專利名稱：用于限制振鈴電流的電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于雙向電路限制的電路結(jié)構(gòu)，尤其涉及用于電話設備中的導體線圈中的振鈴電流。本發(fā)明優(yōu)選應用于通信網(wǎng)絡中的交換中心設備。
背景技術(shù)：
在雙線線路中的振鈴信號向所連接的用戶設備顯示呼叫或連接請求并使所呼叫的電話或終端用戶設備產(chǎn)生鈴聲。在目前常見的通信網(wǎng)絡中，原本在話務中使用的雙線線路被并行地用于數(shù)字數(shù)據(jù)交換的高頻范圍中。因此在相應的雙線線路上的高振鈴電流在數(shù)據(jù)業(yè)務上具有干擾效應。
圖5顯示了在交換中心端用于電話應用以及現(xiàn)代數(shù)據(jù)交換的常見通信網(wǎng)絡。在這種情況下，在雙線線路ZDL上提供有用于語音通信的電話系統(tǒng)POTS，并且通過雙線線路ZDL還為數(shù)據(jù)的寬帶傳輸提供了數(shù)據(jù)系統(tǒng)DAT。
兩個系統(tǒng)POTS、DAT都連接到分配器裝置SPL，其通常將低頻信號SPR反饋到電話系統(tǒng)POTS而將高頻數(shù)據(jù)信號DT反饋到數(shù)據(jù)系統(tǒng)DAT。分配器裝置SPL通常為高階濾波器，其包括有多個串聯(lián)的電感。由于通過雙線線路傳輸給用戶終端設備的振鈴信號常常會導致大電流，因此需要相對大的設計。
對于產(chǎn)生的振鈴信號，提供有振鈴信號發(fā)生器RING，其通過由電話系統(tǒng)POTS借由控制信號CTR所控制的交換設備SE連接到雙線線路ZDL。接著振鈴電流從振鈴信號發(fā)生器RING流經(jīng)第一電阻器R1′，雙線線路導體線圈ZDL或分配器裝置SPL經(jīng)由第二電阻器R1接地GND。尤其當在執(zhí)行摘機確認時會產(chǎn)生大于100mA的高振鈴電流。在分配器裝置SPL中所安置的電感接著會迅速飽和，并且通常在當并行地經(jīng)過雙線線路ZDL、分配器SPL和數(shù)據(jù)系統(tǒng)DAT而產(chǎn)生數(shù)據(jù)通信時導致數(shù)據(jù)錯誤。
為了消弱振鈴電流的消極影響，現(xiàn)有技術(shù)使用大的電感或大的分配器裝置SPL的設計來避免鐵芯飽和。高階濾波器一般來說很貴也很復雜。這會導致增加成本此外還需要將分配器的阻抗與某一國家中所使用的語音阻抗相匹配。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種設備，其能使用設計簡單的分配器裝置并使在數(shù)據(jù)傳輸上的振鈴電流的負面影響最小化。
該目的借由根據(jù)權(quán)利要求1的用于雙向電流限制的電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
因此，所提供的用于雙向電流限制的電路結(jié)構(gòu)具有第一和第二晶體管，每個晶體管具有可控路徑和控制端，在可控路徑和連接到電流源的控制端之間連接有電阻器。提供有第一齊納二極管，其連接在電流源和在第一晶體管的可控路徑和電阻器之間的第一線性節(jié)點之間。第二齊納二極管連接在電流源和在第二晶體管的可控路徑以及電阻器之間的第二線性節(jié)點之間。在這種情況下，可控路徑和電阻器都連接在用于電流限制的電路結(jié)構(gòu)的第一端子和第二端子之間。
根據(jù)本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)可以用于簡單地替代現(xiàn)有技術(shù)中所使用的其中一個電阻器。例如，由振鈴信號發(fā)生器所產(chǎn)生的振鈴電流自動地根據(jù)齊納二極管、晶體管和電阻器的大小局限在限幅器電流。因此，用于將數(shù)據(jù)業(yè)務與電話業(yè)務分離的分配器裝置能有利地根據(jù)復雜性以節(jié)約成本的方式實施。本發(fā)明進一步的優(yōu)點是電流限制效應均衡，也就是說，在電路結(jié)構(gòu)的兩個電流方向中，由于少量功能元件而產(chǎn)生的電路消耗非常低。
在根據(jù)本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)的一個優(yōu)選實施例中，還進一步提供有補償電流源，其連接在第一線性節(jié)點和第二線性節(jié)點之間，來補償由在電路結(jié)構(gòu)的第一端子和第二端子之間的電流路徑上由第一電流源所產(chǎn)生的電流。這導致了在電流路徑中所限定電流的可靠以及精確的調(diào)節(jié)。
