DE2601572C3

DE2601572C3 - Hysterese-Schaltung

Info

Publication number: DE2601572C3
Application number: DE2601572A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Fujisawa Makino
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1975-01-17
Filing date: 1976-01-16
Publication date: 1984-04-19
Also published as: DE2601572A1; JPS5182543A; JPS576138B2; US4013898A; DE2601572B2; GB1535310A

Description

Die Erfindung betrifft eine Hysterese-Schaltung mit einem aus zwei Transistoren gebildeten Differentialverstärker, dessen Steuerspannung über zwei Eingangsklemmen den Basen der beiden Transistoren aufgeschaltet ist und deren Emitter gemeinsam über eine erste Stromquelle gespeist werden, deren zweiter Anschluß mit dem zweiten einer weiteren Stromquelle sowie mit dem zweiten Anschluß einer Spannungsquelle verbunden ist, welche die Transistoren des Differentialverstärkers und die zweite Stromquelle über den Transistoren des Differentialverstärkers komplementäre Transistorstrecken speist.

Es ist bekannt, Schmitt-Trigger durch mit einem Hystereseeffekt ausgestattete Gleichstromverstärker zu bilden. In einer solchen, einen Gleichstromverstärker aufweisenden Hysterese-Schaltung wird die Eingangsspannung der invertierenden Eingangsklemme des Gleichstromverstärkers aufgeschaltet. Am Ausgang dieses Gleichstromverstärkers wird an einem aus Widerständen gebildeten Spannungsteiler eine Teilspannung abgegriffen, die der nichtinvertierenden Eingangsklcmme des Gleichstromverstärkers aufgeschaltet wird. Die Schwellspannung V, einer derartigen Schaltung wird durch die nachstehend aufgeführte Gleichung angegeben:

V - —*² V

In dieser Gleichung steht V_ou, für die Ausgangsspan nung der Schaltung, während mit Ä, und R^ die für die Spannungsteilung verwendeten Widerstände bezeichnet sind. Zur Änderung des Hysteresebereiches einer derartigen Schaltung kennen die Werte für R₁, Ri oder V₀J, verändert werden. Für gewöhnlich werden die Widerstände R\ oder Rz geändert Bei einer linearen Änderung von R₁ oder Ä? ändert sich jedoch der Hysteresebereich nichtlinear, weil die Änderungsgröße des Hysteresebereiches bestimmt wird von:

R₁+ R₂

oder

Wird eine nichtlineare Änderung des Hysteresebereiches gewünscht, dann muß der Widerstand Rt oder der Widerstand Ri nichtlinear verändert werden. Soll eine derartige Widerstandsänderung elektronisch herbeigeführt werden, dann wird der dafür erforderliche Stromkreis zu kompliziert, was dann ein großer Nachteil ist, wenn es sich bei der Schaltung um einen integrierten Schaltkreis handelt.

Eine typische Schmitt-Trigger-Schaltung besteht aus zwei npn-Transistoren, deren Emitter miteinander verbunden sind und über einen Widerstand an Erde liegen, während der Kollektor des ersten dieser Transistoren über einen Widerstand auf die Basis des

jo zweiten dieser Transistoren geführt ist. Auch die Basis des zweiten Transistors ist über einen Widerstand mit Erde verbunden. Ein jeder der Kollektoren der beiden Transistoren ist über entsprechende Widerstände auf eine Steuerspannungs-Eingangsklemme geführt. Der

3") Basis des ersten Transistors wird die Eingangsspannung zugeführt, wohingegen vom Kollektor des zweiten Transistors die Ausgangsspannung abgenommen wird. Liegt die Eingangsspannung unter einem Schwellenwert, dann befindet sich der zweite Transistor im

«o Einschaltzustand, liegt demgegenüber aber die Eingangsspannung über dem Schwellenwert, dann ist der zweite Transistor ausgeschaltet und befindet sich im Sperrzustand. Eine Ausgangsspannung kann somit nur dann abgenommen werden, wenn die Eingangsspan-

*"> nung größer als der Schwellenwert ist. Der Schaltung kann dann eine Hysterese-Eigenschaft gegeben werden, wenn die Kreisverstärkung oder die Rückkopplungsschleifenverstärkung größer als 1 gemacht wird. Im allgemeinen kann die Kreisverstärkung oder die Rückkopplungsschleifenverstärkung nicht über einen großen Bereich verändert werden, so daß die Schaltung für den Einsatz in solchen Fällen nicht geeignet ist, in denen die Hysterese-Eigenschaften positiv genutzt werden sollen.

