NL8403820A

NL8403820A - Schakeling voor het elimineren van stoorsignalen aan een uitgang van een elektronisch circuit bij het in- en uitschakelen van de voedingsspanning.

Info

Publication number: NL8403820A
Application number: NL8403820A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1984-12-17
Filing date: 1984-12-17
Publication date: 1986-07-16
Also published as: US4636739A; KR860005493A; JPH0620167B2; JPS61144905A; EP0185412A1; EP0185412B1; DE3575825D1; KR930006230B1

Description

ï' '—· -w*· &

EHN 11.237 T

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Schakeling voor het elimineren·-van stoorsignalen aan een uitgang van een elektronisch circuit bil het in- en uitschakelen van de voedingsspanning.

De uitvinding heeft betrekking op een schakeling voor het elimineren van stoorsignalen aan een uitgang van een elektronisch circuit bij het in- en uitschakelen van de voedingssspanning bevattende een schakelinrichting voor het onderdrukken van signalen naar 5 de uitgang van het circuit bij het in- en uitschakelen van de voedingsspanning, welke schakelinrichting wordt aangestuurd door een stuur schakeling, die tussen een eerste en een tweede aansluitpunt voor het aansluiten van de voedingsspanning is voorzien van een condensator, welke bij het in- en uitschakelen van de voedingsspanning respectie-10 velijk wordt geladen en ontladen.

Bij het in- en uitschakelen van de voedingsspanning treden aan de uitgang van een schakeling onregelmatige spanningssprongen op, die worden veroorzaakt door verlopende gelijkspannings - en gelijkstroom* instellingen. Dergelijke spanningssprongen treden aider meer op aan 15 de uitgang van een Compact Disc speler, waarbij deze uitgang wordt gevormd door de uitgang van een aktief laagdoorlatend filter. Indien de speler is aangesloten op een versterker met luidspreker, dan veroorzaken deze spanningssprongen knallen, die zelfs tot beschadiging van de luidspreker komen leiden. Qn deze spanningssprongen te 20 voorkomen, worden schakelinrichtingen (mute-schakelingen) toegepast, die de uitgang van de rest van de schakeling loskoppelen bij het in-en uitschakelen van de voedingsspanning. De schakelinrichting wordt daarbij aangestuurd door een stuurinrichting en wel zodanig, dat bij het inschakelen van de voedingsspanning de uitgang pas na enige tijd 25 wordt aangesloten op de rest van de schakeling en bij het uitschakelen de uitgang onmiddellijk wordt losgekoppeld.

Een schakelinrichting van een in de aanhef genoemde soort is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4,371,841. De stuurschakeling wordt daarin gevormd door de serieschakeling van een weerstand en 30 een condensator, waarbij parallel aan de weerstand de anti-parallel geschakelde basis-emitterovergangen van twee transistoren zijn geschakeld, waarbij in de emitterleiding van één van de transistoren een diode is opgenomen. De signalen voor het aansturen van de schakel- 8403820 H3N 11.237 2 £ ^ »·υ

Inrichting worden van de kollektören van deze transistoren af genomen.

Bij het inschakelen van de voedingsspanning wordt de condensator geladen, waarbij de ene transistor met de diode in de emitter-leiding in geleiding wordt gestuurd. Deze transistor stuurt op zijn 5 beurt de schakelinrichting, zodanig dat de uitgang van de schakeling wordt losgekoppeld. Bij het af nemen van de laadstroan van de condensator wordt deze transistor geleidelijk:-, uit geleiding gestuurd, als gevolg waarvan de uitgang wordt aangesloten. Na het uitschakelen' van de voedingsspanning is over de basis-emitterovergang van de andere „ de spanning yover de 10 transistor / ? condensator aanwezig, waardoor deze transistor in geleiding wordt gestuurd en dientengevolge de uitgang van de schakeling wordt losgekoppeld.

Een bezwaar van bovenbeschreven schakeling is, dat bij het inschakelen van de voedingsspanning de uitgang van de schakeling eerst 15 moet worden losgekoppeld cm vervolgens weer langzaam te worden aangesloten. Het loskoppelen geschiedt echter niet anmiddellijk na het inschakelen van de voedingsspanning, omdat eerste een drempelspaniiing van twee diodespanningen overschreden moet worden voordat de ene transistor in geleiding komt. Hierdoor kunnen direct na het inschakelen 20 van de voedingsspanning toch nog spanningssprongen op de uitgang optreden.

