DE1093426B - Transistor-Tastschaltung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es sind Tastschaltungen bekannt, deren Ausgangssignal im wesentlichen eine Nachbildung des Eingangs signals ist, da dieses zu den Ausgangsklemmen zu bestimmten, durch das Tastsignal gegebenen Zeitpunkten durchgelassen wird. Solche »Übertragungstastschaltungen« unterscheiden sich von den sogenannten »logischen Tastschaltungen«, bei denen das Ausgangssignal ein völlig neues Signal ist, welches durch das Eingangssignal gesteuert wird.

Bekannte Tastschaltungen der Übertragungstype haben den in vielen Fällen schwerwiegenden Nachteil, daß das Ausgangssignal einem durch das Tastsignal gegebenen Sockel überlagert erscheint. Dieser sogenannte »Sockeleffekt« ist in Fig. 1 dargestellt. In dieser Figur ist α ein Signal, welches durch eine tastende Wellenform b getastet werden soll. Die durch eine bekannte Übertragungstastschaltung gel ief er te Ausgangsspannung ist in Fig. 1 c dargestellt, in der die Schwingung α den Rechteckimpulsen gemäß b überlagert erscheint, also auf einen Sockel gesetzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Transistor-Tastschaltung des Übertragungstyps zu entwickeln, bei der der Sockeleffekt im wesentlichen vermieden ist und die Ausgangsspannung bei Tastung mit einer Wellenform nach Fig. Ib die Form nach Fig. 1 d hat.

Die Erfindung besteht bei einer Transistor-Tastschaltung mit einem an der Basiselektrode durch eine Tastspannung gesteuerten Transistor, dessen Kollektor- oder Emitterelektrode die zu tastende Eingangsspannung zugeführt wird, darin, daß von der mit der Eingangsspannung gespeisten Elektrode die Ausgangsspannung abgeleitet wird, und daß Mittel vorgesehen sind, die zur Sperrung des Übertragungsweges die Kollektor- und Emitterspannung auf einen zumindest annähernd gleichen Wert klemmen. Bei angelegter Tastspannung kann daher die Transistorausgangselektrode der Spannung der Transistorelektrode folgen, der das Eingangssignal zugeführt wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Ausgangsspannung der Kollektor- oder Emitterelektrode entnommen, die über einen Widerstand mit der Emitteroder Kollektorelektrode verbunden ist. In jedem Fall kann die Elektrode (Emitter und Kollektor), welche nicht als Ausgangselektrode verwendet wird, direkt oder über eine vorzugsweise einstellbare Potentialquelle mit Erde verbunden sein.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Fig. 2 bis 7 näher erläutert. Gleiche Schaltungselemente in diesen Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 und 2 wird ein zu tastendes Signal, z. B. das in Fig. 1 a dargestellte Signal, von den Eingangsklemmen 1 über einen Kondensator 2 und einen Wider- Transistor -Tastschaltung

Anmelder:

Marconi's Wireless Telegraph Company
Limited, London

Vertreter: Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,
Hannover, Göttinger Chaussee 76

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 26. September 1958 und 1. Juni 1959

Bryan Leonard Hart, Croydon, Surrey

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

stand 3 der Kollektorelektrode 4 eines PNP-Transistors 5 zugeführt. Die Klemme 1 ist über den Kondensator 2 und einen Widerstand 6 mit der Emitterelektrode 7 des gleichen Transistors verbunden. Die Emitterelektrode 7 ist über eine Potentialquelle 8 (z. B.

eine Batterie), die einstellbar sein kann, mit Erde verbunden. Eine tastende Wellenform, ζ. B. die in Fig. Ib dargestellte Wellenform wird von einer Klemme 9 über einen Widerstand 10 der Basiselektrode 11 des Transistors zugeführt. Da der Transistor ein PNP-Typ sein soll, öffnen positiv gerichtete Impulse der tastenden Wellenform die Tastschaltung. In diesem Fall gelangt von der Kollektorelektrode 4 eine getastete Ausgangsspannung zur Klemme 12. Der Widerstand 10 kann ganz oder zum Teil durch den inneren Widerstand der nicht dargestellten Quelle gebildet werden, die die tastende Wellenform bei 9 einspeist.

