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DE1235373B - Schaltkreis zum Anschalten einer Wechselspannungsquelle an eine Belastung mittels der Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors - Google Patents

Schaltkreis zum Anschalten einer Wechselspannungsquelle an eine Belastung mittels der Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors

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Publication number
DE1235373B
DE1235373B DEE23071A DEE0023071A DE1235373B DE 1235373 B DE1235373 B DE 1235373B DE E23071 A DEE23071 A DE E23071A DE E0023071 A DEE0023071 A DE E0023071A DE 1235373 B DE1235373 B DE 1235373B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transistors
voltage
winding
point
ring counter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEE23071A
Other languages
English (en)
Inventor
Donald Ernest Tyzack
David John Abbott
Chalfont St Peter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EMI Ltd
Original Assignee
EMI Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EMI Ltd filed Critical EMI Ltd
Publication of DE1235373B publication Critical patent/DE1235373B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/64Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors having inductive loads
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/18Selecting circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/04Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current

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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
H03k
Deutsche Kl.: 21 al - 36/18
Nummer: 1235 373
Aktenzeichen: E 23071 VIII a/21 al
Anmeldetag: 15. Juni 1962
Auslegetag: 2. März 1967
Die Erfindung betrifft einen Schaltkreis zum Anschalten einer Wechselspannungsquelle an eine Belastung mittels der Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors, dessen Basis eine Schaltgleichspannung zugeführt wird, die den Transistor vom nichtleitenden in den leitenden Zustand umschaltet.
Bei Steuerungsvorrichtungen für Werkzeugmaschinen werden Wechselspannungen verwendet, deren Amplitude einem bestimmten Wert entspricht und diesem analog ist. Es ist dabei erforderlich, diese Analogspannungen genau proportional zu den sie darstellenden Größen zu halten, wobei die Betriebssicherheit eine große Rolle spielt. Im Interesse der Genauigkeit werden die Analogspannungen in bekannter Weise durch Auswahl bestimmter Anzapfungen an Autotransformatoren gebildet, deren Wicklung auf einen Kern hoher Permeabilität gewickelt ist, so daß die Spannungen bei niedriger Impedanz gebildet werden.
Es ist bereits bekannt, zur Auswahl der Anzapfungen an den Autotransformatoren mechanische Schalter zu verwenden. Diese haben jedoch vor allem den Nachteil, daß sie mit der Zeit verschmutzen oder sich abnutzen und daher nicht mehr betriebssicher funktionieren. Darüber hinaus haben mechanische Schalter den Nachteil, daß ihre Arbeitsgeschwindigkeit für manche Anwendungsgebiete zu gering ist.
Zur Vermeidung dieser Nachteile der mechanischen Schalter ist bereits die Verwendung von Transistoren bekannt. Ein Nachteil bei Transistoren besteht jedoch darin, daß beim Anlegen eines Schaltsignals an die Basis ein gewisser Betrag des Stromes von der Basis zum Emitter und zum Kollektor fließt. Bei einem Kern mit hoher Permeabilität ist es von ganz besonderer Bedeutung, den Gleichstrom durch die Wicklung auf den geringstmöglichen Wert zu reduzieren, da selbst der geringste Gleichstrom durch die Wicklung in einem unerwünschtem Ausmaß die Permeabilität des Eisens verringert, was zu einem Ansteigen des Streuflusses und dementsprechend zu einer erhöhten Ungenauigkeit der gebildeten Analogspannungen führt.
