DE1291365B - Schaltungsanordnung zur Verstaerkung von Rechteckimpulsen geringer Amplitude - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- nungsquelle, deren negative Klemme 3 geerdet ist, anordnung zur Verstärkung von Reckteckimpulsen verbunden. Die 'Kathode dieser Röhre ist einerseits geringer Amplitude, die eine mit wenigstens einem ' über die Ausgangsimpedanz 4 mit Erde und anderer-Steuergitter versehene. Ausgangsröhre enthält, deren seits über einen Rückkopplungskreis 5 mit dem Anode mit der positiven Klemme einer Spanmmgs- 5 Steuergitter verbunden. Der Rückkopplungskreis 5 quelle mit geerdeter negativer Klemme verbunden ist enthält ein nichtreaktives Element 9, das einen Teil und deren Kathode einerseits über eine Ausgangs- eines aus den Teilen 6, 7, 8, 9 und 10 bestehenden impedanz mit Erde und andererseits mit dem Steuer- Spannungsteilers bildet. Dieser Spannungsteiler ist gitter über einen Rückkopplungskreis verbunden ist, zwischen der genannten positiven Spannungsklemme 2 der ein nichtreaktives Element enthält, das einen Teil io und der negativen Klemme 11 einer Spannungsquelle, eines Spannungsteilers bildet, der zwischen der ge- deren positive Klemme gleichfalls bei 3 geerdet ist, annannten positiven Spannungsklemme und der nega- gebracht. Über das genannte nichtreaktive Element 9 tiven Klemme einer anderen Spannungsquelle mit ge- tritt nun eine Spannung auf, welche die Ausgangserdeter positiver Klemme angeordnet ist, wobei über röhre 1 in der Ruhelage sperrt. Das Schirmgitter der dem nichtreaktiven Element eine Spannung auftritt, 15 Röhre 1 ist mit einer Anzapfung 12 des Spannungsweiche die Ausgangsröhre in der Ruhelage sperrt, teilers 6 bis 10 verbunden. Die Schaltungsanordnung während ferner eine von den genannten Rechteck- ist ferner mit einem Generator 13, der Rechteckimpulsen geringer Amplitude gesteuerte Schaltvor- impulse geringer Amplitude liefert, sowie auch mit richtung zum EntSperren der genannten Ausgangs- einer von diesen Rechteckimpulsen gesteuerten röhre vorgesehen ist. so elektronischen Schaltvorrichtung 14, die zum Ent-

Impulsverstärkerschalrungen dieser Art haben ver- sperren der Ausgangsröhre 1 dient, versehen,
schiedene Anwendungsgebiete, so werden sie z. B. Gemäß der Erfindung wird nun eine besonders

benutzt als Treiber zur Steuerung von Impulsgebern, günstige und durchaus vorteilhafte Impulsverstärkerwie diese in Hochvakuum-Radar-Pulsmodulatoren schaltung dadurch erhalten, daß die elektronische angewandt werden, während sie z. B. auch bei Radar- 25 Schaltvorrichtung 14 zwei in der Ruhelage gesperrte lageplanschirrnen verwendet werden zum kurzzeitigen elektronische Schaltelemente 15 bzw. 16 enthält, von Vergrößern der den Ablenkwicklungen einer solchen denen zumindest das zweite Schaltelement 16 aus Anordnung zugeführten Leistung beim Schreiben einem Transistor 17 besteht, während das nichtvon Markierungen gemäß dem Zeilensprung-Verfah- reaktive Element 9, unter Berücksichtigung der ren (Interface- und Interscan-Prinzip). Unter 30 Polarität, durch den Emitter-Kollektor-Kreis des »nichtreaktiven Elementen« sind Bauelemente zu ■ Transistors 17 überbrückt ist, und daß ferner das verstehen, beispielsweise Widerstände, Dioden oder erste elektronische Schaltelement 15 in einem Strom-Zenerdioden, bei denen die Beziehung zwischen kreis liegt, der den Emitter und die Basis des Tran-Strom und Spannung· durch eine Gleichung ersten sistors 17 enthält und der durch das erste Schaltoder höheren Grades ausdrückbar ist, die keine einer 35 element 15 in der Ruhelage unterbrochen und beim Phasenverschiebung entsprechenden Glieder ent- Empfang eines Reckteckimpulses des Generators 13 hält, d.h. bei denen eine reelle Übergangsfunktion für die Dauer eines solchen Impulses geschlossen ohne imaginären Anteil vorhanden ist. wird. Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungs-

