JPS5953722B2 - トランジスタ回路 - Google Patents
トランジスタ回路Info
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- JPS5953722B2 JPS5953722B2 JP51017144A JP1714476A JPS5953722B2 JP S5953722 B2 JPS5953722 B2 JP S5953722B2 JP 51017144 A JP51017144 A JP 51017144A JP 1714476 A JP1714476 A JP 1714476A JP S5953722 B2 JPS5953722 B2 JP S5953722B2
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- transistor
- coupled
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- flop
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0826—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in bipolar transistor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/02—Details
- H02H3/06—Details with automatic reconnection
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/52—Circuit arrangements for protecting such amplifiers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は過大電流および短絡電流による影響を防止し
たトランジスタ回路に関する。
たトランジスタ回路に関する。
通常良く知られているように、トランジスタはコレクタ
・エミツタ路に流れる過大電流や短絡電流に非常に敏感
である。
・エミツタ路に流れる過大電流や短絡電流に非常に敏感
である。
すなわち、過負荷状態において、このトランジスタは許
容以上のコレクタ電流により半導体領域が過熱されてし
まうので、簡単に破壊されてしまう。
容以上のコレクタ電流により半導体領域が過熱されてし
まうので、簡単に破壊されてしまう。
この過大電流は例えば音響用の出力増幅回路に使用され
るパワー・トランジスタにおいて発生する。
るパワー・トランジスタにおいて発生する。
また短絡電流は、リレー回路等において起こるように、
トランジスタのコレクタに結合された負荷抵抗がこのト
ランジスタの近辺に配置され得す、長いラインを介して
このトランジスタに結合される場合に、このトランジス
タ内に発生する。
トランジスタのコレクタに結合された負荷抵抗がこのト
ランジスタの近辺に配置され得す、長いラインを介して
このトランジスタに結合される場合に、このトランジス
タ内に発生する。
この場合、リレー制御部は制御領域に配置され、リレー
は長いラインにより結線されて別の電子回路ユニットと
共に配置される。
は長いラインにより結線されて別の電子回路ユニットと
共に配置される。
この電子回路ユニットが電気機器のある領域に配置され
た場合には、使用トランジスタがこのトランジスタのコ
レクタ回路に偶発する短絡事故によりこのトランジスタ
が破壊されることのないようにすることが必要である。
た場合には、使用トランジスタがこのトランジスタのコ
レクタ回路に偶発する短絡事故によりこのトランジスタ
が破壊されることのないようにすることが必要である。
従来においては、許容消費電力を常に所定の消費電力値
より小さく抑えるように、即ち、出力用トランジスタに
流れるコレクタおよびエミッタ電流を抑えるように、適
当な電流制限回路を使用することにより音響用増幅器の
出力用トランジスタを過負荷から保護することは良く知
られている。
より小さく抑えるように、即ち、出力用トランジスタに
流れるコレクタおよびエミッタ電流を抑えるように、適
当な電流制限回路を使用することにより音響用増幅器の
出力用トランジスタを過負荷から保護することは良く知
られている。
この種の従来技術は、例えば雑誌「放送およびテレビジ
ョン用受信機に関するIEEE会報」1974年11月
版、第311頁ないし320頁および第2図ないし4図
に示されている。
ョン用受信機に関するIEEE会報」1974年11月
版、第311頁ないし320頁および第2図ないし4図
に示されている。
この電流制限技術の原理は前記トランジスタのエミッタ
回路の抵抗における電圧降下が電流制限機能を制御する
という事実に基いている。
回路の抵抗における電圧降下が電流制限機能を制御する
という事実に基いている。
前述の雑誌に示されている装置は、動作電圧、制御電圧
等を印加するための多数の外部端子をもつモノリシック
に集積化されたプッシュプル・タイプの音響用増幅回路
の出力段である。
等を印加するための多数の外部端子をもつモノリシック
に集積化されたプッシュプル・タイプの音響用増幅回路
の出力段である。
この発明の目的は過大電流および短絡電流による影響を
防止したトランジスタ回路を提供することである。