Es ist zwar bereits bekannt, einen einzigen Transistor zur Anschaltung eines Wechselstromes von einer Transformatorwicklung an eine Last zu verwenden. Es handelt sich dabei jedoch nicht um die Verbindung mehrerer Anzapfungen einer Transformatorwicklung an eine Last mittels einer Vielzahl von Transistoren, und es wird auch nicht den geschilderten Besonderheiten bei der Bildung von genauen Analogspannungen Rechnung getragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nicht
Schaltkreis zum Anschalten einer
Wechselspannungsquelle an eine Belastung
mittels der Emitter-Kollektor-Strecke eines
Transistors
Anmelder:
Electric & Musical Industries Limited,
Hayes, Middlesex (Großbritannien)
Vertreter:
Dipl.-Chem. W. Rücker, Patentanwalt,
Hannover, Am Klagesmarkt 10-11
Als Erfinder benannt:
Donald Ernest Tyzack, Chalfont St. Giles;
David John Abbott,
Chalfont St. Peter, Buckinghamshire
(Großbritannien)
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 16. Juni 1961 (21778),
vom 5. Juni 1962 (21653)
nur die bekannten mechanischen Schalter durch Transistoren zu ersetzen, sondern dabei auch gleichzeitig die Größe des durch den Transistor in die Windungen der Spannungsquelle und der Belastung fließenden Stromes auf ein absolutes Minimum zu bringen. Außerdem soll es möglich sein, mit Transistoren eine von mehreren Anzapfungen einer Transformatorwicklung mit einem Lastwiderstand zu verbinden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wechselspannungsquelle eine abgegriffene Transformatorwicklung ist, daß die Belastung zwischen der Transformatorwicklung und Erde liegt und daß mindestens zwei Transistoren vorgesehen sind, deren Emitter-Kollektor-Strecken zwischen einzelnen verschiedenen Abgriffen der Transformatorwicklung und Erde liegen und deren Basen mit so hohen, an sich bekannten Schaltspannungen mit in bezug auf Erde konstanten Potentialen gespeist werden, daß einer der Transistoren in den leitenden Zu-
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stand umgeschaltet wird, während die übrigen Tran- dieser Ausgangssignale reichen aus, um die Basen
sistoren im nichtleitenden Zustand bleiben. der Transistoren t auf einen solchen positiven Wert
Durch die Erfindung werden also nicht nur die zu bringen, daß die Transistoren gesperrt werden,
bekannten mechanischen Schalter durch Tran- In den Auslöseschaltungen Q kann eine binär versistoren ersetzt, sondern gleichzeitig wird die Größe 5 schlüsselte Zahl im Bereich von »0« bis »9« gespeides durch den Transistor in die Wicklungen des chert werden, wobei sich die Ziffer mit dem niedrig-Transformators zwischen der Spannungsquelle und sten Wert in der Auslöseschaltung Q1 befindet, die der Belastung fließenden Stromes in so starkem mit dem nächsthöheren Wert in der Auslöseschal-Maße verringert, daß die Permeabilität des Eisens tung Q2, usw. Die Anordnung der Dioden in der Maunbeeinflußt und damit der Streufluß gering bleibt. io trixDM ist so getroffen, daß die Spannung an der Dies hat das Ergebnis, daß sich auf Grund der erfin- Basis desjenigen Transistors t, dessen Indexzahl der dungsgemäßen Lehre äußerst genaue Analogspan- in den Auslöseschaltungen Q gespeicherten Zahl entnungen bilden lassen. Hinzu kommt der Vorteil der spricht, gleich der Spannung der Spannungsquelle P Verbindungsmöglichkeit mehrerer Anzapfungen ist, so daß dieser Transistor leitend wird. Alle übrieiner Transformatorwicklung mit einer Last durch 15 gen Transistoren dagegen werden in den nichtleiteneine Vielzahl von Transistoren, wobei die sich durch den Zustand gebracht, und zwar infolge des Stromdie Transistoren ergebenden Nachteile vermieden flusses von einer oder mehreren der Auslöseschaltunsind. gen Q über die zugehörigen Dioden der Matrix DM
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildun- zu den Basen der betreffenden Transistoren,
gen der Erfindung sollen nachfolgend an Hand in 20 Die bisherige Beschreibung des Ausführungsbei-
den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele spiels nach Fig. 1 läßt erkennen, daß die Spannung,
näher erläutert werden. In den Zeichnungen stellt die in dem Teil der Sekundärwicklung des Transfor-
dar mators T zwischen dem Abgriff a0 und dem mit dem
Fig. 1 das Schaltbild eines ersten Ausführungs- gerade leitenden Transistor verbundenen Abgriff er-
beispiels der Erfindung, 25 zeugt wird, zwischen der Klemme »AUS« und Erde
Fig.2 das Schaltbild eines zweiten Ausführungs- erscheint und demzufolge an die Belastung angelegt
beispiels der Erfindung, werden kann.
