Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines steuerbaren elektronischen Schalters, der von einer dualen Betriebsspannungsquelle versorgt und von einem Mikrocontroller angesteuert wird.

Die Erfindung betrifft weiter eine Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines steuerbaren elektronischen Schalters, der von einer dualen Betriebsspannungsquelie versorgt und von einem Mikrocontroller ansteuerbar ist.

In der sogenannten Memosens-Schaltungstechnik moduliert ein Sensor Datensignale mittels eines steuerbaren elektronischen Schalters, der von einer dualen Betriebsspannungsquelle mit Spannung versorgt und von einem Mikrocontrolier angesteuert wird.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aber mit dem Nachteil behaftet, dass der steuerbare elektronische Schalter in einem sogenannten verbotenen Bereich angesteuert werden kann, was Undefinierte Schaltzustände sowie eine hohe Leistungsaufnahme, insbesondere während der Schaltzeitpunkte, zur Folge hat.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines steuerbaren elektronischen Schalters mittels eines Mikrocontroliers so zu gestalten, dass genau definierte Schaltzustände sowie eine geringe Leistungsaufnahme erzielt werden.

Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe von der Erfindung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen dadurch gelöst, dass der Mikrocontrotler einen Komparator ansteuert, der den steuerbaren elektronischen Schalter ansteuert. Schaltungsanordnungsmäßig wird diese Aufgabe von der Erfindung mit den im Anspruch 7 angegebenen Merkmalen dadurch gelöst, dass ein Komparator mittels des Mikrocontroiiers ansteuerbar ist, und dass der steuerbare elektronische Schalter mittels des Komparators ansteuerbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, mitteis des Mikrocontroiiers einen Komparator anzusteuern, ist es möglich, den Ausgangspegel am Komparator zwischen den beiden Betriebsspannungen zu schalten. Ais erster Vorteil zeigt sich eine hohe Genauigkeit der Modulation infolge genau definierter Schaltpegel. Ein zweiter Vorteil liegt in einer nur geringen Leistungsaufnahme, insbesondere während der beim Stand der Technik viel Leistung verbrauchenden Umschaltzeitpunkte. Schließlich ist noch auf einen dritten Vorteil hinzuweisen, der sich in der verblüffend einfachen Schaltungstechnik zeigt.

Ausgestaltungen und Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß den Ansprüchen 2 und 8 ist der Ausgang des Komparators mit einer Open-source-Schaltung ausgerüstet, um den Ausgangspegei am Komparator zwischen zwei Betriebsspannungen schalten zu können.

in den Ansprüchen 4 und 10 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, bei welchem der Komparator über ein Widerstandsnetzwerk vom Mikrocontroller angesteuert wird, um Schwankungen der Betriebsspannungen auszuregeln, zumindest aber unwirksam zu machen. Durch diese Maßnahme läßt sich der steuerbare elektronische Schalter mit genau definierten Pegein ansteuern.

In der Zeichnung zeigen: Figur 1 eine Schaltungsanordnung eines bevorzugten

Ausführungsbeispieles der Erfindung und Figur 2 eine Schaltungsanordnung gemäß dem Stand der Technik.

Bevor die Erfindung an Hand eines in der Figur 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert wird, wird kurz auf den in der Figur 2 gezeigten Stand der Technik eingegangen.

Wie bereits erwähnt ist eine derartige Schaltungsanordnung mit dem Nachteil behaftet, dass der steuerbare elektronische Schalter S in einem sogenannten verbotenen Bereich angesteuert werden kann, was Undefinierte Schaltzustände sowie eine hohe Leistungsaufnahme, insbesondere während der Schaltzeitpunkte, zur Folge hat.

Bei der in der Figur 2 dargestellten Schaltungsanordnung gemäß dem Stand der Technik liegt am ersten Versorgungsspannungseingang eines Mikrocontrollers MC der positive Pol V+ einer Betriebsspannungsquelle, während der zweite Versorgungsspannungseingang auf Masse liegt. Zu modulierende und vom Microcontroler MC gelieferte Datensignale D liegen am Eingang X eines steuerbaren elektronischen Schalters S, der mit seinen Anschlüssen zwischen Masse und einem Anschluß M liegt; demnach wird der Ausgang des steuerbaren elektronischen Schalters S mittels des zu modulierenden Datensignals D nach Masse geschaltet. Am Ausgang M sind daher die modulierten Datensignale abnehmbar.