Die Wirkungsweise der soweit beschriebenen Schaltung nach Fig. 2 soll im folgenden beschrieben werden. Bei geschlossener Tastschaltung ist das bei 9 zuge-

4-5 führte Potential negativ gegenüber dem am Emitter 7, so daß im Transistor ein Basisstrom fließt, der von der Spannung an der Klemme 9, der Spannung der Quelle 8 und dem Wert des Widerstandes 10 abhängt, jedoch ausreicht, um den Transistor in der als »well bottomed« bezeichneten Betriebsweise zu betreiben, so daß das Kollektorpotential beinahe gleich dem Emitterpotential und effektiv mit diesem verklemmt ist, da die Emitter-Kollektor-Impedanz klein ist. Setzt man einen großen Wert des Widerstandes 3 gegenüber der

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Emitter-Kollektor-Impedanz voraus, so ist das Ausgangssignal an der Klemme 12 bei gesperrter Tastschaltung vernachlässigbar klein.

Bei geöffneter Tastschaltung ist die an der Klemme 9 zugeführte Spannung gegenüber der Emitterspannung positiv und die Vorspannung zwischen Emitter- und Basiselektrode nimmt einen solchen Wert an, daß der Transistor gesperrt ist und kein Kollektorstrom (außer dem Leckstrom) fließen kann. Dementsprechend ist die Kollektorelektrode nicht länger mit der Emitterelektrode verklemmt, da die Kollektor-Emitter-Impedanz nunmehr sehr groß ist. Setzt man voraus, daß die Spannung an der Klemme 9 größer ist als die maximale über die Klemme 1 zugeführte Signalspannung, so wird die Signal spannung zur Ausgangsklemme durchgelassen. Somit ist ein Sockeleffekt vermieden, wenn man, wie in Praxis möglich, den geringfügigen Sockeleffekt vernachlässigt, der durch den Transistorleckstrom durch den Widerstand 6 hervorgerufen wird, weil in der Abwesenheit eines Eingangssignals an der Klemme 1 die Ausgangsklemme 12 auf dem Potential liegt, das durch die Quelle 8 gegeben ist, ob die Tastschaltung offen ist oder gesperrt.

Die Potentialquelle 8 ist nicht wesentlich für die Erfindung, so daß die Emitterelektrode 7 auch direkt geerdet sein kann. Bei vorhandener Potentialquelle muß ihr innerer Widerstand sehr klein sein im Verhältnis zum Wert des Widerstandes 3, damit die Schaltung zufriedenstellend arbeitet.

In Fig. 3 ist eine Abänderung der Schaltung nach Fig. 2 dargestellt, die sich von der Schaltung nach Fig. 2 nur darin unterscheidet, daß Kollektor- und Emitterelektroden ausgetauscht sind.

In Fig. 4 und 5 sind Varianten der Fig. 2 und 3 dargestellt, die sich von diesen nur durch die andere Lage des Widerstandes 3 unterscheiden. In den Fig. 6 und 7 sind Varianten der Fig. 4 und 5 dargestellt, die sich von diesen Figuren nur dadurch unterscheiden, daß die Lage der Schaltungselemente 2 und 3 in den Schaltungen ausgetauscht sind.

In allen dargestellten Ausführungsformen kann die Potentialquelle 8 weggelassen werden, deren Zweck darin besteht, den Gleichstrompegel der getasteten Ausgangssignale einzustellen.

Bei der Beschreibung der Fig. 2 bis 7 wurde vorausgesetzt, daß der Transistor vom PNP-Typ war. Es ist selbstverständlich ohne weiteres möglich, auch einen NPN-Transistor zu verwenden. In diesem Falle muß die Basiselektrode des Transistors gegenüber der Emitterelektrode natürlich eine negative Spannung annehmen, um die Tastschaltung zu öffnen anstatt wie bei einem PNP-Transistor diese Elektrode positiv gegenüber der Emitterelektrode zu machen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Transistor-Tastschaltung mit einem an der Basiselektrode durch eine Tastspannung gesteuerten Transistor, dessen Kollektor- oder Emitterelektrode die zu tastende Eingangsspannung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß von der mit der Eingangsspannung gespeisten Elektrode die Ausgangsspannuug abgeleitet wird und daß Mittel vorgesehen sind, die zur Sperrung des Ubertragungsweges die Kollektor- und Emitterspannung auf einen zumindest annähernd gleichen Wert klemmen.

2. Transistor-Tastschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor-Emitter-Strecke von einem Widerstand (6) überbrückt ist.

3. Transistor-Tastschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsklemme (12) an den Verbindungspunkt der Kollektor-Emitter-Strecke mit einem Widerstand (3) angeschlossen ist und daß diese Serienschaltung von einem Widerstand (6) überbrückt ist.

4. Transistor-Tastschaltung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoroder Emitterelektrode direkt oder über eine Spannungsquelle (8) mit Erde (Masse) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 712 497;
Radio and Television News, April 1958, S. 39.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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