防止したトランジスタ回路を提供することである。
このトランジスタ回路は通常のトランジスタ素子と同様
に3端子をもち、通常のトランジスタ素子と同様に使用
される。
に3端子をもち、通常のトランジスタ素子と同様に使用
される。
この条件を満足させるためには、過大電流および過負過
保護用の付加回路に付加的外部端子を介して動作電圧ま
たは制御電圧を印加することができないので、短絡電流
に対する保護機能を持たせることが難しい。
保護用の付加回路に付加的外部端子を介して動作電圧ま
たは制御電圧を印加することができないので、短絡電流
に対する保護機能を持たせることが難しい。
また、このトランジスタ回路は、消費電力特性を考慮し
た電流制限技術を基礎にして構成されたものである。
た電流制限技術を基礎にして構成されたものである。
この電流制限技術の欠点は、ある動作状態において、短
絡回路が除去された後に、このトランジスタに対して2
つの動作ポイントが存在してしまうことである。
絡回路が除去された後に、このトランジスタに対して2
つの動作ポイントが存在してしまうことである。
一方の動作ポイントは望ましくないものである。
このように、この発明は通常良く知られたところのエミ
ッタ回路に測定抵抗をもつ回路を基礎に置いて成された
ものであるが、目的を達成するのに従来とは別の手段が
取られている。
ッタ回路に測定抵抗をもつ回路を基礎に置いて成された
ものであるが、目的を達成するのに従来とは別の手段が
取られている。
ドイツ特許公告公報A;、20404羽および2346
579において、過負荷または短絡事故等の場合に、保
護すべきトランジスタを回路から切離す技術が示されて
いる。
579において、過負荷または短絡事故等の場合に、保
護すべきトランジスタを回路から切離す技術が示されて
いる。
しかし両技術とも、この発明とは異った方法で問題解決
にアプローチしている。
にアプローチしている。
特にこの両技術においては、保護回路およびブロック回
路は固有の電源を必要とする。
路は固有の電源を必要とする。
以下、図面を参照してこの発明の実施例に係るトランジ
スタ回路を説明する。
スタ回路を説明する。
第1図において、過大電流および短絡電流による影響か
ら保護されたトランジスタTrが示されている。
ら保護されたトランジスタTrが示されている。
この)ヘランジスタのエミッタE′および斗ランジスタ
回路Tの外部エミッタ端子E間には抵抗Wが結合されて
いる。
回路Tの外部エミッタ端子E間には抵抗Wが結合されて
いる。
このトランジスタ回路Tのケース7は破線で示されてい
る。
る。
トランジスタTrのベースB′に対する制御信号は外部
ベース端子Bに印加され、定電流源2を介してベースB
′に結合される。
ベース端子Bに印加され、定電流源2を介してベースB
′に結合される。
外部エミッタ端子および外部ベース端子間に結合されて
いるのは、例えば、少なくとも1つの順方向にバイアス
されるタイオード、少なくとも1つのツェナー・ダイオ
ードまたは両ダイオードの組合せにより構成された定電
圧素子1である。
いるのは、例えば、少なくとも1つの順方向にバイアス
されるタイオード、少なくとも1つのツェナー・ダイオ
ードまたは両ダイオードの組合せにより構成された定電
圧素子1である。
この定電圧素子1により、トランジスタTrの保護回路
の個々のユニットに必要とされる動作電圧Uが得られる
。
の個々のユニットに必要とされる動作電圧Uが得られる
。
トランジスタTrのエミッタE′は、例えばシュミット
・トリガ回路、−入力端が定電位に保たれた差動増幅器
または双安定スレショルド回路として設計されたスレシ
ョルド回路3の入力端に結合されている。
・トリガ回路、−入力端が定電位に保たれた差動増幅器
または双安定スレショルド回路として設計されたスレシ
ョルド回路3の入力端に結合されている。
このスレショルド回路3のトランジスタのベース・エミ
ッタ間電圧をスイッチング用スレショルド電圧として使
用し得ることが1つの特徴である。
ッタ間電圧をスイッチング用スレショルド電圧として使
用し得ることが1つの特徴である。
また、このスレショルド回路3は最初にトランジスタT
rのエミッタ・コレクタ間に流れる電流を通常の方法で
制限し、即ちトランジスタTrのベース回路に与える影
響を制限しくこの機能は破線で示されている)、電流制
限動作の開始と同時にフリップ・フロップ4のセット入
力端子Sに信号を印加する。
rのエミッタ・コレクタ間に流れる電流を通常の方法で
制限し、即ちトランジスタTrのベース回路に与える影
響を制限しくこの機能は破線で示されている)、電流制
限動作の開始と同時にフリップ・フロップ4のセット入
力端子Sに信号を印加する。
このスレショルド回路3の出力信号はフリップ・フロッ
プ4のセット端子Sの状態を制御する。
プ4のセット端子Sの状態を制御する。
フリップ・フロップ4のQ出力端子か゛ロジック・ゲー
ト回路5の入力端に結合され、フリップ・フロップ4の
この出力信号または別の出力信号が遅延回路6の入力端
に結合される。
ト回路5の入力端に結合され、フリップ・フロップ4の
この出力信号または別の出力信号が遅延回路6の入力端
に結合される。
この遅延回路6の出力信号はフリップ・フロップ4のリ
セット端子Rおよびロジック・ゲート回路5の別の入力
端の状態を制御する。
セット端子Rおよびロジック・ゲート回路5の別の入力
端の状態を制御する。
