DE1197939B - Vorrichtung zum Trennen von Gleichstrom und Wechselstrom - Google Patents
Vorrichtung zum Trennen von Gleichstrom und WechselstromInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
H02m
Deutsche Kl.: 21 a4-35/13
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
S88122IXd/21a4
31. Oktober 1963
5. August 1965
31. Oktober 1963
5. August 1965
In nachrichtentechnischen Schaltungen ist häufig ein Filter erforderlich, das einen relativ hohen Gleichstrom
durchläßt, hingegen Wechselstrom im Bereich der Sprachfrequenzen blockiert. Zu diesem Zweck
sind Röhrenschaltungen, z. B. mit Pentoden, bekanntgeworden, die jedoch einen beträchtlichen technischen
Aufwand erfordern. Statt dessen kann man auch eine Schaltung mit einer Kombination zweier komplementärer
Flächentransistoren und Glättungskondensatoren verwenden.
Der technische Aufwand einer solchen Schaltung ist verhältnismäßig hoch. Insbesondere werden unbedingt
zwei Transistoren benötigt. Der verhältnismäßig komplizierte Aufbau einer solchen Schaltung
verlangt entsprechende Anpassung der Elemente und weitere aufwendige Maßnahmen. Es ist Aufgabe der
Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trennen von Gleichstrom und Wechselstrom
mit einem den Wechselstrom blockierenden Filter, welches mindestens ein verstärkendes Halbleiterbauelement
enthält, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß als blockierendes Filter ein Unipolartransistor
verwendet ist.
In der Figur ist die prinzipielle Schaltweise dargestellt. Die Spannungsquelle V, welche die Überlagerung
einer Gleich- mit einer Wechselspannung liefert, ist in der Figur durch die Hintereinanderschaltung
einer Gleich- und einer Wechselspannungsquelle dargestellt. Als Verbraucher ist ein Widerstand
RA vorgesehen, der gegen den Wechselstrom geschützt sein soll. Das blockierende Element — der
Unipolartransistor U — ist mit einem veränderbaren, eine Gegenkopplung bewirkenden Widerstand RK
in Reihe geschaltet.
Bekanntlich besteht ein Unipolartransistor aus einem Halbleiterkristall, insbesondere einem Einkristall,
von einem Leitungstyp, der an seinen Enden mit zwei sperrfrei kontaktierenden Elektroden S
und D einen elektrischen Stromfiuß im Halbleiterkörper zur Folge hat, der in der Hauptsache von
Majoritätsladungsträgern getragen wird. Es ist dabei üblich, die Elektrode, von der sich im Gleichstrombetrieb
die Majoritätsladungsträger entfernen, als »Source«, die andere sperrfreie Elektrode, auf die
sich im Gleichstrombetrieb die Majoritätsladungsträger zu bewegen, als »Drain« zu bezeichnen (daher
die Bezugszeichen S und D). Eine dritte Elektrode, welche an der Halbleiteroberfläche zwischen den
Elektroden S und D mit pn-Übergang angebracht ist, wird als »Gate« bezeichnet und ist demzufolge
in der Figur mit G angegeben. Die Elektrode G dient Vorrichtung zum Trennen von Gleichstrom und
Wechselstrom
Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Phys. Dr. Walter Heywang,
Dipl.-Phys. Dr. Günter Winstel,
Dipl.-Phys. Dr. Manfred Zerbst, München
Dipl.-Phys. Dr. Walter Heywang,
Dipl.-Phys. Dr. Günter Winstel,
Dipl.-Phys. Dr. Manfred Zerbst, München
zur Steuerung und ist grundsätzlich in Sperrichtung, und zwar auf ein außerhalb der Potentiale der Basiselektroden
S, D liegendes Sperrpotential vorgespannt. Durch Überlagerung mit Signalspannungen wird dieses
Potential der Elektrode G unterschiedlich und dementsprechend auch die Stärke und Intensität der sich
von dieser Elektrode in den Halbleiter erstreckenden Sperrschicht.
Die Elektrode G ist dabei so angebracht, daß die Sperrschicht den Querschnitt des zwischen den beiden
Elektroden S und D des Unipolartransistors fließenden elektrischen Stromes beeinflußt, der durch die Vorspannung
der Steuerelektrode G gesteuert wird.
Bei einer Vorrichtung, entsprechend der Lehre der Erfindung, wie sie in der Figur dargestellt ist, ist der
Gegenkopplungswiderstand RK zwischen die in bezug auf den von der Spannungsquelle V gelieferten Gleichstrom
als ^-Elektrode wirkende sperrfreie Elektrode des Unipolartransistors und der Spannungsquelle V
zu legen. Der längs des veränderlichen Widerstandes RK sich in Betrieb bildende Spannungsabfall wird
an die Steuerelektrode G gelegt, so daß diese stets in Sperrichtung vorgespannt ist.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: Durch den Widerstand RK wird der gewünschte
Gleichstrom eingestellt. Außerdem bewirkt der Widerstand RK bei einer Zunahme des Wechselstroms eine
entsprechende gegensteuernde Wechselspannung an der Elektrode G, so daß der an sich große Wechselstromwiderstand
des Unipolartransistors durch diese Gegenwirkung zusätzlich erhöht wird. Dies gilt insbesondere
für den Sprachfrequenzbereich bis etwa 3OkHz. Für sehr hohe Frequenzen empfiehlt sich
509 629/310
jedoch die Verwendung des Unipolartransistors wegen seiner relativ hohen Kapazität weniger.
