Schaltungsanordnung für eine spannungsgesteuerte Konstantspannungsquelle mit eingangsseitigem R-C-Glied

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine spannungsgesteuerte Kontantspannungsquelle, der eingangsseitig ein einer Verzögerungswirkung und/oder einer Störimpulsunterdrückung und/oder einer Rauschunterdrückung mittels Filterung dienendes R-C-Glied mit einem ersten Widerstand im Längszweig zwischen einem Eingang der Konstantspannungsquelle und einer eine Referenzspannung zuführenden ersten Klemme sowie mit einem Kondensator im Querzweig vorgeordnet ist, und deren Eingang zusätzlich mit einem zweiten Widerstand und über diesen und über eine zu ihm in Reihe angeordnete Diode mit einer zweiten Klemme verbunden ist, über die solche verschiedenen Spannungen zuführbar sind, durch die die Diode in Durchlaßrichtung bzw. in Sperrichtung beanspruchbar ist, wobei bei Beanspruchung in Durchlaßrichtung eine über die zweite Klemme zugeführte Steuerspannung sich gegenüber der über die erste Klemme zugeführten Referenzspannung aufgrund der Widerstandswirkung des Widerstandes des R-C-Gliedes bei der spannungsgesteuerten Konstantstromquelle weitgehend durchsetzt.

[0002] In einer Schaltungsanordnung der zuvor angegebenen, als bekannt vorausgesetzten Art wird eine Referenzspannung dem Eingang der Konstantspannungsquelle also über ein R-C-Glied zugeführt, das einem oder mehreren der angegebenen Zwecke dient. Die Ausgangsspannung der spannungsgesteuerten Konstantspannungsquelle möge z.B. einem Regler zugeführt werden. Um das R-C-Glied durch den Regler o.dgl. nicht zu belasten, ist zwischen demselben und das R-C-Glied die spannungsgesteuerte Konstantspannungsquelle geschaltet. Eine solche kann als Operationsverstärker ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang werden auch die Bezeichnungen "Spannungsfolger" und "Impedanzwandler" verwendet. Eine spannungsgesteuerte Konstantspannungsquelle liefert also - in bestimmten Grenzen natürlich! - unabhängig vom jeweils fließenden Ausgangsstrom eine Ausgangsspannung, die bei konstanter Eingangsspannung ebenfalls konstant ist, wobei die Ausgangsspannung der Eingangsspannung gleich ist und mit Hilfe der Eingangsspannung die Ausgangsspannung diktiert wird; der Ausgang der Konstantspannungsquelle ist also extrem niederohmig. - Über die genannte zweite Klemme möge nun ein übergeordnetes Schaltorgan, z.B. ein übergeordneter Regler eine Eingriffsmöglichkeit auf die am Eingang der Konstantspannungsquelle wirksame Regelspannung haben. Dabei liegt im Normalbetrieb die Spannung an der zweiten Klemme auf einem Wert, durch den die Diode in Sperrichtung beansprucht wird. Die zweite Klemme ist somit durch die genannte Diode vom übrigen Netzwerk entkoppelt. Da es sinnvoll ist, das Netzwerk relativ hochohmig auszulegen, erzeugt in einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art der durch die Diode im Sperrzustand fließende Sperrstrom, der über den zweiten und den ersten Widerstand (Widerstand des R-C-Gliedes) abfließt, an dem letzteren einen Spannungsabfall, wodurch die am Eingang der Konstantspannungsquelle wirksame Spannung verändert wird. Da zudem der Sperrstrom der Diode sehr temperaturabhängig ist, ergibt sich auch für den aufgezeigten Effekt der Beeinflussung der am Eingang der Konstantspannungsquelle jeweils gerade wirksamen Spannung eine starke Temperaturabhängigkeit.

[0003] Für die Erfindung besteht die Aufgabe, in einer Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen Art mit möglichst geringem Aufwand den Einfluß des Diodensperrstromes zu eliminieren, sowie die aufgezeigte Temperaturabhängigkeit zu beseitigen.

[0004] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Verbindungspunkt zwischen dem zweiten Widerstand und der Diode über einen dritten Widerstand mit dem Ausgang der Konstantspannungsquelle verbunden ist, über welchen bei Beanspruchung der Diode in Sperrichtung ein über sie fließender Sperrstrom durch die Wirkung des gegenüber dem Widerstandswert des zweiten Widerstandes wesentlich niedrigeren Widerstandswertes des dritten Widerstandes abgeleitet und somit eine Beeinflussung der Konstantspannungsquelle weitgehend unterbunden, d.h. praktisch unwirksam gemacht wird.