遅延回路6として、N個の直列結合されたインバータ段
が特に適している。
が特に適している。
このインバータ段の数Nは所望の遅延時間により定めら
れる。
れる。
このインバータ段にコレクタ負荷抵抗として定電流源を
設けると都合が良い。
設けると都合が良い。
消費電力に関する限り、この発明が低、中、高出力用1
〜ランジスタに応用可能なので、I・ランジスタTrに
対するトランジスタ回路の広範囲な変更が可能である。
〜ランジスタに応用可能なので、I・ランジスタTrに
対するトランジスタ回路の広範囲な変更が可能である。
この発明においては、通常相補型プッシュプル出力段に
一般に使用される相補型複合トランジスタおよびターリ
ントン回路において使用されるトランジスタ等の複合l
・ランジスタを保護するためにも使用される。
一般に使用される相補型複合トランジスタおよびターリ
ントン回路において使用されるトランジスタ等の複合l
・ランジスタを保護するためにも使用される。
このトランジスタ回路をスイッチングトランジスタとし
て使用する場合には、外部ベース端子Bに印加される信
号がスレショルド電圧をこえた直後にのみトランジスタ
Trを導通させるように、所定の臨界値をもつ定電流源
を定電流源2として使用すると非常に有利である。
て使用する場合には、外部ベース端子Bに印加される信
号がスレショルド電圧をこえた直後にのみトランジスタ
Trを導通させるように、所定の臨界値をもつ定電流源
を定電流源2として使用すると非常に有利である。
この種の定電流源はドイツ特許明細書(A223755
9)に示されている。
9)に示されている。
この発明の一実施例に係るトランジスタ回路のケース7
内に配置された個々の回路はトランジスタTrと共に、
単体または複合のモノリシック集積回路として形成され
る。
内に配置された個々の回路はトランジスタTrと共に、
単体または複合のモノリシック集積回路として形成され
る。
後者は、パワー・トランジスタTrが保護される場合に
特に有利である。
特に有利である。
ケース7を適当な大きさに形成して、このケース内の一
部を集積化し、残部を個々の独立部品として結線するこ
とも可能である。
部を集積化し、残部を個々の独立部品として結線するこ
とも可能である。
第2図はこの発明の一実施例に係るモノリシックに集積
化されたトランジスタ回路図を示す。
化されたトランジスタ回路図を示す。
第2図においては、第1図の回路部が順次結合され、一
点鎖線により区切られ、それぞれ第1図の回路部に対応
した参照符号により示されている。
点鎖線により区切られ、それぞれ第1図の回路部に対応
した参照符号により示されている。
これにより、各回路部の結合関係および相互作用が明確
に示されている。
に示されている。
ここでは保護すべき1〜ランジスタはターリントン結合
されたトランジスタで構成されている。
されたトランジスタで構成されている。
このターリントン回路において、主エミツタ・コレクタ
路をもつトランジスタのベースは抵抗を介して外部エミ
ッタ端子Eに結合されている。
路をもつトランジスタのベースは抵抗を介して外部エミ
ッタ端子Eに結合されている。
第2図に示す実施例において、定電流源2は抵抗R1に
より構成されているが、トランジスタにより構成した公
知の定電流源を使用しても良い。
より構成されているが、トランジスタにより構成した公
知の定電流源を使用しても良い。
第2図のスレショルド回路3はトランジスタT31、T
32およびこのトランジスタT31.T32に対して相
補的に結合され、定電流源として結合されたトランジス
タT33.T34を備えている。
32およびこのトランジスタT31.T32に対して相
補的に結合され、定電流源として結合されたトランジス
タT33.T34を備えている。
トランジスタT31のエミッタはトランジスタ回路Tr
のエミッタ端子E′に結合され、コレクタはトランジス
タT33のコレクタに結合されている。
のエミッタ端子E′に結合され、コレクタはトランジス
タT33のコレクタに結合されている。
トランジスタT32は外部エミッタ端子Eに結合された
エミッタを有し、コレクタおよびベースが結合されてい
るのでダイオードとして動作する。
エミッタを有し、コレクタおよびベースが結合されてい
るのでダイオードとして動作する。
このトランジスタT32のコレクタおよびベースの結合
部はトランジスタT34のコレクタおよびトランジスタ
T31のベースに結合されている。
部はトランジスタT34のコレクタおよびトランジスタ
T31のベースに結合されている。
第2図のフリップ・フロップ回路4は2個のクロス結合
されたNORゲートから成るRSフリップ・フロップに
より構成されている。
されたNORゲートから成るRSフリップ・フロップに
より構成されている。
このフリップ・フロップ回路4はNORゲートRSフリ
ップ・フロップ回路として知られている〔「バルボ(V
alvo)の報告書、1967年12月版、第149頁
〜第1羽頁、特に151頁、161頁および162頁を
参照〕。
ップ・フロップ回路として知られている〔「バルボ(V
alvo)の報告書、1967年12月版、第149頁
〜第1羽頁、特に151頁、161頁および162頁を
参照〕。
RSフリップ・フロップ回路4の2個のNORゲートは
それぞれ、トランジスタT41.T42およびT43.
T44を備えている。
それぞれ、トランジスタT41.T42およびT43.