Darüber hinaus weisen die vorerwähnten beiden Schaltungsausführungen den Nachteil auf, daß deren Nullbereich nicht stabil ist.

Aus der US-PS 37 00 921 ist eine der eingangs angegebenen Gattung entsprechende Triggerschaltung bekannt, bei der die beiden im Differentialverstärker vorgesehenen Transistoren zur Erzielung des Hystereseverhaltens ungleiche Charakteristiken aufweisen: Insbesondere bei der Ausbildung als IC sind die Flachen der jeweiligen Emitterbereichc der Transistoren im

^h=l vorgegebenen Größenverhältnis ausgeführt, welches das Hystereseverhalten bestimmt. Eine Änderung des Hystereseverhaltens nach Fertigstellen der Schaltung ist unmöglich. In der Praxis hat es sich als sehr schwierig

und aufwendig erwiesen, auf einem Chip einer integrierten Halbleiterschaltung Transistoren herzustellen, deren Emitterfunktionen sich genau um einen erforderlichen Betrag unterscheiden. Für den an sich möglichen Aufbau der Schaltung mit separaten Bauelementen sind der Einsatz und damit auch die Lagerung eines weiteren Transistortyps erforderlich, und eine Änderung des Hysiereseverhaltens ist dementsprechend erschwert. Darüber hinaus ist die Emitterfnnktion temperaturabhängig, so daß sich dann, bedingt durch Temperaturänderungen, infolge der unterschiedlichen Größe der Emitterbereiche auch das Hystereseverhalten ändert und die Arbeitspunkte der Hysterese-Schaltung verschoben werden.

Für die Transistoren der Eingangsstufe ist eine exakt und genau festgelegte Steuerspannung erforderlich. Weil es wünschenswert ist, das Hystereseverhalten mit kleinen Spannungen in der Größenordnung von Millivolt zu erzielen, müssen die Widerstände, die als Spannungsteiler zu arbeiten haben, genau angepaßt werden. Auch in diesem Fall gilt, daß dann, wenn die Schaltung in einen als Halbleiterschaltung ausgeführten Chip eingearbeitet wird, es sehr schwer ist, die auf dem Chip herzustellenden Widerstände genau und exakt anzupassen und auszulegen. Der den Transistoren des Differentialverstärkers vorgeschaltete, durch den Strom des mit dem größeren Emitterbereich ausgestatteten Transistors geregelte Transistor steuert vermittels eine? weiteren Transistors eine Stromquelle. Der geregelte Eingang der Stromquelle ist gleichzeitig Ausgang der Hysterese-Schaltung. Da die an der in Durchlaßrichtung geschalteten Diode der Stromquelle abfallende Spannung gering ist, gleichzeitig aber Ausgangsspannung der Hysterese-Schaltung ist, ist der Spannungshub des Ausgangs nur gering und nachträglich nicht mehr zu verändern.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine entsprechend der bezeichneten Gattung aufgebaute Hysterese-Schaltung zu schaffen, welche die Nachteile der vorgenannten Schaltungen beseitigt und bei einfachem Aufbau hohe Temperaturstabilität und einen großen regelbaren Hysteresebereich aufweist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem bei der gattungsgemäßen Schaltung mindestens der Basis des ersten Transistors des Differentialverstärkers ein Widerstand vorgeschaltet ist, und indem die zweite, ebenfalls Konstantstrom liefernd; Stromquelle über einen von dem zweiten Transistor gesteuerten Transistor gespeist wird, dem die Emitter-Basis-Strecke des dem ersten Transistor nachgeordneten Transistor parallel geschaltet ist. Ein einfacher Aufbau wird weiterhin erzielt, wenn die erste und/oder zweite Stromquelle aus Widerständen besteht. Eine positive Spannungsquelle kann Verwendung finden, wenn die Transistoren des Differentialverstärkers als npn-Transistoren und die übrigen Transistoren als pnp-Transistoren ausgeführt sind.

Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung an Hand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigt hierbei

Fig. la die schematische Darstellung einer bekannten Hysterese-Schaltung unter Verwendung eines Gleichstromverstärkers,

Fig. Ib ein Diagramm, das das Eingangs- und Ausgangsverhalten dieser Schaltung wiedergibt,

F i g. 2 ein Schaltbild, betreffend eine andere bekannte Ausführung mit Hystereseverhalten, F i g. 3 ein Schaltbild, betreffend die erfindungsgemäße Hysterese-Schaltung, und

Fig.4 ein Diagramm zur Darstellung der Arbeitsund Funktionsweise der mit Fig.3 wiedergegebenen Hysterese-Schaltung.

Die in Fig. la dargestellte Hysterese-Schaltung ist als Gleichstromverstärker ausgeführt Dem invertierenden Eingang des Gleichstromverstärkers wird eine Eingangsspannung V_in aufgeschaltet Die Ausgangsi< > spannung dieses Gleichstromverstärkers wird durch die Widerstände R\ und Kj geteilt Die am Spannungsteiler abgegriffene Spannung wird dem nichtinvertierenden Eingang des Gleichstromverstärkers 1 aufgeschaltet F i g. 1 b zeigt nun, welche Zuordnung zwischen der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung der mit Fig. la dargestellten Schaltung gegeben ist In diesem Diagramm, das das Eingangs- und Ausgangsverhalten erkennen läßt, ist die Schwellenspannung V, mit der nachstehend angeführten Gleichung bestimmt:

¹ R₁+ R₂ ·""'

Aus dieser Gleichung geht klar hervor, daß, um eine Änderung des Hysteresebereiches herbeizuführen, der Widerstand Ki oder Ri oder die Ausgangsspannung geändert werden können. In diesem Fall ist die Methode

der Veränderung des Widerstandswertes allgemein angenommen vorden. Weil sich nun die Schwellenspannung anhand der nachstehend gegebenen Gleichungen bestimmen läßt

K₁ + K₂

verändert sich der Hysteresebereich dann nichtlinear, wenn der Widerstand Ki oder der Widerstand Ri linear geändert wird. Dies läßt sich anders dahingehend ausdrücken, daß dann, wenn der Hysteresebereich linear verändert werden soll, der Widerstand R\ oder der Widerstand K? auf nichtlineare Weise verändert werden muß.

Soll nun die Änderung des Widerstandswertes elektronisch herbeigeführt werden, dann wird die elektronische Schaltung für diesen Zweck ziemlich kompliziert, was bei integrierten Schaltungen ein großer Nachteil sein kann. Fig.2 zeigt nun eine Schmitt-Trigger-Schaltung, zu der die beiden Transistoren Qi und Qi gehören. Liegt bei dieser Schaltung die der B,asis von Transistor Q\ aufgeschaltete Spannung unter der Schwellenspannung, dann befindet sich der Transistor Qi im EinschaKzustand, liegt die der Basis des Transistors Q\ aufgeschaltete Eingangsspannung über der Schwellenspannung, dann befindet sich der Transistor Qi im Sperrzustand. Das aber bedeutet, daß die Schaltungsanordnung derart ausgelegt ist, daß nur dann eine Ausgangsspannung abgenommen werden kann, wenn die Eingangsspannung größer als die Schwellenspannung ist. Der Schaltung kann dann eine Hysterese-Eigensthaft gegeben werden, wenn die Kreisverstärkung oder die Rückkopplungsschleifenverstärkung größer als 1 gemacht wird. Es ist jedoch allgemein bekannt, daß es im allgemeinen unmöglich ist, die

^b5 Kreisverstärkung oder die Rückkopplungsschleifenverstärkung einer solchen Schaltung über einen weiten Bereich zu verändern, so daß sich deswegen diese Schaltung nicht für solche Zwecke eignet, in denen die

Hysterese-Eigenschaft positiv Verwendung finden soll.

