DE1424748A1 - Verstaerker - Google Patents

Description

3713-62/Dr.Sd/Ro. BCA 51,488 -convention date; December 22, 1961

Radio Corporation of America, Kew York, Ji. ϊ. / U.S.A. Verstärker.

Die Erfindung besiebt sieb auf eine Schaltungsanordnung, die eur Verstärkung und aur Umwandlung eines von einer fotoeapfindliohen Vorrichtung gewonnenen Ausgangseignals in digitale Signale bestimmt ist.

Fotoeepfindliobe £inrichtungen werden in digitalen HeohenBasoblnen, beispielsweise als Transduktoren eur Ablesung Ton Informationsinhalten, die als Perforationen auf Karten, Papierstreifen u.dgl. enthalten sind. Biese Vorrichtungen wer» den auch ala MeSeleaente in autonatisohen Ableseeinriohtungen benutst, bei weloben der Inforaationsinbalt als Sprache und/ oder in ior» von Symbolen gegebenenfalls auch in kodierter form gedruckt oder anderweitig sichtbar auf einem Aufeeichnungs-

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medium festgehalten ist. Im allgemeinen wünscht man bei einer Ableseeinrichtung Ausgangseignale in digitaler Fora zu erhalten, d.h. Ausgangseignale die einen ersten Amplitudenwert annehmen, wenn Überhaupt eine Information vorhanden let und gemessen wird und die einen zweiten verschiedenen Aaplitudenwert annehmen, wenn keine Information gemessen wird. Sie Intensität des einer fotoempfindlichen Vorrichtung «ugeführten Lichtes kann von einer Information zur nächsten infolge von Schwankungen der Sichte des Druckes, der Größe der FerforationslÖOber und anderer Faktoren veränderlich sein. lie Intensität des einer fotoempfindlichen Vorrichtung zugeführten Lichtes kann ferner auch beim Fehlen einer Information zeitlich veränderlich sein. Im Falle einer perforierten Aufzeichnung können beispielsweise die zuletzt erwähnten Schwankungen von Ungleichmäßigkeiten in der Dioke oder der Farbe des Aufzeichnungsträgers herrühren. Es können auch Olfleoke oder Schmutzflecke auf dem Aufzeichnungeträger vorhanden sein, die ihre Ursache in einer wiederholten Benutzung haben. Diese letzteren Schwankungen der Lichtintensität stellen unerwünschte Lichtsignale dar und können als ^MLichtrauschen^H bezeichnet werden.

Ein bei lichtempfindlichen Veratärkersohaltungen häufig auftretendes Problem besteht darin, daß das Aufzeichnungsmedium in einer Lage angehalten werden kann, In welchem die lichtempfindliche Vorrichtung eine maximale Belichtung für eine

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lang« Zeitdauer erhält. Wenn eine Hfeohselstromkopplung in der betreffenden Schaltung verwendet wird« kann die ganze Schaltungsanordnung durch eine unerwünschte Aufladung oder Entladung der Kopplungakondenaatoren ^Hveretopft^H werden und die Schaltungsanordnung kann dann möglicherweise den Beginn der nachfolgenden und wieder auf einea bewegten Aufzeichnungsträger auftuieiohnenden Signale nicht wiedergeben. Das Problee der sogenannten Verstopfung kann bei Geräten nur Ablesung gedruckter Inforaatloneinhalte auftreter, wenn der Aufzeichnungsträger in einer solchen Lage stillgesetzt wird, in weloher eine Ablesung stattfinden kann. Ferner kann das Problem der sogenannten Verstopfung in jeder Bit Aeohselstromkopplung ausgerüsteten Schaltungsanordnung auftreten, die zum Empfang von Elngangesignalen einer ersten Dauer bestiamt let, wenn Signale nooh gröBerer Dauer den Elngangeklemnen dieser Schaltungsanordnung zugeführt werden.

Gemäß der Erfindung wird eine Schaltungsanordnung Torgeschalgen» welche diese Sachteile nicht besitzt, wenn ein Eingangssignal γόη ungewöhnlich langer Dauer ihren Eingangskleaaen zugeführt wird.

Kurz gesagt, enthält die Erfindung eine erste steuerbare Vorrichtung, weloher Eingangssignal zugeführt werden und eine zweite steuerbare Vorrichtung, die über eine Weohselstroa-

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η ο ο η π ■' f>

kopplung en dl« Ausg^ngSBtit· der ersterwähnten Vorrichtung angeschlossen ist. Biese Wes!iselstroakoppluisg enthält eisen Kondensator und Minen damit In Reise liegenden Glai@hrl@*:V«? ewisohen der Ausgan&aelektroäe der ersten Vorrichtung und der Steuerelektrode der swslten 7or richtung. Ein Vor spannung β »we ig ist an den Verbifidungspunkt des Kondensators und das öljichrichtere azigesehloss&n und liefert eins Spannung.« «reiche noraalerwsise die Vorspannung a*a aieiohriohters uakehrt. Die Heiße der Vorspannung wird gx^Ser gewählt als die Spsnauagsänderung, welcher an de ja ermahnten Verbindungspunkt bei tinea ■axinalen StSrsignal an der steuerelektrode der ersten Vorrichtung auftritt.