在一個優(yōu)選實施例中，至少一個電流源具有控制電壓端和另外一個電阻器。
在電路結(jié)構(gòu)的具體優(yōu)選實施例中，兩個齊納二極管連接的方式為，如果在電路結(jié)構(gòu)的第一端子和第二端子之間沒有電流，則在兩個控制端存在恒定控制電壓。
恒定控制電壓可以由例如齊納二極管的擊穿電壓來定義，以便晶體管的可控路徑接著能在電路結(jié)構(gòu)的兩個端子之間提供電連接。
優(yōu)選地，至少一個電流源以開關(guān)的方式來實現(xiàn)。因此，晶體管的可控路徑能作為開關(guān)來操作，或者如果，在電流源的斷開狀態(tài)下，沒有經(jīng)由齊納二極管流過電流，則可控路徑為非導通。
在根據(jù)本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)的另一個具體優(yōu)選實施例中，齊納二極管具有擊穿電壓，電阻器具有電阻而晶體管具有閥值電壓、擊穿電壓、電阻，閥值電壓的選擇方式為如果在通過電路結(jié)構(gòu)的第一端子和第二端子間的電流路徑的電流增加，則開始限制電流值，可控路徑中的一個可控路徑中斷。
如果優(yōu)選地選擇閥值電壓、電阻和擊穿電壓大小的結(jié)果是齊納二極管中的一個齊納二極管中斷，則電流就能從電流源僅僅通過相應的第二非中斷齊納二極管就能流到兩個端子中的一個端子。在這種情況下，電流將通過電阻器流動或者通過所述電阻器的電壓會下降直到在晶體管的控制端的控制電勢并不能夠激活可控路徑。因此，通過電路結(jié)構(gòu)的二個端子之間的電流路徑的電流會受限或被限制。
在電路結(jié)構(gòu)的一個改進中，電容器并聯(lián)連接在控制端和至少一個晶體管的可控路徑之間。
由于所使用的齊納二極管可能會成為噪聲源，因此電容器的使用能起到降低噪聲的作用。
在另一個優(yōu)選實施例中，噪聲抑制電阻器可以插入在至少一個晶體管的控制端和電流源之間。
連同提供在控制端和各個相鄰行節(jié)點之間的電容一起，這種噪聲抑制電阻器形成了低通濾波器，其能改善噪聲屬性。如果提供了電容器和噪聲抑制電阻器，則能為噪聲的抑制提供性能良好的低通濾波器。
優(yōu)選地，斷開電阻器連接在電流源和第一和/或第二線性節(jié)點之間。通過斷開電阻器，如果振鈴信號去耦合，或者如果在第一和第二線性節(jié)點之間沒有電流，則可以從在晶體管的可控路徑和控制端之間的電容器或電容中迅速獲取電荷流。
在根據(jù)本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)的另一個具體優(yōu)選實施例中，提供了具有可控路徑和控制端的第一調(diào)節(jié)晶體管，該第一調(diào)節(jié)晶體管的可控路徑連接在第一晶體管的控制端和第二線性節(jié)點之間，而調(diào)節(jié)晶體管的控制端連接到第一線性節(jié)點。
優(yōu)選地還提供了具有可控路徑和控制端的第二調(diào)節(jié)晶體管，該第二調(diào)節(jié)晶體管的可控路徑連接在第二晶體管的控制端和第一線性節(jié)點之間，而該第二調(diào)節(jié)晶體管的控制端連接到第二線性節(jié)點。
使用這些調(diào)節(jié)晶體管的好處是可以實現(xiàn)第一電阻器的低電阻，從而可以使電流限制電路的功率損失最小化。因此第一電阻器的低電阻化意味著通過該第一電阻器僅產(chǎn)生小的壓降，并且調(diào)節(jié)晶體管執(zhí)行了晶體管的操作點設定。
至少一個晶體管優(yōu)選地可以是MOSFET，更具體地可以是N溝道晶體管。由于N溝道晶體管相比于P溝道晶體管更易于生產(chǎn)，因此電路結(jié)構(gòu)也變得更為節(jié)約成本。
在根據(jù)本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)的優(yōu)選應用中，電路結(jié)構(gòu)連接到用于限制振鈴電流的線性回路上。其優(yōu)點是，如果電路結(jié)構(gòu)的第一端子耦接到負載上而電路結(jié)構(gòu)的第二端子耦接到電壓源電勢上，則所耦接的負載依次通過電阻器耦接到振鈴信號發(fā)生器上。根據(jù)本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)的這種使用可以通過相同的線性回路可靠地傳輸甚至是靈敏的高頻數(shù)據(jù)信號。
