DE1189131B - Impulsverstaerker - Google Patents
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
HÜ3k
Deutsche Kl.: 21 al-36/04
Nummer: 1189131
Aktenzeichen: R 35311 VIII a/21 al
Anmeldetag: 31. Mai 1963
Auslegetag: 18. März 1965
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Impulsverstärker, der als Leseverstärker in Verbindung mit
einem Speicher hoher Arbeitsgeschwindigkeit in einem Digitalrechner Verwendung finden kann.
Die bekannten Leseverstärker für Datenspeicher von Digitalrechenanlagen haben den Nachteil, daß
sie durch die Signale hoher Amplitude, die in den Lesewicklungen während des Einspeicherns der Information
induziert werden, blockiert und damit arbeitsunfähig werden können. Diese Schwierigkeit tritt
besonders bei Anlagen auf, in denen die Leseleitung auch als Ziffernschreibleitung verwendet wird, wie
z. B. in wortorganisierten Speichern. Die Lesesignale, die in der Leseleitung durch einen Leseimpuls erzeugt
werden, haben im allgemeinen eine um ein Vielfaches kleinere Amplitude als die Signale, die in
der Leseleitung durch die Ziffernimpulse erzeugt werden, und trotzdem soll der Verstärker auf die
kleinen Lesesignale ohne Verzögerung ansprechen können. Wenn der Verstärker durch große Signale
übersteuert und blockiert wird, verringert sich die Arbeitsgeschwindigkeit, da der Verstärker genügend
Zeit haben muß, um sich nach einem Speichervorgang zu erholen.
Ein weiteres Problem stellt bei Leseverstärkern für Datenspeicher die Tatsache dar, daß die Amplitude
der Lese- oder Ausgangssignale stark schwanken kann, wohingegen das Ausgangssignal des Verstärkers
nur zwei diskreter Werte fähig sein soll. Außerdem soll das Ausgangssignal im allgemeinen länger
andauern als das Lesesignal. Die bekannten Schaltungsanordnungen, die diesen Bedingungen genügen,
sind relativ kompliziert und enthalten eine unerwünscht große Anzahl von Schaltungselementen, so
daß die Zuverlässigkeit zu wünschen übrig läßt und die Kosten relativ hoch sind. Durch die Erfindung
sollen diese Nachteile weitgehend vermieden werden. Ein für die obenerwähnten Zwecke brauchbarer
Verstärker gemäß der Erfindung enthält eine spannungsstabilisierte Diode mit negativer Widerstandscharakteristik
zur Steuerung der Empfindlichkeit eines Transistorverstärkers. Die Verstärkerschaltung
gemäß der Erfindung kann beispielsweise einen linearen Transistorverstärker enthalten, der während
eines Leseintervalls einen in Flußrichtung gepolten Ruhestrom an eine Esaki- oder Tunneldiode liefert,
dessen Amplitude nur wenig kleiner als der Höckerstrom der Tunneldiode ist. Ein dem Verstärker zugeführtes
kleines Eingangssignal richtiger Amplitude kann dann den Flußstrom der Tunneldiode so weit
vergrößern, daß die Tunneldiode vom Niederspannungszustand in den Hochspannungszustand schaltet.
Impulsverstärker
Anmelder:
Radio Corporation of America, New York, N.Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt, München 23, Dunantstr. 6
Als Erfinder benannt:
Thomas Richard Mayhew, Levittown, N. J.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. Juni 1962 (199 786) - -
Eine Stromquelle, die einen in Sperrichtung gepolten Strom liefert, ist außerdem über einen außerhalb der
Leseperiode selektiv betätigbaren Schalter an die Tunneldiode angeschlossen. Der Schalter kann einen
Transistor enthalten, dessen Kollektor-Emitter-Strecke zwischen die Stromquelle für den Sperrstrom
und die Tunneldiode geschaltet ist. Der durch die Stromquelle gelieferte Sperrstrom ist größer als der
obenerwähnte und in Flußrichtung gepolte Ruhestrom, so daß die Tunneldiode in den Niederspannungszustand
zurückschaltet, wenn der Schalter geschlossen wird. Die Tunneldiode hat in diesem Zustand
einen hohen Auslöseschwellwert und ist dementsprechend unempfindlich gegen Eingangssignale
großer Amplitude, die zwischen den Leseperioden auftreten können.