Ein swelter Gleichrioht ir kann in den Vorepannungsewei,^ eingeschaltet und so gepolt «e?d&ja, daß er des Qleiohspaänungs« niveau an dem erwähnten Verbindungepunkt sofort nach eines ungewöhnlich langen Eingangssignal schnell wieder herstellt, mo daß die Schaltungsanordnung sich nicht verstopfen kann. Wenn die Schaltung zusammen alt einem lichtempfindlichen Klenent verwendet wi^_f wird dieses letstere in den Steuerkreie der ersten steuerbares Vorrichtung eingeschaltet» nm die Vorspannung der ersten steuerbaren Vorrichtung ( Gängig von den empfangenen Lichtsigarlen «u beeinflussen.

6AD ο: ρ η Q U π ρ γ· ς C '

Pig. 1 ist ein« rereinfachte Darstellung eines Ablesesystem· für einen Lochstreifen.

Flg. 2 ist eine scheinst isohe Darstellung eines Verstärkers gemäß der Erfindung und

Fig. 3 seigt eine Reihe τοη Kurvenformen sur Erläuterung der Wirkungsweise des Verstärkers.

Der erfindungagemäße Verstärker eignet sich insbesondere zur Verstärkung der Ausgangsgröße einer fotoempfindlichen Vorrichtung. Die fotoenpfindliche Vorrichtung, die beispielsweise ein Fotoleiter oder eine Fotoselle sein kann, kann als Ausgangstransduktor an der Ableseatelle einer ,Auswerteeinrichtung für die Perforationen eines Lochstreifens benutst werden. Kine perspektivische leilanaicht eines derartigen Gerätea ist in Fig. 1 dargestellt.

In Flg. 1 transportieren swei Zaokenräder 10 und 12 einen Lochstreifen 14 an einer Ablesestelle 16 vorbei» wobei dieser Lochstreifen von einer nicht mit dargestellten Vorratsspule abläuft und auf eine ebenfalls nicht alt dargestellte Aufwickelspule aufgewickelt wird. Die Infornation iat auf dea Lochstreifen 14 in Fora von Perforationen 18 enthalten und jeder Buchstabe besteht aus einer senkrecht zur Längsrichtung des Lochstreifens 14 verlaufenden Lochreibe. In Fig. 1 iat ein uogenanntes Viereralphabet vorausgesetzt, durch wel-

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ones 16 verschieden· Buchstaben wiedergegeben werden können· In der Mitte des Lochstreifens 14 befindet sich eine Lochreih« 20 für die Zahn· der Zack«nrolle&. Auf diesen Zackenrollen 10 und 12 sind die Zähne mit 22 bezeichnet. Jede Perforationsreih· ist einem anderen Loch der mittleren Lochreih« 20 zugeordnet und dies« PerforationslSeher 20 können an der Ableseatelie 16 sur Erzeugung von laktgeberimpulsen benutzt werden.

Bis Ableseeinrichtung 16 enthält ein Gehäuse 24 für eine Lampe 28, die von einer äußeren. Spannungsquelle 50 srregt wird und deren Licht durch den Lochstreifen 14 hindurchfälit. Dieses Licht trifft in einem zweiten Gehäuse 26 auf eine Anzahl von. fotoempfindlichen Vorrichtungen 32 auf und. swar auf vier solche fotoesjpfindliche Vorrichtungen für das durch die Perforationalöeher 18 hindurchfallende Lioht und eine weitere Vorrichtung für das durch die Löcher 20 hindurchfallende Licht. Ea wird somit ein ganzer Buchstabe gleichzeitig abgelesen. Die Lage der Einheiten 24 und 26 kann gewiinschtenf&lls auch vertauscht werden.