Der Nachteil der beiden vorerwähnten Schaltungen liegt darin, daß sie keinen stabilen Nullbereich haben. So wird beispielsweise der Nullbereich der mit Fig. la dargestellten Schaltung durch das Temperaturverhalten des den Gleichstromverstärker darstellenden Transistors instabil gemacht. In ähnlicher Weis« sind für die mit Fig. 2 dargestellten Schaltung die Schwellenwerte für die Transistoren Q-. und ft temperaturabhängig, so daß in diesem Fall der Nullbereich ebenfalls instabil wird. Bei dem mit F i g. 3 dargestellten Hysteresekreis dieser Erfindung wird eine Eingangsspannurfg V_1n zwischen den Anschlußklemmen 11a und 116 aufgeschaltet. Bei den Widerständen R\ und A₂ handelt es sich um Eingangswiderstände, die jeweils mit den Basisanschlüssen der npn-Transistoren Qi und ft verbunden sind. Die Transistoren Qi und ft bilden einen Differentialverstärker. Ein diodengeschalteter pnp-Transistor ft ist schaltungsmäßig zwischen dem Kollektor des Transistors ft und der Stromquelle V«. angeordnet. Der Transistor ft und ein pnp-Transistor Q_t, der mit dem Transistor ft einen gemeinsamen Basisanschluß hat, bilden zusammen einen spiegelnden oder antiparallelen Strompfad. Ein weiterer Transistor Q₅ ist schaltungsmäßig zwischen dem Kollektor des Transistors Qi und der Stromquelle V_n angeordnet, die Basis dieses Transistors ist auf den Kollektor des Transistors Q₄ geführt. Darüber hinaus ist eine Stromquelle 12 der Stromstärke /mit den Emittern der Transistoren Qi und ft verbunden, wohingegen eine Stromquelle 13 der Stromstärke '/2/mit dem Kollektor des Transistors Q« in Verbindung steht.

Wird bei dieser Schaltung eine Eingangsspannung V,„ zwischen den Anschlußklemmen 11a und Ub derart aufgeschaltet, daß das Potential an der Anschlußklemme 11a im Vergleich mit der Anschlußklemme llfc der Transistoren Qi und ft sehr klein wird, dann schaltet der Transistor ft in den »Durchlaßzustand« um, und der gesamte Emitterstrom / fließt durch den Transistor ft. Dieser Strom / ist gleich dem Strom, der durch den diodengeschalteten Transistor ft fließt. Befindet sich nun der Transistor ft im Durchlaßzustand, kann dabei <?in Strom in den Transistor ft fließen, d. h. ein Stromi dann versucht die gleiche Strommenge in den anderen Transistor Q₄ — dieser bildet den spiegelnden oder antiparallelen Strompfad — zu fließen. Die Stromquelle 13 hat aber nur eine Strombelastbarkeit oder Stromstärke von V24 so daß aus diesem Grund der Transistor Q₄ in den Sättigungszustand gelangt, bei dem die Kollektorspannung dieses Transistors ungefähr gleich V^ wird. Wenn in diesem Zustand die Kollektorspannung des Transistors Q₄ ungefähr gleich V^ geworden ist, befindet sich der Transistor Q5 im Sperrzustand, darüber hinaus befindet sich auch der Transistor Qi im Sperrzustand, so daß aus diesem Grund die Kollektorpotentiale der beiden Transistoren Q₅ und Qi variabel geworden sind.

Steigt zu diesem Zeitpunkt die Spannung an der Eingangsklemme 11a allmählich an, dann vollzieht die Schaltung dieser Erfindung die nachstehend angeführte Funktion. Diese Funktion wird anhand von Fig.4 dargestellt und beschrieben, wobei die allgemeine Hinweiszahl 21a für die Spannung steht, die der Anschlußklemme 11a aufgeschaltet wird, während mit der allgemeinen Hinweiszahl 21 ύ die Spannung gekennzeichnet wird, die der Anschlußklemme lift aufgeschaltet wird. Die gestrichelt wiedergegebene Linie 22 zeigt die Basisspannung beim Transistor Qj.