T44を備えている。
このトランジスタT41.T42およびT43.T44
のエミッタ・コレクタ路は並列に結合され、各トランジ
スタのエミッタは外部エミッタ端子に結合されている。
のエミッタ・コレクタ路は並列に結合され、各トランジ
スタのエミッタは外部エミッタ端子に結合されている。
トランジスタT41およびT43は制御用トランジスタ
で、トランジスタT42およびT44はRSフリップ・
フロップ回路4のスイッチング・トランジスタである。
で、トランジスタT42およびT44はRSフリップ・
フロップ回路4のスイッチング・トランジスタである。
各トランジスタのコレクタに負荷抵抗として結合されて
いるのは抵抗R41およびR43であり、一方のトラン
ジスタのコレクタは抵抗R42またはR44を介して他
方のトランジスタのベースに結合されている。
いるのは抵抗R41およびR43であり、一方のトラン
ジスタのコレクタは抵抗R42またはR44を介して他
方のトランジスタのベースに結合されている。
抵抗R42はトランジスタT41.T42のコレクタを
スイッチング・トランジスタT44のベースに結合し、
抵抗R44はトランジスタT43.T44のコレクタを
スイッチング・トランジスタT42のゝ−スに結合して
°゛る・ 1制御用トランジスタT41のベース
はインプットSとして示され、制御用トランジスタT4
3のベースはインプラ)Rとして示されている。
スイッチング・トランジスタT44のベースに結合し、
抵抗R44はトランジスタT43.T44のコレクタを
スイッチング・トランジスタT42のゝ−スに結合して
°゛る・ 1制御用トランジスタT41のベース
はインプットSとして示され、制御用トランジスタT4
3のベースはインプラ)Rとして示されている。
第2図の実施例においては、NPNl−ランジスタTr
が保護されているので、正の供給電圧Uが必要とされ、
従って、保護用およびブロッキング用回路の能動部に対
するNPN)ランジスタが必要とされる。
が保護されているので、正の供給電圧Uが必要とされ、
従って、保護用およびブロッキング用回路の能動部に対
するNPN)ランジスタが必要とされる。
これにより、トランジスタT41.T43のスレショル
ド電圧より大きな信号は、RSフリップ・フロップ回路
4の現在の状態がS端子またはR端子に印加された正の
入力信号の影響を定めるように、このRSフリップ・フ
ロップ回路4の状態を変化させる。
ド電圧より大きな信号は、RSフリップ・フロップ回路
4の現在の状態がS端子またはR端子に印加された正の
入力信号の影響を定めるように、このRSフリップ・フ
ロップ回路4の状態を変化させる。
この実施例において、出力端子Qは、入力端子Sに現わ
れ、RSフリップ・フロップ回路4の状態を変化させる
信号に応動してスイッチング・トランジスタT44およ
び制御用トランジスタT43の相互に結合されたコレク
タに正の信号を送るものである。
れ、RSフリップ・フロップ回路4の状態を変化させる
信号に応動してスイッチング・トランジスタT44およ
び制御用トランジスタT43の相互に結合されたコレク
タに正の信号を送るものである。
このように、トランジスタT41.T42の共通コレク
タは出力端子Qを反転した出力端子Qとなる。
タは出力端子Qを反転した出力端子Qとなる。
入力端子Sに結合されているのは、スレショルド回路3
のトランジスタT31のコレクタである。
のトランジスタT31のコレクタである。
第2図に示す実施例において、RSフリップ・フロップ
回路が使用され、スレショルド回路3が応動動作した時
にトランジスタTrのベースB′がカットオフされるの
で゛、ロジック・ゲート回路5はトランジスタT51.
T52を備えたNORゲート回路により構成される。
回路が使用され、スレショルド回路3が応動動作した時
にトランジスタTrのベースB′がカットオフされるの
で゛、ロジック・ゲート回路5はトランジスタT51.