Die Erfindung bezweckt, eine besonders günstige beispiel besteht das erste elektronische Schaltelement und vorteilhafte Ausführung einer Impulsverstärker- 40 15 aus einer Triode 18, deren Kathode über einen schaltung dieser Art zu schaffen. von einem Kondensator 19 überbrückten Widerstand

Gemäß der Erfindung ist eine Impulsverstärker- 20 eines zwischen den Klemmen 3 und 11 angeschaltung der obengenannten Art derart ausgeführt, brachten und von den Widerständen 20 und 21 gedaß die elektronische Schaltvorrichtung zwei in ihrer bildeten Spannungsteilers mit Erde gekoppelt ist. Ruhelage jeweils gesperrte elektronische Schalt- 45 Das Steuergitter der Triode ist einerseits über einen elemente enthält, von denen dem ersten die Recht- Widerstand 22 mit der negativen Spannungsklemme eckimpulse geringer Amplitude zugeleitet werden und 11 und andererseits über den Kopplungskondensator zumindest das zweite von einem Transistor gebildet 23 mit dem Ausgang des Generators 13 gekoppelt, ist, in dessen Emitter-Basis-Kreis das erste Schalt- Das zweite elektronische Schaltelement 16 besteht element liegt und durch dessen Emitter-Kollektor- 50 bei dem angegebenen Ausführungsbeispiel aus einem Kreis das nichtreaktive Element in der Weise über- PNP-Transistor 17, dessen Basis an die Anode der brückt ist, daß, wenn das erste Schaltelement den Triode 18 und dessen Kollektor an das mit dem Emitter-Basis-Kreis des Transistors beim Empfang Steuergitter der Ausgangsröhre 1 verbundene Ende eines Rechteckimpulses für die Dauer eines solchen 24 des nichtreaktiven Elements 9 "angeschlossen ist, Impulses schließt, das nichtreaktive Element durch 55 während der Emitter dieses Transistors an das mit den Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors kurz- der Kathode der Ausgangsröhre 1 verbundene Ende geschlossen wird. 25 des nichtreaktiven Elements 9 angeschlossen ist,

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird er- und zwar über den zwischen den Anzapfungen 25 reicht, daß der Scheitel der Ausgangsimpulse flach und 26 liegenden Teil 8 des Spannungsteilers 6 bis ist und die Vorderflanke besonders schnell ansteigt, 60 10. Der Teil 8 dieses Spannungsteilers ist dabei von während in der Ruhelage die Verlustleistung zu ver- einem Speicherkondensator 8' überbrückt,
nachlässigen ist. Die Teile 7, 8 und 9 dieses Spannungsteilers werr

Die Erfindung und ihre Vorteile werden an Hand den bei dem angegebenen Ausführungsbeispiel von eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles der Reihenschaltung einer Anzahl Zenerdioden genäher erläutert. 65 bildet, welche wegen ihrer günstigen Strom-Span-

In dieser Figur stellt 1 die Ausgangsröhre dar, die nungs-Kennlinie den Vorteil aufweisen, daß bei revon einer Pentode gebildet wird. Die Anode dieser lativ großen Schwenkungen des durch den Span-Röhre ist mit der positiven Klemme 2 einer Span- nungsteiler fließenden Stromes an den Anzapfungen

dieses Spannungsteilers nur relativ geringe Spannungsschwankungen auftreten. Die Reihenschaltung der Zenerdioden kann auch durch einen oder mehrere Widerstände ersetzt werden, die das nichtreaktive Element 9 bilden.