Erhöht sich die der Eingangsklemme Ha aufgeschaltete Spannung, dann kann im Transistor Qi ein Basisstrom fließen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich jedoch der Transistor ft im Sperrzustand, so daß der Kollektorstrom des Transistors Qi nicht fließt und der gesamte Strom von der Basis geliefert wird. Auf der anderen Seite wird der Emitterstrom des sich im Durchlaßzustand befindlichen Transistors ft dann geringer, wenn der Basisstrom im Transistor Q₁ größer wird.

Nehmen nun die Ströme, die durch die Emitter der Transistoren Qi und ft fließen, jeweils den Wert '/a/an, dann wird auch die Stromstärke des durch den Transistor ft fließenden Stromes gleich '/2/. Dementsprechend fließt auch in den Transistor Q₄ ein Strom mit der Stromstärke '/2/' und dieser Strom ist gleich dem Absorptionsstrom der Stromquelle 13. Gleich sind auch die Emitterströme bei den Transistoren Qi und ft, was bedeutet, daß auch die Basispotentiale der beiden Transistoren gleich sind. Und dieser Zustand wird mit Punkt A in dem mit Fig.4 dargestellten Diagramm wiedergegeben. Zu diesem Zeitpunkt fließt in dem mit der Basis des Transistors verbundenen Widerstand Ri ein Strom von ^lhi Deshalb wird der von diesem

2$ Widerstand R\ herbeigeführte Spannungsabfall gleich Vi/ R], deshalb liegt die Eingangsklemme Ha an einem Potential, das um Uli R, größer ist als das der Eingangsklemme üb.

Wird die der Eingangsklemme Ha aufgeschaltcte Spannung etwas größer als die Spannung, die diesem Zustand entspricht, dann hat dies eine — wenn auch nur geringfügige — Abschwächung des durch den Emitter des Transistors ft fließenden Stromes zur Folge. Damit verbunden ist aber auch eine Abschwächung des durch Transistor Q₄ fließenden Stromes, und die Stromquelle 13 kann deswegen Strom von der Basis des Transistors ft abziehen. Das führt dazu, daß im Transistor Q₅, der vom Sperrzustand in den Durchlaßzustand umschaltet, ein Basisstrom fließt, daß weiterhin im gleichen Umfang der Emitterstrom des Transistors ft größer wird, die Basisstromverteilung aber geringer wird. Bei einem Anwachsen des Emitterstromes des Transistors Qi wird der Emitterstrom des Transistors ft um den gleichen Betrag kleiner. Auch die Kollektorströme der Transistoren ft und ft werden schwächer. Das aber bedeutet, daß der Basisstrom des Transistors ft immer stärker wird und das Basispotential am Transistor Qi einen immer höheren Wert annimmt Damit aber wird, nachdem die Emitterströme der Transistoren Qi und ft beide den Wert V2/ angenommen haben, der Schaltung eine positive Rückkopplung oder Rückführung aufgeschaitet, wobei (wie dies aus F i g. 4 zu erkennen ist) sich das Basispotential des Transistors Qi, das sich bis dahin am Punkt A befunden hatte, in abrupter Weise zum Punkt B hin verschiebt. Zu diesem Zeitpunkt nimmt der Emitterstrom des Transistors Qi ungefähr den Wert /an, und es fließt praktisch kein Strom im Transistor ft und deshalb auch kaum ein Strom im Transistor ft und im Transistor Q₄, die den spiegelbildlich angeordneten Strompfad bilden. Nun fließt ein Strom, der nahezu den Wert '/2/ hat, in die Basis des Transistors Q5. Dieser Transistor Qs geht in den Sättigungszustand über, wobei sein Kollektorpotential ungefähr den Wert für Vcr annimmt

Wird nun die Eingangsspannung, die der Eingangsklemme Ua aufgeschaltet ist, allmählich schwächer, dann wird der durch den Emitter des Transistors Qi fließende Strom kleiner, wobei ein Strom in den