Het is dan ook het doel van de uitvinding een stuurschakeling voor het aansturen van een schakelinrichting aan te geven, waarmee het optreden van stoorsignalen aan de uitgang van een schakeling bij het. inschakelen van de voedingsspanning nagenoeg volledig wordt voorkomen.

25 Een schakeling van een in de aanhef genoemde soort wordt volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de stuurschakeling is voorzien van een stroomspiegelschakeling met een in- en uitgangsstroomketen, waarvan de ingangsstroomketen in serie met een eerste weerstand tussen het eerste en tweede voedingsaansluitpunt is geschakeld en waarvan de uit-30 gangsstroomketen in serie met de condensator tussen het eerste en tweede voedingsaansluitpunt is geschakeld en welke stuurschakeling voorts is voorzien van een eerste en een tweede transistor, die elk zijn voorzien van een basis-, emitter- en kollektorelektrode, waarbij de emitter-elektroden door middel van een stroomelement met het eerste voedings-35 aansluitpunt zijn verbonden, waarbij de basiselektrode van respectievelijk de eerste en de tweede transistor is verbonden met respectievelijk het verbindingspunt van de eerste weerstand en de ingangsstroomketen en het verbindingspunt van de condensator en de uitgangsstroomketen van 8403820 PHN 11.237 3 de strocmspiegelschakeling en waarbij van tenminste, één van de kollektor-elektroden van de eerste en tweede transistor een stuursignaal voor het aansturen van de schakelinrichting wordt af genomen. De stroomspiegelscha-keling kan volgens een uitvoeringsvorm worden gekenmerkt, doordat de 5 in- en uitgangsstroariketen respectievelijk is voorzien van een derde en een vierde transistor met elk een basis-, emitter- en kollektorelek-trode, waarbij de basiselektroden van de derde en de vierde transistor onderling zijn verbonden, de emitterelektrodeivan de derde en de vierde transistor met het eerste voedingsaansluitpunt fijn gekoppeld, waarbij de 10 koliektorelektrode van de derde transistor met zijn basiselektrode en met de eerstetweerstand is verbonden en waarbij de kollektorelektrode van de vierde transistor met de condensator is verbonden. De laadstroon van de:condensator kan daarbij volgens een verdere uitvoeringsvorm worden ingesteld door de verhouding van de weerstandswaarden van twee in de 15 emitterleidingen van de derde en vierde transistor opgenomen weerstanden.

Bij de schakeling volgens de uitvinding behoeft het signaal cm de uitgang van de schakeling los te koppelen niet eerst te worden opgewekt, maar is nagenoeg onmiddellijk na het inschakelen van de voe-dingssspanning aanwezig, zodat het optreden van spanningssprongen aan 20 de uitgang nagenoeg volledig worden geëlimineerd. De schakeling heeft daarbij het voordeel, dat deze slechts een gering aantal kcmponenten bevat, zodat deze op een klein oppervlak kan worden geïntegreerd. Boven-' dien heeft de schakeling het voordeel, dat déze geschikt is voor zeer lage voedingsspanningen, zoals nodig is voor batterij-gevoede apparaten.

25 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van bijgaande tekening, waarin een uitvoeringsvorm van een schakeling volgens de uitvinding wordt getoond.

In de figuur is schematisch een elektrische schakeling 1 aangegeven met een ingang 2 en een uitgang 3. De schakeling wordt 30 bijvoorbeeld gevormd door een laagdoorlaat filter, dat zich voor de uitgang in een Compact Disc speler bevindt. De uitgang 3 kan van de schakeling 1 worden losgekoppeld met een schakelinrichting 4. Dergelijke schakelinrichtingen worden onder andere beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4,371,841 en 4,315,221 en in de gelijktijdig 35 met deze aanvrage ingediende octrooiaanvragen (PHN 11.236). De schakel-inrichting 4 wordt aangestuurd door een stuurinrichting 5. Deze bevat een strcoraspiegel, die is voorzien van een ingangsstroomketen met een als diode geschakelde PNP-tr ans is tor , waarvan de emitter door middel 8403320 w - c EHN 11.237 4 van een weerstand met het positieve voedingsaansluitpunt 10 is verbonden en een uitgangsstroomketen met een ENP-transistor T2, waarvan de basis is verbonden met de basis van transistor T^ en de emitter door middel van een weerstand R2 met het positieve voedingsaansluitpunt 5 10 is verbonden. De ingangsstroomketen is door middel van een weerstand R3 en de uitgangsstroomketen is door middel van een condensator verbonden met het negatieve voedingsaansluitpunt 20, in dit geval aarde.

