DE2721514B1 - Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines binaeren Eingangssignals in ein Telegrafiesignal - Google Patents

Description

• Wenn das Datensignal D den Binärwert 1 annimmt, der beispielsweise einer positiven Spannung zugeordnet ist, wird ein in dem optoelektronischen Koppelelement OK
• vorgesehener Fototransistor leitend gesteuert, und über einen Widerstand, an dem ein Bezugspotential von 0 V anliegt, fließt ein Strom zu einer Spannungsquelle für eine negative Betriebsspannung U1. Das Eingangssignal E am Kollektor des Fototransistors nimmt in diesem Fall einen negativen Spannungswert an, der beispielsweise dem Binärwert 0 zugeordnet ist. Wenn das Datensignal D den Binärwert 0 annimmt, wird der Fototransistor gesperrt, und das Eingangssignal hat einen Spannungswert von etwa 0 V, der dem Binärwert 1 zugeordnet ist.
• Die Schaltungsanordnung S enthält drei Transistoren T I bis T3, vier Widerstände R 3 bis R 6, zwei Zenerdioden Z1 und Z2 und eine Diode D. Der Transistor T 1 bildet zusammen mit der Zenerdiode Z 1 und dem Widerstand R 3 eine erste Schalteinheit S 1, die als Konstantstromquelle ausgebildet ist. In ähnlicher Weise bildet der Transistor T2 zusammen mit der Zenerdiode Z2 und dem Widerstand R 4 eine zweite Schalteinheit S2. Die Transistoren T1 und T2 sind vom jeweils einander entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp.
• Beispielsweise ist der Transistor T1 als npn-Transistor ausgebildet, während der Transistor T2 als pnp-Transistor ausgebildet ist. Als Konstantstromquellen ausgebildete Schalteinheiten sind bereits allgemein bekannt und beispielsweise in der DE-AS 21 32616 beschrieben. Die beiden Schalteinheiten S1 und S2 bilden eine Gegentaktstufe. An der Schalteinheit S 1 liegt eine negative Betriebsspannung U1, und an der Schalteinheit S2 liegt eine positive Betriebsspannung U2 an. Am Ausgang der Gegentaktstufe wird das Telegrafiesignal A abgegeben. Die Steuerung der Gegentaktstufe erfolgt mit Hilfe des Transistors T3, der Widerstände R 5 und R 6 und der Diode D 1.
• Wenn das Eingangssignal Eden Binärwert 0 hat, der einem negativen Spannungswert zugeordnet ist, ist der Transistor T3 gesperrt. Über den Widerstand R6, an dem das Bezugspotential von 0 V anliegt, wird der Transistor T1 in der Schalteinheit S 1 leitend gesteuert.
• Die Diode D ist gesperrt, und da auch der Transistor T3 gesperrt ist, fließt kein Strom zur Basis des Transistors T2. Der Transistor T2 ist damit gesperrt.
• Das Telegrafiesignal A nimmt infolge des leitenden Transistors T1 einen negativen Spannungswert an, der beispielsweise dem Binärwert 0 zugeordnet ist, und vom Ausgang fließt über die Schalteinheit S 1 ein konstanter Strom zur Spannungsquelle für die Betriebsspannung U1.