T52を備えたNORゲート回路により構成される。
このトランジスタT51およびT52のエミッタ・コレ
クタ路は並列に結合され、各エミッタは外部エミッタ端
子Eに結合され、各コレクタはトランジスタTrのベー
スB′に結合されている。
クタ路は並列に結合され、各エミッタは外部エミッタ端
子Eに結合され、各コレクタはトランジスタTrのベー
スB′に結合されている。
トランジスタ51は抵抗R51を介してRSフリップ・
フロップのQ出力端子に結合されている。
フロップのQ出力端子に結合されている。
遅延回路6は、定電流源用トランジスタT61’、T6
2’、T63’、T64’、T65’と相補的に結合さ
れたトランジスタT61.T62゜T63.T64.T
65をもつ一連の直列結合されたインバータ段により構
成されている。
2’、T63’、T64’、T65’と相補的に結合さ
れたトランジスタT61.T62゜T63.T64.T
65をもつ一連の直列結合されたインバータ段により構
成されている。
これらの定電流源用トランジスタのベース・エミツタ路
は並列に結合され、ベースはスレショルド回路3のトラ
ンジスタT33.T34のベースに結合されている。
は並列に結合され、ベースはスレショルド回路3のトラ
ンジスタT33.T34のベースに結合されている。
このトランジスタT33.T34のベース・エミツタ路
も並列に結合されている。
も並列に結合されている。
またこれらの定電流源用トランジスタの共通ベースは、
ベースとコレクタが結合されたトランジスタT66のコ
レクタ・エミツタ路を介して外部エミッタ端子Eに結合
されている。
ベースとコレクタが結合されたトランジスタT66のコ
レクタ・エミツタ路を介して外部エミッタ端子Eに結合
されている。
この遅延回路6の定電流源用トランジスタのエミッタは
抵抗R61を介してスレショルド回路3の定電流源用ト
ランジスタのエミッタに結合されている。
抵抗R61を介してスレショルド回路3の定電流源用ト
ランジスタのエミッタに結合されている。
この後者のエミッタは抵抗R31を介して外部ベース端
子Bに結合されている。
子Bに結合されている。
個々のインバータ段におけるトランジスタの各コレクタ
は図から明らかなように、後段のトランジスタのベース
に結合されると共に、対応する定電流源用トランジスタ
のコレクタに結合されている。
は図から明らかなように、後段のトランジスタのベース
に結合されると共に、対応する定電流源用トランジスタ
のコレクタに結合されている。
インバータ段トランジスタT61のベースは抵抗R62
を介してRSフリップ・フロップ回路4のQ出力端子に
結合されている。
を介してRSフリップ・フロップ回路4のQ出力端子に
結合されている。
最終段のインバータ・トランジスタT65のコレクタは
抵抗R52を介してNORゲート回路T51.T52、
即ちトランジスタ52のベースに結合されると共に、抵
抗R45を介してRSフリップ・フロップ回路4の入力
端子Rに結合されている。
抵抗R52を介してNORゲート回路T51.T52、
即ちトランジスタ52のベースに結合されると共に、抵
抗R45を介してRSフリップ・フロップ回路4の入力
端子Rに結合されている。
遅延回路の段数は第2図に示す実施例においては奇数で
あるが、RSフリップ・フロップ回路4のQおよびQ出
力端子を適当にセットし、異なったロジック・ゲート回
路5を使用することにより、このインバータ段の数を偶
数にすることも可能である。
あるが、RSフリップ・フロップ回路4のQおよびQ出
力端子を適当にセットし、異なったロジック・ゲート回
路5を使用することにより、このインバータ段の数を偶
数にすることも可能である。
第2図に示す実施例において、定電圧素子1は3個のダ
イオード結合されたトランジスタT11、T12.T1
3および付加トランジスタT14を備えている。
イオード結合されたトランジスタT11、T12.T1
3および付加トランジスタT14を備えている。
このトランジスタTl 1.T12、T13はベース・
コレクタの結合部を介して相互にダイオード結合されて
いる。
コレクタの結合部を介して相互にダイオード結合されて
いる。
トランジスタT13のエミッタは抵抗R11を介して外
部エミッタ端子Eに結合され、トランジスタT11のコ
レクタは外部ベース端子Bに結合されている。
部エミッタ端子Eに結合され、トランジスタT11のコ
レクタは外部ベース端子Bに結合されている。
抵抗R11は外部ベース端子Bに結合されたコレクタを
もつトランジスタT14のベース・エミツタ路によりシ
ャントされている。
もつトランジスタT14のベース・エミツタ路によりシ
ャントされている。
このように、主安定化電流はトランジスタT14を介し
て流れる。
て流れる。
一方、トランジスタTl 1.TI 2.T13にはト
ランジスタT14のベース電流のみが流れ、この電流は
抵抗R11に流れる。
ランジスタT14のベース電流のみが流れ、この電流は
抵抗R11に流れる。
第3図は第2図のスレショルド回路3を改良したもので
ある。
ある。
第2図のトランジスタT31およびT32が抵抗Wに関
して位置交換され、これらのトランジスタに相補的に結
合されたトランジスタT36がこのスレショルド回路3
の入口側に挿入されている。
して位置交換され、これらのトランジスタに相補的に結
合されたトランジスタT36がこのスレショルド回路3
の入口側に挿入されている。
ダイオード結合されたトランジスタT32に対応するト
ランジスタ32′のエミッタがトランジスタTrのエミ
ッタE′に結合されている。
ランジスタ32′のエミッタがトランジスタTrのエミ
ッタE′に結合されている。
トランジスタ31に対応するトランジスタ31′のエミ
ッタは外部エミッタ端子Eに結合され、コレクタはトラ
ンジスタT36のベースに結合されている。
ッタは外部エミッタ端子Eに結合され、コレクタはトラ
ンジスタT36のベースに結合されている。
このトランジスタT36のエミッタはトランジスタのベ
ースB′に結合され、コレクタは抵抗R32を介して外
部エミッタ端子Eに結合されると共に、RSフリップ・