[0005] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nur in wesentlich zu ihrem Verständnis beitragenden Bestandteilen dargestellt, worauf dieselbe jedoch keineswegs beschränkt ist. An eine spannungsgesteuerte Konstantspannungsquelle N sei ausgangsseitig über eine Ausgangsklemme B ein nicht gezeigter Regler angeschlossen. Die spannungsgesteuerte Konstantspannungsquelle ist in an sich bekannter Weise ausgebildet. In diesem Zusammenhang ist auf die Bezeichnungen "Operationsverstärker", "Spannungsfolger" und "Impedanzwandler" hinzuweisen. Eine spannungsgesteuerte Konstantspannungsquelle liefert - wie schon ihr Name sagt - unabhängig vom jeweils fließenden Ausgangsstrom - in bestimmten Grenzen natürlich, bezogen auf diesen Ausgangsstrom - eine Ausgangsspannung, die bei konstanter Eingangsspannung ebenfalls konstant ist, wobei die Ausgangsspannung der Eingangsspannung gleich ist. Durch Anlegung einer bestimmten Eingangsspannung kann also die Ausgangsspannung diktiert werden.

[0006] Über eine erste Eingangsklemme A ist eine Referenzspannung zuführbar, die im Normalfall dazu dienen soll, die Eingangsspannung für die spannungsgesteuerte Konstantspannungsquelle N zu bestimmen. Zwischen die genannte erste Eingangsklemme A und den Eingang G der Konstantspannungsquelle ist ein R-C-Glied geschaltet, dessen Widerstand R1 im Längszweig und dessen Kondensator C1 im Querzweig liegt. Das R-C-Glied kann einer Verzögerungswirkung und/oder einer Störimpulsunterdrückung und/oder einer Rauschunterdrückung mittels Filterung dienen. Die Referenzspannung UA dient also im Normalfall zur Steuerung der Konstantspannungsquelle N über ihren Eingang G. Die Spannung UC an diesem Eingang ist gleich der Kondensatorspannung.

[0007] Es ist auch noch eine zweite eingangsseitige Klemme E vorgesehen. Über diese Klemme möge eine übergeordnete Schalteinrichtung, z.B. ein übergeordneter Regler, eine Eingriffsmöglichkeit auf die Spannung UC haben, die unmittelbar zur Steuerung der Konstantspannungsquelle dient. Im Normalfall liegt die Spannung an der Klemme E höher, d.h. ist positiver als die Spannung am Eingang G. Im Normalfall ist also die Diode V in Sperrichtung beansprucht. Nur wenn die Spannung an der Klemme E niedriger wird als die Spannung am Eingang G, bestimmt die Spannung an der Klemme E die Spannung am Eingang G. In diesem vom Normalfall abweichenden Sonderfall setzt sich also die Spannung an der Klemme E weitgehend gegenüber der Referenzspannung durch und beeinflußt somit wesentlich die Ausgangsspannung der Konstantspannungsquelle. Dies wird in an sich bekannter Weise daduch bewerkstelligt, daß der Widerstandswert des Widerstandes R1 größer als der Widerstandswert des Widerstandes R2 gewählt ist. Der Widerstandswert des Widerstandes R1 und der Kapazitätswert des Kondensators C1 sind zunächst so festgelegt, daß die erwähnte Verzögerungswirkung und/oder Störimpulsunterdrückung und/oder die Rauschunterdrückung mittels Filterung gewährleistet ist bzw. sind. Der Widerstandswert des Widerstandes R2 ist also entsprechend kleiner gewählt als der Widerstandswert des Widerstandes R1.

[0008] Im Normalfall liegt - wie bereits ausgeführt wurde - die Spannung an der Klemme E wesentlich höher (positiver) als die Spannung am Eingang G der Konstantspannungsqelle N. In diesem Betriebszustand ist die Diode V also im Sperrzustand. Dadurch ist die Klemme E vom übrigen Netzwerk entkoppelt.

[0009] Im Sperrzustand der Diode V fließt durch dieselbe bekanntlich ein geringer Sperrstrom. Wenn die über den Widerstand R3 und die Diode D verlaufende Verbindung nicht vorhanden wäre, würde der Sperrstrom der Diode V über die Widerstände R2 und R1 fließen. Dieser Sperrstrom ist, bedingt durch die Temperaturabhängigkeit des Sperrwiderstandes der Diode V, ebenfalls temperaturabhängig. Würde der Sperrstrom durch die Diode V über die Widerstände R2 und R1 fließen, so würde dies einen Spannungsabfall u.a. am Widerstand R1 hervorrufen, wodurch die Eingangsspannung am Eingang G der Konstantspannungsquelle N gegenüber der Referenzspannung an der Klemme A verschoben wäre, also in gewissem Umfange verfälscht wäre. Bei dieser Verfälschung würde sich zusätzlich auch noch die Temperaturabhängigkeit des Sperrwiderstandes der Diode V und damit des Diodensperrstromes sowie des zuvor genannten Spannungsabfalles auswirken.