Ein bevorzugtes, jedoch nicht notwendiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Tunneldiode
zwischen den Leseperioden vollständig am Schalten gehindert werden kann, unabhängig von der Größe
des Eingangssignals, in dem der Maximalwert des Flußstromes, der durch den linearen Verstärker geliefert
werden kann, auf einen Wert begrenzt wird, der in Kombination mit dem über den Schalter zugeführten
Sperrstrom kleiner ist als der Höckerstrom der Tunneldiode. Die Strombegrenzung bewirkt, daß
in dem sonst linearen Verstärker bei Eingangssignalen großer Amplitude eine hohe Impedanz auftritt.
Diese hohe Impedanz bewirkt eine Gegenkopplung, eine Verringerung des Verstärkungsgrades und eine
schnelle Erholung des Verstärkers.
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Die Erfindung soll nun an Hand von nicht einschränkend auszulegenden Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden; dabei bedeutet
F i g. 1 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform
eines Leseverstärkers gemäß der Erfindung,
F i g. 2 Strom-Spannungs-Kennlinien zur Erläuterung der Arbeitsweise des in F i g. 1 dargestellten
Verstärkers und
F i g. 3 und 4 Schaltbilder zweier Schaltungsanordnungen zur Strombegrenzung, die wahlweise in der in
F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung verwendet werden können.
Der in Fig. 1 dargestellte Leseverstärker enthält einen Eingangstransistor 10, der als linearer Verstärker
arbeitet. Die Strecke zwischen dem Kollektor 12 und dem Emitter 14 des Transistors 10 ist mit einer
spannungsstabilisierten Tunneldiode 16, die eine negative Widerstandscharakteristik hat, in Reihe ge- ao
schaltet. Die Kathode der Diode 16 ist an einen auf einem Bezugspotential liegenden Schaltungspunkt angeschlossen,
der als. Masse dargestellt ist. Eine Spannungsquelle + F1, die zwischen den Emitter 14 und
Masse geschaltet ist, liefert einen wenigstens annähernd konstanten Strom. Der Diode 16 wird also
durch den Eingangstransistor 10 ein in Flußrichtung gepolter Strom zugeführt. Eine Basiselektrode 18 des
Transistors ist über einen Widerstand 20 an eine Quelle für eine Spannung + F2 angeschlossen, deren
Wert bezüglich der Vorspannung des Emitters 14 so gewählt ist, daß der Ruhearbeitspunkt des Transistors
im Flußbereich liegt. Im Ruhezustand fließt in die Tunneldiode 16 ein Strom, der gleich dem
obenerwähnten konstanten Strom abzüglich des in die Basis 18 fließenden Stromes ist. Der Basis 18
werden über einen Kondensator 22 Eingangssignale 26 zugeführt, beispielsweise von einem Speicher
hoher Arbeitsgeschwindigkeit. Zwischen den Emitter 14 und Masse ist ein Ableitkondensator 24 geschaltet.
Das gestrichelte Rechteck 90 um das Massesymbol soll bedeuten, daß an die Stelle der Masseverbindung
auch eine andere Schaltungsanordnung treten kann, wie weiter unten noch genauer erläutert
werden wird.
Die durch einen Emitter 32 und eine Basis 34 gebildete Diode eines Ausgangstransistors 30 ist parallel
zur Tunneldiode 16 geschaltet. Die Tunneldiode 16 ist so gepolt, daß sowohl sie als auch die Emitter-Basis-Diode
Strom in Flußrichtung führen. Eine Kollektorelektrode 38 des Ausgangstransistors 30 ist
über einen Kollektorwiderstand 36 mit einer Kollektorspannungsquelle + V3 verbunden. Ausgangsklemmen
40 sind an den Kollektor 38 und Masse angeschlossen.
