DE1083315B - Anordnung zur Impulsumformung, z. B. Kuerzung oder Verschiebung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

In vielen Fällen ist es: in der Impulstechnik notwendig, z. B. die Breite .gegebener Impulse zu verändern. Die bisher üblichen Verfahren beruhen im Prinzip auf einer Erneuerung der Impulse, deren Breite verändert werden soll. Es sind also bisher einerseits Anordnungen zur Feststellung der Breite des ursprünglichen Impulses und weiterhin Impulsgeneratoren zur Erzeugung neuer Impulse mit veränderter Breite notwendig gewesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben, mittels derer es möglich ist, mit einem Minimum an technischem Aufwand eine mit einfachen Mitteln einstellbare Impulsumformung, z. B. Kürzung oder Verschiebung, zu erzielen.

Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur Impulsumformung, bei der ein Transistor vorgesehen ist, dessen Basis-Emitter-Strecke über einen zur Einstellung des Basisstromes..dienenden veränderbaren Widerstand Impulse zugeführt werden, die einerseits eine Ansammlung von Minoritätsträgern in von der Höhe des eingestellten: Basisstromes abhängiger Zahl im Zeitintervall der Impulsdauer und andererseits Kollektorstromimpulse. :von durch die Schaltungsbemessung vorgegebener maximaler Höhe bewirken, die bis zur vollständigen· Rekombination der Minoritätsträger um die von der Zahl derselben und damit von dem eingestellten Basisstrom abhängige Akkumulationszeit (t_s) jeweils über dieses Zeitintervall hinaus weiterfließen, sa^daß an der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors in den zwischen den Kollektorstromimpulsen liegenden Zeitintervallen Spannungsimpulse auftreten, deren Breite gegenüber den Eingangsimpulsen um die Akkumulationszeit geringer und entsprechend der Äkkumulationszeit vermittels des in der Basisleitung liegenden veränderbaren Widerstandes veränderbar ist.

Es wird also bei der Erfindung der an sich bekannte, aber bisher nur als Nachteil betrachtete Effekt ausgenutzt, daß der Kollektorstrom eines Transistors um die Akkumulationszeit t_s weiterfließt, wenn die Basiselektrode mit Minöritätsträgern gesättigt ist und dann der Basisstrom unterbrochen wird, und zwar so lange, bis alle diese Minoritätenträger rekombiniert sind. Die Akkumulationszeit wird von den verschiedensten Elementen der lebensdauer dieser Minoritätsträger und von der Zahl der angesammelten Minoritätsträger bestimmt und ist dementsprechend hauptsächlich von der Höhe des Basisstromes,-der im Sättigungszustand der Basiselektrode die Ansammlung von Minoritätsträgern bewirkt, des weiteren aber auch vom Kollektor strom während der Zeit des Sättigungszustandes der Basiselektrode abhängig.

Von besonderem Vorteil für die Wirkungsweise einer Anordnung gemäß der Erfindung ist es, anstatt Anordnung zur Impulsumformung,
z. B. Kürzung oder Verschiebung

Anmelder;

International Standard Electric Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
Japan vom 25. Februar 1958

Akira Kobayashi, Minato-ku, Tokio (Japan),
ist als Erfinder genannt worden

des in der Basisleitung liegenden Widerstandes eine Kombination von Schaltelementen anzuordnen, die aus zwei Gleichrichtern und zwei veränderbaren Widerständen besteht, die so geschaltet sind, daß der Widerstand für jede der beiden möglichen Stromrichtungen des Basisstromes gesondert einstellbar ist. Mittels einer solchen Einrichtung ist es nämlich möglich, einen Abfluß der Minoritätsträger von der Basiselektrode während der Akkumulationszeit zu verhindern.

Im folgenden wird die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen an Hand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Es ist dargestellt in

Fig. 1 eine Anordnung gemäß der Erfindung, bei der weiterhin zur Vermeidung der Verschleifung der Impulsflanken im Kollektorkreis des Transistors eine Übernahmeschaltung angeordnet ist,

Fig. 2 a das Impulsdiagramm des Eingangsimpulses,

Fig. 2 b das Impulsdiagramm des Ausgangsimpulses bei einer Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 2 c das Impulsdiagramm des Ausgangsimpulses bei einer Anordnung nach Fig. 3,

Fig. 3 eine Anordnung gemäß der Erfindung, die in dieser Kombination ein Verzögerungsglied mit veränderbarer .Verzögerungszeit darstellt.

An Hand der Fig. 1 sowie der Fig. 2 a und 2 b sei die prinzipielle Wirkungsweise der Erfindung beschrieben. Bei an den Eingang der in Fig. 1 dargestellten Anordnung angelegter negativer Vorspannung ist der Transistor Tl offen, so daß durch den Widerstand R3 ein Strom E2/R3 fließt und zwischen Emitter und Kollektor eine Spannung herrscht, die