De schakeling bevat voorts twee als verschilpaar geschakelde PNP-tran- sistoren en T^, waarvan het gemeenschappelijke emitteraansluitpunt 10 door middel van een weerstand R^ met het positieve voedingsaansluitpunt is gekoppeld. De basis van transistor is met het verbindingspunt 12 van weerstand R_ en transistor T. en de basis van transistor T. is met 3 1 4 het verbindingspunt 14 van condensator en transistor T2 verbonden.

De kollektoren van de transistoren T^, vannen de uitgangen van de 15 stuur schakeling 5, die de schakelinrichting 4 aansturen.

De werking van de schakeling is- als volgt. De condensator C.| is in eerste instantie ongeladen, zodat de spanning op de basis 14 van transistor gelijk is aan 0V. Bij het inschakelen van de voedingsspanning zal er via de laagobmige ingangsketen , R^ van 20 de stroomspiegel en weerstand R^ een stroom gaan vloeien, waardoor de spanning op de basis 12 van transistor ten opzichte van de spanning op de basis 14 van transistor T4 hoog is. De door de weerstand R4 vloeiende staartstrocm, vloeit daardoor volledig door transistor T4, terwijl transistor volledig stroomloos is. Indien de schakelinrichting 25 4 bijvoorbeeld is uitgevoerd zoals beschreven in de gelijktijdig ingediende octrooiaanvrage: (PHN 11 .236), waarbij bij het ontbreken van een signaal op de kollektor van transistor en het aanwezig zijn van een signaal op de kollektor van transistor T4 de uitgang 3 is losgekoppeltj, dan is de uitgang 3 dus onmiddellijk'na het inschakelen van de voedings-30 spanning losgekoppeld van de rest van de schakeling 1.

Door de werking van de stroomspiegelschakeling zal in de uitgangsketen T^, R2 een stroom gaan vloeien, die zich verhoudt tot de stroom in de ingangsstroomketen als de verhouding van de weerstands-waarden van R^ en R2· Door deze stroom wordt condensator opgeladen, 35 waardoor de spanning op de basis 14 van transistor T4 toeneemt. Hierdoor wordt transistor T4 geleidelijk uit en transistor geleidelijk in geleiding gestumd. De schakelinrichting 4 wordt daardoor zodanig aangestuurd, dat het signaalpad naar de uitgang 3 geleidelijk wordt geslo-- S 4 0 o ö 2 0 S: ^ PHN 11.237 5 ten. De uitgang 3 is volledig op de schakeling 1 aangesloten op het narent, dat transistor stroomloos wordt en de volledige staart-stroom door transistor vloeit.

De condensator wordt verder zover opgeladen, dat transistor 5 volledig in verzadiging wordt gestuurd, waarbij de kollektor-basis-overgang van deze transistor in geleiding kont. Bij het uitschakelen van de voedingsspanning valt de spanning op het positieve voedings-aansluitpunt 10 en daarmee ook de spanning op het gemeenschappelijke emitteraansluitpunt van de transistoren en naar 0 volt terug. De 10 spanning op de basis 14 van transistor en ten gevolge van de geleidende kollektor-basisovergang van transistor ook de spaning op de basis 12 van transistor blijft in eerste instantie hoog. De transistoren T3 en T4 worden hierdoor onmiddellijk na het uitschakelen van de voedingsspanning stroomloos. De uitgang 3 wordt daardoor 15 onmiddellijk van de schakeling 4 losgekoppeld. De condensator wordt daarna via de weerstand verder ontladen.