Fig. 3 eine graphische Darstellung zur Erläu- In dem bislang beschriebenen Ausführungsbeispiel
terung der Wirkungsweise der Ausführungsform sind die Kollektoren der Transistoren t geerdet und
nach Fig. 2 und 30 die Emitter mit den einzelnen Abgriffen der Sekun-
Fig.4 ein etwas detaillierteres Schaltbild eines därwicklung des Transformators T verbunden. Die
Teiles der Ausführungsform nach F i g. 2. Anordnung kann jedoch auch so getroffen sein, daß
. Fig. 1 zeigt eine Anwendung des erfindungsgemä- die Emitter der Transistoren an Erde liegen, wäh-
ßen Schaltkreises. Eine Wechselspannung von z. B. rend die Kollektoren der Transistoren an die Sekun-
1000 Hz wird von einer Bezugsspannungsquelle aus 35 därwicklung des Transformators geführt sind,
an Klemmen »EIN« der Primärwicklung eines Trans- Um ein Leiten der Transistoren infolge der gegen-
formators T angelegt. Die Sekundärwicklung des über Erde positiven Spitzen der über die Transisto-
Transformators T besitzt zehn Abgriffe a0 bis ar ren angelegten Wechselspannung zu verhindern, ist
Diese Abgriffe haben gleichen Abstand zueinander. es notwendig, daß die an die Basen der Transistoren
Jeder dieser Abgriffe ist mit dem Emitter eines je- 40 angelegte positive Spannung mindestens ebenso groß
weils zugeordneten Transistors t0 bis i9 verbunden. gehalten wird wie die Spitzenspannung über den
Die Kollektoren der Transistoren liegen sämtlich Transistoren.
an Erde. Der Abgriff a0 der Sekundärwicklung des Die an Hand der F i g. 1 beschriebene Erfindung
Transformators T ist außerdem noch mit der Aus- läßt sich ebenfalls z. B. als Phasenumkehrschalter für
gangsklemme »AUS« verbunden. Zwischen der Aus- 45 ein Wechselspannungssignal verwenden. Bei dieser
gangsklemme »AUS« und Erde liegt die Belastung, Anwendungsform wird das Wechselspannungssignal
an die die Wechselspannung angeschaltet ist. an die Primärwicklung eines Transformators ange-
Die Basen eines jeden der Transistoren t0 bis tg legt, der eine in der Mitte abgegriffene Sekundärsind über einen jeweiligen Widerstand R mit einer wicklung besitzt. Die äußeren Enden der Sekundär-Spannungsquelle P zur Zuführung einer Steuerspan- 50 wicklung liegen dabei an Erde, und zwar über die nung verbunden, deren Funktion weiter unten erläu- Kollektor-Emitter-Wege eines jeweils zugeordneten ter ist. Eine Diodenmatrix DM verbindet die Basen Transistors. Das gewünschte Ausgangssignal wird der Transistoren t mit den Ausgangsklemmen von von einem Abgriff der Sekundärwicklung gegen Erde vier Auslöseschaltungen Q1 bis Q1. Dabei gibt jede abgenommen, wobei die Phase dieses Ausgangsder Auslöseschaltungen zwei Ausgangssignale im Ge- 55 signals dadurch bestimmt ist, welcher der Transistogentakt ab, d. h., im »O«-Zustand der Auslöseschal- ren gerade leitet.
