DE1205583B

DE1205583B - Circuit arrangement for generating an electrical resistance by means of a transistor for closing or interrupting an electrical alternating current circuit

Info

Publication number: DE1205583B
Application number: DEN9839A
Authority: DE
Inventors: Adrianus Johannes Wilhelmus; Marie Van Overbeck; Ebertus Willems; Johannes Theodurus Anto Lottum
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1953-12-04
Filing date: 1954-11-30
Publication date: 1965-11-25

Description

Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines elektrischen Widerstandes mittels eines Transistors zum Schließen oder Unterbrechen eines elektrischen Wechselstromkreises Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines elektrischen Widerstandes zum Schließen oder Unterbrechen eines elektrischen Wechselstromkreises mittels einer in diesem Kreis aufgenommenen Emitter-Kollektor-Elektroden-Strecke eines symmetrischen Grenzschicht-Transistors mit Basissteuerung.Circuit arrangement for generating an electrical resistance by means of a transistor for closing or interrupting an electrical alternating current circuit The invention relates to a circuit arrangement for generating an electrical Resistance for closing or interrupting an electrical alternating current circuit by means of an emitter-collector-electrode path included in this circle a symmetrical junction transistor with base control.

Derartige Anordnungen sind bekannt. Die bekannten Schaltungen haben aber für bestimmte Fälle den Nachteil, daß sie nicht gleichstromfrei und nicht rings um den Ursprung der Kollektorstrom-Spannungscharakteristik des Grenzschicht-Transistors betrieben werden können, d. h. sie benutzen den Gleichstromwiderstand der Kollektor-Emitter-Strecke in Abhängigkeit vom Basisstrom als veränderlichen Widerstand. An der Emitter-Kollektor-Strecke liegt dann immer eine feste Gleichspannung, was besonders für die Trennung bzw. Weiterleitung von Signal-oder Wechselspannungen nachteilig ist.Such arrangements are known. The known circuits have but for certain cases the disadvantage that they are not free of direct current and not all around around the origin of the collector current-voltage characteristic of the boundary layer transistor can be operated, d. H. they use the DC resistance of the collector-emitter path depending on the base current as a variable resistance. On the emitter-collector path then there is always a fixed DC voltage, which is especially important for the separation or Forwarding of signal or alternating voltages is disadvantageous.

Auch die bekannten mittels symmetrischen Transistoren aufgebauten Phasen- und FM-Detektoren arbeiten nicht gleichstromfrei, abgesehen davon, daß sie zur Lösung einer anderen Aufgabe dienen. Ebenso sind Photodioden nicht für die Schließung und Unterbrechung eines elektrischen Kreises nur unter Berücksichtigung des Wechselstromwiderstandes geeignet.Also the known ones constructed by means of symmetrical transistors Phase and FM detectors are not DC free apart from the fact that they serve to solve another problem. Likewise, photodiodes are not for closing and interruption of an electrical circuit only taking into account the alternating current resistance suitable.

Hier schafft die Erfindung Abhilfe. Sie ist durch eine rings um den Ursprung der Kollektorstrom-Spannungscharakteristik betriebene, durch Kondensatoren abgeblockte Kollektor-Emitter-Strecke eines Phototransistors gekennzeichnet.The invention provides a remedy here. It is through one around the Origin of the collector current-voltage characteristic operated by capacitors blocked collector-emitter path of a phototransistor.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung zur Herstellung einer zweiseitig gerichteten Verbindung mittels einer Emitter-Kollektor-Elektroden-Strecke eines symmetrischen Grenzschichttransistors mit Basissteuerung vorgeschlagen worden, die sich jedoch keines rings um den Ursprung der Kollektorstrom-Spannungscharakteristik betriebenen Phototransistors bedient.It is already a circuit arrangement for producing a two-sided directional connection by means of an emitter-collector-electrode path symmetrical junction transistor with base control has been proposed that however, none around the origin of the collector current-voltage characteristic operated phototransistor.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

F i g. 1 stellt das Prinzip der Erfindung auf einen Phototransistor angewandt dar; F i g. 2 zeigt Stromspannungskennlinien zur Erläuterung der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1; F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem Phototransistor.F i g. 1 places the principle of the invention on a phototransistor applied; F i g. 2 shows current-voltage characteristics to explain the circuit arrangement according to FIG. 1; F i g. 3 shows an embodiment with a phototransistor.