在一個優(yōu)選實施例中，負載還具有分配器裝置。這種分配器裝置可以通過根據(jù)本發(fā)明的電流限制而具體實現(xiàn)并且能夠通過線性回路實現(xiàn)可靠且節(jié)約成本的穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸。


進一步的有益改進和實施例將通過所附從屬權(quán)利要求的主題來體現(xiàn)，并將參考附圖來對以下的示意性實例進行描述，其中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的在無線電通信系統(tǒng)中的電流限制；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)的第一實例；圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)的第二實例；
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)的改進；圖5顯示了現(xiàn)有技術(shù)的通信系統(tǒng)。
在附圖中，除非另有說明，否則相同的標號用以表示相同元件或功能相同的元件。
具體實施例方式
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的在無線電通信系統(tǒng)2中的電流限制1。
提供有雙線線路3，4，所述雙線線路3，4通過分配器裝置5分離成用以反饋給數(shù)據(jù)系統(tǒng)8的高頻數(shù)據(jù)信號DT的線對6、7。分配器裝置5還為低頻語音信號SPR的傳輸提供了第二雙線線路9、10。線性回路的第一導線9通過開關(guān)11和電阻器12連接到振鈴信號發(fā)生器13。通過開關(guān)11，第一導線9還能連接到電話系統(tǒng)14。通過第二可控開關(guān)15，第二導線10可以類似地連接到電話系統(tǒng)14或通過根據(jù)本發(fā)明的限幅電路1連接到地GND。兩個可控開關(guān)11、15能通過由電話系統(tǒng)14所提供的控制信號CTR同步切換。因此，在要反饋振鈴信號的情況下，振鈴信號和相關(guān)的電流由振鈴信號發(fā)生器13所提供并流經(jīng)電阻器12、導體線圈9、10，通過分配器裝置5進入雙線線路3，4和限幅電路1。
根據(jù)本發(fā)明的限幅電路1包括具有控制端或柵極端17以及可控路徑18或源極—漏極路徑的第一晶體管16。限幅電路1還具有第二晶體管19，該第二晶體管類似地在該實例中可以為MOSFET，并具有柵極端20和源極—漏極路徑21。
源極—漏極路徑18，21和第一晶體管22串聯(lián)在限幅電路1的第一和第二端子23，24之間。在這種情況下，第一晶體管16的漏極24連接到第一端子23，而第二晶體管19的漏極端26連接到第二端子24。第一電阻器22連接在第一晶體管16的源極端27和第二晶體管19的源極端28之間。
電流源包括控制電壓端VS并還提供了電阻器29，晶體管16、19的兩個柵極端17、20連接到另一電阻器29。第一齊納二極管30連接在另一電阻器29以及位于第一晶體管16的源極端27和第一電阻器22間的第一線性節(jié)點31之間。第二齊納二極管32連接在另一電阻器29以及位于第一電阻器22和第二晶體管19的源極端28間的第二線性節(jié)點33之間。
如果振鈴信號通過可控開關(guān)11、15耦合到導體線圈9、10、3、4，在限幅電路1的第一端子23和第二端子24間的電流路徑中的電流限制為限定電流IB。在這種情況下，限定電流IB由第一電阻器22的電阻R22，兩個齊納二極管30、32的擊穿電壓UZD，以及兩個晶體管17、19的閥值電壓UTH所確定。
限幅電路1的功能將在以下基于典型的電阻、擊穿電壓、以及閥值電壓值來說明。通過該實例，可以選擇擊穿電壓UZD＝18伏特，控制電壓VS＝20伏特，而另一電阻器29是R29＝100KΩ，第一電阻器22是R22＝165Ω，兩個晶體管16，19為BSB297類型。該類型的晶體管的閥值電壓大約為UTH＝1.4伏特，在漏極—源極路徑或可控路徑中的電阻大約是1Ω。
在靜止狀態(tài)中，也就是說，如果沒有振鈴信號連接到導體線圈9、5、3、4、10，則通過另一電阻器29大約有兩伏特的壓降，并且兩個齊納二極管30、32打開以便在每個狀態(tài)下在電流源或電阻器29和第一和第二線性節(jié)點31、33之間具有一種量級的電流，以便在柵極端17、20具有18伏特的控制電壓。因此，晶體管16、19的兩個可控路徑18、21被激活。