フロップ回路4の入力端Sに結合されている。
ースB′に結合され、コレクタは抵抗R32を介して外
部エミッタ端子Eに結合されると共に、RSフリップ・
フロップ回路4の入力端Sに結合されている。
以下に、第2図および4図を参照しながら、この発明の
一実施例に係るトランジスタ回路の動作を説明する。
一実施例に係るトランジスタ回路の動作を説明する。
定格電流■。
が上昇し始めると、電流■が流れる抵抗Wの両端間に現
われる電圧はスレショルド回路3のスレショルド電圧よ
り大きくなる。
われる電圧はスレショルド回路3のスレショルド電圧よ
り大きくなる。
このスレショルド電圧は最大許容電流■2を考慮してあ
らかじめ定められている。
らかじめ定められている。
こうして、RSフリップ・フロップ回路4の入力端子S
はこのフリップ・フロップ回路4の状態切換を行うのに
充分な大きさの入力信号を受入することになる。
はこのフリップ・フロップ回路4の状態切換を行うのに
充分な大きさの入力信号を受入することになる。
またこのスレショルド電圧はスレショルド回路3のトラ
ンジスタT31およびT320ベース・エミッタ間のス
レショルド電圧の差により定められる。
ンジスタT31およびT320ベース・エミッタ間のス
レショルド電圧の差により定められる。
この差は、トランジスタT31.T32のエミッタの面
積を適当に設定したり、トランジスタT33、T34か
らの定電流を調整することにより適当なイ直にセットさ
れる。
積を適当に設定したり、トランジスタT33、T34か
らの定電流を調整することにより適当なイ直にセットさ
れる。
RSフリップ・フロップ回路4のスイッチング遅延時間
(t2t1)およびNORゲートのスイッチング遅延時
間(t3t2)の和により、トランジスタTrおよび抵
抗Wを流れる電流が短時間のうちに短絡電流■□まで増
加し、この後ゼロまで減少する。
(t2t1)およびNORゲートのスイッチング遅延時
間(t3t2)の和により、トランジスタTrおよび抵
抗Wを流れる電流が短時間のうちに短絡電流■□まで増
加し、この後ゼロまで減少する。
この様子が第4a図に示されている。第4b図に示され
るように、トランジスタTrに流れる電流■のカットオ
フと同時にRSフリップ・フロップ回路4の入力端子S
に印加された信号がゼロになる。
るように、トランジスタTrに流れる電流■のカットオ
フと同時にRSフリップ・フロップ回路4の入力端子S
に印加された信号がゼロになる。
第4C図はRSフリップ・フロップ回路4のQ出力端子
から取出される出力信号を示す。
から取出される出力信号を示す。
この出力信号はスイッチング遅延時間(t2t1)の経
過後に正の値を示す。
過後に正の値を示す。
Q出力端子からの反転出力信号は遅延回路6を通過して
、遅延時間tV(=t4−t2)をもって反転信号とし
て(インバータ段が奇数個のため) RSフリップ・フ
ロップ回路4の入力端子Rに印加される。
、遅延時間tV(=t4−t2)をもって反転信号とし
て(インバータ段が奇数個のため) RSフリップ・フ
ロップ回路4の入力端子Rに印加される。
遅延時間(t2tz)が経過すると、このフリップ・フ
ロップ回路4の状態が変更される。
ロップ回路4の状態が変更される。
この様子が第4d図および4C図に示されている。
RSフリップ・フロップ回路4の亘出力端子から取出さ
れる出力信号は遅延回路6により時間tヤたけ遅延され
るので、端子Rへの入力信号は時間t5においてゼ゛口
になる。
れる出力信号は遅延回路6により時間tヤたけ遅延され
るので、端子Rへの入力信号は時間t5においてゼ゛口
になる。
これにより、NORゲ゛−ト5の出力信号が上昇し、ト
ランジスタTrが導通状態になる。
ランジスタTrが導通状態になる。
このように、電流■は短絡電流■はで繰返し上昇し、タ
ーン・オフ機構が新たに動作する。
ーン・オフ機構が新たに動作する。
従って、短絡後のターン・オン動作は遅延回路6の遅延
時間の2倍の時間が経過した後に起こる。
時間の2倍の時間が経過した後に起こる。
更に、第4図は、遅延時間のtVが経過した後に、短絡
回路が除去されたので、トランジスタTrが通常動作状
態に戻されることを示す。
回路が除去されたので、トランジスタTrが通常動作状
態に戻されることを示す。
第4図の右側に示されれるように、人力信号Rが高レベ
ルから低レベルに移る時にトランジスタTrはターンオ
ンされ、電流I。
ルから低レベルに移る時にトランジスタTrはターンオ
ンされ、電流I。
が再び流れる。モノリシック集積回路を使用したトラン
ジスタ回路において、RSフリップ・フロップ回路4は
約100nSのスイッチング時間(t2t1)をもち、
NORゲー1〜5も約100nSのスイッチング時間(
t3−t2)をもつ。
ジスタ回路において、RSフリップ・フロップ回路4は
約100nSのスイッチング時間(t2t1)をもち、
NORゲー1〜5も約100nSのスイッチング時間(
t3−t2)をもつ。
遅延回路6の遅延時間tvは約50μsにセットされて
いる。
いる。
これにより、このトランジスタ回路に自動的に発生する
再閉成用パルスに対して約1QkHzの周波数が使用可
能で、スイッチング時間(t2t1)および(t3t2
)は遅延時間tVと比較して無視し得る値となる。
再閉成用パルスに対して約1QkHzの周波数が使用可
能で、スイッチング時間(t2t1)および(t3t2
)は遅延時間tVと比較して無視し得る値となる。
この周波数の再閉成用パルスにより、この1ヘランジス
タ回路は短絡回路または過負荷状態がまだ存在している
か否かを検査する。
タ回路は短絡回路または過負荷状態がまだ存在している
か否かを検査する。
第3図に示したスレショルド回路3において、トランジ
スタT31およびT32のベース・エミッタ間電圧の差
はスレショルド電圧として使用される。
スタT31およびT32のベース・エミッタ間電圧の差
はスレショルド電圧として使用される。
抵抗Wにおける電圧降下がこのスレショルド電圧より大
きくなると、I−ランジスタTrのベースB′がコレク
タ・エミッタ電流を制限する電圧に結合されると共に、
