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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Spannungskonstanthaltung, vorzugsweise in
Filmkameras, mit einem an eine Spannungsquelle angeschlossenen und einem Stelltransistor vorgeschalteten
Differenzverstärker, dessen Eingänge zum Spannungsvergleich je einem Zweig einer Widerstände aufweisenden
Brücke zugeordnet sind, wobei der dem Referenzeingang des Differenzverstärkers zugeordnete Brückenzweig einerseits einenZweipol, vorzugsweise einen Vorwiderstand, und anderseitseinen einen vorbestimmtenSchwell- wert aufweisenden Spannungsbegrenzer, z. B. eine Zenerdiode, aufweist, wogegen der andere Brückenzweig zwischen dem Ausgang des Stelltransistors und einem Pol der Spannungsquelle liegt. Eine derartige Schaltung- anordnung ist bereits bekannt.
Nachteilig daran ist jedoch, dass sich der durch den Spannungsbegrenzer, näm- lich der durch die Zenerdiode fliessende Strom mit der Eingangsspannung verändert. Dies ist besonders bei niedriger Zenerspannung und bei in Durchlassrichtung geschalteten Dioden der Fall, da bei einer solchen Anord- nung die Steilheit gering ist.
Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden werden.
Die Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandswert des verhältnismässig hochohmigen, am andern Pol der Spannungsquelle liegenden
Zweipoles bei Nennspannung der Spannungsquelle eine Spannung ergibt, die dem Schwellwert des Spannungbegrenzers entspricht, und der einen Strom aufbringt, der der Summe des Stromes am Referenzeingang des
Differenzverstärkers und des minimalen Spannungsbegrenzerstromes entspricht. Auf diese Weise fliesst durch den Vorwiderstand nur ein relativ geringer Strom, der gerade ein Starten der Anordnung zur Folge hat. Da so- mit der Spannungsbegrenzer in einem höheren Bereich seiner Charakteristik betrieben wird, wirken sich Strom- änderungen nur in geringerem Masse auf die Ausgangsspannung aus.
Im Rahmen der Erfindung kann auch der Zweipol von einer Konstantstromquelle gebildet sein, beispielsweise einer solchen, wie sie aus der österr. Patentschrift Nr. 255577 bekanntgeworden ist. Eine Konstantstromquelle wird aber nur dann mit Vorteil anwendbar sein, wenn grössere Ströme verfügbar sind. Ist dies nicht der Fall, so ist zweckmässig die Anordnung so getroffen, dass der Zweipol in einen hochohmigen Teilwiderstand und einen niederohmigen, dem Spannungsbegrenzer unmittelbar vorgeschalteten Basiswiderstand geteilt ist, wobei eine in Richtung auf den Ausgang sperrende Diode einerseits an einem Verbindungspunkt zwischen den beiden Widerständen und anderseits an den Ausgang gelegt ist.
Hat eine solche Anordnung gestartet, so fliesst über die Diode und den niederohmigen Widerstand, somit aber auch durch den Spannungsbegrenzer, ein Strom, der um ein Vielfaches grösser als der Startstrom ist. Gleichzeitig wird aber damit der hochohmige Widerstand praktisch nach dem Starten automatisch ausgeschaltet, die Spannung an ihm wird zurückgehen, da der Spannungsabfall am niederohmigen Widerstand steigt. Dies bedeutet aber ein weiteres Absinken des an sich schon kleinen Stromes durch den hochohmigen Widerstand, so dass der Strom am Spannungsbegrenzer praktisch ausschliesslich durch den niederohmigen Widerstand und die stabile Spannung bestimmt wird. Auf diese Weise treten keine Stromänderungen am Spannungsbegrenzer mehr auf, so dass sich auch dessen Ausgangsspannung nicht mehr ändert - der Arbeitspunkt wird nicht mehr verlassen.
All diese Vorteile werden erzielt, ohne dass sich hiebei die Regelsteilheit verschlechtert.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anHand der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen.
Fig. l veranschaulicht eine erfindungsgemässe Schaltung, Fig. 2 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise.
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R.-bestehendennungsbegrenzer ist im dargestellten Ausführungsbeispiel von einer Diodenserienschaltung -D1- gebildet, wie dies für Referenzspannung unter 3, 3 V üblich ist. An Stelle der Diodenserienschaltung -D 1- kann auch eine Zenerdiode vorgesehen sein. In bekannter Weise wird nun diese Eingangsspannung mit der durch den Span-
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T-bestehendengangstransistor-T-zugeführt wird. Am Kollektor dieses Stelltransistors-T.-liegt eine Ausgangsklemme - 2-, der stabilisierte Spannung entnommen werden kann.
