DE1263831B - Elektronischer Schalter, bei welchem als Umschaltorgan eine Diodenbruecke dient - Google Patents

Description

• Elektronischer Schalter, bei welchem als Umschaltorgan eine Diodenbrücke dient Die Erfindung befaßt sich mit einem elektronischen Schalter, bei welchem als Umschaltorgan eine Diodenbrücke dient, die über Vorwidergtände symmetrisch gespeist wird und über entsprechend gepolte Dioden symmetrische Steuerspannungen erhält; wobei das Eingangssignal in der Brücke mit der Speisespannung überlagert wird.
• In der F i g. 1 ist eine bekannte Schaltung dieser Art dargestellt. Sie besteht aus einer Diodenbrücke B, welche aus den vier Dioden Dl, D2, D3 und D4 gebildet wird. Mit Wl, ist die Amplitude des an der Brücke anliegenden Eingangssignals bezeichnet. RA stellt den Abschlußwiderstand dar. Eber die beiden Dioden DS und D(, werden die symmetrischen Steuerspannungen + US bzw. - US zugeführt. Die Brücke wird symmetrisch gespeist über die beiden Vorwiderstände RX.
• Ferner ist bereits eine Schaltung bekanntgeworden, die zur Erzielung eines möglichst großen Verhältnisses von Sperrdämpfung zu Durchlaßdämpfung ebenfalls eine mit der F i g. 1 vergleichbare Diodenbrücke aufweist. Hierbei sind an den Verbindungspunkten des Widerstandes RX mit der Brücke komplementäre Steuertransistoren angeschaltet, um während des Ausschaltzustandes des Diodengatters zwischen den Anschaltpunkten und Erde niedrige Impedanzen zu erzeugen. Diese Schaltung (deutsche Auslegeschrift 1 185 220) hat den Nachteil, daß man keine sehr kurzen Schaltzeiten erzielen kann und große Gleichvorspannungen für das Diodengatter benötigt.
• Ziel der Erfindung ist es, die eingangs erwähnte Schaltung so auszubilden, daß man nur niedrige Speisespannungen benötigt, eine sehr kurze Schaltzeit bekommt und eine kleine Durchgangsdämpfung bei gleichzeitig großer Sperrdämpfung erzielt. Außerdem soll der Reflexionsfaktor der Schaltung möglichst niedrig sein, damit der Schalter für den Einbau in kommerzielle Geräte geeignet ist.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß bei der eingangs erwähnten Schaltung jeder Vorwiderstand durch eine stromgegengekoppelte Transistorstufe in Emitterschaltung gebildet wird und daß an den Anschlußpunkten der Transistorstufen an die Diodenbrücke jeweils eine weitere entsprechend gepolte Diode angeschlossen ist.
• An Hand der F i g. 2 soll dies noch näher erläutert werden. Die Diodenbrücke, bestehend aus den vier Dioden D,, D2, 1)3, D4, ist mit B bezeichnet. Sie wird gleichstromnlaßig gespeist von den beiden symnietrischen Spannungen + CI und - U. Diese gelangen über Vorwiderstände R., an die Brücke, wobei diese Vorwidel;stände durch stroingegcngckoppelte Transistoren Trl, Tr2 mit den zugehörigen Widerständen R1, R2, R3 bzw. R4, R5, R6 gebildet werden. Die Diodenbrücke B ist durchlässig, wenn die beiden Steuerspannungen den Wert - US 'und + US haben. Die Dioden DS und D6 sind dann gesperrt. Die erforderliche Speisespannung U der Brücke hängt nach Gleichung (1) wie folgt von der Amplitude 2C,; des Eingangssignals ab. Ist Gleichung (1) erfüllt, dann sind die vier Dioden Dl bis D4 der Brücke leitend. In jeder Diode setzt sich der Strom aus zwei Komponenten zusammen: a) aus dem Teilstrom, hervorgerufen durch die Speisespannung U, und b) aus dem Teilstrom, hervorgerufen durch die Spannung 2I,; des Eingangssignals.
• Die Verstärkung V des Brückenschalters ist gegeben durch folgende Beziehung: Eine kleine Durchgangsdämpfung des Schalters fordert V :z- 1, also wechselstrommäßig R" < R,, < R,,. Gleichung (1) verlangt gleichstrommäßig bei kleiner Speisespannung aber R., << R,,. Mit R,, ist der Abschlußwiderstand der Brücke bezeichnet, der sehr niederohinig sein kann (z. B. %5 <_2). Diese Forderungen werden dadurch realisiert, daß an Stelle des Widerstandes R_, (F i g. 1) die beiden Transistorstufen Tr l und Tr2 (F i g. 2) eingeriigt werden. Mit Hilfe einer kleinen Speisespannung ist es so rpöglich, durch diese stromgegengekoppelten Transistoren in Emitterschaltung einen hohen Widerstand zu erzeugen.
• Auf Grund dieser Tatsache ergibt sich weiter, daß der Eingangswiderstand des dargestellten Diodenschalters in Reihe mit dem Widerstand RA im durchgeschalteten Zustand annähernd gleich dem Abschlußwiderstand RA ist, so daß auch der Reflexionsfaktor der Schaltung klein bleibt.
• Eine weitere Verbesserung des Diodenschalters hinsichtlich der Sperrdämpfung wird durch die beiden Dioden D 7 und Ds bewirkt, die an den Anschlußpunkten der Transistorstufen mit der Diodenbrücke angeschaltet sind und gegen Masse liegen. Dies erklärt sich dadurch, daß der Querwiderstand der Diodenbrücke im gesperrten Zustand nur noch durch den Diodenwiderstand gebildet wird.
• Ein gemäß der Erfindung aufgebauter elektronischer Schalter ist ganz besonders geeignet zur Verwendung in Richtfunkanlagen, bei denen bei Ausfall eines Kanals eine so rasche Umschaltung auf den bereitgestellten Reservekanal vorgenommen werden muß, daß selbst bei der Ubertragung von Telegraphiezeichen keine nachteilige Unterbrechung des Nachrichtenflusses auftritt, da die erzielbaren Schaltzeiten kleiner als 100 Nanosekunden sind. Ferner kann man zwei der in der F i g. 2 dargestellten Schaltungen zum Aufbau eines elektronischen Umschalters zusammensetzen.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Elektronischer Schalter; bei welchem als Umschaltorgan eine Diodenbrücke dient, die über Vorwiderstände symmetrisch gespeist wird und über entsprechend gepolte Dioden symmetrische Steuerspannungen erhält, wobei das Eingangssignal in der Brücke mit der Speisespannung überlagertwird,dadurch gekennzeichn e t, daß jeder Vorwiderstand durch eine stromgegengekoppelte Transistorstufe in Emitterschaltung gebildet wird und daß an den Anschlußpunkten der Transistorstufen an die Diodenbrücke jeweils eine weitere derart gepolte Diode angeschlossen ist, - daß die Sperrdämpfung -des Schalters erhöht wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von zwei gleichen Schaltern ein elektronischer Umschalter gebildet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 185 220.