tung liegt die Ausgangsleitung »0« auf einem negati- Es ist nicht unbedingt notwendig, daß die Span-
ven Potential gegenüber Erde und die Ausgangslei- nungsquelle für den Schaltkreis nach Fig. 1 die
tung »1« auf einem positiven Potential, während im Form einer Transformatorwicklung besitzt. Der
»1«-Zustand der Auslöseschaltung die Ausgangslei- 60 Schaltkreis ist gleichermaßen verwendbar bei jeder
tung »0« positiv und die Ausgangsleitung »1« nega- anderen erdfreien Spannungsquelle. Auch können die
tiv ist. Die Steuerspannung aus der Spannungs- Schaltspannungen für die Transistoren von anderen
quelle P ist negativ gegenüber Erde, sie reicht aus, Schaltungsteilen als der beschriebenen Diodenmatrix
um die Transistoren t bei unwirksamer Diodenmatrix abgenommen werden. Beispielsweise können die
DM im leitenden Zustand zu halten. Die Ausgangs- 65 Schaltspannungen bei bestimmten Anwendungsfällen
signale der Auslöseschaltungen Q1 bis ß4 können von einem Ringzähler geliefert werden, so daß eine
über die Diodenmatrix DM an die Basen der einzel- vorbestimmte Aufeinanderfolge von Spannungen an
nen Transistoren t angelegt werden. Die Spannungen die Belastung angelegt wird.
Bei dem an Hand der F i g. 2 erläuterten Ausfüh- lung 7 und einen Endanschluß der Wicklung 12 gerungsbeispiel der Erfindung sind drei Eingangsklem- schaltet. Die Sekundärwicklung 15 des Transformamen 1, 2 und 3 vorhanden. Die Klemmen 1 und 3 tors T5 ist mit ihrem einen Ende an den Mittelabgriff sind dabei mit den Enden der Primärwicklung 4 eines der Wicklung 4 angeschlossen und erzeugt an ihrem Transformators T1 verbunden, während die Klemme 2 5 anderen Ende eine Ausgangsspannung, die an der an das eine Ende der Primärwicklung S eines Trans- Ausgangsklemme 16 abgenommen werden kann, formators T2 angeschlossen ist. Das andere Ende der Die Transistoren A1 bis R10 werden aufeinander-
Wicldung 5 ist mit dem Mittelabgriff der Wicklung 4 folgend eingeschaltet, d. h. leitend gemacht, und zwar verbunden. Der Transformator T1 besitzt zwei Sekun- indem ein geeignetes negatives Signal von einem därwicklungen 6 und 7, die einander im wesentlichen io zehnstufigen Ringzähler 17 aus an die jeweilige Basis und mit Ausnahme der nachfolgend erläuterten Ein- gelegt wird. Ein von dem Ringzähler 17 abgenommezelheiten identisch sind. Beide Sekundärwicklungen 6 ner Impuls wird zweimal pro Periode über ein Gatter und 7 weisen die gleiche Windungszahl auf wie die 19 an einen weiteren Ringzähler 18 geleitet. Von die-Wicklung 4, jedoch ist in der zeichnerischen Darstel- sem Ringzähler 18 aus werden negative Signale an lung die Wicklung 7 mit einem zur Wicklung 6 ent- 15 die Basen der Transistoren S1 bis S13 gelegt, um diese gegengesetzten Wicklungssinn gezeigt. Die Wick- leitend zu machen und damit kurzzuschließen. Dabei lung 6 ist mit sieben Anschlüssen versehen, nämlich ist der Ringzähler 18 so geschaltet, daß die negativen den beiden Endanschlüssen und fünf weiteren, gleich- Signale paarweise immer an diejenigen Transistoren S mäßig voneinander entfernten Abgriffen. Dadurch angelegt werden, deren Indexzahlen unmittelbar aufwird die Wicklung 6 in sechs gleiche Abschnitte 20 einanderfolgen. Mit anderen Worten werden zuunterteilt. Die Wicklung 7 ist mit sechs Abgriffen ver- nächst die Transistoren S1 und S2, dann die Transisehen, die im gleichmäßigen Abstand entlang der stören S2 und S3, dann die Transistoren S2 und S4 usw. Wicklung verteilt sind und die den Abgriffen zwi- gespeist. Der Ringzähler 17 wird durch Impulse aus sehen den Abschnitten entsprechen, in die die Wick- einem geeigneten Impulsgenerator betätigt, lung 6 unterteilt ist. 25 Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrich-
Der Transformator T2 ist mit elf Sekundärwicklun- tang nach F i g. 2 soll auf F i g. 3 Bezug genommen gen 8 ausgerüstet, die an die Abgriffe der Wicklung 6 werden.