Die Vorrichtungen 32 empfangen auch auSerhelb eines Per~ forationsloches eine gewisse Liohtmenge, da der Streifen 14 nioht vollkommen lichtundurchlässig ist. Diese durch den Streifen hindurchgehende geringe Lichtintensität kann als das niedrige Lichteingangeniveau betrachtet werden. Diese Lichtintensität kann infolge von Ungleichmäßigkeiten in der Dicke und in der

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Zusammensetzung des Streifens 14 ferner infolge von VersehiautBungen, ölfleoken und Staubepuren auf dem Streifen schwanken. Diese Schwankungen bewirken ein auch euflerhalfc der PerforationsIfJeher auftretendes Lichtrauschen. Ks ist erwünscht, dieses Lichtrau« sahen su unterdrtloken oder anderweitig von den Lichteignalen itt unterscheiden, welche die Vorrichtung 32 beim Vorbeilaufen eine· Perfοrationalοoneβ vor der Lampe 28 empfangt. Das im letzteren fall die Vorrichtung 32 reichende Licht ist viel intensiver und führt sä einer größeren Spannungaanderung, Strömende rung Oi ., _«rstandeiinderung der lichtempfindlichen Vorriohtung. Die·β höher· Liohtinteneität, welche als das höhere Liohteingangenlveau betrachtet werden kann, kann ebenfalle von jerforationelooh su Perfwrationelooh infolge ein·· Unterschiedes in der LochgrÖSe oder infolge anderer Faktoren achwanken. Kin derartige· Llohteignal höherer Intentsität muß aber eine größere Änderung an der Auegangaselt· einer fotoempfindlichen Vorrichtung 32 hervorrufen, als ein Lichtrauachsignal. Jede der Vorrichtungen 32 let an einem getrennten Verstärker 36 angeschlossen, von denen in Flg. 1 nur einer dargestellt ist.

Der erfindungsgemäSe Verstärker ist in Fig. 2 schei&atisch dargestellt. Der Sοhaltung nach Fig. 2 wird die Auegangegröße einer fotoempfindlichen Vorrichtung 32 zugeführt und die Schaltung liefert ihrerseits an ihrer Ausgangaeeite eine erste Ausgangeamplitude, wenn die Vorrichtung 32 sich nur von Licht der

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obenerwähnten geringen Intensität getroffen wird, wahrend eine zweite größere Ausgangsamplitude auftritt, wenn die Vorrichtung 32 durch ein Perforationaloch hindurch starker belichtet wird. Die Vorrichten-. 32 kann beispielsweise ein Fotoleiter aein, d.h. ein lichtempfindlicher veränderlicher Widerstand. Die lideretandsgröße der Vorrichtung 32 ändert sich umgekehrt mit seiner Be-Iichtun£3inten8itiit.

Die Schaltungsanordnung enthult eine erste llektronensteuervorrichtung 50 mit einer Steuerelektrode 52, einer gerneinean;en oder Mngangselektrode 54· und einer Ausgangselektrode 56. Die Vorrichtung 50 kann ein PNr-Transistor sein, der in Emitter-Folge schaltung betrieben wird. Dann ist die aaeiselektrode die Steuerelektrode 52, der Kollektor die geir, einsame elektrode 54 und der Lmitter die Aua^angaeiektroae 36. Zwischen dem imitter 56 und eine» punktfe3ten x-otentials ist ein Viderotand 58 eingeschaltet. Der Kollektor 54 ist unmittelbar an. die negative Klemme einer Vorapannungaquelle 6υ angeachloasen, deren positive Klemme geerdet iat. Jer Fotoleiter 32 und ein 'Widerstand 62 liegen zwischen Erde und dem negativen .el Jer batterie 60. I'ie Basiselektrode 52 ist an dis uG£sardete Xlsaime des Fotoleiters 32 angeschlossen. Die 3oannung· an der Aus._;angselektrode oder JSmitterelektrode 56 folgt de ζ Spanr.un^sverleuf an der Basiselektrode 52» da der 'Iranaistor in Emitter-Folgeschaltung arbeitet. Die Spannung an der 3asi3alektrode 5? ändert eich

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mit der Belichtung dee Fotoleiter*; 32, wobei jedoch, der Zusammenhang zwischen der Spannung und der Jelichtungsintensität inaerhalb .ein.ee größeren Bereichs nicht linear ist. Jedoch arbeitet der Transit" ^r 50 im wesentlichen stets wie ein linearer A-Yer-Btbrker.

Die Attsgangseeite dee Transistors 50 ist über eine. Wechsel-Btromkopplung an die £ingangsseite einer zweiten ilektroneneteuervorrichtung 68 angeschlosaen. Diese besteht in der Ausfuhrungsfor» nach fig. 2 aus einem !weiten Pfcf-Transistor. Der Xopplungszweig enthält einen Kondensator 70 und einen Gleichrichter 72 zwischen dem Emitter i>6 und der Steuerelektrode oder Basiselektrode 66. übt Gleichrichter 72, der eine Germaniumdiode oder eine Siliziumdiode sein kann, ist au gopolt, daä seine Duroälaüriohtun^ entgegengeeetzt dem Duroiilaüstrom zwischen der Basiselektrode 66 und dem Emitter 74 ν ex¹ lc; aft. Μ,ΐη Widerstand 78 und ein zweiter Gleichrichter 80 liegen parallel zueinander zwiechen einem Schaltungspunkt 82 und dem Yerbindungspunkt 84 des Kondensators 70 und der ersten Diode 72· Der zweite Gleichrichter 80, der ebenfalls eine Geri&aniuadiode oder eine Siliziumdiode sein kann ist so gepolt, dad seine Durchlaßrichtung den. Durohlaßetrom der ersten Diode 72 im Verbindungspankt 84 entgegen gerichtet ist.