Der Vorteil einer die Lehre der Erfindung erfüllenden Vorrichtung, der sich insbesondere beim Betrieb
bei Anwesenheit von Wechselströmen im Sprachfrequenzbereich bemerkbar macht, ist die Vermeidung
einer hohen Heizleistung und Betriebsenergie sowie eine hohe Betriebssicherheit und lange Lebensdauer.
Die Gleichstromdurchlässigkeit der Anordnung kann über die veränderliche Gegenkopplung regelbar eingestellt
werden, während die Wechselstromundurchlässigkeit wesentlich durch die bauliche Struktur des
Unipolartransistors bestimmt wird.
Hierfür sind die wesentlichen elektrischen Parameter der differentielle Innenwiderstand
α =
dUps
dl
dl
sowie die Steuerbarkeit
ß =
Bedeutet RK die Größe des Gegenkopplungswiderstandes, so folgt durch den Wechselstromwiderstand
der erfindungsgemäßen Anordnung
R = a. · (1 + β · RK).
Es ist also α, β zweckmäßig möglichst groß einzustellen,
um eine gute Blockierung zu erzielen. Die hierzu erforderlichen Mittel sind dem Hersteller von Unipolartransistoren
wohlbekannt.
Claims (3)
1. Vorrichtung zum Trennen von Gleichstrom und Wechselstrom mit einem den Wechselstrom
blockierenden Filter, welches mindestens ein verstärkendes Halbleiterbauelement enthält, dadurch gekennzeichnet, daß als blockierendes
Filter ein Unipolartransistor verwendet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unipolartransistor (U) in
Reihe mit einer eine Überlagerung von Wechselstrom mit Gleichstrom liefernden Spannungsquelle
(V) und einem Verbraucher (RA) sowie einem Gegenkopplungselement (RK) geschaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Gegenkopplungswiderstand
(RK), der zwischen der Spannungsquelle (V) und
dem mit seinen beiden sperrfreien Elektroden (S und D) in den Stromkreis gelegten Unipolartransistor
(U) an der Seite der (in bezug auf die Gleichstromkomponente) als S-Elektrode geschalteten
sperrfreien Elektrode angeordnet ist und dessen Spannungsabfall zwischen S-Elektrode und
Steuerelektrode (G) des Unipolartransistors geschaltet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 892 164.
USA.-Patentschrift Nr. 2 892 164.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
4*.
509 629/310 7.65 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
DES88122A DE1197939B (de) | 1963-10-31 | 1963-10-31 | Vorrichtung zum Trennen von Gleichstrom und Wechselstrom |
NL6411394A NL6411394A (de) | 1963-10-31 | 1964-09-30 | |
FR992975A FR1412809A (fr) | 1963-10-31 | 1964-10-28 | Dispositif pour séparer le courant continu et le courant alternatif |
CH1400864A CH414025A (de) | 1963-10-31 | 1964-10-29 | Vorrichtung zum Trennen von Gleichstrom und Wechselstrom |
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DE1197939B true DE1197939B (de) | 1965-08-05 |
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ID=7514246
Family Applications (1)
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GB (1) | GB1072568A (de) |
NL (1) | NL6411394A (de) |
SE (1) | SE302630B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104578754A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-29 | 晶焱科技股份有限公司 | 用于消弭电源式电磁干扰的滤波器 |
CN104578755A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-29 | 晶焱科技股份有限公司 | 电源式电磁干扰抑制滤波器 |
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US2892164A (en) * | 1954-10-27 | 1959-06-23 | Rca Corp | Semi-conductor filter circuits |
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1963
- 1963-10-31 DE DES88122A patent/DE1197939B/de active Pending
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1964
- 1964-09-30 NL NL6411394A patent/NL6411394A/xx unknown
- 1964-10-29 SE SE1305964A patent/SE302630B/xx unknown
- 1964-10-29 CH CH1400864A patent/CH414025A/de unknown
- 1964-10-30 GB GB4428164A patent/GB1072568A/en not_active Expired
- 1964-10-30 BE BE655101A patent/BE655101A/xx unknown
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CN104578754B (zh) * | 2014-12-22 | 2017-06-27 | 晶焱科技股份有限公司 | 用于消弭电源式电磁干扰的滤波器 |
CN104578755B (zh) * | 2014-12-22 | 2017-07-18 | 晶焱科技股份有限公司 | 电源式电磁干扰抑制滤波器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH414025A (de) | 1966-05-31 |
NL6411394A (de) | 1965-05-03 |
BE655101A (de) | 1965-04-30 |
GB1072568A (en) | 1967-06-21 |
SE302630B (de) | 1968-07-29 |
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