bzw. an die Abgriffe der Wicklung 7 angeschlossen Es sei angenommen, daß gleichphasige Wechselsind. Aus Gründen besserer Übersichtlichkeit sind in spannungen von z. B. 100 Hz, die die Koordinatender zeichnerischen Darstellung die einzelnen Sekun- 30 werte Z1, Z2 und Z3 repräsentieren, in die Klemdärwicklungen des Transformators T2 getrennt von- men 1, 2 bzw. 3 angelegt werden. Damit stellt die einander dargestellt. Die Windungszahlen der Sekun- Spannung am Mittelpunkt der Wicklung 4 den Wert därwicklungen 8 hängen quadratisch von der elektri- '/2(Z1-F-Z3), mithin also die Ordinate am Punkt D sehen Spannung des Abgriffs der Wicklungen 6 in F i g. 3, dar. Es sei nun weiter angenommen, daß bzw. 7 ab, an die die Wicklungen 8 angeschlossen 35 die Spannung an der Ausgangsklemme 16 den parasind, so daß sich bei In Windungen für die Wicklun- bolischen Bogen ABC in Fig. 3 beschreiben soll, gen 6 und 7 die Windungszahl derjenigen der Wick- und zwar mit Bezug auf einen Parameter t. Während lungen 8, die an einem Abgriff liegt, nach dem Aus- der Beschreibung dieses parabolischen Bogens werj , λτλ, rs\ .,. -. , . . . ΛΓ j. , ,, den sechzig Impulse zum Ringzähler 17 und zwölf druck N[I--^) ergibt. Dabei ist N die Anzahl 4o Impu]se vo 6 mngzähler 17 ziun Ringzählerl8 ge-
der Windungen der Wicklung 5. leitet. Diese Impulse entsprechen Zuwachsraten von
Die Wicklungen 8 und die Endanschlüsse der jeweils einer Einheit der Parameters t. Wicklung6 sind in der in der Zeichnung dargestell- Für i=0, d.h. bei Beginn der Beschreibung des ten Weise über die Kollektor-Emitter-Wege der Bogens A B C, sind die Transistoren A1, S1 und S2 Transistoren S1, S2, S3... S13 an Erde gelegt. 45 leitend. Demzufolge besteht ein Stromweg von Erde Die Abgriffe der Wicklungen 6 und 7 sind mit den durch den Transistor S1, der oberen Hälfte der Wick-Endanschlüssen der Primärwicklungen 9 und 10 der lung 6, der Wicklung 13 und dem Transistor R1 zuTransformatoren T3 und T1 verbunden. Die Sekun- rück zur Erde. Dies bedeutet, daß die in der Wickdärwicklung 11 des Transformators T3, die vier Fünf- lung 15 erzeugte Spannung gleich ist der über der tel der Zahl der Windungen der Primärwicklung 9 50 oberen Hälfte der Wicklung 6 erzeugten Spannung, besitzt, ist mittels dreier Abgriffe in vier gleiche Ab- da die Wicklungen 13 und 15 die gleiche Windungsschnitte unterteilt. Die drei Abgriffe und die beiden zahl aufweisen. Weil weiterhin die Wicklung 6 die Endanschlüsse der Wicklung 11 liegen über die KoI- gleiche Windungszahl besitzt wie die Wicklung 4, ist lektor-Emitter-Wege der Transistoren A1 bis R5 an die über der halben Wicklung t anliegende Spannung Erde. Die Sekundärwicklung 12 des Transforma- 55 gleich 72(X1-X3). Mithin folgt, daß im Zustand tors T1 besitzt ebenfalls eine Windungszahl von vier i=0 sich an der Ausgangsklemme 16 eine Spannung Fünfteln der Anzahl der Windungen der zugeordne- von
ten Primärwicklung 10. Die Sekundärwicklung 12 ist 1A(X1-I-Z3) + '/2(Z1-Z3) = Z1
weiterhin ebenfalls mittels dreier Abgriffe in vier einstellt.