F i g. 1 stellt eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung dar, die aus einem elektrischen Kreis 1 besteht, in dem infolge des Vorhandenseins von Trennkondensatoren 2 und 3 weder Gleichspannung wirksam sein noch Gleichstrom fließen kann, und der die Emitter-Kollektor-Strecke eines Phototransistors 4' enthält. In dem Phototransistor werden mittels einer Lichtquelle 7 freie Ladungsträger erzeugt.F i g. 1 shows a circuit arrangement according to the invention, which consists of an electrical circuit 1 , in which, due to the presence of isolating capacitors 2 and 3, neither direct voltage nor direct current can flow, and which contains the emitter-collector path of a phototransistor 4 '. Free charge carriers are generated in the phototransistor by means of a light source 7.

F i g. 2 stellt eine an sich bekannte Kurvenschar eines Schichttransistors dar, in der der Kollektorgleichstrom I, als Funktion der Kollektorgleichspannung V, bei unterschiedlichen Werten des Basisstroms Ib dargestellt ist, hierbei gelten positive Ströme bzw. Spannungen, wenn sie der Richtung der Pfeile bzw. der Bezeichnung -I- - in F i g. 1 entsprechen. Diese Kennlinien beziehen sich insbesondere auf symmetrische Transistoren, die bekanntlich bei Vertauschung der Emitter- und der Kollektorelektrode praktisch gleichbleibende Kennlinien aufweisen. Ganz analoge Kennlinien werden für die I,-V,-Kennlinien eines symmetrischen Phototransistors gefunden bei unterschiedlichen Werten des auffallenden Lichtstromes L, die in F i g. 2 in Klammern angegeben sind. Hierbei wird angenommen, daß die Vorzeichen wie in F i g. 1 sind.F i g. 2 represents a family of curves, known per se, of a layer transistor in which the collector direct current I, as a function of the collector direct voltage V, is shown at different values of the base current Ib, apply here positive currents or voltages if they follow the direction of the arrows or the designation -I- - in FIG. 1 correspond. These characteristics relate in particular to symmetrical ones Transistors, which are known to occur when the emitter and collector electrodes are interchanged have practically constant characteristics. Completely analogous characteristics are used for the I, -V, characteristics of a symmetrical phototransistor found at different Values of the incident luminous flux L, which are shown in FIG. 2 given in brackets are. It is assumed here that the signs as in FIG. 1 are.

Der in F i g. 1 dargestellte Stromkreis verhält sich wie ein veränderlicher Widerstand. Dadurch, daß gemäß der Erfindung die Gleichspannung V, zwischen der Emitter- und der Kollektorelektrode gleich Null ist, deckt sich der Arbeitspunkt des Transistors 4' mit dem 0-Punkt des Achsenkreuzes der F i g. z. Bei dieser Einstellung weisen die Elektroden, wenn Ib = 0 bzw. L = 0, einen verhältnismäßig hohen Widerstand von beispielsweise wenigen 100 kOhm bis einigen MOhm auf, d. h. entsprechend der Neigung der Kennlinien a der F i g. 2, während, wenn Ib bzw. L über Null hinausgeht, ein verhältnismäßig niedriger Widerstand von beispielsweise weniger als 100 Ohm, d. h. entsprechend dem Zweig b der F i g. 2 gefunden wird. Durch Umschalten des Lichtstroms L läßt sich somit dieser Widerstand von einem verhältnismäßig hohen auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert ändern und umgekehrt, so daß der Kreis praktisch unterbrochen bzw. geschlossen wird.The in F i g. 1 behaves like a variable resistor. Because, according to the invention, the direct voltage V, between the emitter and collector electrodes is equal to zero, the operating point of the transistor 4 ' coincides with the zero point of the axis cross of the F i gz. With this setting, the electrodes point when Ib = 0 or L = 0, a relatively high resistance of, for example, a few 100 kOhm to a few MOhm, ie corresponding to the slope of the characteristic curves a in FIG. 2, while if Ib or L goes beyond zero, a relatively low resistance of, for example, less than 100 ohms, ie corresponding to branch b of FIG. 2 is found. By switching the luminous flux L, this resistance can thus be changed from a relatively high to a relatively low value and vice versa, so that the circuit is practically interrupted or closed.

