DE1180787B - Verstaerkereinrichtung fuer elektro-magnetische Schwingungen - Google Patents

Verstaerkereinrichtung fuer elektro-magnetische Schwingungen

Info

Publication number
DE1180787B
DE1180787B DES88824A DES0088824A DE1180787B DE 1180787 B DE1180787 B DE 1180787B DE S88824 A DES88824 A DE S88824A DE S0088824 A DES0088824 A DE S0088824A DE 1180787 B DE1180787 B DE 1180787B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
emission diode
quantum efficiency
amplifier
amplifier device
electromagnetic oscillations
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES88824A
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Hans-Norber Toussaint
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DES84504A priority Critical patent/DE1177212B/de
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DES88823A priority patent/DE1180786B/de
Priority to DES88824A priority patent/DE1180787B/de
Priority to DES89239A priority patent/DE1217463B/de
Priority to CH378564A priority patent/CH446548A/de
Priority to NL6403216A priority patent/NL6403216A/xx
Priority to FR969025A priority patent/FR1401248A/fr
Priority to SE3932/64A priority patent/SE313378B/xx
Priority to BE646006D priority patent/BE646006A/xx
Priority to GB13349/64A priority patent/GB1022307A/en
Publication of DE1180787B publication Critical patent/DE1180787B/de
Priority to US427183A priority patent/US3384837A/en
Priority to US778355*A priority patent/US3652859A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03C—MODULATION
    • H03C7/00—Modulating electromagnetic waves
    • H03C7/02—Modulating electromagnetic waves in transmission lines, waveguides, cavity resonators or radiation fields of antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
    • H01L31/16—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
    • H01L31/16—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
    • H01L31/167—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the light sources and the devices sensitive to radiation all being semiconductor devices characterised by potential barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03C—MODULATION
    • H03C1/00—Amplitude modulation
    • H03C1/34—Amplitude modulation by means of light-sensitive element
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/04—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
    • H03F3/08—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
    • H03F3/085—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light using opto-couplers between stages
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0035—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements
    • H03G1/0047—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements using photo-electric elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: H03f
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Deutsche KL: 21 a2-18/08
S 88824 VIII a / 21 a2
20. Dezember 1963
5. November 1964
Gegenstand der Patentanmeldung S 84504Villa/ 21 a2 ist eine Verstärkereinrichtung für elektromagnetische Schwingungen mit wenigstens einer als Verstärkereingang dienenden Emissionsdiode, die optisch mit wenigstens einer als Verstärkerausgang dienenden Photodiode gekoppelt ist.
Der Erfindung liegt als Aufgabe die Weiterbildung der in der Hauptpatentanmeldung angegebene Verstärkereinrichtung zugrunde, und zwar in der Weise, daß der Wirkungsgrad noch über den üblicherweise erhältlichen Wert gesteigert wird.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Verstärkereinrichtung nach der Hauptpatentanmeldung der die Emissionsdiode durchfließende Ruhestrom so hoch gewählt ist, daß der hierdurch festgelegte Arbeitspunkt unterhalb des maximal möglichen absoluten Quantenwirkungsgrades im Bereich maximalen differentiellen Quantenwirkungsgrades liegt.
Es wird hierbei von folgender Überlegung ausgegangen:
In der F i g. 1 ist der Verlauf des Quantenwirkungsgrades einer Emissionsdiode in Diagrammform gezeigt. Auf der Abszisse des Diagramms ist die Anzahl η der der Emissionsdiode pro Zeiteinheit zugeführten elektrischen Ladungsträger aufgetragen. Auf der Ordinate ist jeweils für die gleiche Zeiteinheit die Anzahl m der von der Emissionsdiode abgegebenen Photonen angegeben. Der Verlauf des Quantenwirkungsgrades riQ ist dabei derart, daß der absolute Wert 1 als Maximalwert erst bei sehr hoher Anzahl π elektrischer Ladungsträger pro Zeiteinheit erreicht wird. Man ist daher in der Regel bestrebt, mit einem möglichst hohen Vorstrom die Emissionsdiode in Flußrichtung zu beanspruchen, um den Quantenwirkungsgrad r\Q definiert als Anzahl der pro Zeiteinheit abgegebenen Photonen zu der Anzahl der die Emissionsdiode pro Zeiteinheit durchfließenden Ladungsträger möglichst dem Wert 1 zu nähern. Wie der Erfindung zugrunde liegende Untersuchungen jedoch gezeigt haben, ist es vor allem bei der Anwendung derartiger Verstärkereinrichtungen für die Verstärkung schwacher Signale wesentlich vorteilhafter, den Vorstrom nur so hoch zu wählen, daß die Emissionsdiode im Bereich maximalen differentiellen Quantenwirkungsgrades liegt. Die Kurve des differentiellen Quantenwirkungsgrades ätjq ist in der F i g. 1 gestrichelt mit angedeutet und durch Differenzierung aus der anderen Kurve ableitbar. Man muß dann zwar, im elektrischen Gesamtwirkungsgrad betrachtet, relativ viel Strom in Flußrichtung als Ruhestrom aufwenden und erhält für diesen Ruhestrom relativ wenig Photonen. Es wird aber erreicht, daß bei einer Verstärkereinrichtung für elektromagnetische Schwingungen
Zusatz zur Anmeldung: S 84504 VIII a / 21 a2-Auslegeschrift 1177 212
Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Hans-Norbert Toussaint, München --
auch nur geringen Änderung der pro Zeiteinheit die Emissionsdiode durchfließenden Ladungsträger bereits eine relativ sehr große'Änderung des Quantenwirkungsgrades und damit der-Modulationstiefe des Photonenstromes der der Photodiode zugeführt wird, sich ergibt.
Eine Schaltung zur Einstellung dieses Arbeitspunktes ist in der F i g. 2 gestrichelt gezeigt. Die Emissionsdiode wird nicht unmittelbar aus einer Batterie gespeist, sondern aus einem Spannungsteiler P, mit Hilfe dessen der die-Diode durchfließende Ruhestrom gegebenenfalls über einen weiteren Vorwiderstand R in gewünschtem Maße eingestellt werden kann. Die Einschaltung der gestrichelt angedeuteten Induktivität L empfiehlt sich bei kleinen Werten des Vorwiderstandes R. Sie hat die Aufgabe, zu verhindern, daß ein nennenswerter Anteil des Modulations-Wechselstromes, der über die Klemmen 1, 1' zugeführt ist, über den Speisestromkreis fließt und muß zu diesem Zweck einen so hohen Impedanzwert bei den Modulationsfrequenzen haben, daß die Speisestromzuführung hochohmig gegen den Modulationsstromkreis ist.
Die übrige Ausbildung der Schaltung ist so, wie in der Hauptpatentanmeldung angegeben. Die elektromagnetische Strahlung der Emissionsdiode D wird in der Photodiode PD absorbiert. In der Photodiode PD wird durch Absorption von Lichtquanten (Pho-
■'-■ :■!'.■-■'·■-■■■' 409 710/280
tonen) eine entsprechende Anzahl elektrischer Ladungsträger gebildet. Diese Ladungsträger machen sich in dem Ausgangskreis der Verstärkeranordnung (Ausgangsklemmen 7, 7', Batterie 8, Lastwiderstand 9) in einem entsprechenden Strom bemerkbar. Die Batterie 8 ist so gepolt, daß durch sie die Photodiode 6 in Sperrichtung vorgespannt ist. Die an der Diode wirksame Vorspannung kann dabei analog zur Emissionsdiodenspeisung ebenfalls über ein Potentiometer erfolgen und es empfiehlt sich auch hier den Speise-Stromkreis gegen den Modulationsstromkreis zu entkoppeln. Im übrigen wird hinsichtlich der sonstigen Ausbildung des Verstärkers auf die Hauptpatentanmeldung Bezug genommen.