Is Schaltungepunkt 62 wird eine positive Torspannung zugeführt. Diese könnt· von einer Batterie geliefert werden, welche

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sv.ieckea den 3cnaltun£,3i/uukt f:2 und Erde einzuschalten wäre. iiei der Äuufuhrungaforia nach Tig. 2 wird diine Vorspannung aber von einem Spannungsteiler ab&enoinir.ern, der eue den Widerständen 83 und 85 bestellt und zwischen Erde und des positiven iol einer batterie 38 liegt. Der eine Widerstand, beispielsweise der Widerstand 85 kann verstell bar gemacht werden, um die Vorspannung und den Schwellenwert dee Traneistore 68 einstellbar au machen. .Die veränderliche Vorspannung im Punkte 82 könnte auch mittels eines Widerstandes mit Schleifkontakt hergestellt werden· Me Spannung im Sciialtongspunkt 82 ist unabhängig von den änderungen des Eingangssignals praktisch konstant, wenn der Widerstand 78 gro3 gegenüber den Widerständen 83 und 85 ist.

Der 4weitd Transistor 68 arbeitet als Schalter, wie aus der nachfolgenden. Erklärung noch ersichtlich werden wird. Der Emitter 74 des jiranöi stora 68 liegt unmittelbar an der positiven ^leiMie der .Batterie 88. Zwischen der negativen Klemme der Batterie 60 und der Basiselektrode 66 liegt ein Widerstand 92 und zwischen der negativen Klemme der Batterie 60 und der jtollektoreloktrode 94 ein Widerstand 90. Die Klammerniode 96 ist mit ihrer Anode geerdet und mit ihrer Kathode mit dem Kollektor 94 verbunden. Die Ausgangsspannung kann an zwei Ausgangsklemmen 100 abgenommen werden, von denen di· eine geerdet ist und von denen die andere unmittelbar Kit dein Kollektor 92 und der

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Kathode der Rlaomerdiode 96 verbunden ist.

Der Widerstand dee Fotoleiters 32 ist hoch., wean die Belichtungsintensitut gering ist, und ist niedrig, wenn die Beliohtungsintensit«t hoch ist. Die Spannung an der Basiselektrode 52 ist entsprechend diesen beiden Betriebsbedingungen niedrig bzw. hoch. Die Spannung an der iauittorelektrode 56 folgt der Spannung an der Basiselektrode 52. Der Widerstand 62 wird so gewählt, da2 eine gewünschte hahaνorspannung an der Basiselektrode 52 auftritt.

Die Basiselektrode 66 ist mit der negativen klemme der Vorspannungsquelle 60 verbanden, so da3 der Transistor 68 leitet, wenn die üingangsdiod· 72 umgekehrt vorgespannt ist. Der Wideretand 92 wird so gewählt, daß im sogenannten voll eingeschalteten Zustand ein ausreichender Durohlaßstrom der Basiselektrode 66 zugeführt wird. Die Spannung an der Basiselektrode 66 ist dann nur schwach negativ gegenüber der Spannung am. emitter 74. Die Spannung am Sclial tongs punk t 82 ist weniger positiv als die Spannung am Emitter 74 und zwar wegen des Spannungsabfalls am Spannung» te il*ir*i4er a tand 85. Die .Viderstunäe 83 und 85 werden so gewühlt, dad die spannung im acnaltungapankt 82 negativ gegenüber der üpannang an der Basiselektrode 66 ist, wenn der Transietor 68 Strom führt und die eingangselektrode 72 gesperrt ist und zwar am einen Betrag, der ^leicn der Spannungsdifferenz zwischen der Basiselektrode 66 und dem Seoultungapunkt 82 ist.

R η 9 8 Π R ^/ Π 6 5 Λ

Diese Spannungsdifferenz kam entweder durch ..nderung des Uideretandea 83 oder des rider stände a 85 eingestellt werden. -Ls wird dabei ein Schwellenwert eingestellt, der überschritten werdan m\ii, bevor die Diode 12 strundurchlässig wird und den !Transistor 68 abschaltet.