如果具有相對于限幅電路1的第一端子23的正極電壓的振鈴信號被耦合到線性線圈9、3、4、10，則首先小電流流經(jīng)第一可控路徑8、電阻器22和第二可控路徑28流到連接到地GND的第二端子24。在這種情況下，電壓在相對于可控路徑21和165Ω電阻器22的接地GND的第一線性節(jié)點31下降。在第一端子23和第二端子24之間的路徑流經(jīng)增加電流的情況下，一旦在第一線性節(jié)點31下降的電勢高于在第二線性節(jié)點33處的情況，則由于通過第一齊納二極管30的電壓落到18伏特的齊納電壓之下，因此第一齊納二極管30中斷在另一電阻器29和第一線性節(jié)點31之間的電流。
如果通過第一端子23和第二端子24之間路徑的電流進一步增加，則最終在第一線性節(jié)點31的電壓僅僅與第一晶體管16的柵極端17處的電壓有一點不同，也就是說在第一晶體管16的源極端27和柵極端17間的閥值電壓UTH是下射的。然后可控路徑18需要高的電阻并且抑制在電流路徑中的電流。
限幅電路因此抑制電流到限定電流IB＝(UZD-UTH)/R22。
為了獲取根據(jù)本發(fā)明的電流限制，在所選擇的示例性情況下，控制電壓VS必須比兩個相同的齊納二極管30、32的齊納電壓UZD大。
如果振鈴信號耦合了負電壓(相對于限幅電路1的第一端子23的接地GND)，則基本上同步地發(fā)生限定，也就是說，第二齊納二極管32首先中斷，以便如果在第一端子23方向上的電流增加，則得到這樣的情況，其中第二晶體管19的柵極—源極電壓(也就是說在第二線性節(jié)點33和第二晶體管19的柵極端20之間存在的電壓)不足以激活可控路徑21。接著，還抑制電流并完成電流限制。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于電流限制的電路結(jié)構(gòu)的可選實例101。
相比于圖1的實例，限幅電路101的第二示意性實例根據(jù)電流源的實現(xiàn)而有所不同，所述電流源在此處清楚地示出為電流源129。而且，補償電流源134連接到第一線性節(jié)點131和第二線性節(jié)點133，并作為在限幅電路101的第一端子123和第二端子124之間的電流路徑中的調(diào)節(jié)操作的結(jié)果來補償所述電流(增加的)。具有柵極端117、漏極端125和源極端127的第一晶體管116、電阻器122、具有柵極端120，源極端128和漏極端126的第二晶體管119和兩個齊納二極管130、132的互連效果與圖1的相似。
由于額外產(chǎn)生的電流又一次由補償電流源134所補償，因此根據(jù)圖2的實例是通過改進的限制電流的調(diào)節(jié)屬性而有所區(qū)別。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的限幅電路201的改進。
限幅電路201具有第一端子223和第二端子224。第一晶體管216—此處具體為MOSFET—具有柵極端217、漏極端225和源極端227，而第二晶體管219提供有柵極端220、源極端228和漏極端226。第一晶體管216的漏極端225連接到第一端子223。源極端227連接到第一電阻器222，其順序連接到第二晶體管219的源極端228。第二晶體管219的漏極端226連接到限幅電路201的第二端子224。線性節(jié)點231提供在第一晶體管216的源極端227和電阻器222之間，第二線性節(jié)點233提供在電阻器222和第二晶體管219的源極端228之間。限幅電路201具有連接到電源電勢VS的開關(guān)電流源229。
第一齊納二極管230和第一斷開電阻器210并聯(lián)連接在可控電流源229和第一線性節(jié)點231之間。第二齊納二極管232和第二斷開電阻器211并聯(lián)在可控電流源229和第二線性節(jié)點233之間。
第一晶體管216的柵極端217通過第一噪聲抑制電阻器214連接到可控電流源229。而且，第一晶體管216的柵極端217通過第一電容器212連接到第一線性節(jié)點231。
第二晶體管219的柵極端220通過第二噪聲抑制電阻器215連接到電流源229。而且，第二晶體管219的柵極端220通過第二電容器213連接到第二線性節(jié)點233。