Claims (1)

  1. 4
    Patentanspruch:
    Verstärkereinrichtung für elektromagnetische Schwingungen mit wenigstens einer als Verstärkereingang dienenden Emissionsdiode, die optisch mit wenigstens einer als Verstärkerausgang dienenden Photodiode gekoppelt ist, nach Patentanmeldung S 84504 VIII a/21 a2, d a d u r c h g e kennzeichnet, daß der die Emissionsdiode durchfließende Ruhestrom so hoch gewählt ist, daß der hierdurch festgelegte Arbeitspunkt unterhalb des maximal möglichen absoluten Quantenwirkungsgrades im Bereich maximalen differentiellen Quantenwirkungsgrades liegt.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    409 710/280 10.64 © Bundesdruckerei Berlin
DES88824A 1963-04-01 1963-12-20 Verstaerkereinrichtung fuer elektro-magnetische Schwingungen Pending DE1180787B (de)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES84504A DE1177212B (de) 1963-04-01 1963-04-01 Verstaerkereinrichtung fuer elektromagnetische Schwingungen
DES88823A DE1180786B (de) 1963-04-01 1963-12-20 Verstaerkereinrichtung fuer elektro-magnetische Schwingungen
DES88824A DE1180787B (de) 1963-04-01 1963-12-20 Verstaerkereinrichtung fuer elektro-magnetische Schwingungen
DES89239A DE1217463B (de) 1963-04-01 1964-01-27 Einrichtung zur Modulation
CH378564A CH446548A (de) 1963-04-01 1964-03-24 Einrichtung zur Verstärkung und/oder Modulation, insbesondere für sehr kurze elektromagnetische Wellen
NL6403216A NL6403216A (de) 1963-04-01 1964-03-25
FR969025A FR1401248A (fr) 1963-04-01 1964-03-27 Dispositif pour amplifier et moduler des ondes électriques
SE3932/64A SE313378B (de) 1963-04-01 1964-03-31
BE646006D BE646006A (de) 1963-04-01 1964-04-01
GB13349/64A GB1022307A (en) 1963-04-01 1964-04-01 Improvements in or relating to circuit arrangements employing photo-electric devices
US427183A US3384837A (en) 1963-04-01 1965-01-21 Modulator with emissive diode and photodiode for the modulation of a carrier oscillation with a signal oscillation
US778355*A US3652859A (en) 1963-04-01 1968-08-26 Amplifier device using emission and photo diodes

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES84504A DE1177212B (de) 1963-04-01 1963-04-01 Verstaerkereinrichtung fuer elektromagnetische Schwingungen
DES88823A DE1180786B (de) 1963-04-01 1963-12-20 Verstaerkereinrichtung fuer elektro-magnetische Schwingungen
DES88824A DE1180787B (de) 1963-04-01 1963-12-20 Verstaerkereinrichtung fuer elektro-magnetische Schwingungen
DES89239A DE1217463B (de) 1963-04-01 1964-01-27 Einrichtung zur Modulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1180787B true DE1180787B (de) 1964-11-05

Family

ID=27437561

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES84504A Pending DE1177212B (de) 1963-04-01 1963-04-01 Verstaerkereinrichtung fuer elektromagnetische Schwingungen
DES88824A Pending DE1180787B (de) 1963-04-01 1963-12-20 Verstaerkereinrichtung fuer elektro-magnetische Schwingungen
DES88823A Pending DE1180786B (de) 1963-04-01 1963-12-20 Verstaerkereinrichtung fuer elektro-magnetische Schwingungen
DES89239A Pending DE1217463B (de) 1963-04-01 1964-01-27 Einrichtung zur Modulation

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES84504A Pending DE1177212B (de) 1963-04-01 1963-04-01 Verstaerkereinrichtung fuer elektromagnetische Schwingungen

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES88823A Pending DE1180786B (de) 1963-04-01 1963-12-20 Verstaerkereinrichtung fuer elektro-magnetische Schwingungen
DES89239A Pending DE1217463B (de) 1963-04-01 1964-01-27 Einrichtung zur Modulation

Country Status (7)

Country Link
US (2) US3384837A (de)
BE (1) BE646006A (de)
CH (1) CH446548A (de)
DE (4) DE1177212B (de)
GB (1) GB1022307A (de)
NL (1) NL6403216A (de)
SE (1) SE313378B (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3518659A (en) * 1965-07-19 1970-06-30 Bell Telephone Labor Inc High speed light switch
DE1278523B (de) * 1966-09-27 1968-09-26 Standard Elektrik Lorenz Ag Verstaerkeranordnung mit fotoelektrischen Koppelelementen
JPS5531635B1 (de) * 1969-12-05 1980-08-19
US3723737A (en) * 1971-05-18 1973-03-27 North American Rockwell Infrared detection and control device
US3755697A (en) * 1971-11-26 1973-08-28 Hewlett Packard Co Light-emitting diode driver
US3772916A (en) * 1971-12-08 1973-11-20 Bennett Pump Inc Variable increment transducer for fluid flow metering systems
JPS4889602A (de) * 1972-02-25 1973-11-22
JPS4941056A (de) * 1972-08-25 1974-04-17
US4054794A (en) * 1975-03-12 1977-10-18 Varo, Inc. Optical communications link
US4177434A (en) * 1978-05-30 1979-12-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Constant amplitude control of electromechanical oscillators
SE414429B (sv) * 1978-10-27 1980-07-28 Asea Ab Metdon med optisk signaloverforing
US4356457A (en) * 1980-09-02 1982-10-26 General Dynamics, Pomona Division Optic floating deck modulator
DE3210086A1 (de) * 1982-03-19 1983-09-22 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Lumineszenzdiode, geeignet als drucksensor
DE3633939A1 (de) * 1986-10-04 1988-04-14 Heraeus Gmbh W C Uebertragung von signalen aus einer sensoreinheit
FR2801742B1 (fr) 1999-11-26 2002-05-03 Centre Nat Rech Scient Circuit hybride haute tension