Die Zeitkonstante aes Kondensators 70 und des Yii der standee 78 ist groß im Verbleien mit dei· tränke eines normalen Lichteiu- ^angsai^nalö. .Durch den Viiderataud 7b flieuri, aehr wenig Strom, wenn die öpam.ung an der Emitterelektrode 56 sich ändert. Im allgemeinen v.ird der .s-ondenaator 7'-' «uf einen ";ert aufgeladen, welcher gleich der Differenz zwischen den Ruhespannungen am Lv.A lter 56 und am Schalt\.nvspunV t i;4 ist. ^s sei beispielsweise iingeriynrjien, daß iie normale Ruheaparxnung aru emitter 56 -V Volt betrugt und da2 die i-yannxxa^ im Schaltun^^uni^t 82 (sowie iai Schaltan£jspunkt 64) +V. Volt betrafen tt^ge. Der Kondensator 70 vird dann normalerweise auf die Spannung (V.+V..) Volt aufgeladen. Es sei ferner angerorcEen, dai der meximale regel des Lichtrauschens an der Zingan^sseite des Potoleiters 32 eine Änderung der Spannung am Lmitter 56 um einen betrag Δν hervorrufen möge. Diese Spannungsänderung wird durch dsn Kondensator 70 auf den Schaltungspunkt 84 an der Anode der iiingangsdiode 12 übertragen und hebt die Spannung im Sch&ltungspunkt 64 auf (V,+AV) Volt an. Die Grö3en der ?iderstl-:nde 83 und 65 sind so

gewfehlt, da3 die Spannung V, im Schaltungspunkt 82 weniger

SAD

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positiv iet als (V^- AV), wobei V^ die Spannung an der Basiselektrode 66 bedeutet, wenn dar Tranaietor 63 voll eingeschaltet igt. Die Singangsdioie 72 bleibt t.-.lao gesperrt, wenn ein maximales 1 htrauachen ale iingangasignal auftritt und an den. Ausgangskleasnen 1OC macht aioh inf olgedoasen keine Spannungeänderung bemerkbar. 3ei starker Belichtung; des Fotoleiters, d.h. beim Vorbeilaufen eines rerior&tioneiochee «wischen der Lampe 28 und dem Fotoleiter 3? in Fif> 1 ärdert sioh die Spannung am iimitter 56 um AVy, d.h. um einen Betrag, welcher größer ist als AV. Die Spannunre.-inderang 4 J^ lot größer ala (▼ß-Vj) und iBacht die Diode 72 stromdurchläaaig. Die Diode 72 ist so gepolt, da3 ihr DurehlHßBtrom dem Durchic3strom der Basiselektrode 66 entgegengesetzt gerichtet ist. Der über den Widerstand vorher en die Basiselektrode 66 gelieferte Strom wird ttber die Diode 72 geleitet, so daß der Tranaistor 68 gesperrt wird. Di· Ausf&ngseeite des Transistors 68 wird durch die Klammerdiode 96 etwa an Erdpotential gebunden.

Im normalen Betrieb behalt der Kondensator 70 wegen der langen Zeitkonsttmtg eine annähernd konstante Ladung, wenn der Fotoleiter 32 belichtet wird. J5e kann Jedoch verkommen, da3 der Lochstreifen 14 in einer solchen Lage angehalten wird, da3 ein Pirforationslooh zwischen der Lampe 68 und einem der Fotoleiter 32 für eine verhHltnieinaSig lange Seit liegt. Di· Spannung des Bmitters 56 steigt dann in positiver Richtung und

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bleiot auf diesem hohen positiven Wert, solange der Loohstrei-? ν r. 14 ruht· Der Kondensator 70 entlädt sich von seinem normalen

Wert von (V +YJ V'oit aaf einen Tert, der gleich der Differenz e j

zwischen der Spannung im Schaltungapunkt 82 und der hohen Span-, nung am Emitter 56 ist. Υ,βηη der Loche «reifen 14 si oh wieder zu bewegen beginnt, muiä der Kondensator 70 aaf seinen normalen Spannunga.vert von (V_+'/₄) zurückkehren, iegen der langen Zeit-

^β «J

konstante des Kondensators 70 und des Widerstandes 78 wUrde jedoch die Schaltungsanordnung, sofern die iiode 80 fehlen würde, dabei zeitweise veratopft 3ein, so da 3 die fJcheltung auf dit ersten .Lichtimpulse nach dem Beginn der Bewegung des Lochstreifens 14 nicht ansprechen ward«. Die Diode 80'ist εο gepolt, daß sie eine schnelle 'Siederaufladung deo Kondensators 70 ermöglicht, so daß aicii die norcale Gleichspannung er. Schaltungapunkt 64 mit eintr sehr kleinen Verzögerung wieder einstellt·