相比于根據(jù)圖1限幅電路的簡單的第一實例，改進201具有可開關(guān)的電流源229。其優(yōu)點是，通過斷開電流源229，在晶體管216、219的兩個柵極端217、220不再有控制電壓下降，并且中斷了它們相應的漏極—源極路徑。因此，可以阻止在第一端子223和第二端子224之間的任何電流。
而且，限幅電路的噪聲特性通過兩個噪聲抑制電阻器214、215的使用而得以改進。噪聲抑制電阻器214、215與現(xiàn)有的兩個晶體管216、219的柵極—源極電容一起，分別形成低通濾波器，該濾波器濾除由齊納二極管230、232所產(chǎn)生的干擾高頻噪聲。此外，該濾波器的功效還由插入的兩個電容器212、213所改進。
為了得到限幅電路201的快速開關(guān)特性，還提供有斷開電阻器210、211，通過斷開電阻器210、211，在電容器212、213或晶體管216、219的柵極—源極電容中所積累的電荷能分別流走。如果可控電流源229斷開并且意圖影響在第一端子223和第二端子224間的電流路徑中的源極—柵極路徑的快速中斷，那么上述這一點是很重要的。原則上，僅僅使用一個斷開電阻器就可以實現(xiàn)這一點。在該改進中出于對稱原因提供了兩個斷開電阻器210，211。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的限幅電路201的具體優(yōu)選的改進。
其中，元件的相互連接本質(zhì)上相應于根據(jù)圖3的實例。因此，還提供具有柵極端317、漏極端325和源極端327的第一晶體管316，具有柵極端320，源極端328和漏極端326的第二晶體管319，作為限幅電路301中的第一端子323和第二端子324。還提供了第一齊納二極管330、第二齊納二極管332、第一電容器312、第二電容器313、第一和第二噪聲抑制電阻器314、315、第一和第二斷開電阻器310、311以及電阻器322。第一線性節(jié)點332提供在電阻器322和第一晶體管316的源極端327之間，第二線性節(jié)點333提供在電阻器322和第二晶體管319的源極端328之間?？砷_關(guān)的電流源通過電壓源VS、第一電流源電阻器308、第二電流源電阻器309和開關(guān)307來實現(xiàn)。調(diào)節(jié)電流分別通過兩個電流源電阻器308、309分別耦合到齊納二極管330和332。
此外還額外提供有第一調(diào)節(jié)晶體管304，在這種情況下，其用具有基極端334、集極端335和發(fā)射極336的NPN雙極晶體管來實現(xiàn)。在這種情況下，集極端334作為控制端而集極—發(fā)射極路徑作為可控路徑。集極端335連接到第一晶體管316的柵極端317。
還提供了第二調(diào)節(jié)晶體管305，其類似地用具有基極端337、集極端338和發(fā)射極339的NPN晶體管來實現(xiàn)。第二調(diào)節(jié)晶體管305的基極端337連接到第一調(diào)節(jié)晶體管304的發(fā)射極端336。第二調(diào)節(jié)晶體管305的發(fā)射極端339連接到第一調(diào)節(jié)晶體管304的基極端334。第二調(diào)節(jié)晶體管305的集極端338連接到第二晶體管319的柵極端320。而且，第一調(diào)節(jié)晶體管304的基極端334和第二調(diào)節(jié)晶體管305的發(fā)射極端339連接到第一線性節(jié)點331。第一調(diào)節(jié)晶體管的發(fā)射極端336和第二調(diào)節(jié)晶體管305的基極端337連接到第二線性節(jié)點333。
借由根據(jù)本發(fā)明所連接的調(diào)節(jié)晶體管，相比于前圖中的示例性實例，電阻器322的設計可以更小。由于在齊納二極管330、332處的電阻器322電壓下降的結(jié)果造成電壓擺動，使得不再達到各個擊穿電壓UZD，因此各圖電路中的電阻器22、122、222用于將晶體管16、19、116、119、216、219置于電流中斷狀態(tài)。
在根據(jù)圖4的限幅電路301的優(yōu)選改進中，使用了通過電阻器322所下降的電壓來開關(guān)兩個調(diào)節(jié)晶體管304、305。這就必須使集極—發(fā)射極的電壓比在第一或第二線性節(jié)點331、333的電壓要低，從而使得各個齊納二極管330、332置于中斷狀態(tài)。
