den Wert der
Betriebsspannung ansteigt. Beim Einschalten eines
Netzteils steigt dessen Ausgangsspannung jedoch
wesentlich langsamer als die geforderte Zeit an. Dies hat
zur Folge, daß sich die definierte Anfangsstellung des
Mikrocomputers nicht ohne weiteres einstellt.
In der Literaturstelle "Halbleiter-Schaltungstechnik",
U. Tietze; Ch. Schenk - 5. überarbeitete Auflage - Berlin,
Heidelberg, New York: Springer 1980, Seite 384 ist eine
Schaltung zur Stabilisierung einer Eingangsspannung
beschrieben. Diese Schaltung arbeitet mit einer
Konstantstromquelle in Reihenschaltung und einer
Zenerdiode in Parallelschaltung zur Ausgangsspannung.
Einen zu langsamen Anstieg der Eingangsspannung kann
diese Schaltung nicht beschleunigen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Stabilisierungsschaltung der eingangs genannten Art
vorzuschlagen, durch die mit geringem Schaltungsaufwand
nach dem Einschalten des Netzteils ein hinreichend
steiler Anstieg der Betriebsspannung und danach deren
Stabilisierung zu erreichen ist.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß
parallel zum Betriebsspannungseingang eine erste
Zenerdiode liegt und in Reihe zu dieser die
Kollektor-Emitterstrecke eines ersten Transistors
geschaltet ist, wobei diese Reihenschaltung parallel zum
Schaltungseingang liegt, daß ein Schaltungsteil
vorgesehen ist, das dem ersten Transistor einen ihn
durchschaltenden Basisstrom erst dann liefert, wenn sich
nach dem Einschalten des Netzteils am Schaltungseingang
eine Spannung aufgebaut hat, die zu einem im Vergleich
zum Spannungsanstieg des Netzteils schnellen Anstieg der
Betriebsspannung führt, und daß der
Emitter-Kollektorstrom des ersten Transistors ein
Konstantstrom ist, der sich auf den Mikrocomputer und die
erste Zenerdiode aufteilt, wobei die erste Zenerdiode
jeweils den Teil des Konstantstroms leitet, den der
Mikrocomputer entsprechend seines jeweiligen
Belastungsfalls nicht verbraucht.
Dadurch ist eine Schaltung erreicht, die zwei Funktionen
übernimmt, nämlich den gewünschten - schnellen -
Betriebsspannungsanstieg beim Einschalten und die
Stabilisierung der Betriebsspannung. Durch die
Zusammenfassung der beiden Funktionen in einer Schaltung
wird der Aufwand an Bauteilen für diese Schaltung gering.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt ein
Schaltbild.
Die Schaltung liegt einerseits am Ausgang eines
unstabilisierten Netzteils (1) und andererseits am
Betriebsspannungseingang eines Mikrocomputers (2).
Parallel zum Betriebsspannungseingang des
Mikrocomputers (2) ist eine erste Zenerdiode (Z 1)
geschaltet. Zu dieser liegt die Kollektor-Emitterstrecke
eines ersten Transistors (T 1) in Reihe. An dessen Emitter
ist ein Emitterwiderstand (R 1) angeschlossen. Diese
Reihenschaltung liegt parallel zum Ausgang des
Netzteils (1).
Parallel zum Ausgang des Netzteils (1) liegt auch die
Reihenschaltung eines Widerstands (R 2) und einer zweiten
Zenerdiode (Z 2). Parallel zum Widerstand (R 2) ist die
Emitter-Kollektorstrecke eines zweiten Transistors (T 2) in
Reihe mit einem Widerstand (R 3) und einer Zenerdiode (Z 3)
geschaltet. Zwischen dem Widerstand (R 3) und der
Zenerdiode (Z 3) liegt die Basis des Transistors (T 1).
Die Basis des Transistors (T 2) liegt an einem
Spannungsteiler aus Widerständen (R 4, R 5), der ebenfalls
parallel zum Ausgang des Netzteils (1) liegt.
Zwischen den Kollektor des Transistors (T 1) und die Basis
des Transistors (T 2) ist ein Mitkopplungswiderstand (R 6) geschaltet.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltung ist etwa
folgende:
Wird das Netzteil (1) eingeschaltet, dann baut sich dessen
Ausgangsspannung langsam auf. Über den Widerstand (R 2)
folgt der Emitter des Transistors (T 2) diesem
Spannungsverlauf, bis die Zenerspannung der
Zenerdiode (Z 2) erreicht ist. Der Emitter des
Transistors (T 2) wird dann auf der Zenerspannung gehalten.
Über den Spannungsteiler (R 4, R 5) wird der Transistor (T 2)
zunächst gesperrt gehalten, bis die Ausgangsspannung des
Netzteils (1) einen Wert erreicht, bei dem der
Transistors (T 2) leitend wird. Über den Widerstand (R 3)
erhält dann der Transistor (T 1) einen Basisstrom. Die
Zenerdiode (Z 3) hält die Basisspannung in Zusammenwirken
mit dem Widerstand (R 1) konstant. Der Transistor (T 1) ist
jetzt durchgeschaltet und über seine
Kollektor-Emitterstrecke fließt ein Konstantstrom. Dieser
setzt sich aus dem Zenerstrom der Zenerdiode (Z 1) und dem
Strom durch den Mikrocomputer (2) zusammen. Der Zenerstrom
durch die Zenerdiode (Z 1) ist jeweils gleich der Differenz
zwischen dem Konstantstrom und dem im jeweiligen
Betriebsfall vom Mikrocomputer (2) benötigten Strom.