Die beschriebene Schaltung läßt sich an Hand der Fig· 3» welche den Spannungaverlauf an veraohiedenen i^Jun;cten der Schaltung darstellt, noch leichter veratahsn. Dtr oberste Spannungeverlauf in Fig. 5 iet die Spannung an der Basiselektrode 52. Der zweite und dritte Spannungsverlauf in i'lg. 3 i3t die Spannung SM Sohaltungspunkt 84 und am Kollektor 941 sofern die Diode 80 fehlen w'lrde. Die vierte und fünfte Spannungskurve in i'ig· 3 bedeutet d<en Spannungverla*jf im Schaltungspunkt 84 und am Kollektor 941 wenn die Diode 80 in die Schaltungmanordnung ein-

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gebaut iat.

£β β·1 nunmehr dl« Wirkungeweiß· der Schaltung nach J?ig. bein Fehlen der Jiod· 80 betrachtet. Die bcriaxtunt kann so eingestellt werden, dad die Spannung an der üniitterölektroae 56 im Ruhezustand etwa -13 Volt betragt und bei einem hohen Jiingangeaignal, "d.h. oei einer starken. JnIichtang dea Fotoleiters etwa -11 Volt Uytrafen itS^e. Die Spannung am öohaltungspunlct (und am iächaltungopunkt ö4 ) beträgt normaler».tise +4 Volt, 80 dal» der Kondensator 70 normalerweiae eine Ladung von 19 Volt ■fcesitst. ?.enn die Batterie 60 eine Spannung von +6,5 Volt hat, betrat die normale Spannung an der baaiseiektrode 66 etwa +6 Volt und die Diode 72 hat tine- Sperrspannung vod 2 Volt. Der Tr ?.η als tor 68 i?t ^ea'itti^t \xrA dip A ti e ;--.a ·: ^ s g ρ a nnung am Kollektor 3t betreut otv-a +C,5 Volt.

Im Zeitpunkt t^ gelangt ein Perforutionaloch vor den ?otoleiter >2. Die opamiung A an der jasiselektrode 52 und somit auch die Spannung am emitter 5ö steigen auf -11 Volt. Dieser Spannungsanstieg um 4 Volt am emitter 56, d.h. die in Kurve A mit 11U bezeichnete Spannung wird durch den kondensator 70 an den Schaltungspunkt 84 angekoppelt unu bewirkt einen Spannungsanetieg in diesem Schaltungapunkt aui ttwe *b Volt. Die Diode 12 ist dann in ihrer Durchlaßrichtung vurgeöpannt und erhöht die Up&nuung an der Ltsiöeltktrode 6c auf einen iert, welcher der c^aiLnun^ ati x4LiLter 74 positiv ist. Der Transistor

ο η ο ο η c / η ς π

68 wird gesperrt und die Ausgangsepannung C wird an Erdpotential gebunden· Der Eingängeimpuls 1st im Zeitpunkt t₂ beendet und die Spannungen an den verschiedenen Punkten der Schaltungaanordnung kehren auf ihren Ruhewert zurück.

Im Zeitpunkt t- möge dem Fotoleiter 32 ein Lichtrauschaignal 112 zugeführt werden. Die Spannung A an der Basiselektrode 52 atelgt in positiver Richtung, jedoch ist die Spannungseteigerung erheblich kleiner als im vorher besprochenen Falle. Der Spannungehub wird wieder durch den Kondensator 70 auf den Sohaltungapunkt 84 gekoppelt, reicht jedoch nicht aus in diesem Scbaltungspunkt den Schwellenwert T der Diode 72 und des Auagangetransiatora 68 zu erreichen. Die Diode 72 bleibt gesperrt und im Punkte C der Fig. 2 macht sich keine Spannungsänderung bemerkbar.

Der Lochstreifen 14 wird im Zeitpunkt t< in einer solchen Lage angehalten, daß ein Ferforationaloch sswischen der Lampe und dem Fotoleiter 32 liegt· In dieser Lage möge der Lochstreifen für längere Zeit verharren· Die Spannung £ an der Basiselektrode 52 bleibt während dieser Zeit ebenso wie die Spannung am Emitter 56 hoch. Der Spannungssprung am Emitter 56 wird durch den Kondensator 70 auf den Schaltungepunkt 64 gekoppelt und macht die Diode 72 stromdurcblässig, so daß der Transistor 68 gesperrt wird. 0er Kondensator 70 beginnt sich von seiner an-

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fanglichen Spannung von 19 Volt auf 15 Volt au entladen und di« Spannung B nimmt nit der Entladung deβ Kondensator» 70 gleichseitig ab. Die Spannung B fällt dabei unter den Schwellenwert I im Zeitpunkt te* Bit Diode 72 wird dann wieder geaperrt und der Translator 68 öffnet· Der Kondensator 70 wird weiter entladen und die Spannung B im Sohaltungapunkt 34 nimmt also weiterhin ab.

