DE1295644B - Neutralisationsschaltung zur Vermeidung von Kopplungen zwischen den Kollektoren und Emittern von Schalttransistoren - Google Patents

Description

• In TF-Koppelfeldern muß Durchschalten von Vierdraht-Verbindungen nach Art von Kreuzschienenverteilern treten an den die Schienen verbindenden elektronischen Koppelelementen, welche Aus-Ein-Schaltvorrichtungen bilden, im gesperrten Zustand unerwünschte Kopplungen zwischen Schienen auf, die voneinander getrennt sein sollen. Insbesondere bei der Bildung der Schaltelemente aus je zwei Transistoren, deren Aus- oder Einschaltung durch das Anlegen von entsprechenden Gleichspannungen an die miteinander verbundenen Basen der beiden Transistoren erfolgt, treten im gesperrten Zustand zwischen den mit je einer der beiden Eingangsklemmen verbundenen Emittern und den zugeordneten, mit je einer der beiden Ausgangsklemmen der Schaltvorrichtung verbundenen Kollektoren der Transistoren Kopplungen auf, welche einen unzulässig hohen Signalpegel auf den Schienen ergeben, die nicht signalführend sein sollen. Diese Kopplung zwischen dem Kollektor und dem Emitter eines jeden zur Ein-Aus-Schaltung verwendeten gesperrten Transistors kann durch folgende, in der F i g.1 der Zeichnung dargestellte Ersatzschaltung erklärt werden. Es besteht eine Kapazität Cee direkt zwischen dem Kollektor 801 und dem Emitter 802, welche durch den Kondensator 804 dargestellt ist. Parallel dazu liegt ein T-Glied, dessen Längsglied-Kapazitäten aus der Kapazität Ces zwischen dem Kollektor 801 und der Basis 803 und der Kapazität Ceb zwischen dem Emitter 802 und der Basis 803 bestehen. Die entsprechenden, in das Ersatzbild eingezeichneten Kondensatoren sind mit 805 und 806 bezeichnet. Das zwischen diesen beiden Kapazitäten angesetzte ohmsche Querglied 807 ist durch den Basisbahnwiderstand Rbb der Basis 803 gebildet. Dieses T-Glied sowie die Kapazität Cee ergeben Kopplungen, deren Komponenten um annähernd 90° phasenverschoben sind. Diesen Kopplungen kann mittels des Neutralisationsprinzips im Sinne einer Kompensation entgegengewirkt werden, wobei eine nach beiden Komponenten abgleichbare, möglichst einfache Ersatzschaltung zu suchen ist, deren Abgleich unter Verwendung von Kondensatoren und Widerständen mit günstigem Regelbereich möglich ist.
• Erfindungsgemäß wird hierzu zwischen den Emitter des einen Transistors und den Kollektor des anderen Transistors der aus zwei in Serie geschalteten Kapazitäten Cl, C2 bestehende Längszweig mindestens eines T-Gliedes gelegt, dessen von dem Verbindungspunkt der in Serie geschalteten Kapazitäten Cl, C2 zur Bezugsleitung geführter Querzweig einen Abgleichwiderstand R oder bzw. und eine Abgleichkapazität Ck enthält, mit deren Hilfe die Kopplung, die gemäß dem Ersatzschaltbild für die gesperrten Transistoren aus der Kapazität Cee zwischen Kollektor und Emitter sowie aus dem parallel dazu liegenden, aus den Längsglied-Kapazitäten Qb, Ceb zwischen Kollektor und Basis bzw. Emitter und Basis und dem Querglied-Eingangswiderstand Rbb der Basis gebildeten T-Glied besteht, komponentenweise neutralisierbar ist.
• Ein Beispiel für die Durchführung dieses Neutralisationsprinzips ist in F i g. 2 dargestellt. Die erfindungsgemäße Neutralisationsschaltung besteht in diesem Fall aus zwei zwischen dem Kollektor 808 des einen Transistors und dem Emitter 809 des anderen Transistors liegenden T-Gliedern, von welchen eines nur aus Kondensatoren und das andere aus zwei Kondensatoren und einem ohmschen Querglied besteht. Dementsprechend ist das erste dieser T-Glieder aus Längsglied-Kondensatoren 810 und 811 mit den Kapazitäten C,' und C2 gebildet, denen als Querglied der gegen die Bezugsleitung geschaltete Kondensator 814 mit der Kapazität Ck zugeordnet ist. Das zweite T-Glied ist aus den Kondensatoren 812 und 813 mit den Kapazitäten Cl" und C2" im Längszweig und aus dem ohmschen Widerstand 815 mit dem Wert R im Querzweig gebildet, wobei 815 ebenfalls mit einem Pol an die Bezugsleitung gelegt ist. Der Kondensator 814 und der Widerstand 815 sind für den getrennten Abgleich der beiden Kopplungskomponenten eingerichtet und weisen dementsprechende Regelbereiche auf.
