DE1168954B - Schaltungsanordnung zur UEbertragung von Impulsen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: H 03 k

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 21 al-36/04

N 19893 VIII a/21 al

15. April 1961
30. April 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Übertragung von Impulsen, die es gestattet, die Breite der Ausgangsimpulse zu verändern oder zu steuern. Sie arbeitet mit einem Transistor. Bekannte, dem angegebenen Zweck dienende Schaltungen benutzen das Gegenkopplungsprinzip und die Lade- und Entladezeitkonstante eines Widerstands-Kondensatornetzwerkes innerhalb einer monostabilen Schaltung mit beispielshalber zwei Schichttransistoren.

Es sind weiterhin Schaltungen zur Verzögerung von Impulsen bekannt, die mit Widerstands-Kondensator-Gliedern arbeiten, jedoch keine Veränderung der Impulsbreite ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Anordnung zur Übertragung von Impulsen unter Veränderung der Impulsbreite zu schaffen.

Die Anordnung mit einem Transistor und einem Widerstands-Kondensatorglied, bestehend aus einem Reihenwiderstand und einer veränderbaren oder steuerbaren Querkapazität, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Transistors direkt an einen Verbindungspunkt von Widerstand und Kondensator angeschlossen ist.

Damit ergibt sich gegenüber einer weiteren bekannten Anordnung der Vorteil, daß man kurze Aufladezeiten erzielt; daraus folgt, daß eine Änderung der Impulsverzögerungszeit — und damit eine Änderung der Impulsbreite — keinen Einfluß auf die Aufladezeit besitzt.

Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung befindet sich der Transistor in Emitter-Schaltung.

Die Erfindung soll nun auf Grund von Ausführungsbeispielen und an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt schematisch das Schaltbild eines üblichen Impuls Verstärkers;

F i g. 2 und 3 zeigen die Prinzipschaltbilder zweier Ausführungsformen einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung;

F i g. 4 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Zeitbeziehungen zwischen der Eingangs- und der Ausgangsspannung bei einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung;

F i g. 5 bringt ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Kondensator-Kapazität und der Breite des Ausgangsimpulses zeigt.

In Fig. 1, die eine bekannte Impulsverstärkerschaltung zeigt, ist ein PNP-Transistor mit 6 bezeichnet. Er befindet sich in Emitterschaltung. Der Belastungswiderstand ist mit 1, ein Widerstand in Reihe zur Basis mit 2 und ein Basis-Vorspannungs-Schaltungsanordnung zur Übertragung
von Impulsen

Anmelder:

Nippon Electric Company Limited, Tokio

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,

Stuttgart W, Rotebühlstr. 70

Als Erfinder benannt:

Kunishiro Saito, Minato-ku, Tokio (Japan)

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 18. April 1960 (21 894)

widerstand mit 3 bezeichnet. Die Speisespannungsquelle ist mit 4 und eine Sperrspannungsquelle mit 5 bezeichnet.
Bei Anwendung eines NPN-Transistors ergeben sich die gleichen Verhältnisse, wenn man die verschiedenen Polaritäten umkehrt.

Die Fig. 2 und 3 geben Schaltungsanordnungen nach der Erfindung wieder.

Bei Fig. 2 liegt zwischen der Basis und dem Emitter (oder Erde) des Transistors 6 ein Kondensator 7.

Die Funktionsweise dieser Schaltungsanordnung ist folgende: Bevor den Eingangsklemmen A-A' ein Impuls zugeführt wird, liegt an der Basis des Transistors 6 von der Batterie 5 her eine Sperrspannung. Auf diese ist ferner der Kondensator? aufgeladen. Unter diesen Umständen ist der Transistor gesperrt. Wird nun an die Klemmen A-A' ein Impuls konstanter Amplitude und negativen Vorzeichens angelegt, so fließt durch den Widerstand 2 ein Strom in solcher Richtung, daß der Kondensator 7 entladen wird. Die Klemmspannung des Kondensators ändert sich nun, allerdings nicht augenblicklich, sondern nach und nach gemäß der Zeitkonstante des RC-Gliedes, die also durch die Werte des Widerstandes 2 und der Kapazität (Kondensator 7) bestimmt ist. Der Kondensator ist schließlich gänzlich entladen, um dann in umgekehrter Richtung aufgeladen zu werden, so daß an der Basis des Transistors eine Öffnungsspannung entsteht. Nachdem der Eingangsimpuls an die Klemmen A-A' angelegt ist, entlädt sich der Kondensator zunächst und lädt sich dann in um-