在該有益改進中，如果通過在第一端子323和第二端子324之間路徑的電流增加，則用于調(diào)節(jié)晶體管的基極端334、337的調(diào)節(jié)電壓在電阻器322處下降。根據(jù)限定路徑中的電流方向，例如，從電壓源VS流出的電流經(jīng)過閉合開關(guān)307，電流源電阻器308，噪聲抑制電阻器314和可控路徑或第一晶體管304的發(fā)射極—集極路徑。因此，在第一晶體管316的柵極端317處的電壓以這樣的方式下降，即第一晶體管316中斷或抑制其源極—漏極路徑并進行電流限制。在相反的限定電流方向中，通過開關(guān)307、第二電流源電阻器309、第二噪聲抑制電阻器315和第二調(diào)節(jié)晶體管305的發(fā)射極—集極路徑來進行抑制。因此，電阻器322能用低電阻的電阻器來構(gòu)成并可以比以前示意性實例中的電阻器具有更低的功率消耗。而且，直接連接到相應的振鈴信號發(fā)生器的第二電阻器以類似的低電阻來實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的限幅電路的所有實例相比于現(xiàn)有技術(shù)都有其優(yōu)點。通過對稱的電流限制，在相應的通信系統(tǒng)中的分配器裝置能夠更小，從而節(jié)約了電流和成本。借由耦合電阻器的較小尺寸(參見圖5中的R1′，R1)可以大幅度降低功率損耗。根據(jù)本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)還適于開關(guān)流進線性回路的電流，其操作非常簡單，并在操作中能產(chǎn)生快速的電流限制。
雖然在實例中限幅電路接地GND，但用戶也可等同地提供所耦合的電阻器R1′。從而以更簡便的方式適應相應的調(diào)節(jié)電壓和元件尺寸。
附圖標記列表SCL 雙線線路SE 開關(guān)設備R1’，R1 電阻器GND接地端SPL分配器裝置SPR語音信號DT 數(shù)據(jù)信號RING 振鈴信號發(fā)生器POTS 電話系統(tǒng)DAT數(shù)據(jù)系統(tǒng)CTR控制信號1 限幅電路2 通信系統(tǒng)3，4 雙線線路5 分配器裝置6，7 雙線線路8 數(shù)據(jù)系統(tǒng)9，10 雙線線路11 開關(guān)12 電阻器13 振鈴信號發(fā)生器14 電話系統(tǒng)15 開關(guān)16 晶體管17 柵極端18 可控路徑19 晶體管20 柵極端
21 可控路徑22 電阻器23，24 端子25，26 漏極端27，28 源極端29 電阻器30 齊納二極管31 線性節(jié)點32 齊納二極管33 線性節(jié)點101 限幅電路116 晶體管117 柵極端118 可控路徑119 晶體管120 柵極端121 可控路徑122 電阻器123，124 端子125，126 漏極端127，128 源極端129 電流源130 齊納二極管131 線性節(jié)點132 齊納二極管133 線性節(jié)點134 電流源201 限幅電路210，211 電阻器212，213 電容器
214，215 電阻器216 晶體管217 柵極端219 晶體管220 柵極端222 電阻器223，224，端子225，226 漏極端227，228，源極端229 可開關(guān)電流源230 齊納二極管231 線性節(jié)點232 齊納二極管233 線性節(jié)點301 限幅電路304，305 調(diào)節(jié)晶體管307 開關(guān)308，309 電流源電阻器310，311 電阻器312，313 電容器314，315 噪聲抑制電阻器316 晶體管317 柵極端319 晶體管320 柵極端322 電阻器323，324 端子325，326 漏極端327，328 源極端330 齊納二極管
331 線性節(jié)點332 齊納二極管333 線性節(jié)點334 基極端335 集極端336 發(fā)射極端337 基極端338 集極端339 發(fā)射極端
權(quán)利要求