• Eine noch einfachere Neutralisationsschaltung ist in F i g. 3 dargelegt. Sie umfaßt nur ein zwischen dem Kollektor 809 des Transistors 112 und dem Emitter 808 des Transistors 113 angeordnetes T-Glied, dessen Längszweig aus den in Serie geschalteten Kondensatoren 816 und 817 mit den Kapazitäten Cl, C2 und dessen Querglied aus der Serienschaltung des Abgleichwiderstandes 818 mit dem Wert R und des Abgleichkondensators 819 mit der Kapazität Ck besteht, wobei zur Ermöglichung der komponentenweisen Neutralisation die Beziehungen für die Wahl der Schaltelemente 816 bis 819 im Hinblick auf die Kreisfrequenz c) der zu sperrenden oder durchzulassenden Signale gelten. Die Kreisfrequenz c) wird dabei entsprechend den Trägerfrequenzen im TF-Bereich von 12 bis 552 kHz gewählt, welche mittels eines TF-Koppelfeldes zum elektrischen Durchschalten von Vierdraht-Verbindungen nach Art eines Kreuzschienenverteilers übertragen werden, wobei C, 1 pF, C2 .. 2,7 pF, Ck = 10 bis 70 pF und R = 0,$ bis 4 kOhm beträgt. Diese Abstimmungsbereiche von R und Ck genügen in der Praxis für die Erzielung einer befriedigenden Neutralisationswirkung. Es kann selbstverständlich die Reihenfolge von Kondensator und Widerstand im Querglied (818 und 819) vertauscht werden, wobei der Kondensator 819 mit der Kapazität Ck an das von den Kondensatoren 816 und 817 gebildete Längsglied und der Widerstand 818 mit dem Widerstandswert R an die Bezugsleitung anschließt. Ebensogut kann der Kondensator 817 an Stelle des in F i g. 3 gezeigten Anschlußpunktes an den Emitter 823 des Transistors 112 und der Kondensator 816 an den Kollektor 824 des Transistors 113 angeschlossen werden.
• Die Transistoren 112 und 113 bilden die ein- bzw. ausschaltbaren Koppelelemente zwischen der dargestellten Schiene für die ankommenden Signale, deren symmetrisch geschaltete Leiter 101 und 102 mit je einem Emitter 808, 823 der Transistoren vom npn-Typ verbunden sind. Die Kollektoren 809, 824 der Transistoren 112 und 113 sind mit je einem der beiden Leiter 191 und 192 der Schiene für die abgehenden Signale verbunden, die nach Belieben mit der zuerst genannten Schiene koppelbar oder von dieser abtrennbar ist. Die Aus- oder Einschaltung dieser Koppelstufen erfolgt durch das Anlegen von entsprechenden Gleichspannungen an die miteinander verbundenen Basen der beiden Transistoren 112 und 113. Diese Spannungen werden über die aus dem Widerstand 822 und den Kondensatoren 820 und 821 bestehende Siebschaltung den Basen der Transistoren zugeleitet. Die Anordnung der Transistoren entspricht einer Gegentaktanordnung. Diese Anordnung erweist sich als notwendig, weil sich dadurch das Anlegen einer Vorspannung vermeiden läßt. Die Transistoren vermögen daher im eingeschalteten leitenden Zustand jeweils nur eine, und zwar dieselbe Stromrichtung durchzulassen, weshalb am Eingang der Schiene für die ankommenden Signale an deren Leiter 101, 102 ein Eingangs-Symmetrietransformator oder bzw. und ein Gegentakt-Eingangsverstärker als Eingangsnetzwerk 700 angeordnet ist. Ebenso ist der Schiene für die abgehenden Signale mit den Leitern 191, 192 ein für den Gegentaktbetrieb symmetrisch aufgebauter Ausgangsübertrager und bzw. oder ein ebensolcher Verstärker zugeordnet, der in dem Ausgangsnetzwerk 900 enthalten ist.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Neutralisationsschaltung zur Vermeidung von Kopplungen zwischen den Kollektoren und Emittern von zwei gesperrten, eine elektronische Aus-Ein-Schaltvorrichtung bildenden Transistoren, deren Emitter mit je einer der beiden Eingangsklemmen und deren Kollektoren mit je einer der beiden Ausgangsklemmen der Schaltvorrichtung verbunden sind, wobei die Aus- oder Einschaltung durch das Anlegen von entsprechenden Gleichspannungen an die miteinander verbundenen Basen der beiden Transistoren erfolgt, d a d u r c h gekennzeichnet, daß zwischen den Emitter des einen Transistors und den Kollektor des anderen Transistors der aus zwei in Serie geschalteten Kapazitäten Cl, C2 bestehende Längszweig mindestens eines T-Gliedes gelegt ist, dessen von dem Verbindungspunkt der in Serie geschalteten Kapazitäten Cl, C2 zur Bezugsleitung geführter Querzweig einen Abgleichwiderstand R oder bzw. und eine Abgleichkapazität Cx enthält, mit deren Hilfe die Kopplung, die gemäß dem Ersatzschaltbild für die gesperrten Transistoren aus der Kapazität Cee zwischen Kollektor und Emitter sowie aus dem parallel dazu liegenden, aus den Längsglied-Kapazitäten Qb, Ceb zwischen Kollektor und Basis bzw. Emitter und Basis und dem Querglied-Eingangswiderstand Rbb der Basis gebildeten T-Glied besteht, komponentenweise neutralisierbar ist.
2. 2. Neutralisationsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein T-Glied vorgesehen ist, dessen Längszweig aus den in Serie geschalteten Kondensatoren (816, 817) mit den Kapazitäten Cl, C2 und dessen Querglied aus der Serienschaltung des Abgleichwiderstandes (818) mit dem Wert R und des Abgleichkondensators (819) mit der Kapazität Cx besteht, wobei zur Ermöglichung der komponentenweisen Neutralisation die Beziehungen für die Wahl der Schaltelemente (816 bis 819) im Hinblick auf die Kreisfrequenz co der zu sperrenden oder durchzulassenden Signale gelten.
3. 3. Neutralisationsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisfrequenz co entsprechend den Trägerfrequenzen im TF-Bereich von 12 bis 552 kHz gewählt ist, welche mittels eines TF-Koppelfeldes zum Durchschalten von Vierdraht-Verbindungen nach Art eines Kreuzschienenverteilers übertragen werden, wobei Cl 1 pF, C2 #e 2,7 pF, Cx = 10 bis 70 pF und R = 0,8 bis 4 kOhm beträgt.