Ein dritter Transistor 54 arbeitet als elektronischer Schalter. Die Strecke zwischen einem Emitter 50 und
einem Kollektor 52 des Transistors 54, eine gewöhnliche Diode 56 und einen Widerstand 58 sind in
Reihe zwischen eine negative Spannungsquelle — F4
und die Anode der Tunneldiode 16 geschaltet. Die Spannungsquelle — V4 liefert einen Sperrstrom hoher
Amplitude an die Tunneldiode 16, wenn der Transistor 54 leitet. Eine Basiselektrode 60 des Transistors
54 ist über einen Widerstand 62, der einen hohen Widerstandswert hat, an eine Quelle für eine
negative Vorspannung -F5 angeschlossen. Der Basiselektrode
60 werden über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 68 und einem Kondensator 70
Eingangssignale 64 zugeführt, die den Transistor 54 steuern. Normalerweise liegt der Eingang des Transistors
54 auf einem hohen Pegel, der als Sperrpegel bezeichnet werden soll. Der Sperrpegel ist so bemessen,
daß der Transistor 54 voll leitet. Der Transistor 54 kann durch einen negativen Schalt- oder Uhrimpuls
64 gesperrt werden.
Die Arbeitsweise des in F i g. 1 dargestellten Verstärkers läßt sich am besten an Hand der in F i g. 2
dargestellten Strom-Spannungs-Kennlinien verstehen. Die Kurve 74 ist die Strom-Spannungs-Kennlinie der
Tunneldiode 16. Die Flußkennlinie 74 umfaßt einen ersten Teil a-b bei niedriger Spannung, in dem die
Diode einen positiven Innenwiderstand hat, einen zweiten Teil b-c, in dem die Diode einen negativen
Innenwiderstand hat, und einen dritten Teil c-d, der bei verhältnismäßig hohen Spannungen liegt und in
dem die Diode wieder einen positiven Innenwiderstand hat. In Sperrichtung besteht die Kennlinie 74
nur aus einem linearen Teil a-e entsprechend einem positiven Innenwiderstand.
Die Schaltungsparameter sind so gewählt, daß die Tunneldiode in Abwesenheit eines Eingangssignals
an der Klemme 28 Strom in Flußrichtung während der Tastperiode führt, da während dieser Zeitspanne
an der Klemme 66 ein Tastsignal 64 liegt, das den Transistor 54 sperrt. Die Impedanz des Transistors
54 ist dann sehr hoch, und er stellt nur eine vernachlässigbar kleine Belastung für die Tunneldiode dar.
Die gestrichelte Gerade 76 stellt die einem konstanten Strom entsprechende Lastlinie der Tunneldiode
16 dar, die zum Eingangstransistor 10 und der diesem zugeordneten Schaltung gehört. Die ausgezogene
Kurve 78 ist die Strom-Spannungs-Kennlinie, die sich ergibt, wenn man in die Basis 34 des Ausgangstransistors
30 blickt. Der obere Teil der Kurve 78 fällt in der Nähe der Ordinate mit der gestrichelten
Geraden 76 zusammen, so daß der Transistor 30 nicht leitet, wenn die Spannung an seiner Emitter-Basis-Diode
in der Nähe von 0 Volt liegt.
Die Kurve 78 schneidet die Betriebskennlinie 74 in den Punkten 80, 82, die in den Bereichen a-b
bzw. c-d positiven Widerstandes liegen und beide stabile Arbeitspunkte darstellen. Der Arbeitspunkt der
Tunneldiode 16 bleibt in bekannter Weise im Niederspannungszustand (Arbeitspunkt 80), bis der Flußstrom
durch die Diode über den Maximalwert Ip des Höckerstromes, der dem Punkt b auf der Kennlinie
74 entspricht, gesteigert wird.