1.用于雙向電流限制的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，具有a)第一和第二晶體管(16，116，216，316，19，119，219，319)，其每個都具有可控路徑(18，118，21，121)和控制端(17，117，217，317，20，120，220，320)，和連接在可控路徑(18，118，21，121)和連接到電流源(29，129，229)的控制端(17，117，217，317，20，120，220，320)之間的電阻器(22，122，222，322)；b)第一齊納二極管(30，130，230，330)，其連接在電流源(29，129，229)和在第一晶體管(16，116，216，316)的可控路徑(18，118)和電阻器(22，122，222，322)間的第一線性節(jié)點(31，131，231，331)之間；c)第二齊納二極管(32，132，232，332)，其連接在電流源(29，129，229)和在第二晶體管(19，119，219，319)的可控路徑(21，121)，和電阻器(22，122，222，322)之間的第二線性節(jié)點(33，133，233，333)之間。d)可控路徑(18，21，118，121)和電阻器(22，122，222，322)，連接在用于電流限制的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)的第一端子(23，123，223，333)和第二端子(24，124，224，324)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于其中，還提供有補償電流源(134)，其連接到第一線性節(jié)點(31，131，231，331)和第二線性節(jié)點(33，133，233，333)，用來補償由電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)的第一端子(23，123，223，323)和第二端子(24，124，224，324)之間的電流路徑中的第一電流源(29，129，229)所產(chǎn)生的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于，其中至少一個電流源(29，129，229，134)具有控制電壓端(VS)和另一電阻器(29，308，309)。
4.根據(jù)以上至少一項權(quán)利要求的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于，其中兩個齊納二極管(30，130，230，330，32，132，232，322)連接的方式為如果在電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)的第一端子(23，123，223，323)和第二端(24，124，224，324)之間沒有電流，則在兩個控制端(17，117，217，317，20，120，220，320)存在恒定的控制電壓。
5.根據(jù)以上至少一項權(quán)利要求的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于，其中至少一個電流源(229，307)是可切換的。
6.根據(jù)以上至少一項權(quán)利要求的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于，其中齊納二極管(30，130，230，330，32，132，232，332)具有擊穿電壓(UZD)，電阻器(22，122，222，322)具有電阻(R22)，晶體管(16，116，216，316，19，119，219，319)具有閥值電壓(UTH)，擊穿電壓(UZD)、電阻(R22)和閥值電壓(UTH)的選擇方式為如果在電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)的第一端子(23，123，223，323)和第二端子(24，124，224，324)之間的電流路徑中通過的電流增加，則從限定電流值(IB)開始，其中一個可控路徑(18，21，118，121)中斷。
7.根據(jù)以上至少一項權(quán)利要求的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于，其中在至少一個晶體管(16，116，216，316，19，119，219，319)的控制端(17，117，217，317，20，120，220，320)和可控路徑(18，118，21，121)之間并聯(lián)電容器(212，232，312，332)。
8.根據(jù)以上至少一項權(quán)利要求的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于，其中在至少一個晶體管(16，116，216，316，19，119，219，319)的控制端(17，117，217，317，20，120，220，320)和電流源(29，129，229)之間提供噪聲抑制電阻器(214，314，215，315)。