gleiche Abschnitte unterteilt, wobei die drei Abgriffe 60 Für t=l, d. h. nach Anlegen des ersten Impulses
zusammen mit den beiden Endanschlüssen über die an den Ringzähler 17, sind die Transistoren R2, S1
Kollektor-Emitter-Wege der Transistoren R6 bis R10 und S2 leitend, so daß ein Viertel der Wicklung 11 in
an Erde liegen. den die Wicklung 13 enthaltenden Stromkreis einge-
Die Primärwicklung 13 eines weiteren Transfor- schaltet wird. Über der Wicklung 13 werden vier
mators T5 liegt zwischen dem Mittelpunkt der Wick- 65 Fünftel der Differenz der Spannung zwischen den
lung 6 und dem einen Endanschluß der Wicklung 11. Mittelpunkten der Wicklungen 6 und 7 erzeugt. Da
Eine weitere Primärwicklung 14 des Transforma- nun die Wicklungen 6 und 8 bzw. 7 und 8 zusammen
tors T5 ist zwischen einen Mittelabgriff der Wick- die Sehne bilden (wie dies im einzelnen z. B. an Hand

Claims (3)

der F i g. 1 der Beschreibung der britischen Patentschrift 796 994 erläutert ist), folgt mithin, daß die am Mittelpunkt z. B. der Wicklung 6 erzeugte Spannung, wenn einer der Transistoren S1, S2, S3, S5, S7, S9, Sn oder S13 leitend ist, proportional ist der Differenz in der Ordinathöhe zwischen dem Punkt D in F i g. 3 und demjenigen Punkt auf dem parabolischen Bogen ABC, der dem jeweils gerade leitenden Transistor entspricht. Demzufolge ist die über der Wicklung 9 im Zustand t = 1 erzeugte Spannung proportional der Differenz in der Ordinatenhöhe zwischen dem Punkt A und dem Punkt E, dessen Abszissenabstand vom Punkt .,4 ein Zwölftel der gesamten Abszissenlänge t des Bogens ABC beträgt. Mithin stellt die im Zustand i=l an der Ausgangsklemme 16 erzeugte Spannung die Ordinate eines Punktes dar, der ein Fünftel (nämlich ein Viertel von vier Fünfteln) längs der Sehne AE des parabolischen Bogens ABC liegt. In den Zuständen i=2, t=2> und i=4 folgt die Ausgangsspannung an der Klemme 16 jeweils der Ordinate eines Punktes, der im Abstand von zwei Fünfteln, drei Fünfteln bzw. vier Fünfteln längs der Sehne AE vom Punkt A entfernt liegt. Im Zustand i= 1 befinden sich die TransistorenR6, S2 und S3 im leitenden Zustand, und die Spannung an der Klemme 16 stellt die Ordinate des Punktes E dar. Die Speisung der Wicklung 15 erfolgt dabei nunmehr aus der Wicklung 14. Beim Durchlaufen der anschließenden Zustände bis t=9 stellt die Ausgangsspannung an der Klemme 16 die Ordinatenwerte von aufeinanderfolgenden Punkten dar, die auf einer zweiten vom Punkt E ausgehenden und in der Abszisse wiederum ein Zwölftel der gesamten Abszissenlänge betragenden Sehne des Bogens A B C liegen. Man ersieht, daß in der vorangehend beschriebenen Weise beim Durchlaufen der Zustände von i=0 bis i=60 an der Ausgangsklemme 16 Spannungen erzeugt werden, die die Ordinaten von Punkten auf einer Serie von Sehnen darstellen, welche den Bogen ABC definieren. In F i g. 4 sind im einzelnen die Ringzähler 17 und 18 mit dem zwischengeschalteten Gatter 19 dargestellt. Der Ringzähler 17 besitzt zehn Stufen. Er kann von jeder Bauart sein, die geeignet ist, an den einzelnen Stufen aufeinanderfolgend eine ständige negative Ausgangsspannung zur Anschaltung an die einzelnen Transistoren R zu liefern. Der Ringzähler 17 zählt die Impulse aus dem Generator 20, dessen Impulsfolgefrequenz änderbar sein kann, damit die Änderungsgeschwindigkeit des Parameters t und demzufolge die Geschwindigkeit der Beschreibung des Bogen A B C durch den Interpolator den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden kann. Zweimal pro Zählperiode wird vom Ringzähler 17 ein Impuls abgenommen und über das »ODER«-Gatter 19 zum Ringzähler 18 geleitet. Der Ringzähler 18 kann generell von gleicher oder beliebiger anderer Bauart sein wie der Ringzähler 17. Das