DE1003266B - Verstaerker fuer elektrische Schwingungen - Google Patents

Verstaerker fuer elektrische Schwingungen

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DE1003266B DEI7573A DE1003266DA DE1003266B DE 1003266 B DE1003266 B DE 1003266B DE I7573 A DEI7573 A DE I7573A DE 1003266D A DE1003266D A DE 1003266DA DE 1003266 B DE1003266 B DE 1003266B
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Description

DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung und Anwendung der Schaltungsanordnung mit fallender Strom-Spannungs-Kennlinie nach Patentanmeldung
In der Hauptpatentanmeldung ist das Prinzip der Schaltungsanordnung beschrieben worden sowie ihre Anwendungsmöglichkeit als Oszillator in Kippschaltungen, Zählschaltungen usw. Durch die Erfindung wird gezeigt, wie das Schaltungselement gemäß der Hauptpatentanmeldung zur Verstärkung elektrischer Schwingungen einzusetzen ist.
An und für sich bietet die Offenbarung in der Hauptpatentschrift theoretisch sofort eine Möglichkeit zur Erstellung eines Verstärkers, und zwar lediglich auf Grund der Tatsache, daß ein negativer Widerstand zur Verfügung steht. Es erscheint auf den ersten Blick als ausreichend, einen Spannungsteiler geeigneter Bemessung zu realisieren, der das Schaltungselement und einen Widerstand enthält und an den Ausgangsklemmen eine Leistung abgibt, die größer ist als die den Eingangsklemmen zugeführte. Es zeigt sich jedoch, daß insbesondere die Stabilität eines solchen Verstärkers nicht befriedigend wäre.
Die Erfindung sieht daher einen Verstärker für elektrische Schwingungen unter Verwendung einer Schaltungsanordnung mit fallender Strom-Spannungs-Kennlinie nach Patentanmeldung 16988VIIIa^Ia1 vor, bei der ein Halbleiter-Metallkontakt mit einer Gleichspannungs- und einer Wechselspannungsquelle in Reihe liegt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Eingangsspannung dem Halbleiter-Metallkontakt zur Steuerung der gleichfalls an ihm liegenden, hochfrequenten Wechselspannung zugeführt wird und daß die Ausgangsspannung über der Reihenschaltung eines Widerstandes mit der vorspannenden Gleiohspannungsquelle abgegriffen wird. Die Eingangsspannung wird dabei vorzugsweise über einen Gleichrichter zugeführt.
Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnung auf Grund eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt einen Verstärker, der Merkmale der vorliegenden Erfindung trägt, und
Fiig. 2 zeigt Spannungskennlinien in Abhängigkeit von der Stromstärke in einer derartigen Verstärkerschaltung.
In Fig. 1 liegt der Halbleiter-Metallkontakt 1 in Reihe mit der Sekundärwicklung eines Hochfrequenzübertragers 2, des Verbraucherwiderstandes 3 und der negativ vorspannenden Quelle 4. Wie in der Schaltung nach Fig. 4 der Hauptpatentanmeldung liegt parallel zum Übertrager und zum Halbleiter-Metallkontakt ein Kondensator 5. Die Eingangsspannung liegt bei 6 und wird dem Gleichrichter 1 über einen Steuer-Verstärker für elektrische Schwingungen
Zusatz zur Patentanmeldung 16988 VIII a /21 a l
Anmelder:
International Standard Electric Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Claessen, Patentanwalt, Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42
Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 8. August 1952
Pierre Raoul Roger Aigrain, Paris, ist als Erfinder genannt worden
gleichrichter 7 zugeführt, der nicht die Erscheinung des Einfangens von »Löchern« aufweisen darf, die in der Hauptpatentschrift beschrieben ist. Der Gleichrichter 7 ist genauso gepolt wie der Halbleiter-Metallkontakt 1. Um jedoch einen dem Ausgangswiderstand gleichen Eingangswiderstand zu erhalten, wird die Eingangsspannung an dem Endpunkt 8 der Sekundärwicklung des Übertragers 2 zugeführt, während der Halbleiter-Metallkontakt 1 an der Mittelanzapfung 9 liegt. Wenn keine Widerstandsanpassung benötigt wird, dann können die Punkte 8 und 9 zu einem einzigen Punkt zusammengefaßt sein.
Die Ausgangsspannung wird bei 10 über dem differentiellen Widerstand abgenommen, der aus dem Verbraucherwiderstand 3 und der Vorspannungsquelle 4 gebildet ist. Die Eingangsspannung verursacht Variationen der Hochfrequenzspannung, die vom Generator 11 her dem Halbleiter-Metallkontakt 1 zugeführt wird. Als Ergebnis zeigt sich, daß der negative Teil der Kennlinie der Anordnung variiert, wie es in Fig. 2 durch die Kurvenstücke 12, 13 und 14 angedeutet ist.