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gekehrter Richtung auf. Dies hat zur Folge, daß der Fluß des Kollektorstromes um die Zeit T verzögert bleibt, bis die Basisspannung den öffnungswert erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Transistor leitend und sein Widerstand zwischen der Basis und dem Emitter wird sehr niedrig, woraufhin der Eingangsimpuls einen Strom durch den Transistor treibt. Dieser Zustand wird durch den Kondensator? im wesentlichen beeinflußt.

In Fig. 4 ist die Zeitbeziehung zwischen der Impulseingangsspannung Eo und der Impulsausgangsspannung E wiedergegeben, wobei Wo die Breite des Eingangsimpulses ist und W die Breite des Ausgangsimpulses. Die Verzögerungszeit T kann durch die Impulseingangsspannung, die Spannung der Batterie 5, die Größe des Widerstandes 2 und die Kapazität des Kondensators 7 verändert werden. Der einfachste und bequemste Weg für eine solche Veränderung ist die Variation der Kapazität des Kondensators, während man die anderen Parameter konstant hält. Die Breite des Ausgangsimpulses kann innerhalb eines weiten Bereiches in stabiler Weise gesteuert werden, wie dies aus der Kurve W von Fig. 5 hervorgeht, in der auf der Abszisse die Kapazität des Kondensators aufgetragen ist und auf der Ordinate die Breite des Ausgangsimpulses. Eine Änderung der Kapazität des Kondensators 7 hat kaum eine Wirkung auf die Anstiegszeit tr, die gesamte Verweilzeit is und die Abfallzeit tf des Ausgangsimpulses, wie das in der Fig. 5 dargestellt ist. Diese Zeiten sind praktisch die gleichen wie für den Fall, daß kein Kondensator vorhanden ist und führen zu keiner bemerkenswerten Änderung der Impulsbreite.

Wie oben ausgeführt, bringt die Erfindung den Vorteil leichter und stabiler Einstellbarkeit der Breite eines Ausgangsimpulses durch Anwendung eines Transistors und Änderung einer Kondensator-Kapazität.

Die Schaltung kann nicht nur dazu verwendet werden, eine Impulsbreite zu ändern bzw. den Einsatz eines Impulses zu verzögern, sondern auch zur Pulszeitmodulation, z. B. Impulslängenmodulation, und zwar in der Weise, daß die Kapazität eines Kondensators durch die Modulationsspannung gesteuert wird. Ersetzt man beispielshalber, wie in Fig. 3 gezeigt ist, den Kondensator? der Fig. 2 durch ein Element 8, dessen Kapazität durch an die Klemme C gelegte Signale gesteuert wird, so werden die Verzögerungszeiten der an den Klemmen B-B' auftretenden Impulse gegenüber den bei A-A' anliegenden Taktimpulsen durch die Signale gesteuert.

Im übrigen kann die beschriebene Schaltungsanordnung überall dort angewendet werden, wo eine Änderung der Breite von Impulsen benötigt wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Übertragung von Impulsen unter Veränderung der Impulsbreite mit einem Transistor und einem Widerstands-Kondensatorglied, bestehend aus einem Reihenwiderstand und einer veränderbaren oder steuerbaren Querkapazität, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Transistors direkt an dem einen Verbindungspunkt von Widerstand und Kondensator angeschlossen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor sich in Emitter-Schaltung befindet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 832 446;
USA.-Patentschriften Nr. 2 845 548, 2 892 101.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 587/399 4.64 © Bundesdruckerei Berlin