Ausgangssignal jeder Stufe des Ringzählers 18 ist über zwei geeignet gepolte Dioden an die Basen eines Paares von Transistören S angelegt, wobei jeweils zwei Transistoren S mit aufeinanderfolgenden Indexnummern ein solches Paar bilden. An sich ist nur eine relativ kleine negative Spannung notwendig, um die Transistoren R und S in den leitenden Zustand zu bringen. Es sollten jedoch diejenigen Transistoren, die nicht im leitfähigen Zustand zu sein brauchen, an der Basis eine positive Vorspannung aufweisen, die mindestens gleich ist dem maximalen positiven Spannungshub an deren Kollektoren, damit ein Leiten dieser Transistoren verhindert wird, wenn deren Kollektor positiv ist. Deshalb sind die Ringzähler 17 und 18 so ausgebildet, daß sie den notwendigen Spannungshub für die Basen derjenigen Transistoren liefern, die in den leitenden Zustand geschaltet werden sollen. Im allgemeinen wird eine kontinuierliche Interpolation über eine Serie von Punkten benötigt, wobei die Punkte in Gruppen von dreien zusammengefaßt sind, bei denen jeweils eine Gruppe einen Punkt mit der nächstfolgenden Gruppe gemeinsam hat. Um dies zu bewirken, ist es zweckmäßig, einen zweiten Interpolator vorzusehen und die beiden Interpolatoren sich überlappen zu lassen, wobei die Ausgangsspannungen aus beiden Interpolatoren in geeigneter Weise weitergeschaltet werden. In einem solchen Fall kann die Spannung am Punkt 21 im Ringzähler 18 benutzt werden, um die Interpolation durch den zweiten Interpolator zu starten, indem bei dem zweiten Interpolator ein Impuls an einer Stelle zugeführt wird, die der in Fig.4 für den ersten Interpolator gezeigten Stelle 22 entspricht. Es sei noch bemerkt, daß, falls kein Impuls durch den Ringzähler 18 hindurchläuft, auch keine Spannung über die Wicklung 15 erzeugt wird. Falls ein gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauter Interpolator für die automatische Steuerung von Werkzeugmaschinen verwendet wird, sollte jeweils ein gesonderter Interpolator für jede Koordinate benutzt werden, für die eine Interpolation erforderlich ist. Die Ringzähler 18 und 19 können dabei jedoch den vorhandenen Interpolatoren gemeinsam zugeordnet sein. Patentansprüche:
1. Schaltkreis zum Anschalten einer Wechselspannungsquelle an eine Belastung mittels der Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors, dessen Basis eine Schaltgleichspannung zugeführt wird, die den Transistor vom nichtleitenden in den leitenden Zustand umschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungsquelle eine Transformatorwicklung mit mehreren Abgriffen ist, daß die Belastung zwischen der Transformatorwicklung und Erde liegt und daß mindestens zwei Transistoren vorgesehen sind, deren Emitter-Kollektor-Strecken zwischen einzelnen verschiedenen Abgriffen der Transformatorwicklung und Erde liegen und deren Basen mit so hohen, an sich bekannten Schaltspannungen mit in bezug auf Erde konstanten Potentialen gespeist werden, daß einer der Transistoren in den leitenden Zustand umgeschaltet wird, während die übrigen Transistoren im nichtleitenden Zustand bleiben.
2. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der Transistoren geerdet sind, deren Verbindungsschichten mit den zugehörigen Basiselektroden die größeren sind.
3. Schaltkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basen der Transistoren jeweils über Widerstände mit einer geerdeten Spannungsquelle konstanter Spannung verbunden sind, die die Transistoren in leitendem
DEE23071A 1961-06-16 1962-06-15 Schaltkreis zum Anschalten einer Wechselspannungsquelle an eine Belastung mittels der Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors Pending DE1235373B (de)

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