9.根據(jù)以上至少一項權(quán)利要求的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于，其中在電流源(29，129，229)和第一和/或第二線性節(jié)點(31，33，131，133，231，233，331，333)之間連接斷開電阻器(210，211，310，311)。
10.根據(jù)以上至少一項權(quán)利要求的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于，其中提供了具有可控路徑(335，336)和控制端(334)的第一調(diào)節(jié)晶體管(304)，第一調(diào)節(jié)晶體管(304)的可控路徑(335，336)連接在第一晶體管(316)的控制端(317)和第二線性節(jié)點(333)之間，并且第一調(diào)節(jié)晶體管(304)的控制端(334)連接到第一線性節(jié)點(331)。
11.根據(jù)以上至少一項權(quán)利要求的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于，其中提供了具有可控路徑(338，339)和控制端(337)的第二調(diào)節(jié)晶體管(305)，第二調(diào)節(jié)晶體管(305)的可控路徑(338，339)連接在第二晶體管(319)的控制端(320)和第一線性節(jié)點(331)之間，并且第二調(diào)節(jié)晶體管(305)的控制端(337)連接到第二線性節(jié)點(333)。
12.根據(jù)以上至少一項權(quán)利要求的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于，其中至少一個晶體管(16，116，216，316，19，119，219，319)為MOSFET。
13.根據(jù)以上至少一項權(quán)利要求的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于，其中至少一個晶體管(16，116，216，316，19，119，219，319，304，305)為N溝道晶體管。
14.根據(jù)以上至少一項權(quán)利要求的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于，其中電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)連接到用于限定振鈴電流的線性線圈(3，4，5，9，10)。
15.根據(jù)以上至少一項權(quán)利要求的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于，其中電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)的第一端子(23，123，223，323)連接到負載，而電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)的第二端子(24，124，224，324)連接到電源電勢(GND)，所述負載通過電阻器(12)連接到振鈴信號發(fā)生器(13)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的電路結(jié)構(gòu)(1，101，201，301)，其特征在于所述負載為分配器裝置(5)。
全文摘要
一種具有第一和第二晶體管的用于雙向電流限制的電路結(jié)構(gòu)，其中，每個晶體管具有可控路徑和控制端，電阻器連接在可控路徑和連接到電流源的控制端之間；第一齊納二極管，其連接在電流源和在第一晶體管的可控路徑和電阻器間的第一線性節(jié)點之間；第二齊納二極管，其連接在電流源和在第二晶體管的可控路徑和電阻器間的第二線性節(jié)點之間；可控路徑和電阻器連接在用于電流限制的電路結(jié)構(gòu)的第一端子和第二端子之間。
文檔編號H04M1/00GK1819389SQ20061000895
公開日2006年8月16日 申請日期2006年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月24日
發(fā)明者T·費里安茨 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司