Wie bereits erwähnt ist eine derartige Schaltungsanordnung mit dem Nachteil behaftet, dass der steuerbare elektronische Schalter S in einem sogenannten verbotenen Bereich angesteuert werden kann, was Undefinierte Schaltzustände sowie eine hohe Leistungsaufnahme, insbesondere während der Schaitzeitpunkte, zur Folge hat. In der Figur 1 ist eine Schaltungsanordnung eines bevorzugten Ausführungsbeispieies der Erfindung abgebildet.

Am ersten Versorgungsspannungseingang eines Mikrocontroilers MC liegt der positive Pol V+ einer Betriebsspannungsspannungsqueile, während der zweite Versorgungsspannungseingang des Mikrocontroilers MC auf Masse liegt. Der Ausgang D des Mikrocontroilers MC ist über einen ersten Spannungsteiler aus einem ersten Widerstand R1 und einem zweiten Widerstand R2 mit dem negativen Pol V-- einer dualen Betriebs-spannungsspannungsquelle verbunden. Ein zweiter Spannungsteiler aus einem dritten Widerstand R3 und einem vierten Widerstand R4 liegt zwischen Masse und dem negativen Pol V- der dualen Betriebsspannungsquelle. Der Ausgang des Komparators K ist mit dem Steuereingang X eines elektronischen steuerbaren Schalters S verbunden und liegt über einen fünften Widerstand R5 am positiven Pol V++ der dualen Betriebsspannungsquelle. Am ersten Versorgungsspannungseingang des Komparators K liegt der negative Pol V-- der dualen Betriebsspannungsquelle, während der zweite Versorgungsspannungseingang des Komparators K auf Masse liegt. Der Mittelabgriff des ersten Spannungsteilers aus dem ersten Widerstand R1 und dem zweiten Widerstand R2 liegt am invertierenden Eingang des Komparators K. Der Mittelabgriff des zweiten Spannungsteilers aus dem dritten Widerstand R3 und dem vierten Widerstand R4 liegt am nichtinvertierenden Eingang des Komparators K. Zu modulierende Datensignale D liegen am ersten Spannungsteiler aus den Widerständen R1 und R2. Die modulierten Datensignale M sind am Ausgang des steuerbaren elektronischen Schalters S abnehmbar. Mittels des Komparators K wird der Steuerpege! des MikrocontroNers MC umgesetzt, so dass der Ausgangspegel am Komparator K zwischen den beiden Potentialen V-- und V++ der dualen Betriebsspannungsquelle geschaltet wird. Mittels des ersten Spannungsteilers aus dem ersten Widerstand R1 und dem zweiten Widerstand R2 sowie mittels des zweiten Spannungsteilers aus dem dritten Widerstand R3 und dem vierten Widerstand R4 werden die Vergleichspegel am Komparator K so eingestellt, dass auftretende Schwankungen der Potentiale V- und V++ der dualen Betriebsspannungsqueile ausgeregelt werden, zumindest aber in vorgebbaren Grenzen keinen Einfluß mehr auf die Funktion des Komparators haben. .

Wie bereits erwähnt zeichnet sich die Erfindung durch folgende Vorteile aus:

• eine geringe Leistungsaufnahme, insbesondere während der beim Stand der Technik viel Leistung verbrauchenden Umschaltzeitpunkte,

• eine einfache Schaitungstechnik und

• eine hohe Genauigkeit der Modulation infoige genau definierter Schaltpegel.

Die Erfindung ist besonders gut für den Einsatz in der sogenannten Memosens- Schaltungstechnik geeignet.

Bezugszeichenlistθ

D zu modulierendes Datensignal

K Komparator

M Ausgang mit moduliertem Signal

MC MikroController

R1 Widerstand R2 Widerstand

R3 Widerstand

R4 Widerstand

R5 Widerstand

RL Lastwiderstand S steuerbarer elektronischer Schalter

V— negatives Potential eine dualen Betriebsspannungsquelle

V++ positives Potential eine dualen Betriebsspannungsquelle

V+ positiver Pol einer Betriebsspannungsquelle

X Eingang des steuerbaren Schalters S