Die Wirkungsweise dieser Impulsverstärkerschaltung ist wie folgt:

Im Ruhezustand der Schaltung sind die beiden Röhren 1 und 18 sowie auch der Transistor 17 gesperrt, während die vom Spannungsteiler 6 bis 10 aufgenommene Leistung nur sehr gering ist. Wenn nun ein vom Generator 13 erzeugter positiver Rechteckimpuls geringer Amplitude dem Steuergitter der Röhre 18 zugeleitet wird, wird diese Röhre entsperrt, wodurch ein Stromkreis geschlossen wird, der von der positiven Spannungsklemme 2 über die Teile 6 und 7 des Spannungsteilers 6 bis 10 die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 17 und die Röhre 18 zu der geerdeten Spannungsklemme 3 führt. Sobald dieser Stromkreis geschlossen wird, fließt ein Strom über die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 17, und dies hat zur Folge, daß dieser Transistor in einen zweiten Stromkreis schließt, der von der positiven Spannungsklemme 2 über die Teile 6 und 7 des Spannungsteilers 6 bis 10 die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 17 und den Widerstand 10 zu der negativen Spannungsklemme 11 führt. Die sich zwischen den Anzapfungen 24 und 26 des Spannungsteilers 6 bis 10 befindende Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 17 weist dann nur noch einen sehr geringen Widerstand auf, und infolgedessen wird die Spannung am Steuergitter der Ausgangsröhre 1 annähernd gleich der Spannung an der Anzapfung 26 sein.

Diese Anzapfung 26 ist so gewählt, daß das Steuergitter der Ausgangsröhre 1 dabei ihrer Kathode gegenüber derart positiv wird, daß die Ausgangsröhre Gitterstrom zieht und deshalb nur noch einen geringen inneren Widerstand aufweist. Sobald die Röhre 1 in dieser Weise entsperrt ist, fließt durch die in der Kathodenleitung aufgenommene Ausgangsimpedanz 4 ein sehr schnell an Stärke zunehmender Strom; demzufolge nimmt die Spannung an der Kathode entsprechend schnell zu. Die am Steuergitter und am Schirmgitter der Röhre 1 auftretenden Potentiale folgen dabei der Zunahme des Kathodenpotentials, weil die aus der Reihenschaltung von Zenerdioden bestehenden Teile des Spannungsteilers 6 bis 10 mit Hilfe der als Entkopplungswiderstände dienenden Spannungsteilerwiderstände 6 und 10 von den Spannungsklemmen 2 und 11 entkoppelt sind. Die sehr schnelle Zunahme der Kathodenspannung bedeutet selbstverständlich, daß die Vorderflanke der Ausgangsimpulse einen besonders steilen Verlauf hat. Nach sehr kurzer Zeit erreicht die Kathodenspannung ihren Höchstwert, welcher dann konstant bleibt, solange der Rechteckimpuls des Impulsgenerators 13 die Triode 18 in ihrer entsperrten Lage hält. Der Ausgangsimpuls hat deswegen einen völlig flachen Scheitel. Da die Anwendung von zeitabhängigen EIementen, wie Impulstransformatoren und impulsbildenden Netzwerken, bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung vermieden ist, wird der flache Verlauf des Scheitels des Ausgangsimpulses in keinerlei Weise durch die Dauer des Impulses beeinträchtigt. Wenn der dem Steuergitter der Triode 18 zugeleitete Rechteckimpuls vorüber ist, kehrt diese Röhre wieder in ihre Ruhelage zurück; demgemäß werden der genannte erste bzw. zweite Stromkreis, welche über die Emitter-Basis-Strecke bzw. - die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 17 führen, unterbrochen, während auch die Ausgangsröhre 1 in die gesperrte Lage zurückkehren wird. Das Zurückkehren der Ausgangsröhre in ihre ursprünglich gesperrte Lage kann dabei mit an sich bekannten Mitteln beschleunigt werden, so daß auch die Hinterflanke des Ausgangsimpulses einen steilen Verlauf hat.