• Wenn das Eingangssignal E infolge des gesperrten Fototransistors in dem optoelektronischen Koppelelement OK den Binärwert 1 annimmt, der einem Spannungswert von etwa 0 V zugeordnet ist, wird der Transistor T3 leitend gesteuert. Uber den Widerstand R 5 und den Transistor T3 fließt ein Basisstrom des Transistors T2 in der Schalteinheit S2. Der Transistor T2 wird damit leitend gesteuert. Infolge des leitend gesteuerten Transistors T3 leitet auch die Diode D 1, und der Transistor T1 wird damit gesperrt. Das Ausgangssignal A nimmt in diesem Fall einen positiven Spannungswert an, der dem Binärwert 1 zugeordnet ist, und von der Spannungsquelle für die Betriebsspannung U2 fließt über die Schalteinheit S1 ein konstanter Strom zum Ausgang.
• Falls das Telegrafiesignal A als Doppelstromsignal ausgebildet sein soll, wird am Ausgang der Schaltungsanordnung S der Verbraucherwiderstand gegen das Bezugspotential von OV angeschaltet In diesem Fall werden die beiden Betriebsspannungen U1 und U2 abwechselnd mit konstantem Strom zum Ausgang der Schaltungsanordnung durchgeschaltet. Die Größe des Stroms wird dabei durch die Zenerspannung der Zenerdiode Z 1 bzw. Z2 und durch den Wert des Widerstandes R 3 bzw. R 4 bestimmt.
• Falls als Telegrafiesignal A ein Einfachstromsignal erwünscht ist, kann der Verbraucherwiderstand zwischen dem Ausgang der Schaltungsanordnung S und einer der beiden Spannungsquellen für die Betriebsspannung U 1 bzw. U2 angeordnet werden, Die Schaltungsanordnung S erzeugt somit als Telegrafiesignal A wahlweise ein Einfachstromsignal oder ein Doppelstromsignal. Das Eingangssignal Emuß dabei in jedem Fall lediglich als Einfachstromsignal vorliegen, da die Steuerung der beiden Schalteinheiten S1 und S2 der Gegentaktstufe lediglich mit einem einzigen Transistor T3 erfolgt.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines binären Eingangssignals in ein Telegrafiersignal, bei der eine aus einer ersten und einer zweiten Konstantstromquelle gebildete Gegentaktstufe vorgesehen ist, die an ihrem Ausgang das Telegrafiesignal abgibt, dessen Binärwerte denen des Eingangssignals entsprechen, bei der an den Konstantstromquellen Betriebsspannungen unterschiedlicher Polarität anliegen und bei der ein Transistor vorgesehen ist, an dessen Basis das Eingangssignal anliegt und an dessen Emitter die Betriebsspannung der ersten Konstantstromquelle anliegt, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Diode (D), über die ein Steuereingang der ersten Konstantstromquelle (S 1) mit dem Kollektor des Transistors (T3) verbunden ist, durch einen ersten Widerstand (R6), über den an den Steuereingang der ersten Schaltstufe (S 1) ein Bezugspotential (O V) anliegt und durch einen zweiten Widerstand (R 5), über den ein Steuereingang der zweiten Konstantstromquelle (S 2) mit dem Kollektor des Transistors (T3) verbunden ist.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines binären Eingangssignals in ein Telegrafiesignal, bei der eine aus einer ersten und einer zweiten Konstantstromquelle gebildete Gegentaktstufe vorgesehen ist, di. an ihrem Ausgang das Telegrafiesignal abgibt, dessen Binärwerte denen des Eingangssignals entsprechen, bei der an den Konstantstromquellen Betriebsspannungen unterschiedlicher Polarität anliegen und bei der ein Transistor vorgesehen ist, an dessen Basis das Eingangssignal anliegt und an dessen Emitter die Betriebsspannung der ersten Konstantstromquelle anliegt.