[0010] Um den erläuterten Verfälschungseffekt zu beseitigen, ist gemäß einer ersten Version des Ausführungsbeispieles der Erfindung der Widerstand R3 vorgesehen, der gemäß der Zeichnung den Ausgang der Konstantspannungsquelle N mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R2 und der Diode V verbindet. Der Widerstandswert dieses Widerstandes R3 möge wesentlich niedriger gewählt sein als der Widerstandswert des Widerstandes R2. Diese Verbindung zwischen der Anode der Diode V und dem Ausgang der Konstantspannungsquelle bewirkt, daß der verfälschende Einfluß des Sperrstroms der Diode V auf die Eingangsspannung UC am Eingang G der Konstantspannungsquelle N ganz wesentlich herabgesetzt wird. Dieser Einfluß wird praktisch unwirksam gemacht. Der Widerstandswert des Widerstandes R3 kann wesentlich niedriger gewählt werden als der Widerstandswert des Widerstandes R2; denn der Widerstandswert des Widerstandes R3 hat praktisch keinen Einfluß auf die Spannung am Eingang G der Konstantspannungsquelle N, weil am Eingang und am Ausgang der Konstantspannungsquelle genau oder fast genau die gleiche Spannung liegt.

[0011] Der Widerstand R3 stellt jedoch für den Sperrstrom, der durch die Diode V fließt, einen niederohmigen Weg dar, so daß der weitaus größte Teil dieses Sperrstroms über den Widerstand R3 abfließen kann und nur noch ein verschwindend kleiner Teil über die Widerstände R2 und R1.

[0012] Geht man nun von einem bestimmten Sperrstrom, der durch die Diode V fließt, aus, so ergibt sich die am Eingang G jeweils wirksame Spannung gemäß der nachfolgend angegebenen Formel:

Hierin ist IVSperr die Größe des Sperrstromes; "R1" bis "R3" sollen die Widerstandswerte der gleichnamigen Widerstände darstellen.

[0013] Es sei auch noch auf die weitere Möglichkeit hingewiesen, anstelle des Widerstandes R3 oder zusätzlich zu diesem eine weitere Diode D vorzusehen, die in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise so geschaltet ist, daß sie für den genannten Sperrstrom stromdurchlässig ist. Sie kann also anstelle des Widerstandes R3 vorgesehen werden, kann aber auch zum Widerstand R3 parallelgeschaltet vorgesehen werden. Hierbei wäre eine Diode auszuwählen, die in Durchlaßrichtung einen sehr geringen Spannungsabfall verursacht, wenn sie vom Sperrstrom der Diode V in Durchlaßrichtung durchflossen wird.

Ansprüche

1. Schaltungsanordnung für eine spannungsgesteuerte Konstantspannungsquelle (N), der eingangsseitig ein einer Verzögerungswirkung und/oder einer Störimpulsunterdrückung und/oder einer Rauschunterdrückung mittels Filterung dienendes R-C-Glied (R1, C1) mit einem ersten Widerstand (R1) im Längszweig zwischen einem Eingang (G) der Konstantspannungsquelle (N) und einer eine Referenzspannung (UA) zuführenden ersten Klemme (A) sowie mit einem Kondensator (C1) im Querzweig vorgeordnet ist, und deren Eingang zusätzlich mit einem zweiten Widerstand (R2) und über diesen und über eine zu ihm in Reihe angeordnete Diode (V) mit einer zweiten Klemme (E) verbunden ist, über die solche verschiedenen Spannungen zuführbar sind, durch die die Diode (V) in Durchlaßrichtung bzw. in Sperrrichtung beanspruchbar ist, wobei bei Beanspruchung in Durchlaßrichtung eine über die zweite Klemme (E) zugeführte Steuerspannung sich gegenüber der über die erste Klemme (A) zugeführten Referenzspannung (UA) aufgrund der Widerstandswirkung des Widerstandes (R1) des R-C-Gliedes (R1, C1) bei der spannungsgesteuerten Konstantspannungsquelle (N) weitgehend durchsetzt,
dadurch gekennzeichnet ,
daß der verbindungspunkt zwischen dem zweiten Widerstand (R2) und der Diode (V) über einen dritten Widerstand (R3) mit dem Ausgang (B) der Konstantspannungsquelle (N) verbunden ist, über welchen bei Beanspruchung der Diode (V) in Sperrichtung ein über sie fließender Sperrstrom durch die Wirkung des gegenüber dem Widerstandswert des zweiten Widerstandes (R2) wesentlich niedrigeren Widerstandswertes des dritten Widerstandes (R3) abgeleitet und somit eine Beeinflussung der Konstantspannungsquelle (N) weitgehend unterbunden, d.h. praktisch unwirksam gemacht wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß der dritte Widerstand als eine weitere Diode (D) ausgebildet ist, die so geschaltet ist, daß sie für den genannten Sperrstrom stromdurchlässig ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß parallel zum dritten Widerstand (R3) eine weitere Diode (D) angeordnet ist, die so geschaltet ist, daß sie für den genannten Sperrstrom stromdurchlässig ist.

