DE1032393B

DE1032393B - Transistormessschaltung zur Bestimmung der Phasenverschiebung zwischen zwei Spannungen

Info

Publication number: DE1032393B
Application number: DES41881A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Heinrich Kalusche
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-12-09
Filing date: 1954-12-09
Publication date: 1958-06-19

Description

Transistormeßschaltung zur Bestimmung der Phasenverschiebung zwischen zwei Spannungen Die Erfindung bezieht sich auf eine zur Bestimmung der gegenseitigen Phasenlage zweier Spannungen geeignete Meßschaltung, die mit Hilfe von Transistoren aufgebaut ist. Gemäß der Erfindung ist bei zwei gegeneinandergeschalteten komplementären Transistoren (z. B. vom pnp- und npn-Typ) das Anzeigegerät für die Phasenlage in Reihe mit der Batterie zwischen die Kollektorelektroden oder die Emitterelektroden geschaltet, und die in der Phasenlage zu vergleichenden Meßspannungen liegen an jedem der beiden Transistoren zwischen Basis und Emitter bzw. Basis und Kollektor.
Gegenüber den bekannten Schaltungen zur Messung der Phasenlage. die mit Röhren oder normalen Transistoren arbeiten, hat die neue Schaltung den Vorteil, daß sie wesentlich einfacher aufgebaut ist. Für den Betrieb der beiden Transistoren wird neben dem Anzeigegerät nur eine einzige Gleichspannungsquelle benötigt, denn die komplementären Transistoren werden gleichstrommäßig mit der Batterie in Reihe geschaltet und bilden wechselstrommäßig eine Parallelschaltung.
Die neue Schaltung wird an Hand von drei Schaltuiigsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert.
Nach Fig. 1 sind zwei zueinander komplementäre Transistoren 1 und 2 vom pnp- und npn-Typ mit ihren Basiselektroden zusammengeschaltet und ihre Kollektorelektroden über die Batterie B und das Strommeßgerät Ph miteinander verbunden. Die Meßspannungen. deren Phasenlage miteinander verglichen werden soll, werden an die Klemmen U1 und TT2 angeschlossen. l)ie Schaltung wirkt in folgender Weise: Komplemelltäre Transistoren. z. B. pnp- und npn-Trans.istoren zeigen gegenpoliges Verhalten, d. h., der pnp Transistor läßt bei positiver Emitterspannung den Kollektorstrom durchtreten, während an den Emitter des npl1- lransistors hierzu negative Spannung angelegt werden muß. Der Kollektorstrom fließt jedoch nur dann, wem1 auch die Kollektoren entsprecheni gegenpolig geschaltet sind. Da die Kollektorsperrwiderstände der beiden Transistoren in Reihe liegen, mull der Emitter des pnp-Transistors positiv und der des npn-Transistors negativ vorgespannt sein, damit von der Batterie B ein Strom über die Transistoren und das Meßgerät Ph fließen kann. Durch das Instrüment Pli fließt also maximaler Strom, wenn die f>haseiiverscbiel)ung zwischen den Spannungen fJ1 und U2 1800 beträgt, beide Spannungen also in Gegenphase sind. Sind die Spannungen U1 und U2 in Phase, so ist jeweils einer der beiden Transistoren gesperrt. und der Kollektorstrom ist vernachlässigbar klein.
Liegt die PhasenverschiebuIg der Spannungen zwischen 0 und 1800, so stellt sich entsprechend dem ge- meinsamen Offnungswinkel der Transistoren ein Zwischenwert des Stromes im Kollektorkreis ein. der ein Maß für die Phasenverschiebung darstellt.
Nach Fig. 2 ist die Schaltung derart abgewandelt, daß die Emitterelektroden zusammengeschaltet sind und die in der Phasenlage zu vergleichenden Spannungen Ul und U2 jeweils zwischen Emitter und Basis bzw. zwischen Basis und Emitter liegen. Diese Schaltung ist besonders bei Verwendung von Flächentransistoren geeignet und zeichnet sich gegenüber der Schaltung nach Fig. 1 durch höhere Eingangswiderstände aus.
Die in der Phase zu vergleichenden Meßspannungen lassen sich in Fig. 3 auch nach der Kollektorschaltung zuführen. Das Anzeigegerät mit der Batterie ist hierbei an die Emitterelektroden angeschlossen, und die Meßspannungen liegen nicht mehr wie bei den früheren Schaltungen zwischen Basis und Emitter, sondern zwischen Basis und Kollektor.
Die zuletzt beschriebenen Schaltungen wirken in gleicher Weise, wie oben an Hand der Fig. 1 näher erläutert wurde.
Es empfiehlt sich, die Meßspannungen vor ihrer Einführung in die Transistorschaltung mit Hilfe von an sich bekannten Schaltmitteln in Rechteckspannungen gleicher Amplitude umzuformen. Eine solche Umwandlung von gewöhnlichen Wechselspannungen in Spannungen mit annähernd rechteckigen Kurvenformen kann beispielsweise mit Hilfe einer Begrenzerschaltung vorgenommen werden.

Claims

PATENTANSPRSCISE 1. Transistormeßschaltung zur Bestimmung der gegenseitigen Phasenlage von zwei Spannungen, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei gegeneinandergeschalteten komplementären Transistoren (z. B. pnp- und npn-Typ) das Anzeigegerät für die Phasenlage in Reihe mit der Batterie zwischen die Kollektorelektroden oder die Emitterelektroden geschaltet ist und die in der Phasenlage zu vergleichenden Meßspannungen an jedem der beiden Transistoren zwischen Basis und Emitter bzw.

Basis und Kollektor liegen.
2. Transistormeßschaltung nach Anspruch 1,, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät mit der Batterie an die Kollektorelektroden angeschlossen ist und die Meßspannungen an jedem Transistor zwischen Emitter und Basis liegen.
3. Transistormeßschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät mit der Batterie an die Emitterelektroden angeschlossen ist und die Meßspannungen zwischen Kollektor und Basis liegen.
4. Transistormeßschaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspannungen vor ihrer Einführung in die Transistorschaltung durch an sich bekannte Schaltmittel, z. B. eine Begrenzerschaltung, in Rechteckspannungen gleicher Amplitude umgewandelt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 707 304.