151031. lajstromszámú szabadalom • Fénnyel vezérelt érintkezőmentes kapcsoló

151031 10 Az ábrán látható a találmány tárgyát képező fénnyel vezérelt érintkezőmentes kapcsoló egy példaképpeni kiviteli alakja. Az ábra szerint a kapcsolás pnp típusú tranzisztorokkal van megvalósítva. Az ábrán feltüntetett kapcsolás működésének leírásakor feltételezzük, hogy valamennyi feszültség a 10 tápfeszültségforrás pozitív sarkára van vonatkoztatva és a feszültségek és áramok nagysága alatt abszolút értékük nagyságát értjük. A kapcsolás működése: Amikor az 1 fotodióda fényt nem kap, belső ellenállása az 5 és 6 ellenállásokhoz képest nagy, az elektronikus erősítő első fokozatát képező 2 tranzisztor, az 5 és 6 ellenállásokon 15 keresztül akkora bázisáramot kap, mely őt telítésbe viszi és a 7 munka ellenállásán keresztül a maximális áram folyik. Mivel a 8 és 9 Zéner-diódák segítségével előállított feszültségek úgy vannak megválasztva, hogy a 9 Zéner dióda feszültsége kb. 2 V-tal nagyobb, mint a 8 Zéner dióda feszültsége, a 7 ellenálláson a feszültségesés a 2 tranzisztor nyitott állapotában olyan nagy, hogy a 3 tranzisztor lezár, az emitter feszültsége a 9 Zéner dióda által meghatározott feszültségnél kisebb, ezáltal a 4 tranzisztort szintén lezárja, vagyis rajta áram gyakorlatilag nem folyik és az a—b kapcsok között nyitott kapcsoló érintkezőként viselkedik. Ha az 1 fotodiódát fény éri, áram indul meg rajta keresztül, ami a 2 tranzisztor bázisáramát csökkenti. Ezáltal csökken a 7 ellenálláson fellépő feszültségesés és ha ez a csökkenés akkora, hogy a 3 tranzisztor bázis- 35 feszültsége meghaladja a 9 Zéner dióda feszültségét, megnő a 3 tranzisztor kollektor árama, ami az 5 ellanálláson átfolyó áramot lecsökkenti, ezáltal tovább csökken a 2 tranzisztor bázisárama. így egy önmagát erősítő 40 folyamat lép fel, ami azt eredményezi, hogy 20 25 30 a kapcsolás átbillen a másik stabil állapotába, ahol a 4 tranzisztor az a—b pontok között zárt kapcsolóérintkezőként viselkedik és így marad mindaddig, amíg az 1 fotodiódát fény éri. A kapcsolás a fentiek szerinti helyes működéséhez szükséges, hogy a 2 tranzisztor nagy belső ellenállású áramforrásról kapja a bázisáramát, amit azáltal lehet elérni, hogy a fényt fotodióda segítségével érzékeljük és az 5 ellenállás nagysága legalább 50-szer nagyobb a G ellenállásénál. A környezeti hőmérsékletváltozás befolyása a kapcsolás működésére lecsökken azáltal, hogy növekvő hőmérséklettel nő az 1 fotodióda árama és csökken a 2 tranzisztor ugyanazon elektromos állapotához (beállításához) tartozó bázisáram igénye. Ha az 1 fotodióda és 2 tranzisztor azonos félvezető anyagból készül és azonos hőmérsékletű helyre vannak beépítve, a 4 kapcsoló tranzisztor nyitásához szükséges fénymennyiség kb. +50 C-ig gyakorlatilag független a környezeti hőmérséklettől. Szabadalmi igénypontok: 1. Fénnyel vezérelt érintkezőmentes kapcsoló jellemezve egy kétfokozatú tranzisztoros erősítővel, az erősítő első fokozatának (2) bázis és emitter elektródája közé beiktatott fotodiódával (1) és áramforrással (8), valamint ugyanezen fokozat báziselektródájához csatlakozó a második erősítőfokozat kollektoráramát pozitívan visszacsatoló ellenálláslánccal (5, 6), továbbá az erősítő második fokozatának kimenetére csatlakozó emitter és kollektor elektródáival kivezetett tranzisztoros kapcsoló fokozattal (4), mely kapcsoló fokozat bázis és emitter elektródái közé áramforrás (9) van bekötve. 1 db rajz Figyelembe vett nyomtatványok: Ing. Karl Otto und Ing. Horst Müller: Flächentransistoren, Leipzig, 1980. A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója. 642391 Zrínyi (T) Nyomda, Budapest, V., Balassi Bálint utca 21—23. 2