F i g. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einem Phototransistor 24, der gegebenenfalls von der Lichtquelle 7 belichtet wird und dann einen verhältnismäßig niedrigen bzw. einen verhältnismäßig großen Widerstand aufweist. Gegebenenfalls können Widerstände 21, 22 vorgesehen werden, deren Wert klein im Verhältnis zum Differentialwiderstand (Quotient aus Spannungsänderung und Stromänderung der Kennlinie a), aber groß im Verhältnis zu demjenigen des Zweiges b der F i g. 2 sein soll. Diese Widerstände ziehen nämlich, wenn die Leitung 11 unterbrochen sein soll, infolge ihrer verhältnismäßig geringen Werte den größeren Teil der noch durchgelassenen Signalströme an sich, während sie, wenn die Leitung 11 geschlossen sein soll, nur eine geringe Abschwächung der durchgelassenen Signalströme bewirken. . Bei den Schaltungsanordnungen soll die Lichtquelle 7 im allgemeinen so viel Licht liefern, daß die die Leitung 11 durchfließenden Signalströme die Knickpunkte (beispielsweise d) der Kennlinien gemäß F i g. 2 nicht .überschreiten, um Signalbegrenzung zu vermeiden. Die hierzu erforderliche Licht stärke ist jedoch sehr gering, wie aus den beispielsweise in F i g. 2 angegebenen Zahlenwerten ersichtlich ist.F i g. 3 shows a circuit arrangement with a phototransistor 24, which is optionally exposed by the light source 7 and then a relatively has a low or a relatively high resistance. Possibly resistors 21, 22 can be provided, the value of which is small in relation to the Differential resistance (quotient of voltage change and current change of the characteristic a), but large in relation to that of branch b of FIG. 2 should be. This resistance draws namely when the line 11 is to be interrupted, as a result their relatively low values account for the greater part of those that are still allowed through Signal currents per se, while they, when the line 11 is to be closed, only cause a slight weakening of the signal currents allowed through. . With the circuit arrangements the light source 7 should generally provide so much light that the line 11 the signal currents flowing through the breakpoints (for example d) of the characteristic curves according to FIG. Do not exceed 2 in order to avoid signal limitation. The for this However, the required light intensity is very low, as shown, for example, in F i g. 2 given numerical values can be seen.

Claims

Claims: 1. Circuit arrangement for generating an electrical Resistance for closing or interrupting an electrical alternating current circuit by means of an emitter-collector-electrode line included in this circle of a symmetrical junction transistor with base control by a operated around the origin of the collector current-voltage characteristic, Collector-emitter path of a phototransistor blocked by capacitors.

2. Circuit arrangement according to claim 1 for closing or interrupting an electrical Double line, characterized in that between the two conductors of the double line at least one transverse resistance is provided which is small in relation to the emitter-collector impedance of the transistor in its high resistance state, but large in relation to the Emitter-collector impedance of the transistor in its low resistance state is. Considered publications: German Auslegeschriften No. 1077 896, 1041530; "Proceedings of the IRE" June 1953, pp. 717 to 724.