Der Lochstreifen 14 beginnt oioh im Zeitpunkt tg wieder «u bewegen und die Spannung Λ an der Baaiaelektrode 52 ainkt alao wieder auf -15 Volt. Die entsprechendβ Spannungeabaenkung von 4 Volt am Emitter 56 wird auf den SobaltungspUnkt 84 Übertragen, ao dafl die Spannung B erheblich unter ihrem normalen Wert tob +4 Volt sinkt. Der Kondensator 70 kann aioh nioht sofort auf aeinen normalen Wert von 19 folt wieder aufladen» da seine Ladeieitkonstante su groft ist. Daher werden die näoheten beiden Impulse 114 und 116 an der £ingangsseite des Transistors 50 nur einen Spannungahub von je 4 Volt im Sohaltungspunkt 84 hervorrufen. Dieser Spannungaanstieg reicht jedoch nicht aus, um die Spannung im Punkte B, d.h. im Sohaltungepuuk« 84, Über den Schwellenwert 1! anzuheben. Die Diode 72 bleibt gesperrt und an der Ausgangaaeite daa Translators 68, d.h. im Sohaltungspunkt C, tritt keine den Eingangsimpulaen 114 und 116 entsprechende Spannungaänderung auf. Die Schaltungsanordnung 1st also während der Zeltdauer von tg bis t^ veratopft. Der Kondensator

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niamt aeine normale Ladung wieder in Zeitpunkt t_g an und dar Eingangsiapuls 118 macht daher die Diode 72 wieder atromdurchläeaig und sperrt den Translator 68·

Eb aei nunmehr die Wirkung der Diode 80 in flg. 2 und ihr EinfluB auf die beiden letzten in Fig. 2 dargestellten Spannungen betrachtet. Die vorletzte in Fig. J> dargestellte Spannungekurve und die letzte dieser Spannungakurven aind Bit der «weiten und dritten Spannung in dem Zeitintervall von t₁ bia tg identisch. Per Kondensator 70 beginnt eich zu entladen, wenn der Loohstreifen 14 la Zeitpunkt t^ atillgesetst wird und aetst diese Entladung fort, bia der Lochstreifen im Zeitpunkt tg wieder su laufen beginnt. Xn diesen Zeitpunkt tg ist die Spannung gaaäfi der vor let xt en Kurve in flg. 3 la Sohaltusgapunkt 84 nur etwas mehr positiv als +4 Volt. Sie Spannung aa Emitter 56 sinkt von -11 Volt auf -15 Volt ab, wenn der Lochstreifen sioh iu bewegen beginnt. Diese Spannungaabaenkung von 4 Volt wird über den londenaator 70 auf den Sohaltungspunkt 84 übertragen und aaoht die Plods 80 stroadurchlftssig, da dia Spannung la Schaltungspunkt 82 su diesem Zeltpunkt +4 Volt beträgt. Die Diode 80 stellt einen Stroaweg geringen WIderstandee für die Wiederaufladung dsa Kondensators 70 über den Tranaistor 50 dar und die noraale Gleichspannung la Schaltungepunkt 84 wird also schnell wieder hergestellt« Der näohste Eingangalapula 114 hebt dia Spannung la Schaltungspunkt 84 übtr den Schwellenwert T an und

Bad

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sperrt dan Transistor 68. Man sieht daher, daß dia riode 80 dia Verstopfung der Schaltung und sott it den Verlust von Signalen verhindert.

Xn forstehenden 1st somit eine Soheltungsanordnung beaohrieben «orden, die sich insbesondere für fotoempfindliehe Vorrichtungen sur Verstärkung ihrer Ausgangsspannungen eignet» Außerdem «erden durch die beschriebene Schaltungsanordnung die Änderungen der Eingangespannung, welche eine bestimmte Amplitude übersteigen» in digitale Signale ungewenäelt. Die vorbestimmte Amplitude oder der Schwellenwert der Schaltungsanordnung «erden duroh Regelung des Widerstandes 85 so eingestellt, daß das Lichtrauschen unterdrückt wird. Pie Ausgangsgröße der Schaltungsanordnung ist der Eingangsgröße nicht direkt proportional, sondern es tritt ein erster Wert oder ein zweiter Wert auf, abhängig davon, ob die Eingangssignaländerung größer oder kleiner ist als der Schwellenwert. Die Schaltungsanordnung hat den susätslichen Vorteil, daß die fotoempfindliche Vorrichtung weniger lichtempfindlich sein kann als die bisher benutites fotoeapfindlichen Vorrichtungen, weil der Fotoleiter sich nur ua einen bestimmten Betrag seines Widerstandes ändern muß, um

ein maximaleβ Signal an der Auegangsseite der Schaltungsanordnung su liefern,

Statt mit VMi-Transistoren kann man die SohaltungssnordnuBf nach flg. 2 auoh mit HPK-Traneistoren betreiben, vorausgesetit,