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2648823A (en) * 1950-01-06 1953-08-11 Bell Telephone Labor Inc Thermoelectric translation device
US2776367A (en) * 1952-11-18 1957-01-01 Lebovec Kurt Photon modulation in semiconductors
US3040178A (en) * 1957-07-09 1962-06-19 Westinghouse Electric Corp Logic circuitry
US3072012A (en) * 1958-07-07 1963-01-08 Cluett Peabody & Co Inc Wrinkle measuring device
US3100282A (en) * 1958-10-29 1963-08-06 Beckman Instruments Inc Shielding amplifier circuit
US3043958A (en) * 1959-09-14 1962-07-10 Philips Corp Circuit element
US3183452A (en) * 1959-12-17 1965-05-11 Westinghouse Electric Corp Multivibrator using electroluminescent-photoconductive control elements
US3143655A (en) * 1960-01-25 1964-08-04 Malcolm W P Strandberg Photosensitive switching device in a waveguide
NL285461A (de) * 1962-11-13
US3278814A (en) * 1962-12-14 1966-10-11 Ibm High-gain photon-coupled semiconductor device
US3229104A (en) * 1962-12-24 1966-01-11 Ibm Four terminal electro-optical semiconductor device using light coupling
US3138768A (en) * 1962-12-17 1964-06-23 Gary E Evans Microwave diode switch having by-pass means to cancel signal leak when diode is blocked
DE1264513C2 (de) * 1963-11-29 1973-01-25 Texas Instruments Inc Bezugspotentialfreier gleichstromdifferenzverstaerker

Also Published As

Publication number Publication date
BE646006A (de) 1964-10-01
DE1180786B (de) 1964-11-05
DE1177212B (de) 1964-09-03
US3652859A (en) 1972-03-28
SE313378B (de) 1969-08-11
GB1022307A (en) 1966-03-09
NL6403216A (de) 1964-10-02
DE1217463B (de) 1966-05-26
CH446548A (de) 1967-11-15
US3384837A (en) 1968-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1180787B (de) Verstaerkereinrichtung fuer elektro-magnetische Schwingungen
DE3638012A1 (de) Treiber fuer einen halbleiterlaser
DE1248104B (de) Elektro-optische Kippschaltung
DE3411303C2 (de)
DE2364777C3 (de)
DE2614359C3 (de) Optoelektronische Zweiwegekopplung
DE1142902B (de) Impulsbreitenmodulator mit zwei Transistoren
DE1135038B (de) Bistabile Kippanordnung mit Tunneldioden und Schalttransistoren
DE1018468B (de) Transistorschaltung mit grosser konstanter Eingangsimpedanz
DE1904062B2 (de) Lichtdetektorschaltung
EP0048490A1 (de) Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines binären Eingangssignals in ein Telegrafiersignal
DE2840937C2 (de) Integrierter gegengekoppelter Verstärker
DE1222973B (de) Mehrstufiger Impulsverstaerker
DE2159760B2 (de) Elektronischer schwellwertschalter
DE1762602A1 (de) Elektrooptische Verstaerkereinrichtung
DE882417C (de) Schaltungsanordnung zur Ankopplung eines Mikrophons an eine Leitung
DE1463821C (de) Stromwendeschaltung
DE692361C (de) Empfaenger mit Schwundregelung
DE2110165A1 (de) Einrichtung zur Umschaltung einer Last von einem Betriebs Tragerfrequenz generator auf einen Ersatz Trager frequenzgenerator
DE1811943A1 (de) Schaltungsanordnung zur Amplitudenmodulation
DE1115290B (de) Saegezahngenerator mit einem Miller-Integrator
DE1512809A1 (de) Photoverstaerker
DE1463821B2 (de) Stromwendeschaltung
DE1302970B (de)
DE1227520B (de) Symmetrischer Modulator mit Amplituden-regelung des Ausgangssignals