DE1121115B

DE1121115B - Bipolarer elektronischer Schalter

Info

Publication number: DE1121115B
Application number: DET15881A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wolfgang Hilberg
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1958-11-13
Filing date: 1958-11-13
Publication date: 1962-01-04

Description

Bipolarer elektronischer Schalter Es ist bekannt, für Schaltvorgänge von sehr kurzer Dauer oder hoher Wiederholungsfrequenz an Stelle mechanisch betätigter Schalter sogenannter elektronische Schalter einzusetzen. Hierzu eignen sich elektronisch steuerbare Schaltungselemente (Vierpole), deren Ausgangsleitwert in Abhängigkeit von einem entsprechenden Eingangssignal zwei um Größenordnungen verschiedene Werte annehmen kann. Insbesondere werden für diesen Zweck Ehektronenröhren, Transistoren oder auch gasgefüllte gittergesteuerte Röhren verwendet, deren im wesentlichen unipolare Leitfähigkeit im allgemeinen nicht stört.
Für gewisse Anwendungen werden jedoch elektronische Schalter benötigt, die sich in dieser Hinsicht wie ein metallischer Schaltkontakt verhalten, also im Schaltzustand »Ein« in beiden Richtungen gleiche Leitfähigkeit aufweisen. Ein solcher bipolarer elektronischer Schalter ist in der Weise zu verwirklichen, daß z. B. zwei gleichartige steuerbare Vierpole der genannten Art »antiparallel« zusammengeschaltet, d. h - mit gegensinniger Durchlaßrichtung parallel geschaltet werden. Anordnungen dieser Art weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie nicht mit einem einzigen Eingangssignal steuerbar sind, sondern daß hierfür zwei verschiedene Steuerpotentiale erforderlich sind. Ähnliches gilt für die Lösung, einen bipolaren elektronischen Schalter durch zwei komplementäre Transistoren, also solche von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp, darzustellen.
Die Erfinduno, hat die Schaffung eines bipolaren elektronischen Schalters zum Ziel, der ebenfalls zwei Schaltungselemente rnit elektronisch steuerbaren Ausgangsstrecken von im wesentlichen unipolarer Leitfähigkeit enthält, ohne jedoch die genannten Nachteile aufzuweisen. Erfindungsgemäß werden nämlich die beiden Ausgangsstrecken gegensinnig hintereinandergeschaltet in den zu schaltenden Stromkreis eingefügt, und es wird jede dieser Strecken durch eine Diode überbrückt, deren Durchlaßrichtung jener der betreffenden Strecke entgegengesetzt ist. Dadurch ist es möglich, die beiden Strecken so in den Stromkreis einzufügen, daß die für den Ausgangs- und den Eingangskreis jeweils gemeinsamen Elektroden miteinander verbunden sind, so daß den beiden Steuerelektroden das gleiche Eingangssignal zugeführt werden kann.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines im Sinne der Erfindung gestalteten bipolaren elektronischen Schalters, bei welchem als steuerbare Schaltungselemente (Vierpole) zwei p-n-p Transistoren 1 und 2 dienen. Ihre Emitter-Kollektor-Strecken liegen gegensinnig hintereinandergeschaltet zwischen den Ausgangsklemmen 3 und 4, und zwar derart, daß die Emitterelektroden miteinander verbunden sind. Parallel zu jeder dieser Strecken ist eine Diode 5 bzw. 6 angeordnet, deren Durchlaßrichtung jeweils jener der betreffenden Strecke entgegengesetzt ist. Die Basisanschlüsse der Transistoren sind über je einen Vorwiderstand 7 bzw. 8 zu einer gemeinsamen Eingangsklemme 9 geführt; die zweite Eingangsklemme 10 ist mit den Emitteranschlüssen verbunden.
Derartige Schalter können beispielsweise als Auswahlschalter für die Zeilen- oder Spaltendrähte einer Magnetkern-Speichermatrix verwendet werden. Dies vereinfacht den Auswahlvorgang erheblich, da bei Verwendung von nur unipolar wirkenden Schaltern diese jeweils gesondert angesteuert werden müssen. In der Zeichnung ist schematisch eine solche Verwendung angedeutet. 11 ist ein Erregungsübertrager, der dazu bestimmt ist, die Magnetisierungsimpulse z. B. für die Zeilendrähte einer Schaltmatrix zu liefern. In jeder der durch die einzelnen Magnetkernzeilen 12, 12', 12" usw. geführten Leitungen 13, lY, lY' ist ein bipolarer elektronischer Schalter 1 ... 10 eingefügt, durch dessen jeweiligen Schaltzustand entschieden wird, welche der Leitungen bzw. Magnetkernzeilen von Strom durchflossen werden, wenn an der Klemme 14 oder 15 der Prirnärwicklung des übertragers ein Erregungsimpuls auftritt. Es sei beispielsweise angenommen, daß der Erregungsimpuls der Klemme 14 des Übertragers zugeführt wird. Wird gleichzeitig ein Schaltimpuls an die Eingangsklemmen 9 und 10 des dargestellten elektronischen Schalters gelegt, so wird dadurch jede der beiden Emitter-Kollektor-Strecken unipolar leitfähig. Der Stromkreis des Zeilendrahtes 13 schließt sich über die in dieser Richtung durchlässige Diode 5 und die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 2. Wäre der Erregungsimpuls zur Erzielung eines Stromes von entgegengesetzter Richtung an die Klemme 15 gelegt worden, so hätte sich der Stromkreis entsprechend den gestrichelten Pfeilen über die Diode 6 und die Ernitter-Kollektor-Strecke des Transistors 1 geschlossen.
Wenn im Ausführungsbeispiel Transistoren, und zwar solche in Emitterschaltung verwendet sind, so soll damit zum Ausdruck kommen, daß auf diese Weise der Erfindungsgedanke sich besonders vorteilhaft verwirklichen läßt. Grundsätzlich sind aber auch andere Ausführungsformen möglich, wobei sowohl Transistoren und ähnliche Halbleitervorrichtungen als auch z. B. Elektronenröhren oder gittergesteuerte Gasentladungsröhren benutzt werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Bipolarer elektronischer Schalter mit zwei Schaltungselementen, deren elektronisch steuerbare Ausgangsstrecken im wesentlichen unipolare Leitfähigkeit aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausgangsstrecken in den zu schaltenden Stromkreis gegensinnig hintereinandergeschaltet eingefügt sind und daß parallel zu jeder dieser Strecken eine Diode mit gegenüber der betreffenden Strecke entgegengesetzter Durchlaßrichtung liegt.
2. Elektronischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektronisch steuerbare Ausgangsstrecken die Kollektor-Emitter-Strecken zweier gleichartig dotierter Transistoren dienen. 3. Elektronischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitteranschlüsse der beiden Transistoren miteinander verbunden und ihre KoHektoranschlüsse dem zu schaltenden Stromkreis zugewandt sind. 4. Elektronischer Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisanschlüsse beider Transistoren über je einen Widerstand zu einer gemeinsamen Eingangsklemme geführt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1025 011, 1096417.