Dadurch, daß der Transistor (T 1) nach dem Einschalten des
Netzteils (1) erst verzögert dann eingeschaltet wird, wenn
die Ausgangsspannung des Netzteils (1) einen hinreichenden
Wert erreicht hat, ist der gewünschte steile
Spannungsanstieg der Betriebsspannung des
Mikrocomputers (2) erreicht, so daß dieser beim
Einschalten in seine definierte Anfangsstellung gebracht
wird. Außerdem führt die Zenerdiode (Z 1) im Zusammenwirken
mit dem Konstantstrom des Transistors (T 1) beim Betrieb
des Mikrocomputers (2) zur nötigen
Spannungsstabilisierung.
Durch den Mitkopplungswiderstand (R 6) ist eine Hysterese
der Schaltung erreicht.
Claims (5)
1. Stabilisierungsschaltung für die Betriebsspannung
eines Mikrocomputers, wobei der Schaltungseingang an
einem Netzteil und der Schaltungsausgang am
Betriebsspannungseingang des Mikrocomputers liegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß parallel zum Betriebsspannungseingang eine erste Zenerdiode (Z 1) liegt und in Reihe zu dieser die Kollektor-Emitterstrecke eines ersten Transistors (T 1) geschaltet ist, wobei diese Reihenschaltung parallel zum Schaltungseingang liegt,
daß ein Schaltungsteil vorgesehen ist, das dem ersten Transistor (T 1) einen ihn durchschaltenden Basisstrom erst dann liefert, wenn sich nach dem Einschalten des Netzteils (1) am Schaltungseingang eine Spannung aufgebaut hat, die zu einem im Vergleich zum Spannungsanstieg des Netzteils (1) schnellen Anstieg der Betriebsspannung führt,
und daß der Emitter-Kollektorstrom des ersten Transistors (T 1) ein Konstantstrom ist, der sich auf den Mikrocomputer (2) und die erste Zenerdiode (Z 1) aufteilt, wobei die erste Zenerdiode (Z 1) jeweils den Teil des Konstantstroms leitet, den der Mikrocomputer (2) entsprechend seines jeweiligen Belastungsfalls nicht verbraucht.
daß parallel zum Betriebsspannungseingang eine erste Zenerdiode (Z 1) liegt und in Reihe zu dieser die Kollektor-Emitterstrecke eines ersten Transistors (T 1) geschaltet ist, wobei diese Reihenschaltung parallel zum Schaltungseingang liegt,
daß ein Schaltungsteil vorgesehen ist, das dem ersten Transistor (T 1) einen ihn durchschaltenden Basisstrom erst dann liefert, wenn sich nach dem Einschalten des Netzteils (1) am Schaltungseingang eine Spannung aufgebaut hat, die zu einem im Vergleich zum Spannungsanstieg des Netzteils (1) schnellen Anstieg der Betriebsspannung führt,
und daß der Emitter-Kollektorstrom des ersten Transistors (T 1) ein Konstantstrom ist, der sich auf den Mikrocomputer (2) und die erste Zenerdiode (Z 1) aufteilt, wobei die erste Zenerdiode (Z 1) jeweils den Teil des Konstantstroms leitet, den der Mikrocomputer (2) entsprechend seines jeweiligen Belastungsfalls nicht verbraucht.
2. Stabilisierungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schaltungsteil einen zweiten
Transistor (T 2) aufweist, an dessen Emitter eine zweite
Zenerdiode (Z 2) und an dessen Basis ein
Spannungsteiler (R 4, R 5) so angeschlossen sind, daß der
zweite Transistor (T 2) erst durchschaltet, wenn die
Ausgangsspannung des Netzteils (1) nach dessen Einschalten
angestiegen ist, und daß der Kollektor des zweiten
Transistors (T 2) über einen Widerstand (R 3) mit der Basis
des ersten Transistors (T 1) verbunden ist.
3. Stabilisierungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß an den ersten Transistor (T 1)
ein Emitterwiderstand (R 6) und an seine Basis eine dritte
Zenerdiode (Z 3) zum Konstanthalten der Basisspannung
angeschlossen sind.
4. Stabilisierungsschaltung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des
zweiten Transistors (T 2) an einem Spannungsteiler aus der
zweiten Zenerdiode (Z 2) und einem weiteren Widerstand (R 2)
liegt.
5. Stabilisierungsschaltung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
Kollektor des ersten Transistors (T 1) und die Basis des
zweiten Transistors (T 2) ein Mitkopplungswiderstand (R 6)
geschaltet ist.
Priority Applications (5)
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Publication Number | Publication Date |
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D4 | Patent maintained restricted | ||
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Owner name: DIEHL STIFTUNG & CO., 90478 NUERNBERG, DE |
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