Bei der Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung soll zuerst angenommen werden, daß der
Schalttransistor 54 durch ein Tastsignal 64 gesperrt ist. Der Verstärker soll dann auf ein kleines Eingangssignal
ansprechen und einen konstanten Ausgangsimpuls liefern. Der Eingangstransistor 10 liefert
einen praktisch konstanten Strom I1 an die Tunneldiode
16, durch den die Tunneldiode auf den stabilen Arbeitspunkt 80 (F i g. 2) im Niederspannungsbereich
vorgespannt wird. Der Strom I1 liegt knapp unterhalb
des Maximalwertes /„. Die Spannung an der Tunneldiode 16 kann dabei beispielsweise 30 mV betragen,
der Ausgangstransistor 30 ist gesperrt und die Spannung an den Ausgangsklemmen 40 ist etwa
+ V3 Volt. Der Eingangsklemme 28 wird nun ein
kleines negatives Eingangssignal 26 zugeführt, das das durch den Kondensator 22 auf die Basis 18 des
Eingangstransistors 10 gekoppelt wird und den
Emitterstrom dieses Transistors erhöht. Der für die Erhöhung des Emitterstromes erforderliche zusätzliche
Strom wird durch den Überbrückungskondensator 24 geliefert. Wenn der Kollektorstrom um einen
Betrag steigt, der größer als /„ —I1 ist, so wird der
Höckerstrom der Tunneldiode 16 überschritten, und der Arbeitspunkt der Tunneldiode springt rasch
durch den Bereich negativen Widerstandes zum stabilen Arbeitspunkt 82 (F i g. 2) im Hochspannungsbereich.
Die Spannung an der Tunneldiode 16 kann dann etwa 400 mV betragen, und die Emitter-Basis-Diode
des Ausgangstransistors 30 wird so weit in Flußrichtung vorgespannt, daß der Transistor 30
stark leitet. Die Spannung an den Ausgangsklemmen 40 ist dann etwa 0 Volt. Es ist ersichtlich, daß die
Tunneldiode 16 als Schwellwerteinrichtung arbeitet. Wenn außerdem die Tunneldiode 16 einmal geschaltet
hat, fällt die Spannung am Kollektor 38 des Ausgangstransistors 30 auf etwa 0 Volt ab, unabhängig
davon, welche Amplitude das Eingangssignal 26 hatte. Die Amplitude des Eingangssignals 26 kann
also verhältnismäßig stark schwanken.
Die Tunneldiode 16 hat außerdem noch eine andere wichtige Funktion in der Schaltungsanordnung.
Im allgemeinen reicht die Dauer des Eingangssignals 26, d. h. die Impulsbreite, nicht aus, um ein Speicherregister
zu setzen. Bei der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung reicht es jedoch aus, wenn das
Eingangssignal 26 so lange andauert, bis die Tunneldiode 16 geschaltet hat. Tunneldioden sind jedoch
sehr rasch arbeitende Schaltungselemente, deren Schaltzeit in der Größenordnung weniger Nanosekunden
liegt. Wenn die Tunneldiode 16 einmal geschaltet hat, bleibt sie in dem gesetzten Zustand,
bis sie auf andere Weise zurückgestellt wird. Die Tunneldiode 16 bewirkt also außerdem eine Impulsverlängerung.
Eine weitere Funktion der Tunneldiode besteht darin, daß sie eine Stromverstärkung
bewirkt. Der Strom durch die Tunneldiode beträgt I1 mA, wenn kein Eingangssignal anliegt. Wenn die
Tunneldiode jedoch geschaltet hat, beträgt der Strom I2. Ein Strom von etwa I1 —12 wird von der
Tunneldiode 16 zum Transistor 30 abgeleitet. Dieser Strom, der in F i g. 2 mit Ib bezeichnet ist, ist annähernd
vergleichbar mit dem Eingangssignalstrom und reicht aus, den Ausgangstransistor 30 in die Sättigung
anzusteuern.