Um nun eine möglichst genaue Referenzspannung zu erhalten, ist der Widerstandswert des Vorwiderstandes - Rl, --so gewählt, dass bei normaler Betriebsspannung der Spannungsquelle nur ein relativ geringer Strom
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den. Dies kann nun in vorteilhafter Weise so erfolgen, dass bei einer Schaltungsanordnung mit den bisher beschriebenen Bauteilen der Vorwiderstand statt von den ohmschen Widerständen-R., R.-von einer Konstantstromquelle gebildet ist. Besonders in einem solchen Falle wird man auch die Diodenserienschaltung-D - durch eine Zenerdiode ersetzen.
Für kleinere Betriebsspannungen ist jedoch die dargestellte Schaltungsanordnung vorzuziehen, bei der der Vorwiderstand in einen hochohmigen Widerstand -RI- und einen niederohmigen Widerstand--Ri-geteilt ist. Zwischen diesen beiden Widerständen und dem Ausgang liegt eine in Richtung auf den Ausgang sperrende
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Diode --D2--. Hat eine solche Anordnung gestartet, so fliesst über die Diode --D2- und den niederohmigen Widerstand-R-, somit aber auch durch die Diodenserienschaltung-Dl-ein Strom, der um ein Vielfaches grösser als der Startstrom ist. Damit ist aber der hochohmige Widerstand praktisch ausgeschaltet, die Spannung am Widerstand-Ri-wird zurückgehen, da der Spannungsabfall am niederohmigen Widerstand --R2-- steigt.
Da nun der an sich kleine Strom durch den hochohmigen Widerstand-Rl-weiter absinkt, wird der Diodenstrom durch die Diodenschaltung --D1-- praktisch ausschliesslich durch den niederohmigen Widerstand-ruz und die stabile Spannung bestimmt. Somit ändert sich auch die Diodenspannung an der Diodenschaltung-Dnicht mehr, und es wird der Arbeitspunkt nicht verlassen.
In Fig. 2 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung der Beziehung zwischen Eingan gsstromschwankungen und Ausgangsspannungsschwankungen dargestellt. Hiebei sind mit --D und Z-- die Kennlinien für eine Diodenschal-
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Kennlinien verschoben, in dem verhältnismässig grosse Stromschwankungen-AI-nur geringe Referenzspan- nungsunterschiede --#UD bzw. #UZ -- zur Folge haben. Wegen der grösseren Steilheit der Kennlinie einer Zenerdiode ergeben sich bei Verwendung einer solchen auch nur geringere Spannungsschwankungen.
Um die Neigung zu Schwingungen bei einer Schaltungsanordnung gemäss Fig. 1 zu vermeiden, ist zweckmässig wenigstens ein Dämpfungskondensator vorgesehen. Dieser Dämpfungskondensator kann in der Art des dargestellten Kondensators-C-zwischen die Ausgangsspannung und den dem Differenzverstärker --T1, T2-rückgeführten Teil der Ausgangsspannung, d. i. in Fig. 1 die Basis des Transistors --T2-, gelegt sein. Es kann
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legten Kondensator-C, 7- erfolgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung zur Spannungskonstanthaltung, vorzugsweise in Filmkameras, mit einem an eine Spannungsquelle angeschlossenen und einem Stelltransistor vorgeschalteten Differenzverstärker, dessen Eingänge zum Spannungsvergleich je einem Zweig einer Widerstände aufweisenden Brücke zugeordnet sind, wobei der dem Referenzeingang des Differenzverstärkers zugeordnete Brückenzweig einerseits einen Zweipol, vorzugsweise einen Vorwiderstand, und anderseits einen einen vorbestimmten Schwellwert aufweisenden Spannungsbegrenzer, z.
B. eine Zenerdiode, aufweist, wogegen der andere Brückenzweig zwischen dem Ausgang des Stelltransistors und einem Pol der Spannungsquelle liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandswert des verhältnismässig hochohmigen, am andern Pol der Spannungsquelle liegenden Zweipoles (R, R ) bei Nennspannung der Spannungsquelle eine Spannung ergibt, die dem Schwellwert des Spannungsbegrenzers entspricht, und der einen Strom aufbringt, der der Summe des Stromes am Referenzeingang des Differenzverstärkers (T, T.) und des minimalen Spannungsbegrenzerstromes entspricht.