Die mit der erfindungsgemäßen Impulsverstärkerschaltung erreichte sehr große Flankensteilheit ist auch der Tatsache zuzuschreiben, daß das erste elektronische Schaltelement (Triode 18) während seines entsperrten Zustandes nur einen geringen Strom zu führen braucht. Dieses Schaltelement kann deswegen von einer Röhre relativ geringer Leistung gebildet werden, die nur eine geringe parasitäre Eingangs- und Ausgangskapazität aufweist. Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Es kann darin nämlich das erste elektronische Schaltelement 15, das von der Triode 18 gebildet wird, ohne weiteres durch einen NPN-Transistor ersetzt werden. Auch ist es möglich, einen PNP-Transistor als erstes elektronisches Schaltelement zu benutzen, vorausgesetzt, daß der Transistor 17 dann durch einen Transistor des entgegengesetzten Typs ersetzt wird. Der Rechteckimpulsgenerator 13 muß in diesem Fall selbstverständlich negative Rechteckimpulse liefern.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Verstärkung von Rechteckimpulsen geringer Amplitude, die eine mit wenigstens einem Steuergitter versehene Ausgangselektronenröhre enthält, deren Anode mit der positiven Klemme einer Spannungsquelle mit geerdeter negativer Klemme verbunden ist und deren Kathode einerseits über eine Ausgangsimpedanz mit Erde und andererseits mit dem Steuergitter über einen Rückkopplungskreis verbunden ist, der ein nichtreaktives Element enthält, das einen Teil eines Spannungsteilers bildet, der zwischen der genannten positiven Spannungsklemme und der negativen Klemme einer anderen Spannungsquelle mit geerdeter positiver Klemme angeordnet ist, wobei über dem nichtreaktiven Element eine Spannung auftritt, welche die Ausgangsröhre in der Ruhelage sperrt, während ferner eine von den Rechteckimpulsen geringer Amplitude gesteuerte Schaltvorrichtung zum Entsperren der Ausgangsröhre vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltvorrichtung (14) zwei in ihrer Ruhelage jeweils gesperrte elektronische Schaltelemente (15, 16) enthält, von denen dem ersten (15) die Rechteckimpulse geringer Amplitude zugeleitet werden und zumindest das zweite (16) von einem Transistor (17) gebildet ist, in dessen Emitter-Basis-Kreis das erste Schaltelement (15) liegt und durch dessen Emitter-Kollektor-Kreis das nichtreaktive Element (9) in der Weise überbrückt ist, daß, wenn das erste Schaltelement (15) den Emitter-Basis-Kreis des Transistors (17) beim Empfang eines Rechteckimpulses für die Dauer eines solchen Impulses schließt, das nicht-

reaktive Element (9) durch den Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors (17) kurzgeschlossen wird.

2. Impulsverstärkerschaltung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste elektronische Schaltelement (15) aus einer mit zumindest einem Steuergitter versehenen Elektronenröhre (18) besteht, deren Kathode mit Erde gekoppelt ist, während das Steuergitter dieser Röhre (18) einerseits mit der negativen Spannungsklemme verbunden ist und andererseits den Eingang bildet, über den die Rechteckimpulse geringer Amplitude diesem Schaltelement zugeleitet werden, und daß das zweite Schaltelement (16) aus einem PNP-Transistor besteht, dessen Basis unmittelbar an die Anode der Elektronenröhre angeschlossen ist,

3, Impulsverstärkerschaltung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste

(15) und das zweite (16) elektronische Schaltelement von Transistoren von einander entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp gebildet sind,

4. Impulsverstärkerschaltung gemäß Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltelement (16) aus einem PNP-Transistor besteht und das mit der Kathode der Ausgangsröhre (1) verbundene Ende (25) des nichtreaktiven Elements (9) über einen von einem Speicherkondensator (8') überbrückten Teil (8) des Spannungsteilers (6 bis 10) mit dem Emitter des Transistors (17) gekoppelt ist.

5, Impulsverstärkerschaltung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (6 bis 10) die Reihenschaltung einer Anzahl Zenerdioden enthält, und daß das nichtreaktive Element (9) von einer oder mehreren dieser Zenerdioden gebildetist.

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