De getoonde uitvoeringsvorm is bijzonder geschikt voor het gebruik bij lage voedingsspanningen, daar de schakeling reeds in werking treedt bij een voedingssspanning groter dan één basis-emitter-20 spanning. Doordat de schakeling verder bijzonder weinig kcmponenten bevat, kan deze cp een zeer klein oppervlak worden geïntegreerd. Hierbij moet alleen de condensator uitwendig aan de geïntegreerde schakeling worden toegevoegd. Bij deze uitvoeringsvorm kunnen de ΓΝΡ-transistoren natuurlijk door NFN-transistoren worden vervangen, waarbij dan de 25 polariteit van de voedingsspanning dient te worden omgewisseld. In de getoonde uitvoeringsvorm is voor de stuurschakeling een asymmetrische voeding gebruikt, waarbij de negatieve voedingsspanningslijn is geaard. Het is echter ook mogelijk een symmetrische voeding voor de stuurschakeling toe te passen.

30 De uitvinding is niet beperkt tot bovenbeschreven uitvoe ringsvormen. Zo kan tenminste één van de twee emitterweerstanden en R2 van de transistoren R^ en T2 worden weggelaten. In het geval beide weerstanden warden weggelaten, kan de laadstroom worden ingesteld, door de keuze van de verhouding van de emitter oppervlakken van de 35 transistoren en T2. Daarnaast kunnen in plaats van de getoonde stroomspiegelschakeling met twee transistoren ook op zich bekende stroomspiegelschakelingen met meer dan twee transistoren worden toegepast.

8403S20 PHN 11.237 6

Bij de getoonde uitvoeringsvorm worden beide kollektorstromen gebruikt voor het aansturen van de schakelinrichting. Het is echter, afhankelijk van de optouw van de schakelinrichting, ook mogelijk slechts één van de kollektorstromen te gebruiken. In het geval de schakelin-5 richting bijvoorbeeld is opgebouwd als beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4,315,221 behoeft alleen de kollektor van transistor met de-schakelinrichting 4 te worden verbonden en kan de kollektor van· transistor met het negatieve voedingsaansluitpunt 20 worden verbonden.

10 15 20 25 30 35 8403820

Claims

1. Schakeling voor het elimineren van stoorsignalen aan een uitgang van een elektronisch circuit bij het in- en uitschakelen van de voedingsspanning bevattende een schakelinrichting voor het onderdrukken van signalen naar de uitgang van het circuit bij het in- en 5 uitschakelen van de voedingsspanning, welke schakelinrichting wordt aangestuurd door een stuurschakeling, die tussen een eerste en een tweede aansluitpunt voor het aansluiten van de voedingsspanning is voorzien van een condensator, welke bij het in- en uitschakelen van de voedingsspanning respectievelijk wordt geladen en ontladen, met 10 het kenmerk, dat de stuurschakeling is voorzien van een stroomspiegel-schakeling met een in- en uitgangsstroomketen, waarvan de ingangs-stroonketen in serie met een eerste weerstand tussen het eerste en tweede voedingsaansluitpunt is geschakeld en waarvan de uitgangsstroom-keten in serie met de condensator tussen het eerste en tweede voedings-15 aansluitpunt is geschakeld en welke stuurschakeling voorts is voorzien van een eerste en een tweede transistor, die elk zijn voorzien van een basis-, emitter- en kollektorelektrcde, waarbij de emitterelektro-den door middel van een stroonelement met het eerste voedingsaansluitpunt zijn verbonden, waarbij de basiselektrode van respectievelijk 20 de eerste en de tweede transistor is verbonden met respectievelijk het verbindingspunt van de eerste weerstand en de ingangsstrocmketen en het verbindingspunt van de condensator en de uitgangsstrccmketen van de strocmspiegelschakeling en waarbij van tenminste één van de kollek-torelektroden van de eerste en tweede transistor een stuursignaal voor 25 het aansturen van de schakelinrichting wordt af genomen.

2. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de in- en uitgangsstroomketen respectievelijk is voorzien van een derde en een vierde transistor met elk een basis-, emitter- en kollek-torelektrode, waarbij de basiseleketroden van de derde en de vierde 30 transistor onderling zijn verbonden, de emitterelektrodeivan de derde en de vierde transistor met het eerste voedingsaansluitpunt zijn gekoppeld, waarbij de kollektorelektrode van de derde transistor met zijn basiselektrode en met de eerste weerstand is verbonden en waarbij de kollektorelektrode van de vierde transistor met de condensator is 35 verbonden.

3. Schakeling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de eraitterelektrode van de derde en de vierde transistor door middel van respectievelijk een tweede en een derde weerstand met het eerste voedingsaansluitpunt is gekoppeld. 8403820