DE1234261B - Elektronischer Umschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03k

Deutsche KL: 21 al - 36/18

Nummer; 1234261

Aktenzeichen: C 32783 VHI a/21 al

Anmeldetag: 30. April 1964

Auslegetag: 16. Februar 1967

Die Erfindung bezieht sich, auf einen elektronischen Umschalter mit einem Eingang und zwei Ausgängen bzw. mit zwei Eingängen und einem Ausgang unter Verwendung von zwei Verstärkerelementen.

Bei Umschaltern dieser Art befindet sich stets eines der beiden Verstärkerelemente im gesperrten und eines im leitenden Zustand. Die Umschaltung selbst geschieht dadurch, daß beide Verstärkerelemente gleichzeitig in jeweils ihren anderen Schaltzustand umgesteuert werden. Dadurch ist es möglich, auf verschiedene Weise die Umschaltung auf einem Schaltweg oder zwei Schaltwegen bezüglich des einen oder anderen von beiden Signalen oder, falls nur ein Signal vorhanden ist, für dieses eine Signal die Umschaltung auf dem einen oder anderen von zwei Schaltwegen vorzunehmen.

Es sind solche Umschalter, bei denen die Verstärkerelemente Röhren sind, bekannt. Die Umschaltung erfolgt hier durch ein elektrisches Steuersignal mit rechteckigem Spannungsverlauf, das den Steuergittern der beiden Röhren über Dioden zugeführt wird. Da die Steuereingänge der Röhren sehr hochohmig sind, lassen sich hier hohe Anforderungen an die notwendige Entkopplung zwischen den verschiedenen Schaltwegen ohne weiteres erfüllen. Bei Verwendung von Transistoren an Stelle von Röhren trifft dieser Sachverhalt nicht zu. Das beruht vor allem auf der stromabhängigen Verstärkungseigenschaft dieser Elemente. Höhere Entkopplungsgrade zwischen den verschiedenen Schaltwegen bedingen in diesem Falle daher besondere Maßnahmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen mit Transistoren aufgebauten Umschalter der einleitend beschriebenen Art eine einfache, mit einem Mindestmaß an Aufwand auskommende Lösung anzugeben, die die geschilderten Entkopplungsschwierigkeiten zwischen den verschiedenen Schaltwegen überwindet und darüber hinaus auch eine besonders einfache Steuerung der Umschaltung zuläßt.

Ausgehend von einem elektronischen Umschalter mit einem Eingang und zwei Ausgängen bzw. mit zwei Eingängen und einem Ausgang unter Verwendung von zwei in Emitterschaltung betriebenen Transistoren, an deren Eingangselektroden die Eingangssignale anliegen, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwei von einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle gespeiste Spannungsteiler, von denen der erste aus drei Widerständen besteht und fest mit der Gleichspannungsquelle verbunden ist und der zweite aus zwei Widerständen besteht und über einen Unterbrecherkontakt mit der Gleichspannungsquelle verbunden ist, an Elektronischer Umschalter

Anmelder:

CSF Compagnie Generale de Telegraphic Sans FiI, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Barckhaus,

Graf elf ing bei München, Maria-Eich-Str. 53;

DipL-Ing. M. Schlenk,

München 27, Beblostr. 5, Patentanwälte

Als Erfinder benannt:
Jacques Boivin, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 2. Mai 1963 (933 388)

2

welche die Transistoren derart angeschaltet sind, daß der Emitter des ersten Transistors mit dem Verbindungspunkt der beiden ersten Widerstände und die Basis des zweiten Transistors mit dem Verbindungspunkt der anderen beiden Widerstände des ersten Spannungsteilers, und die Basis des ersten Transistors, sowie der Emitter des zweiten Transistors mit dem zweiten Spannungsteiler jeweils über Widerstände verbunden sind und daß die Spannungsteiler so bemessen sind, daß jeweils der eine Transistor gesperrt und der andere leitend ist und sich die Leitf äbigkeitszustände der Transistoren beim Betätigen des Unterbrechers umkehren.