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nahezu gleich 0 ist. Bei dieser negativen Eingangsspannung wird weiterhin bewirkt, daß sich an der Basiselektrode Minoritätenträger ansammeln. Die Zahl der angesammelten Minoritätenträger ist abhängigvon der Höhe des durch die negative Eingangsspannung bewirkten Basisstromes. Die Höhe dieses Basisstromes ist mittels des veränderbaren Widerstandes Rl einstellbar. Zum Zeitpunkt fl wird die Polarität durch Anlegen eines Impulses gewechselt. Der Kollektorstrom des Transistors Tl fließt während der Akkumulationszeit r_s bis zum Zeitpunkt i2, bei dem alle Minoritätsträger rekombiniert sind, in gleicher Höhe weiter. Die Dauer dieser Akkumulationszeit ist abhängig von der Zahl der an der Basiselektrode angesammelten Minoritätsträger und ist daher mittels des Widerstandes Rl in Reihe mit der Diode Ci? 1 veränderbar. Der Basisstrom wird im Zeitintervall if I bis i3 durch den Widerstand i?2 bestimmt. Da der Eingangsimpuls in diesem Zeitintervall positiv ist, bewirkt er seinerseits einen zusätzlichen Abfluß von Minoritätsträgern aus der Basiselektrode. Dieser Abfluß ist mittels des Widerstandes R 2 in Reihe mit der Diode Ci? 2 einstellbar. Somit dienen also sowohl der Widerstand i?l wie auch der Widerstand i?2 zur Einstellung der Akkumulationszeit t_s. Im Zeitintervall i2 bis i3 ist der Kollektorstrom sehr niedrig, so daß der durch diesen Kollektorstrom an dem Widerstand i?3 erzeugte Spannungsabfall vernachlässigbar klein wäre. Da jedoch der Anstieg der Kollektorspannung vom Zeitpunkt i2 an wegen der zwischen Kollektor und Emitter wirksamen Kapazität nach einer e-Funktion verlaufen würde und damit eine Verschleifung der Impulsflanken gegeben wäre, ist im Kollektorkreis weiterhin eine Übernahmeschaltung, bestehend aus dem Gleichrichter CR 3 und der Gleichspannungsquelle El angeordnet, durch die nach einer kurzen Anstiegszeit eine Begrenzung des Impulses auf die Spannung E1 bewirkt wird.

Zum Zeitpunkt i3 wechselt die Eingangsspannung abermals ihre Polarität. Der Kollektorstrom folgt diesem Wechsel ohne zeitliche Verzögerung und steigt auf E2/R3 an. Dementsprechend sinkt die Kollektor-Emitter-Spannung wiederum auf 0 ab. Der am Ausgang der Anordnung nunmehr entstandene Impuls ist dementsprechend um die Zeit r_s kürzer als der Eingangsimpuls, wie z. B. in Fig. 2 b dargestellt. Wenn ein Impulszug der in Fig. 2 b dargestellten Form durch eine zweite Anordnung ähnlicher Gestalt wie der in Fig. 1 beschriebenen geleitet wird, so erhält man am Ausgang dieser zweiten Anordnung einen Impulszug, wie in Fig. 2 c dargestellt. Mit solchen in Fig. 3 gezeigten Einrichtungen, die also aus zwei hintereinandergeschalteten Anordnungen gemäß Fig. 1 bestehen, ist es dementsprechend möglich, Verzögerungsglieder mit veränderbarer Verzögerungszeit aufzubauen, wobei dieselbe mittels der in den Basisleitungen liegenden Widerstände eingestellt werden kann.

In der Fig. 3 sind die einander entsprechenden Schaltelemente gleichlautend benannt, jedoch mit Beistrich versehen. Weiterhin ist für die zweite Anordnung eine Spannungsquelle E 3 vorgesehen, die über den Widerstand i? mit der Basis des Transistors TV verbunden ist und dem Zweck dient, das Basispotential des Transistors Tl' dann gleich Null zu machen, wenn sich der Transistor Tl in eingeschaltetem Zustand befindet, also über der Emitter-Kollektor-Strecke desselben eine Restspannung abfällt, die bei Fehlen der Spannungsquelle E3 den Transistor Tl' aussteuern würde.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Impulsumformung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transistor vorgesehen ist, dessen Basis-Emitter-Strecke über einen zur Einstellung des Basisstromes dienenden veränderbaren Widerstand Impulse zugeführt werden, die einerseits eine Ansammlung von Minoritätsträgern in von der Höhe des eingestellten Basisstromes abhängiger Zahl im Zeitintervall der Impulsdauer und andererseits Kollektorstromimpulse von durch die Schaltungsbemessung vorgegebener maximaler Höhe bewirken, die bis zur vollständigen Rekombination der Minoritätsträger um die von der Zahl derselben und damit von dem eingestellten Basisstrom abhängige Akkumulationszeit (r_s) jeweils über dieses Zeitintervall hinaus weiterfließen, so daß an der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors in den zwischen den Kollektorstromimpulsen liegenden Zeitintervallen Spannungsimpulse auftreten, deren Breite gegenüber den Eingangsimpulsen um die Akkumulationszeit geringer und entsprechend der Akkumulationszeit vermittels des in der Basisleitung liegenden veränderbaren Widerstandes veränderbar ist.

2. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt des in der Basisleitung liegenden veränderbaren Widerstandes eine Kom^- bination von Schaltelementen angeordnet ist, die aus zwei Gleichrichtern und zwei veränderbaren Widerständen besteht, die so geschaltet sind, daß der Widerstand für jede der beiden möglichen Stromrichtungen des Basisstromes gesondert einstellbar ist.

3. Anordnung gemäß der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung der Verschleifung der Impulsflanken eine Übernahmeschaltung im Kollektorkreis des Transistors angeordnet ist.

4. Anordnung zur Impulsumformung unter der Verwendung zweiter Anordnungen nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurph gekennzeichnet, daß die beiden Anordnungen hintereinandergeschaltet sind, also der Eingang der zweiten Anordnung mit dem Ausgang der ersten Anordnung verbunden ist, und daß die in den Basisleitungen liegenden veränderbaren Widerstände der beiden Anordnungen so aufeinander abgestimmt sind, daß bei Anlegen eines Impulses an den Eingang der ersten Anordnung nach einer bestimmten, mittels dieser veränderbaren Widerstände einstellbaren Verzögerungszeit am Ausgang der zweiten Anordnung ein Impuls gleicher Breite auftritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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