Wenn der Tastimpuls 64 endet, wird der Transistor 54 voll leitend, und über die Emitter-Kollektor-Strecke
50, 52 wird der Tunneldiode 16 dann ein großer in Sperrichtung gepolter Strom zugeführt. Die
Werte der Vorspannung — F4 und des Widerstandes
58 sind so bemessen, daß dieser in Sperrichtung gepolte Strom beträchtlich größer ist als der durch den
Eingangstransistor 10 an die Tunneldiode 16 gelieferte Flußstrom. Die Tunneldiode 16 kann beispielsweise
in Sperrichtung auf den Arbeitspunkt 86 (F i g. 2) durch einen in Sperrichtung fließenden
Strom des Betrages I3 +11 vorgespannt werden, der
durch den Transistor 54 geliefert wird. Dieser in Sperrichtung fließende Strom schaltet die Tunneldiode
16 zurück, wenn der Tastimpuls endet, und läßt außerdem einen starken Basisstrom im Ausgangstransistor
30 fließen, der diesen Transistor schnell sperrt. Das Ausgangssignal 44 steigt dabei
von Null auf + F3 Volt an.
Die Größe des in Sperrichtung fließenden Stromes wird so gewählt, daß die Tunneldiode 16 auch dann
nicht schalten kann, wenn in der Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Tastsignalen 64 große
Störimpulse 26 auftreten. Diese großen Signale könken, wie erwähnt, durch Ziffernimpulse während des
Speichervorganges verursacht werden und besitzen im allgemeinen eine wesentlich größere Amplitude
als die Lesesignale. Bei den in F i g. 2 dargestellten Bedingungen muß der Kollektorstrom des Eingangstransistors 10 um den Betrag /3+/pmA erhöht werden,
um die Tunneldiode 16 in den Tastimpulspausen zum Schalten zu bringen. Es kann verhindert werden,
daß die Tunneldiode 16 bei einem bestimmten Maximalwert der Störimpulse 26 schaltet, indem der
Sperrstrom geeignet bemessen wird oder indem der vom Eingangstransistor 10 gelieferte Strom in einer
noch zu beschreibenden Weise begrenzt wird.
Der nächste Tastimpuls 64 sperrt den Transistor 54 wieder. Der in der Tunneldiode 16 fließende
Strom kehrt seine Richtung um und steigt auf einen Wert I1 an, wenn der Transistor 54 sperrt. Die für
die Stromumkehr in der Tunneldiode 16 erforderliche Zeit wird hauptsächlich durch die parallel zur
Diode wirksame Eigenkapazität bzw. Schaltkapazität und den Widerstand der Diode 16 bestimmt und ist
in der Praxis sehr kurz. Es besteht die Gefahr, daß die Tunneldiode 16 durch Störsignale fälschlich zum
Schalten gebracht wird, die in der Leitung zwischen dem Transistor 54 und der Tunneldiode 16 induziert
werden, während der Transistor 54 zu leiten aufhört und der die Tunneldiode 16 durchfließende Strom
sich dem Wert I1 nähert. Dies ist besonders dann der
Fall, wenn der Transistor 54 in einem gewissen Abstand von der Tunneldiode 16 angeordnet ist. Um
solches unerwünschtes Schalten der Tunneldiode 16 zu verhindern, ist in den Kollektorkreis des Transistors
54 eine Diode 56 eingeschaltet. Die Diode 56 und der Widerstand 58 werden nahe der Tunneldiode
16 angeordnet. Die Impedanz der Diode steigt stark an, wenn sich der Strom vom Kollektor 52
dem Wert Null nähert, und die Diode 56 dient dann als Schwellwertelement, das die Tunneldiode 16 von
der an den Kollektor 52 angeschlossenen Leitung isoliert. Der Verstärker kann nun auf den nächsten
kleinen Eingangsimpuls 26 ansprechen.