An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeutet
F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, das die Umschaltung des einen oder anderen von zwei Signalen auf einen gemeinsamen Übertragungskanal bei gleichzeitiger Verstärkung gestattet;

709 509/397

3 4

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, die Basis des Transistors Q 2 ein negativeres Potential das die Umschaltung eines einzigen Signals auf den bezüglich des Emitters dieses Transistors. Der Traneinen oder anderen von zwei Ausgängen bei gleich- sistorßl ist also gesperrt und die Leitfähigkeit der zeitiger Verstärkung gestattet. Strecke von A nach D (d. h. die Basis-Kollektor-

Die Schaltung nach der Fig. 1 weist zwei Tran- 5 strecke) ist außerordentlich gering. Der Transistor sistorenßl und β 2 in Emitterschaltung auf. Die Q 2 ist dagegen leitend, so daß das Signal B mit der umzuschaltenden Signale^ und B sind der Basis der durch den Transistor β2 gegebenen Stufenverstär-Transistoren ßl und Ql über Koppelkondensatoren kung verstärkt nach C übertragen wird.
Cl und Cl zugeführt. Die Kollektoren der beiden Wird der Punkt/? wiederum mit Bezugspotential

Transistoren sind im Punkt D vereinigt und mit der io verbunden, dann wird das Potential der Basis des gemeinsamen Last Ll verbunden. Die Induktivität Transistors Q1 über die Reihenschaltung der Wider- Ll, die gegenphasig an die Induktivität Ll ange- stände R 4 und RS für einen gegen seinen Emitter koppelt ist, ist an ihrem bezugspotentialfreien Ende negativeren Wert und das Potential des Emitters des über Koppelkondensatoren C 3 und C4 mit der Basis Transistors β 2 für einen gegen seine Basis negativeder beiden Transistoren β 1 und β 2 verbunden, 15 ren Wert festgelegt. Nunmehr ist der Transistor Q 2 wodurch eine Neutralisation der Transistoren erreicht gesperrt und im Gegensatz zum Durchgang des wird. Der Ausgang der Schaltung kann wahlweise Signals B nach dem Punkt D wird, weil der Tranfür eine niederohmige Impedanz an der Induktivität sistor β 1 leitend ist, nunmehr das Signal A nach Ll bei C und für eine hochohmige Impedanz an der dem Punkt C mit der durch den Transistor gegebenen Induktivität L1 bei D vorgesehen sein. 20 Stufenverstärkung verstärkt übertragen.

Wie die dargestellten Anschlüsse für die Gleich- Die Transistoren β 1 und β 2 finden sich in der

stromeinspeisung der beiden Transistoren, die hier Schaltung nach der Fig. 2 wieder und sind vom vom pnp-Typ sind (aber selbstverständlich auch vom Gleichstrom in der gleichen Weise gespeist wie bei npn-Typ sein können, wenn ihre Kollektoren an den der Schaltung nach der Fig. 1. Abweichend von positiven Anschluß der Speisequelle angeschlossen 25 der F i g. 1 sind hier jedoch verschiedene Ausgangswerden), zeigen, sind die Transistoren mit ihrem KoI- kreise vorgesehen, von denen der durch die Induklektor über die Induktivität H mit dem Bezugs- tivitätenL3 und LS gebildete Ausgangskreis dem potential der Schaltung, d.h., mit dem negativen Transistor β 1 und der durch die Induktivitäten L 4 Anschluß, verbunden. und L 6 gebildete Ausgangskreis dem Transistor β 2

Zwischen den beiden Anschlüssen Pl und P 2 30 zugeordnet sind. Dabei üben die Induktivitäten L 3 (= Bezugspotential) der Speisequelle sind eine erste und L,5 hinsichtlich des Transistors β 1 und die InGruppe von WiderständenRI₁ R2 und R3 in Serie duktivitätenL4 und L6 hinsichtlich des Transistors fest und eine zweite Gruppe von Widerständen R 4 β 2 die gleiche Funktion aus, wie die Induktivitäten und R 5 in Serie dann angeschaltet, wenn der Unter- Ll und L 2 hinsichtlich der Transistoren β 1 und β 2 brecherE zwischen dem Widerstand i? 5 und dem 35 nach der Fig. 1. Die InduktivitätenL5 und L6 Anschluß P 2 geschlossen ist. Der Widerstand R 6, dienen in Verbindung mit den Koppelkondensatoren der zwischen der Basis des Transistors ßl und dem C3 und CA entsprechend der Fig. 1 zur Neutrali-Verbindungspunkt der Widerstände R 4 und RS an- sation der Transistoren Q1 und Q 2.
geordnet ist, legt das Gleichpotential für die Basis Die Schaltung dient zur Umschaltung eines einzigen