ο η era η R / η R ς /.

daß die Spannungsquellen eine umgekehrte Polarität erhalten und die Dioden 72 und 80 umgedreht werden.

den Fall, daß im «uhezuatand die der lichtempfindlichen Vorrichtung zugeleitete Belichtung hoch ist und beim Vorliegen einer Information absinkt, wie es beim Ablesen von gedruckten Vorlagen der Pail ist, sind in der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 der Fotoleiter 32 und der Widerstand 62 miteinander zu vertauschen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1.) Verstärker, gekennzeichnet durch einen fiingangstransistor (50) mit Basiselektrode (52), Emitterelektrode (56) und Kollektorelektrode (54); durch ₉±_Ώ9η χ_ΰβ_ gangstransistor (68) mit Steuerelektrode (t>6), Auagangaelektrode (94) und gemeinsamer Elektrode (74); durch eine lichtempfindliche Vorrichtung (32), die mit der Basiselektrode des Eingangstranaistors verbunden und unerwünschten Lichtaignalen ausgesetzt ist» welohe höchstens eine Torgegebene üpannungsänderung an der Emitterelektrode hervorrufen; durch einen Kondensator (70) und eine mit ihm in Reihe geschaltete erste Diode (72) zwischen der Emitterelektrode dea ersten Transistors und der Steuerelektrode dea «weiten Transistors, wobei die Diode mit ihrer StromdurchlaQrichtung entgegengesetst der Richtung des SteuerdurohlaßetrOBea dea Auagangstraneiatora geschaltet ist} durch eine Vorspannungsquelle, die mit der Steuerelektrode des Auagangatransistors sur Lieferung der Betriebsspannung für den voll durchlässigen Zustand des Auegangetranaietors verbunden ist; durch einen widerstand (7ö) und eine zweite Liode (80)» die jeweils mit einer Klemme mit den Verbindungspunkt des Kondensators und der ersten Diode verbunden sind» wobei die sweite Diode und die erste Diode umgekehrte Durchlaßrichtung besüg-

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   lieh der an den erwähnten Schaltungspunkt gelieferten Ströme besitze»? durch Mittel zur Zuführung einer Vorspannung an die anderen Klemmen des Widerstandes und der «weiten Diode, wobei diese letztere Vorspannung einen '.Vert hat, der ausreicht, um die Vorspannung an der ersten Diode um einen Betrag umzukehren» welcher großer ist als die erwähnten höchsten vorgegebenen Spannungeänderungen; und durch Mittel zur Zuführung ron Lichtsignalen von größerer Intensität βίε die erwähnten unerwünschten Licbtsignale an die erwähnte lichtempfindliche Vorrichtung*

   2.) Schaltungsanordnung nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Diode (80) parallel zu dem Widerstand (78) liegt.

   3^l üehaltungeanorönung nach Anspruch 1, d a d u r ο h gekennzeichnet, daß die der zu übertragenden Information entsprechenden Lichtsignale eine Amplitude besitzen, welche die Spannung an der Emitterelektrode (56) um einen größeren Betrag ändern als es die störenden Lichtsignale vermögen, und daß die Spannungsänderung infolge der Informationesignale eine eolche Sichtung haben, daß die erste Clod« (72) atrondurchlässig wird.

   4«) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuführung einer Spannung an den Sohaltungspunkt zwischen dem Kondensator (70)

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   und der ersten Diode (72) einen solchen Kert haben, daß die Vorepannung der ersten Diode u» einen größeren Betrag uage~ kehrt wird, als der von den störenden Liohtaignalen hervorgerufene Spannungebetrag.

   5.) Schaltungsanordnung nach Anopruch 1, dadurch gekennzeichnet » daß ein Widerstand (58) zwischen der Emitterelektrode (56) und einen festen Spannungspunkt der Schaltung eingeschaltet ist, und daß die Kollektorelektrode (54) nit der Vorspannungequelle (6Ώ) verbunden ist,

   6.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtinformationesignele zwischen der Basiselektrode und der Kollektorelektrode zügeflihrt werden·

   7.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , deß der Eingangstransistor (50) und der Ausgangstransistor (68) gleichen Leitungstyp besitzen.

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