Transistor Qi fließt. In diesem Fall arbeiten die Transistoren Qi und Qi wie ein gewöhnlicher Differentialverstärker, und die Basisspannung des Transistors Q\ schwächt sich so lange ab, bis daß die Spannung an der Eingangsklemme Ha und die Spannung an der Eingangsklemme iibdcn gleichen Wert annehmen und, der Punkt Cim Diagramm nach F i g. 4 erreicht worden ist. An diesem Punkt C sind die Kollekiorströme (oder die Emitterströme) des Transistors Q\ und des Transistors Qi ungefähr gleich, was zur Folge hat, daß der Strom des Transistors Qi und des Transistors Qt, die den spiegelbildlichen Strompfad bilden, auch den Wert '/j/ annimmt und ungefähr gleich dem Absorptionsstrom der Stromquelle 13 wird.

Fällt die der Eingangsklemme Ha aufgeschaltete Eingangsspannung etwas unter diesen Wert ab, dann hört der Emitterstrom des Transistors Qs auf zu fließen. Hört das Fließen des Basisstromes beim Transistor Qs auf, dann kann dieser Transistor Q^ den Kollektorstrom nicht zum Fließen bringen, so daß der Zustand erreicht wird, in dem der Emitterstrom des Transistors Qi von dessen Basis aus zugeführt wird. Das hat zur Folge, daß vom Widerstand R] ein Spannungsabfall verursacht wird, daß die Basisspannung schwächer wird, daß deswegen der Emitterstrom des Transistors Qi immer stärker wird und sich der Transistor Qi immer mehr in den Sperrzustand bringt. Damit aber wird eine positive Rückkopplung erreicht, die sich dahingehend auswirkt, daß die Basisspannung des Transistors Qi sich in dem Diagramm nach Fig.4 abrupt vom Punkt Czum Punkt D hin verschiebt.

Damit verschiebt sich die Basisspannung des Transistors Q] in der durch Pfeile gekennzeichneten Richtung entlang der gestrichelten Linie in dem mit Fig.4 dargestellten Diagramm.

Nach F i g. 4 beträgt der Wert der Verschiebung von Punkt A nach Punkt ßin dem Hysteresekreis — wie dies zuvor erwähnt worden ist — Vz/ R\. Dementsprechend ist in dieser Erfindung die Breite des Hysteresebereiches durch den Betrag '/21 R] bestimmt. Wird nun beispielsweise im Rahmen dieser Erfindung der Wert / des Stromes der Stromquelle konstantgemacht, dann ist es möglich, den Hysteresebereich durch Veränderung des Widerstandes R\ 7u verändern. Wird aber der Widerstand R] als Konstante genommen, dann läßt sich alternativ der Hysteresebereich durch Veränderung des Stromwertes /verändern.

In der Hysterese-Schaltung nach Fig.3 kann beispielsweise der Kollektor des Transisors Qt als Mehrfachkollektor ausgeführt sein, wobei ein Teil dieses Kollektors eine Ausgangsklemme sein kann. Nach Darstellung in Fig.4 kann auch ein Teil eines Mehrfachkoüektors des Transistors Qs eine Ausgangsklemme 14 sein.

Schon im Zusammenhang mit der Beschreibung der Hysterese-Schaltung nach Fig.3 ist erwähnt worden, daß die Hystereseschleife mit der Größe V2/Ä1 festgelegt worden ist, daß es möglich ist, diese Größe durch Veränderung des Stromwertes zu kontrollieren, ohne daß dabei der Widerstand geändert zu werden braucht. Im Hinblick auf die Ändeningsgröße, die durch eine Veränderung der Stromstärke erzielt werden kann, gilt, daß die Stromstärke von 10 μΑ auf ungefähr 3 mA durch Einstellung verändert werden kann, so daß es möglich ist, einen um mehr als lOOmal größeren Hysteresebereich zu erzielen. Wird der Betrag der Stromstärke als Konstante genommen, dann ist R₁ der

einzige Widerstand, der für eine Änderung des Hysteresebereiches zuständig ist; wird nun dieser Widerstand R\ linear verändert, dann ist es möglich, auch den Hysteresebereich linear zu verändern. Das aber bedeutet, daß nur die Änderung von R\ kontrolliert werden muß, so daß die Steuerungsschaltung sehr, sehr einfach gehalten werden kann.