dieses Transistors fest. Der Kondensator C 5, der 40 Signals G von einem auf den anderen der beiden zwischen diesem gemeinsamen Verbindungspunkt Ausgänge L 3, L 5 und LA, L 6. Die Transistoren, und dem Bezugspotential angeschaltet ist, dient zur deren Basis das zu verstärkende Signal über die Entkopplung der Basis für die Frequenz des zu Koppelkondensatoren C9 und ClO zugeführt wird, schaltenden Signals^i. Der WiderstandR8, der zwi- sind wie bei der Schaltung nach der Fig. 1 in sehen dem gemeinsamen Verbindungspunkt der 45 Emitter-Basis geschaltet. Die Wirkungsweise der Widerstände 2? 1 und R2 und dem Emitter des Tran- Schaltung bezüglich der in Abhängigkeit der Stellung sistors ßl angeordnet ist, hat die Aufgabe, den Strom des Unterbrechers E wechselseitig durchverbundenen dieses Transistors zu begrenzen. Der Kondensator Ausgänge ist die gleiche wie bei der Schaltung nach C 7 zwischen dem Emitter und dem Bezugspatential der Fig. 1. Das: Signal G wird im Transistor β 1 dient zur Entkopplung der Frequenz des Signals A. 50 oder im Transistor β2 verstärkt und zum einen oder Der Widerstand R 7 zwischen dem gemeinsamen anderen der beiden Ausgangskreise mit den Induk-Verbindungspunkt der WiderständeR2 und R3 und tivitätenL3, L5 und L4, L6 übertragen,
der Basis des Transistors ß2, der Widerstand R9 Die Entkopplung eines Schaltweges hinsichtlich

zwischen dem gemeinsamen Verbindungspunkt der des anderen ist bei den beschriebenen Ausführungs-Widerstände R 4 und R S und dem Emitter des Tran- 55 beispielen im einen wie im anderen Fall mehr als sistors β2 und die Kondensatoren C6 und C8 zwi- 80 dB.

sehen dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Mit den beiden Transistoren Q1 und β 2 und der

WiderständeJ?2, R3, RI und dem Emitter des erläuterten Art ihrer Speisung lassen sich noch Transistors β 2 haben hinsichtlich des Transistors β 2 weitere Umschaltkombinationen verwirklichen,
die gleiche Funktion wie die Widerstände f? 6 und 60 Beispielsweise sei angenommen, daß die Schaltung R8, sowie die Kondensatoren C5 und Cl hinsieht- zur Umschaltung von zwei Signalen nach Art der lieh des TransistorsQ1. Signaled und B auf zwei Schaltwegen dienen soll.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Hierzu ist es ausreichend, die Schaltung nach der Sobald der Unterbrecher E öffnet, d. h. wenn der F i g. 1 unter Aufhebung der Verbindung der KoI-Punkt Z? nicht mehr auf Bezugspotential liegt, erhält 65 lektoren der Transistoren β 1 und β 2 im Punkt D der Emitter des Transistors β 1 bezüglich seiner zu verwenden, d. h. es braucht lediglich von den Basis über die Reihenschaltung aus den Wider- Ausgangskreisen nach der Fig. 2 Gebrauch gemacht ständen R1, R 2 und A3 ein negatives Potential und zu werden. Abhängig von der Stellung des Um-

schalters E kann dann, sei es das Signal A zu einem ersten Ausgang, sei es das Signal B zu einem zweiten Ausgang hin, übertragen werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, s denen hierbei lediglich der Charakter von Ausführungsbeispielen zukommt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektronischer Umschalter mit einem Eingang und zwei Ausgängen bzw. mit zwei Eingängen und einem Ausgang unter Verwendung von zwei in Emitterschaltung betriebenen Transistoren, an deren Eingangselektroden die Eingangssignale anliegen, gekennzeichnet durch zwei von einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle gespeiste Spannungsteiler, von denen der erste aus drei Widerständen (2? 1,R 2, R 3) besteht und fest mit der Gleichspannungsquelle verbunden ist und der zweite aus zwei Widerständen (R4, R5) besteht und über einen Unterbrecherkontakt mit der Gleichspannungsquelle verbunden ist, an welche die Transistoren derart angeschaltet sind, daß der Emitter des ersten Transistors mit dem Verbindungspunkt der beiden ersten Widerstände (Al, R2) und die Basis des zweiten Transistors mit dem Verbindungspunkt der anderen beiden Widerstände (R 2, R 3) des ersten Spannungsteilers, und die Basis des ersten Transistors, sowie der Emitter des zweiten Transistors mit dem zweiten Spannungsteiler jeweils über Widerstände verbunden sind und daß die Spannungsteiler so bemessen sind, daß jeweils der eine Transistor gesperrt und der andere leitend ist und sich die Leitfähigkeitszustände der Transistoren beim Betätigen des Unterbrechers umkehren.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 883 932;
   deutsche Auslegeschrift Nr. 1016 753.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   709 509/397 2.67

   ι Bundesdruckerei Berlin