Claims

1. Circuit arrangement for a voltage-controlled constant voltage source (N), the input of said constant voltage source (N) being connected to the output of an RC network (R1, C1), said RC network serving to provide a delay effect and/or an interference pulse suppression and/or a noise suppression by means of filtering and having a first resistor (R1) in the series arm between an input (G) of the constant voltage source (N) and a first terminal (A) supplying a reference voltage (UA) and having a capacitor (C1) in the shunt arm, and the input of which is additionally connected to a second resistor (R2) and via the latter and via a diode (V) arranged in series thereto to a second terminal (E), via which such various voltages can be supplied, by means of which the diode (V) can be activated in the forward direction or in the reverse direction, in which, given activation in the forward direction, a control voltage supplied via the second terminal (E) largely prevails over the reference voltage (UA) supplied via the first terminal (A) due to the resistance effect of the resistor (R1) of the RC network (R1, C1) at the voltage-controlled constant voltage source (N), characterised in that the interconnection point between the second resistor (R2) and the diode (V) is connected via a third resistor (R3) to the output (B) of the constant voltage source (N), via which, when the diode (V) is activated in the reverse direction, a blocking-state current flowing across it is diverted due to the effect of the considerably lower resistance value of the third resistor (R1) in comparison with the resistance value of the second resistor (R2), and hence an influencing of the constant voltage source (N) is largely prevented, that is to say is rendered virtually ineffective.

2. Circuit arrangement according to Claim 1, characterised in that the third resistor is designed to be a further diode (D) which is switched in such a way that it allows the aforesaid blocking-state current to flow through.

3. Circuit arrangement according to Claim 1, characterised in that there is arranged parallel to the third resistor (R1) a further diode (D) which is switched in such a way that it allows the aforesaid blocking-state current to flow through.

Revendications

1. Montage pour une source de tension constante (N), commandée par la tension et en amont de laquelle est branché, côté entrée, un circuit R-C (R1,C1), qui sert à opérer un retardement et/ou une suppression d'impulsions parasites et/ou une suppression de bruit au moyen d'un filtrage et qui comporte une première résistance (R1) située dans la branche longitudinale entre une entrée (G) de la source de tension constante (N) et une première borne (A) appliquant une tension de référence (UA), ainsi qu'un condensateur (C1) disposé dans la branche transversale, et dont l'entrée est raccordée en outre à une seconde résistance (R2) et, par l'intermédiaire de cette dernière et d'une diode (V) branchée en série avec cette résistance, à une seconde borne (E) par l'intermédiaire de laquelle peuvent être appliquées des tensions différentes permettant de solliciter la diode (D) dans le sens passant ou dans le sens du blocage, auquel cas, lors de la sollicitation dans le sens passant, une tension de commande envoyée par l'intermédiaire de la seconde borne (E) s'établit dans une large mesure par rapport à la tension de référence (UA) envoyée par l'intermédiaire de la première borne (A), sur la base de l'effet résistif de la résistance (R1) du circuit R-C (R1,C1) avec la source de tension constante (N) commandée par la tension, caractérisé par le fait que le point de jonction entre la seconde résistance (R2) et la diode (V) est raccordé par l'intermédiaire d'une troisième résistance (R3) à la sortie (B) de la source de tension constante (V), par l'intermédiaire de laquelle, lors de la sollicitation de la diode (D) dans le sens du blocage, un courant de blocage, circulant dans cette diode, est dérivé sous l'effet de la valeur résistive de la troisième résistance (R3), qui est nettement inférieure à la valeur résistive de la seconde résistance (R2), et par conséquent, une influence de la source de tension constante (N) est dans une large mesure éliminée, c'est-à-dire qu'elle est rendue pratiquement inactive.

2. Montage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la troisième résistance est agencée sous la forme d'une autre diode (D) qui est branchée de manière à être passante pour ledit courant de blocage.

3. Montage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en parallèle avec la troisième résistance (R3) est disposée une autre diode (D) qui est branchée de manière à être passante pour le courant de blocage.

Zeichnung