DE102009057544A1

DE102009057544A1 - Begrenzerschaltung

Info

Publication number: DE102009057544A1
Application number: DE200910057544
Authority: DE
Inventors: Rolf Reber; Patrick Dr. Schuh
Original assignee: EADS Deutschland GmbH
Current assignee: Hensoldt Sensors GmbH
Priority date: 2009-12-09
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2011-06-16
Also published as: EP2510617A1; WO2011069479A1; US20120281325A1; US9093972B2; IN2012DN04976A; JP2013513978A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Begrenzerschaltung mit einem Signaleingang (E1) und einem Signalausgang (A) zur Begrenzung eines am Signalausgang (A) anliegenden, einer mit dem Ausgang der Bregenzerschaltung verbundenen weiteren Schaltung (SCH) zuführbaren Ausgangsssignals, ein Spannungsanschluss (E2) zur Zuführung einer Vorspannung (U) sowie ein Transistor (T) vorhanden ist, wobei der Gate-Anschluss (G) des Transistors (T) über eine erste Anpassschaltung (A1) mit dem Spannungsanschluss (E2) und über eine zweite Anpassschaltung (A2) mit dem Signaleingang (E1) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Begrenzerschaltung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Aus http://www.mwjournal.com/Journal/Print.asp?Id=AR_4771 ist eine Schutzschaltung für eine mit der Schutzschaltung verbundene Baugruppe beschrieben. Die Schutzschaltung wird in Streifenleitungs- oder Koaxialtechnologie auf einem Träger mit diskreten Bauelementen aufgebaut. Der Träger wiederum wird in ein passendes Gehäuse montiert, das auch die Anschlüsse für die Ansteuerung und die Hochfrequenzsignale enthält. Der Hochfrequenz-Ausgang wird mit dem Eingang der zu schützenden Baugruppe über eine Hochfrequenzleitung verbunden.
Ein Nachteil dieser Anordnung ist, dass die Schutzschaltung diskret aufgebaut ist, oder falls integriert, mit Dioden realisiert ist. Beide Ansätze sind kostenintensiv und für Anwendungen, bei welchem nur wenig Platz zur Verfügung steht, nicht geeignet. Bei der Verwendung von Dioden tritt zudem das Problem auf, dass die verwendeten Begrenzerdioden keine ausreichenden Eigenschaften aufweisen, um eine hohe Belastbarkeit der Begrenzerschaltung zu gewährleisten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Begrenzerschaltung anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik beseitigt.
Diese Aufgabe wird mit der Begrenzerschaltung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist Gegenstand eines Unteranspruchs.
Bei der erfindungsgemäße Begrenzerschaltung mit einem Signaleingang und einem Signalausgang zur Begrenzung eines am Signalausgang anliegenden, einer mit dem Ausgang der Bregenzerschaltung verbundenen weiteren Schaltung zuführbaren Ausgangssignals, ist ein Anschluss zur Zuführung einer Vorspannung sowie ein Transistor vorhanden, wobei der Gate-Anschluss des Transistors über eine erste Anpassschaltung mit dem Anschluss und über eine zweite Anpassschaltung mit dem Signaleingang verbunden ist.
Die Anpassschaltungen bestehen z. B. aus Widerständen und/oder Induktivitäten und/oder Kapazitäten und/oder Leitungsstücken. Dadurch ist es möglich, den Arbeitspunkt des Transistors entsprechend den Anforderungen einzustellen. So kann z. B. der Frequenzgang oder die Eingangsanpassung des Transistors entsprechend angepasst werden.
Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen schematische Aufbau einer erfindungsgemäßen Begrenzerschaltung.
Der Signaleingang E1 der Begrenzerschaltung ist über einen Kondensator C1 und einem Widerstand R2 mit dem Gate-Anschluss eines Transistors T verbunden. Der Anschluss E2 ist über einen Widerstand R3 und dem Widerstand R2 mit dem Gate-Anschluss des Transistors T verbunden. Der Kondensator C1 und der Widerstand R3 sind im Punkt K miteinander verbunden. An den Anschluss E2 ist eine Spannungsquelle (nicht dargestellt) anschließbar. Mittels der Spannung der Spannungsquelle kann der Arbeitspunkt des Transistors T entsprechend eingestellt werden.
Die Kombination aus R3 und R2 symbolisiert dabei die erste Anpassschaltung A1, die Kombination aus R2 und C1 die zweite Anpassschaltung A2.
Der Source-Anschluß S des Transistors T ist mit Masse M und der Drain-Anschluss D ist mit dem Ausgang A der Begrenzerschaltung verbunden. An den Ausgang A der Begrenzerschaltung A ist eine weitere, zu schützende Schaltung SCH, zweckmäßig über eine dritte Anpassschaltung A3 anschließbar.
Zweckmäßig sind der Transistor T und die weitere Schaltung Baugruppen in einer Halbleitertechnologie für Leistungsanwendungen (z. B. Gallium-Nitrid) ausgeführt. Es ist darüber hinaus möglich, dass die Begrenzerschaltung in die zu schützende Schaltung SCH integriert ist.
Bei kleinen Eingangssignalen (weniger als 10 mW; was dem Normalbetrieb der Begrenzerschaltung entspricht) ändert sich die Gatespannung am Transistor T nicht. Dies bedeutet, der Transistor T bleibt gesperrt. Bei großen Signalen (mehr als 10 mW) entsteht durch den Gleichrichtungseffekt im Transistor T eine Gegenspannung, die diesen leitend macht und somit einen Teil des Eingangssignals am Eingang E1 nach Masse M ableitet und damit eine Begrenzung bewirkt (Schutzwirkung). Der Widerstand R2 dient als Schutz vor einem zu hohem Gatestrom am Transistor T und verhindert so, dass dieser selbst zerstört wird. Mit einer Spannungsquelle an dem Anschlusspunkt E2 wird der Arbeitspunkt vom Transistor so eingestellt, dass im Normalbetrieb der Begrenzerschaltung keine Begrenzung stattfindet. Außerdem kann damit auch die Ansprechschwelle für die Begrenzung eingestellt werden
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

http://www.mwjournal.com/Journal/Print.asp?Id=AR_4771 [0002]

Claims

Begrenzerschaltung mit einem Signaleingang (E1) und einem Signalausgang (A) zur Begrenzung eines am Signalausgang (A) anliegenden, einer mit dem Ausgang (A) der Bregenzerschaltung verbundenen weiteren Schaltung (SCH) zuführbaren Ausgangssignals, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannungsanschluss (E2) zur Zuführung einer Vorspannung (U) sowie ein Transistor (T) vorhanden ist, wobei der Gate-Anschluss (G) des Transistors (T) über eine erste Anpassschaltung (A1) mit dem Spannungsanschluss (E2) und über eine zweite Anpassschaltung (A2) mit dem Signaleingang (E1) verbunden ist.
Begrenzerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Drain-Anschluss (D) des Transistors (T) und der weiteren Schaltung (SCH) eine dritte Anpassschaltung (A3) vorhanden ist.
Begrenzerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Transistor (T) und die in der weiteren Schaltung (SCH) verwendeten Baugruppen in einer Halbleitertechnologie für Leistungsanwendungen gefertigt sind.