RSフリップ・フロップ回路4の制御入力端子Sに、タ
ーン・オフ動作を開始する信号が印加される。
きくなると、I−ランジスタTrのベースB′がコレク
タ・エミッタ電流を制限する電圧に結合されると共に、
RSフリップ・フロップ回路4の制御入力端子Sに、タ
ーン・オフ動作を開始する信号が印加される。
これにより、RSフリップ・フロップ回路の遅延時間経
過後、I・ランジスタTrのベースB′がしゃ断される
。
過後、I・ランジスタTrのベースB′がしゃ断される
。
このように、RSフリップ・フロップ回路および゛NO
Rゲー1〜の短いスイッチング時間中において、トラン
ジスタTrが破壊から保護される。
Rゲー1〜の短いスイッチング時間中において、トラン
ジスタTrが破壊から保護される。
フリップ・フロップ回路のかわりに、ゲート電極により
0N−OFF制御されるサイリスタ、例えばテトロード
を使用することが可能である。
0N−OFF制御されるサイリスタ、例えばテトロード
を使用することが可能である。
この場合、第4図に示した動作と同様の動作が得られる
ように、インバータ段の数およびロジック・ゲ−l−の
種類を定めることが必要である。
ように、インバータ段の数およびロジック・ゲ−l−の
種類を定めることが必要である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係るトランジスタ回路の
ブロック図、第2図は第1図に示したトランジスタ回路
をモノリシック集積化した回路図、第3図は第2図に示
したトランジスタ回路に使用されるスレショルド回路の
変形例、および第4図は第2図に示したトランジスタ回
路の動作説明図で゛ある Tr・・・・・・保護すべきトランジスタ、E、 B
、 C・・・・・・外部端子、1・・・・・・定電圧素
子、2・・・・・・定電流源、3・・・・・・スレショ
ルド回路、4・・・・・・フリップ・フロップ回路、5
・・・・・・ロジック・ゲート回路、6・・・・・・遅
延回路。
ブロック図、第2図は第1図に示したトランジスタ回路
をモノリシック集積化した回路図、第3図は第2図に示
したトランジスタ回路に使用されるスレショルド回路の
変形例、および第4図は第2図に示したトランジスタ回
路の動作説明図で゛ある Tr・・・・・・保護すべきトランジスタ、E、 B
、 C・・・・・・外部端子、1・・・・・・定電圧素
子、2・・・・・・定電流源、3・・・・・・スレショ
ルド回路、4・・・・・・フリップ・フロップ回路、5
・・・・・・ロジック・ゲート回路、6・・・・・・遅
延回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 動作時において主電流路における過大電流による影
響を防止するために、3個の外部端子をもつトランジス
タ回路において、このトランジスタ回路の保護すべきト
ランジスタのエミッタが第1抵抗を介して第1外部端子
に結合され、このトランジスタのコレクタが第2外部端
子に結合され、第3外部端子が電圧安定化素子を介して
前記第1外部端子に結合されると共に、定電流源を介し
て前記トランジスタのベースに結合され、前記トランジ
スタのエミッタにはスレショルド回路が結合され、この
スレショルド回路の出力端子にはロジック・ゲート回路
の第1入力端子に結合された第1出力端子および遅延回
路の出力端子に結合された第2出力端子をもつフリップ
・フロップ回路のセット入力端が結合され、前記遅延回
路の出力端子が前記フリップ・フロップ回路のリセット
入力端および前記ロジック・ゲート回路の第2入力端に
結合され、前記ロジック・ゲート回路の出力端が保護す
べきトランジスタのベースに結合され、動作時に前記第
1および第3外部端子間に現われる電圧が前記スレショ
ルド回路、フリップ・フロップ回路、遅延回路、定電流
源、およびロジック・ゲート回路の動作電圧として使用
されることを特徴とするトランジスタ回路。 2 前記各回路素子が1つのケース内に収められたとこ
ろの特許請求の範囲第1項に記載したトランジスタ回路
。 3 前記各回路素子がモノリシックに集積化された特許
請求の範囲第1項に記載したトランジスタ回路。 4 前記保護すべきトランジスタがパワー・トランジス
タであるところの特許請求の範囲第1項ないし3項のう
ちのいずれか一項に記載されたトランジスタ回路。 5 前記保護すべきトランジスタがダーリントン接続さ
れたトランジスタにより構成されているところの特許請
求の範囲第1項ないし4項のうちのいずれか一項に記載
されたトランジスタ回路。 6 前記スレショルド回路は、−入力端が定電圧に保た
れた差動増幅器またはシュミツ1〜・l・リガ回路によ
り構成されているところの特許請求の範囲第1項ないし
5項のうちの一項に記載されたトランジスタ回路。 7 前記遅延回路はコレクタ抵抗として定電流源をもつ
n段のインバータにより構成されるところの特許請求の
範囲第1項ないし6項のうちの一項に記載されたトラン
ジスタ回路。 8 前記トランジスタのベースに結合された定電流源は
ターン・オン臨界値をもつところの特許請求の範囲第1
項ないし7項のうちの一項に記載されたトランジスタ回
路。 9 前記スレショルド回路は電流制限回路として構成さ
れ、このスレショルド回路の応答動作時に前記フリップ
・フロップ回路がセット入力状態にセットされるところ
の特許請求の範囲第1項ないし8項のうちのいずれが一
項に記載されたトランジスタ回路。 10 前記フリップ・フロップ回路はRSフリップ・フ
ロップ回路により構成され、前記ロジック・ゲート回路
はNORゲート回路により構成され、前記遅延回路は奇
数段のインバータ回路により構成されているところの特
許請求の範囲第1項ないし8項のうちのいずれか一項に
記載されたトランジスタ回路。 11 前記トランジスタ回路は主安定化電流を通過させ
るトランジスタおよびこのトランジスタのベース回路に
結合された複数の順方向に直列結合されたダイオードを
有する特許請求の範囲第1項ないし10項のうちのいず
