DE1055597B - Brueckentorschaltung zur Erzeugung von elektrischen Impulsen kurzer Dauer - Google Patents

Description

In der Impulsmeßteehnik ist es oftmals erforderlich, daß die Meßimpulse nur eine äußerst kleine Dauer besitzen. So sind beispielsweise" bei der Untersuchung von elektrischen Leitungen für die Übertragung von Dezimeter- und Zentimeterwellea Impulse erwünscht, deren Dauer kleiner als 10 ns ist. Impulse mit einer solchen kleinen Dauer lassen sich mit den bekannten Impulserzeugern, wie Röhrenverstärker mit nachgeschalteter Kurzschlußleitung, nicht verwirklichen. Durch die Erfindung wird dieser Mangel behoben.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, aus der Überlagerung zweier zeitlich verschobener gegenpoliger Spannungssprünge einen kurzen Rechteckimpuls zu gewinnen. Um möglichst kleine Rechteckimpulse zu erhalten, ist es hierbei von entscheidender Bedeutung, daß die gegenseitige zeitliche Verschiebung der gegenpoligen Spannungsspfunge- möglichst klein ist.

Erfindungsgemäß wird eine Brückentorsehaltung zur Erzeugung von elektrischen Impulsen sehr kurzer Dauer vorgeschlagen, bei der mindestens eine Brückenseite der an einer Diagonale mit einer Sprungspannuiig gespeisten Brücke eine Kristalldiode mit verzögerter Ansprechzeit auf den zugehörigen Sparinüngssprung enthält, so daß an der anderen Diagonale als Ausgang der Brücke kurze Impulse entstehen. Für die Erfindung ist es demnach wesentlich, daß der an sich bekannte Trägheitseffekt gewisser Typen von Kristalldioden, auf Spannungssprünge erst nach Ablauf einer gewissen Zeit, der Ansprech- oder Relaxationszeit, anzusprechen, in Verbindung mit einer geeigneten Anordnung derartiger Kristalldioden in einer Brückentorsehaltung zur Erzeugung von Impulsen kurzer Dauer ausgenutzt wird. Wenn auch der Trägheitseffekt von gewissen Typen von Kristalldioden an sich bekannt ist, so ist dieser Trägheitseffekt bisher jedoch nur zu einer Leistungsverstärkung bei entsprechender Schaltung der Kristalldioden herangezogen worden, nicht aber zur Erzeugung von elektrischen Impulsen kurzer Dauer. Außerdem sind Brückentorschaltungen mit Kristalldioden schlechthin bekannt. Die bekannten Brückentorschaltungen haben jedoch die bloße Funktion eines Schalters und dienen nicht zur Erzeugung von elektrischen Impulsen kurzer Dauer und können auch nicht ohne weiteres hierzu herangezogen werden.

An Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.

In der Fig. 1 ist mit E eine Spannungsquelle bezeichnet, die zur Zeit t_a einen positiven Spannungssprung erzeugen möge. Diese Spannungsquelle speist eine Brückentorsehaltung an einer Brückendiagönale. Der eine Zweig der Brückentorsehaltung enthält auf seinen beiden Seiten zwei gleich große Widerstände Brückentorschaltüng zur Erzeugung von elektrischen Impulsen kurzer Dauer

Anmelder: Siemens & Halske Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr. Adolf Wirk, Berlin-'Wilmersdorf, ist als Erfinder genannt worden

und R₂. Hierdarch entstehen zur Zeit t_a, zu der' dfe Spannungisquelle E den Spannungssprung erzeugt, afi den beiden Widerständen R₁ und R₂ gleich große, aber gegenpolige Spannungssprünge, bezogen auf das Potential' des Verbindungspunktes' der beiden Widerstände R₁ und R₂. Der andere Zweig der Brückentorschaltung enthält auf seiner einen Seite eine Kristallcliode Gl, deren Ansprech- bzw. Relaxationszeit beispielsweise t_v sein möge, und auf seiner anderen Seite einen Widerstand R. Während der negative Spannungssprung am Widerstand R sofort, d. h. zur Zeit t_a, an der Ausgangsdiagonale A der Brückentorsehaltung wirksam wird, trifft der positive Spannungssprung am Widerstand um die Relaxationszeit t_v der Kristalldiode Gl verzögert an ' der Ausgangsdiagonale A ein. Die Überlagerung der beiden um die Zeit t_v verschobenen Spannungssprünge führt zu einem negativen Kurzimpuls von der Dauer t_v, wie er an der Ausgangsdiagonale A der Brückentorsehaltung eingezeichnet ist. Die Dauer des Impulses entspricht in diesem Fall genau der Relaxationszeit der Kristalldiode Gl.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung zeigt die Fig. 2. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 1 lediglich dadurch, daß auf beiden Seiten eines Brückenzweiges jeweils eine Kristalldiode angeordnet ist, also der Widerstand R bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 durch eine Kristalldiode ersetzt ist. Die Kristalldioden sind in der Figur mit Gl₁ bzw. Gl₂ bezeichnet. Um in diesem Fall an der Ausgangsdiagonale A der Brückentorsehaltung einen Kurzimpuls zu erhalten, ist es notwendig, daß die beiden Kristalldioden unterschiedliche Relaxationszeiten haben. Die Relaxationszeit der Kristalldiode Gl₁ ist in der Fig. 2 mit t_vl und diejenige