   Aus der DE-AS 21 32 616 ist ein Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines binären Eingangssignals in ein Telegrafiesignal bekannt, bei der das Telegrafiesignal am Ausgang einer Gegentaktstufe abgegeben wird.

   Die Gegentaktstufe wird aus zwei Konstantstromquellen gebildet, und an ihr liegen Betriebsspannungen unterschiedlicher Polarität an. Die Konstantstromquellen werden durch zwei zueinander komplementäre Transistoren angesteuert, denen über einen Vorwiderstand ein Eingangssignal zugeführt wird. In Abhängigkeit vom Binärwert des Eingangssignals wird über jeweils einen der beiden Transistoren eine der beiden Konstantstromquellen angesteuert, und am Ausgang der Gegentaktstufe wird ein Telegrafiesignal abgegeben, dessen Binärwerte denen des Eingangssignals zugeordnet sind. Die Binärwerte des Eingangssignals sind Spannungswerten unterschiedlicher Polarität zugeordnet, da zur Ansteuerung der beiden Transistoren ein Doppelstromsignal erforderlich ist. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung müssen die Transistoren für die volle Betriebsspannung ausgelegt sein. Falls die Eingangssignale mit Hilfe eines optoelektronischen Koppelelements erzeugt werden, muß die Kollektor-Emitter-Sperrspannung eines im Koppelelement vorgesehenen Fototransistors größer sein als die Summe der Beträge der Betriebsspannungen. Für die Ansteuerung der Gegentaktstufe sind somit Transistoren erforderlich, die insbesondere hinsichtlich der zulässigen Kollektor-Emitter-Spannungen besonderen Anforderungen genügen müssen.

   In der DE-AS 12 80 277 ist eine Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines binären Eingangssignals in ein Telegrafiesignal beschrieben, bei der in Abhängigkeit von den Binärwerten des Eingangssignals die beiden Pole einer zwischen den Potentialen dieser Pole geerdeten Spannungsquelle abwechselnd mit einem Verbraucher verbunden werden. Die Verbindung erfolgt mit Hilfe von zwei als Schalter arbeitenden Transistoren des gleichen Leitfähigkeitstyps. Diese Transistoren werden durch einen als Phasenumkehrstufe dienenden weiteren Transistor angesteuert, dessen Emitter mit der Basis des ersten Transistors und dessen Kollektor mit der Basis des zweiten Transistors verbunden ist. Die als Schalter arbeitenden Transistoren stellen bei dieser bekannten Schaltungsanordnung keine Konstantstromquellen dar. Außerdem erfordert die Schaltungsanordnung einen verhältnismäßig großen Aufwand, da sie einen Übertrager enthält.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines binären Eingangssignals in ein Telegrafiesignal anzugeben, die als Eingangssignal kein Doppelstromsignal erfordert und die einen geringen Aufwand erfordert.

   Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst durch eine Diode, über die ein Steuereingang der ersten Konstantstromquelle mit dem Kollektor des Transistors verbunden ist, durch einen ersten Widerstand, über den an den Steuereingang der ersten Schaltstufe ein Bezugspotential anliegt und durch einen zweiten Widerstand, über den ein Steuereingang der zweiten Konstantstromquelle mit dem Kollektor des Transistors verbunden ist.

   Die Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, daß zur Ansteuerung der Gegentaktstufe nur ein einziger Transistor erforderlich ist. Da der Transistor im Schalterbetrieb arbeitet, wird in ihm nur eine geringe Verlustleistung umgesetzt Die Kollektor-Emitter-Sperrspannung dieses Transistors muß lediglich größer sein als der Betrag einer der beiden Betriebsspannungen. Weiterhin hat die Schaltungsanordnung den Vorteil, daß dieser Transistor durch ein Einfachstromsignal angesteuert werden kann.

   Falls das Eingangssignal mit Hilfe eines optoelektronischen Koppelelements erzeugt wird, kann ein preiswertes optoelektronisches Koppelelement verwendet werden, da der dort gegebenenfalls vorgesehene Fototransistor nur für eine kleine Kollektor-Emitter-Sperrspannung ausgelegt sein muß und nur kleine Ströme liefern muß.

   Ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Schaltbildes beschrieben.

   Der Schaltungsanordnung S zum Umsetzen eines binären Eingangssignals in ein Telegrafiesignal wird an einem Einga.lg ein binäres Eingangssignal E zugeführt, und sie gibt an ihrem Ausgang ein Telegrafiesignal A ab, dessen Binärwerte denen des Eingangssignals E entsprechen. Das Eingangssignal E wird beispielsweise mit Hilfe eines bekannten optoelektronischen Koppelelements OK erzeugt. Das optoelektronische Koppelelement OK enthält eine Leuchtdiode, der über einen Widerstand R1 ein Datensignal D zugeführt wird.