Es soll darauf hingewiesen werden, daß der Spannungshub am Kollektor 12 des Eingangstransistors
10 durch die Tunneldiode 16 auf einen kleinen Wert begrenzt wird, wodurch die Gegenkopplung vom Kollektor
12 auf die Basis 18 weitgehend verringert wird. Der Eingangstransistor 10 übt zwei wichtige
Funktionen aus: Er stellt erstens einen Wechselstromweg für die Eingangssignale 26 dar, indem
diese stark verstärkt werden, und er liefert zweitens während der Tastperiode einen Vorspannungsgleichstrom
für die Tunneldiode 16. Der Transistor 10 arbeitet bei einem Strompegel, der genügend hoch liegt,
um einen hohen Wert für das Verstärkungs-Bandbreite-Produkt zu ergeben. Eine Tunneldiode 60 mit
einem Höckerstrom /„ von 5 mA kann beispielsweise
durch den Transistor 10 mit einem Ruhestrom von 4,2 mA beaufschlagt werden. Ein üblicher Transistor,
wie z. B. der Typ 2 N 769 hat bei 4,2 mA und 5 V ein Verstärkungs-Bandbreite-Produkt von
800 MHz.
Die ganze Schaltungsanordnung arbeitet von Natur aus schnell, da die Eingangssignale einen linearen
Breitbandverstärker, einen Tunneldioden-Schwellwertkreis und einen gesättigten Ausgangstransistor,
der gewöhnlich nur eine Belastung von einer Einheit
treiben muß, durchläuft. Die Schaltungsanordnung ist außerdem, verglichen mit bekannten Schaltungen
dieser Art, verhältnismäßig einfach, da die Stufen teilweise mehrere Funktionen erfüllen, wie oben erwähnt
wurde.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Leseverstärker zwischen den Tastperioden,
wenn der Arbeitspunkt der Tunneldiode 16 beim Punkt 86 (Fig. 2) liegt, vollständig verriegelt, indem
der maximal mögliche Stromanstieg durch den Eingangstransistor 10 auf einen Wert begrenzt wird, der
kleiner als /. + Ip mA ist. Dies kann beispielsweise
dadurch erreicht werden, daß das gestrichelte Rechteck 90 in Fig. 1 durch die Schaltungsanordnung in
dem gestrichelten Rechteck 92 der F i g. 3 ersetzt wird. Die in F i g. 3 dargestellte Schaltungsanordnung
enthält einen Widerstand 94, dessen eine Klemme an eine positive Spannung + V1 angeschlossen ist. Die
andere Klemme des Widerstandes 94 ist an den linken Belag des Überbrückungskondensators 24
(Fig. 1) angeschlossen. Zwischen die zuletzt erwähnte Klemme des Widerstandes 94 und Masse ist
eine Diode 96 geschaltet. Der Widerstand 94 und die Spannungsquelle + V1 liefern einen konstanten Strom.
Dieser Strom fließt durch die Diode 96, wenn kein Eingangssignal 26 vorhanden ist. Der Anstieg des
Emitterstromes des Transistors 10 infolge eines Eingangssignals 26 großer Amplitude ist auf den konstanten
Strom, der durch diese Quelle geliefert wird, begrenzt und kann auf einen Wert eingestellt werden,
der kleiner ist als /s+/pmA. Wenn außerdem der gesamte
Strom von der Diode 96 abgeschaltet wird, sperrt diese Diode, so daß im Kreis des Emitters 14
eine hohe Impedanz erscheint. Diese hohe Impedanz bewirkt eine starke Gegenkopplung und setzt den
Verstärkungsgrad des sonst linearen Verstärkers für große Eingangssignale 26 herab.