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Claims (4)

der Kristalldiode Gl2 mit tV2 angegeben, wobei angenommen ist, daß tV2 größer als tvi ist. Dies bedeutet, daß der am Widerstand R1 zur Zeit ta auftretende positive Spannungssprung um die positive Zeitdifferenz tV2 — tvl früher an der Ausgangsdiagonale A der Brückentorschaltung eintrifft als der zu derselben Zeit ta am Widerstand R2 auftretende negative Spannungssprung, so daß an der Ausgangsdiagonale A ein positiver Kurzimpuls von der Datier tV2 — tvl entsteht. Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Einrichtung für die Erzeugung von Spannungssprüngen eine Verstärkerröhre Rö vorgesehen, deren Gitter beispielsweise gemäß der Figur mit einem negativen Spannungssprung beaufschlagt wird. Der Anodenwiderstand Ra und der Kathodenwiderstand R% sind gleich groß und bilden die beiden Seiten eines Brückenzweiges. Der andere Brückenzweig enthält, ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2, auf jeder Seite jeweils eine Kristalldiode Gl1 und Gl2, wobei beispielsweise wieder angenommen sei, daß die Relaxationszeit bei der Kristalldiode GZ2 größer ist als diejenige bei der Kristalldiode Gl1, so daß unter der vorausgesetzten Beaufschlagung des Gitters mit einem negativen Spannungsspmng an der Ausgangsdiagonale A der Brückentorschaltung ein positiver Kurzimpuls entsteht, der beispielsweise gemäß der Figur einem koaxialen Kabel K als Meßimpuls zugeleitet wird. Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Diese lassen sich im Rahmen der Erfindung noch mannigfach erweitern. So können beispielsweise bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Widerstand R in dem einen Stromkreis und die Kristalldiode Gl in dem anderen Stromkreis miteinander vertauscht werden, um damit an der gemeinsamen Ausgangsdiagonale A der Brückentorschaltung einen positiven Kurzimpuls zu erzeugen. Andererseits lassen sich bei den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen negative Kurzimpulse erzeugen, wenn dort die beiden Kristalldioden Gl1 und Gl2, von denen voraussetzungsgemäß die Kristalldioden Gl2 eine größere Relaxationszeit besitzt als die Kristalldiode Gl1, auf den beiden Seiten des entsprechenden Brückenzweiges vertauscht werden. Patentansprüche:

1. Brückentorschaltung zur Erzeugung von elektrischen Impulsen sehr kurzer Dauer, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Brückenseite der an einer Diagonale mit einer Sprungspannung gespeisten Brücke eine Kristalldiode mit verzögerter Ansprechzeit auf den zugehörigen Spannungssprung enthält, so daß an der anderen Diagonale als Ausgang der Brücke kurze Impulse entstehen.

2. Brückentorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Seite eines Brückenzweiges eine Kristalldiode und auf der anderen Seite ein Widerstand angeordnet ist.

3. Brückentorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten eines Brückenzweiges Kristalldioden angeordnet sind, die auf die zugehörigen SpannungsSprünge mit

as geringer Zeitverschiebung im gleichen Sinn ansprechen.

4. Brückentorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke an eine mit einer Sprungspannung gittergesteuerten Verstärkerröhre angeschaltet ist, wobei der Anodenwiderstand die eine Seite und der Kathodenwiderstand die andere Seite eines Brückenzweiges bildet und beide Widerstände vorzugsweise gleich groß sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Proceedings of the IRE«,Januar 1955, S. 29;
»National Bureau of Standards Technical News Bulletin«, Oktober 1954, Nr. 10, S. 145 bis 148, insbesondere S. 145, r. Sp., Z. 11 bis 16.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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