れか一項に記載されたトランジスタ回路。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752507741 DE2507741C3 (de) | 1975-02-22 | 1975-02-22 | Überstromgeschützte, universell verwendbare Transistoranordnung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51108748A JPS51108748A (ja) | 1976-09-27 |
| JPS5953722B2 true JPS5953722B2 (ja) | 1984-12-26 |
Family
ID=5939579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51017144A Expired JPS5953722B2 (ja) | 1975-02-22 | 1976-02-20 | トランジスタ回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5953722B2 (ja) |
| DE (1) | DE2507741C3 (ja) |
| FR (1) | FR2301948A1 (ja) |
| IT (1) | IT1055337B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5425145A (en) * | 1977-07-28 | 1979-02-24 | Sony Corp | Detection circuit for unbalanced dc voltage of output amplifier on two-power- supply system |
| DE2923960A1 (de) * | 1979-06-13 | 1980-12-18 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zum reduzieren der leistungsaufnahme von eingangsleistungstransistoren in netzgeraeten |
| CA1228641A (en) * | 1982-08-30 | 1987-10-27 | Richard P. Strosser | Method and apparatus for monitoring and protecting a semiconductor output device |
| DE3238880A1 (de) * | 1982-10-21 | 1984-04-26 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schaltungsanordnung |
| NL8302902A (nl) * | 1983-08-18 | 1985-03-18 | Philips Nv | Transistorbeveiligingsschakeling. |
| DE3343110C1 (de) * | 1983-11-29 | 1985-05-30 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh, 7730 Villingen-Schwenningen | Transformatorlose Gegentaktendstufe |
| EP0406967B1 (en) * | 1989-07-06 | 1995-11-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Amplifier arrangement |
| JPH0666600B2 (ja) * | 1989-10-02 | 1994-08-24 | 株式会社東芝 | 電流検出回路 |
| GB9223219D0 (en) * | 1992-11-05 | 1992-12-16 | Smiths Industries Plc | Current measurement cricuits |
| DE69431521T2 (de) * | 1994-10-27 | 2003-06-05 | Co.Ri.M.Me. Consorzio Per La Ricerca Sulla Microelettronica Nel Mezzogiorno, Catania | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Transistorschutz gegen Ausschaltung und Spannungsregler der dieses Verfahren anwendet |
-
1975
- 1975-02-22 DE DE19752507741 patent/DE2507741C3/de not_active Expired
-
1976
- 1976-02-19 IT IT2031176A patent/IT1055337B/it active
- 1976-02-20 JP JP51017144A patent/JPS5953722B2/ja not_active Expired
- 1976-02-20 FR FR7604736A patent/FR2301948A1/fr active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2507741C3 (de) | 1979-05-17 |
| JPS51108748A (ja) | 1976-09-27 |
| DE2507741A1 (de) | 1976-08-26 |
| DE2507741B2 (de) | 1977-09-08 |
| FR2301948A1 (fr) | 1976-09-17 |
| IT1055337B (it) | 1981-12-21 |
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