Eine andere Strombegrenzungsschaltung, die in Verbindung mit der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung
verwendet werden kann, ist in F i g. 4 dargestellt. Diese Schaltungsanordnung enthält
einen Widerstand 100, der zwischen die linke Klemme des Ableitkondensators 24 und eine Spannungsquelle
+ V1 geschaltet ist. Der Widerstand 100 und die Spannungsquelle + V1 liefern einen konstanten
Strom, der normalerweise in einen Emitter 102 eines Transistors 104 fließt. Ein Kollektor 106 dieses
Transistors liegt an Masse. Eine Basis 108 ist gegenüber dem Emitter 102 durch eine über einen Widerstand
110 angeschlossene Spannungsquelle + F2 in Flußrichtung vorgespannt. Die Arbeitsweise der soweit
beschriebenen Strombegrenzungsschaltung entspricht derjenigen, die in Fig. 3 dargestellt ist, und
der Anstieg des zum Emitter 14 fließenden Stromes wird auf einen Wert begrenzt, der durch die Werte
des Widerstandes 100 und der Spannung + V1 begrenzt
ist.
Ein zusätzliches Merkmal der in F i g. 4 dargestellten Schaltung besteht darin, daß die Basis 108 über
einen Kondensator 114 an eine Eingangsklemme 118 angeschlossen sein kann. Wenn das Eingangssignal
zwischen dieser Eingangsklemme 118 und der Eingangsklemme 28 des Transistors 10 zugeführt wird,
arbeitet der lineare Verstärker als Differenzverstärker, so daß gleichphasige Signale unterdrückt werden.
Der Verstärker spricht auf ein negatives Signal am Eingang des Transistors 10 oder ein positives Signal
an der Eingangsklemme 118 an, nicht jedoch auf Signale gleicher Amplitude und Polarität an diesen
Eingängen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Verstärker wurden PNP-Transistoren verwendet. Statt dessen kann
man natürlich auch NPN-Transistoren im Tast- und Ausgangskreis verwenden; in diesem Falle müssen
dann die Tunneldiode 16, die gewöhnliche Diode 56 und die verschiedenen Spannungsquellen umgepolt
werden.
Claims (3)
1. Impulsverstärker, der auf Signale kleiner Amplitude anspricht, Signale großer Amplitude
jedoch sperrt, gekennzeichnet durch einen Eingangstransistor (10), der einen in Flußrichtung
gepolten Ruhestrom solcher Amplitude an eine spannungsstabilisierte Diode (16) mit
negativer Widerstandscharakteristik liefert, daß der Arbeitspunkt der Diode in einem ersten stabilen
Arbeitsstrombereich (a-b) liegt, durch eine Eingangsschaltung (10, 22, 24, 28), die den Flußstrom
in der Diode auf einen Wert zu erhöhen gestattet, daß der Arbeitspunkt der Diode in
einen zweiten stabilen Arbeitsstrombereich (c-d)
springt, durch eine Quelle (-F4) für einen in
Sperrichtung gepolten Strom, die mit der Diode über einen Schalter (54) verbunden ist, der durch
einen Tastimpuls (64) steuerbar ist, welcher den Schalter betätigt, um die Diode in den ersten
stabilen Arbeitsstrombereich zurückzuschalten und zu halten, solange der Tastimpuls andauert,
und durch Ausgangsklemmen (40), die mit der Diode gekoppelt sind und an denen je nach dem
Betriebszustand der Diode zwei Ausgangsspannungen verschiedener Größe anliegen.
2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flußstrom, den der Eingangstransistor
liefern kann, auf einen Wert begrenzt ist, der den Höckerstrom der Diode nicht übersteigen kann, wenn die den in Sperrichtung
gepolten Strom liefernde Stromquelle ebenfalls an die Diode angeschlossen ist (F i g. 3 und 4).
3. Verstärker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den in Sperrichtung gepolten
Strom liefernde Stromquelle eine Schwellwertdiode (56) enthält, die die Diode (16) mit
negativer Widerstandscharakteristik von dem Schalter (54) isoliert und eine unerwünschte Auslösung
der Diode mit negativer Widerstandscharakteristik verhindert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 519/371 3.65 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US199786A US3254305A (en) | 1962-06-04 | 1962-06-04 | Sense amplifier including a negative resistance diode and control circuitry therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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