Die Widerstandsverhältnrsse können durch folgende Überlegungen erläutert werden: Wenn die Gleichstromänderungen von der gleichen Größenordnung sind wie die Änderungen des Hochfrequenzstromes, die sie hervorrufen, so ist die Impedanz des Hochfrequenzkreises von der Größenordnung des Gleichstromwiderstandes des Halbleiter-Metallkontaktes und daher sehr niedrig. Im Gegensatz dazu ist die differentielle Impedanz des Gleichstromkreises sehr hoch und kann sogar negativ werden. Die im Gleichstromkreis vorhandene Leitungsdifferenz ist daher viel höher als
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die im Hochfrequenzkreis, d. h., es liegt ein Verstärkungseffekt vor.
Eine derartige Schaltung besitzt eine Reihe vorteilhafter Merkmale. Als Ausnahme mag sie eine Stromverstärkung bieten, im allgemeinen jedoch wird die Stromänderung in der Schaltung selbst zwar etwas niedriger, aber in der Größenordnung der Änderung des Eingangsstromes liegen. Da jedoch der Verbraucherwiderstand in der Größenordnung von 100 000 Ohm liegen kann, ergibt sich eine beträchtliehe Spannung- und Leistungsverstärkung.
Wenn eine Kaskadenschaltung von Verstärkern erforderlich ist, so wäre es an sich, wie im Falle der Transistoren, notwendig, den Ausgangs wider stand einer vorangehenden Stufe mit Hilfe eines abwärts transformierenden Spannungsübertragers dem Eingangswiderstand der nachfolgenden Stufe anzupassen. Durch die Erfindung kann ein solcher Übertrager, der aufwendig ist und Raum beansprucht, eingespart werden, wenn, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, die Eingangsspannung an den Punkt 8 geführt wird, der Halbleiter-Metallkontakt dagegen am Punkt 9 liegt.
Gegenüber den Verstärkern, die die als Transistoren bekannten Halbleiterelemente verwenden, besitzen Verstärker mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung folgende Vorteile: Sie benötigen keine dicht auf dem Halbleiter aufsitzenden Kontaktspitzen wie die Transistoren, deren Herstellung auf industrieller Basis daher immer schwierig ist. Ferner sind Eingangs- und Ausgangswiderstand von derselben Größenordnung, was besondere Anpassungsübertrager überflüssig macht.
Es sei noch bemerkt, daß die Hochfrequenzquelle 11 gleich zur Speisung mehrerer Verstärkerstufen gemäß der Erfindung und gegebenenfalls weiterer Schaltungen dienen kann, die mit dem oder den Verstärkern zusammenarbeiten.
fallender Strom-Spannungs-Kennlinie nach Patentanmeldung I 6988 VIII a/21 a *, bei der ein spezieller Halbleiter-Metallkontakt mit einer Gleichspannungs- und einer Wechselspannungsquelle in Reihe liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsspannung dem Halbleiter-Metallkontakt (1) zur Steuerung der gleichfalls an ihm liegenden hochfrequenten Wechselspannung (11) zugeführt wird und daß die Ausgangsspannung über der Reihenschaltung eines Widerstandes (3) mit der vorspannenden Gleichspannungsquelle (4) abgegriffen wird.
2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsspannung über einen üblichen Gleichrichter (7) zugeführt wird.
3. Verstärker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiter-Metallkontakt (1) an der Mittelanzapfung (9) der Sekundärwicklung eines Hochfrequenzübertragers (2) liegt, über den die hochfrequente' Wechselspannung zugeführt wird, und daß die Eingangsspannung an einem Ende (8) der Sekundärwicklung liegt.
4. Verstärker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsspannung am gleichen Punkt der Sekundärwicklung des Hochfrequenztransformators (2) zugeführt wird, an dem der Halbleiter-Metallkontakt liegt.
5. Verwendung der hochfrequenten Wechselspannung (11) für mehrere Verstärkerstufen nach Anspruch 1 bis 4 und gegebenenfalls andere elektrische Kreise, die mit den Verstärkern zusammenarbeiten.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verstärker für elektrische Schwingungen unter Verwendung einer Schaltungsanordnung mit In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 487 452;
französische Patentschrift Nr. 991 066;
Fr. ViIbig, »Lehrbuch der Hochfrequenztechnik«, 1945,
2. Band, S. 133 und 134;
H. K. Henisch, »Metal Rectifiers«, 1949, S. 21 und 22.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 609 837/306 2.57
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