Auch die Untergrenze des üblichen Betriebes einer Hysterese-Schaltung, der Hysterese-Schaltung dieser Erfindung, geht so weit wie der Nutzungsbereich der Stromquelle (ungefähr 0,3 Volt + VW Die Obergrenze der Spannung wird dann erreicht, wenn Vet von der Spannung der Stromquelle V_n- subtrahiert wird. Der Bereich kann sehr weit ausgelegt werden.

Hinzu kommt noch, daß dann, wenn der Stromkreis oder die Schaltung nach F i g. 3 verwendet wird, nur eine vergleichsweise kleine Anzahl von Schaltungselementen erforderlich sind; diese Schaltung ist deshalb für integrierte Schaltungen gut geeignet. Werden Widerstände als Stromquellen verwendet, dann können die

.ίο Ströme, die die Hystereseschleife nach Fi g. 3 bestimmen, vollkommen innerhalb der integrierten Schaltung erzielt werden. Darüber hinaus können die Spannungen, die an die Widerstände als die vorerwähnten Stromquellen angelegt werden, von außerhalb der integrierten

.15 Schaltung zum Steuern und Regeln der Hystereseschleife kontrolliert werden. Das aber bedeutet, es kann eine Hysterese-Schaltung hergestellt werden, die klein ist und leicht gesteuert und geregelt werden kann.
Wird nun der Schaltung nach Fig.3 die der Eingangsklemme 116 aufgeschaltete Spannung gleich Null (Erdpotentia!) gemacht, dann wird — dies geht aus F i g. 4 hervor — ein stabiler Nullbereich erzielt.

Wenn nach F i g. 3 und 4 auch die Transistoren Q] und Q₂ als npn-Transistoren dargestellt sind und die Transistoren Q₁, Qt und Q₅ als pnp-Transistoren, so sollte doch klar sein, daß diese entsprechend der Polarität der Stromquelle umgetauscht werden können.

In der Schaltung nach F i g. 3 sind die Widerstände R]

und Äj mit den jeweiligen Basisanschlüssen der Transistoren Qi und Q2 verbunden; der Widerstand R: ist — dies geht aus der Beschreibung hervor — jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Der spiegelbildliche oder antiparalleie Strompfad ist nicht unbedingt auf die mit Fig.3 dargestellte Ausführung beschränkt, statt dessen kann jeder aligemein bekannte spiegelbildliche oder antiparallele Strompfad auch verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hysterese-Schaltung mit einem aus zwei Transistoren gebildeten Differentialverstärker, dessen Steuerspannung über zwei Eingangsklemmen den Basen der beiden Transistoren aufgeschaltet ist und deren, Emitter gemeinsam über eine erste Stromquelle gespeist werden, deren zweiter Anschluß mit dem zweiten einer weiteren Stromquelle sowie mit dem zweiten Anschluß einer Spannungsquelle verbunden ist, welche die Transistoren des Diffenrentialverstärkers und die zweite Stromquelle über den Transistoren des Differentialverstärkers komplementäre Transistoren speist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Basis des ersten Transistors (Q\) des Differentialverstärkers ein Widerstand (R\) vorgeschaltet ist, und daß die zweite, ebenfalls Konstantstrom liefernde Stromquelle (13) über einen von dem zweiten Transistor (Qi) gesteuerten Transistor (Qi) gespeist wird, dem die Emitter-Basis-Strecke eines dem ersten Transistor (Q]) nachgeordneten Transistor (Qi) parallel geschaltet ist.

2. Hysterese-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder zweite Stromquelle aus Widerständen besteht.

3. Hysterese-Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (Qu Qi) des Differentialverstärkers als npn-Transistoren und die übrigen Transistoren (Qi, Q₁, Qs) als pnp-Transistoren ausgeführt sind.