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S o h u t z a t r o m k r e i a
(In wird die
Priorität der japanischen Anmeldung Tolauganaho 40-59266 (T 4262) vom
27.9.1965 beansprucht) Die Erfindung bezieht sich auf
eine Schaltung, die ver-
meidet, daß eine Überspannung an den
Ein- und Ausgang einen Übertragungskreiaea, wie z.8. einen
Verstärkern, gelangt und den Übertragungskreis zerstört.
Für
derartige Stromkreise werden häufig die in Fig. 1
gezeigten
Schaltungen verwendet. Die in Fig. 1a ge-
zeigte Schaltung, bei
der die Ableiter ARR1, ARR2 vor-
gesehen sind, ist für
den Schutz gegen Überspannung mit
hoher Yrequenzkomponente ungenügend
und weist ferner eine hohe Entladungsspannung auf. Die in 7ig.
1b, 1c
gezeigten Schaltungen, bei denen die Dioden D1, D2, D3,
D4
oder die Zenerdioden ZDJ, ZD2, ZD3, ZD4 vorgesehen
sind, haben den
Nachteil, daß an Stellen mit hohem Pegel
wegen der auf der äquivalenten
elektrostatischen Kapazi-
tät usw. beruhenden unerwünschten
Admittanz eine Verschlechterung der Verzerrungseigenschaft
eintritt und
vor allem die Übertragungsqualität von Signalen im
Hochfrequenzbereich
verschlechtert wird. Der erfindungsgemäße Schutzstromkreis kann.
solche Nachteile vermeiden und ist vor allem für Übertragungskreise
im Hochfrequenz-
bereich geeignet. Nachstehend soll die Erfindung an
Hand
der Zeichnung erläutert werden.
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In fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt,
bei
dem der erfindungegemäße Schutzetromkreis auf einen unge-
regelten
Stromkreis angewandt ist.
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Das Prinzip der Erfindung besteht im wesentlichen
darin:
An den aus Dioden, Zenerdioden oder der Kombination der
Dioden
mit Zenerdioden bestehenden Stromkreis wird über
einen widerstand
oder Kondensator eine entsprechende
Yorspannung in der Sperrichtung
angelegt, wobei die
äquivalente elektrostatische Kapazität usw.
der Dioden
oder Zenerdioden verringert und der auf der Einführung
des Stromkreises beruhende EinfluB vernachlässigbar ge-
macht
wird. Auch die durch die Dioden oder Zenerdioden auftretenden Verzerrungen
werden dadurch gleichzeitig
vernachlässigbar und für die Überspannung
ist Rücksicht
darauf genommen, daß der gleiche Effekt wie bei bisheri-
gen
Stromkreisen erreicht werden kann.
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Die umerwünschte Admittanz, die auf der äquivalenten elek-
trostatischen
Kapazität usw. der Dioden oder Zenerdioden beruht, kann nämlich
durch das Anlegen einer Vorspannung in Sperrichtung wesentlich
verringert und der Einfluß des
eingeführten Stromkreises sehr verkleinert
werden. Die auf
der Nichtlinearität der Dioden oder Zenerdioden
beruhen-
de Verzerrung kann gleichzeitig durch das Anlegen
der Vorspannung in der Sperrichtung sprunghaft verringert werden.
Wenn
ferner die Dioden oder Zenerdioden von entsprechen-
der Art gewählt
werden, kann der Schutzstromkreis auch
gegen Überspannungen
mit hoher Frequenzkomponente genügend widerstandsfähig sein.
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Nachstehend soll die Wirkungsweise des Stromkreises
er-
läutert werden. Fig. 2a zeigt einen Stromkreis,
bei dem
die Überspannung unter Ausnutzung der Durchlaßkennlinien
der Dioden gesperrt wird. Hierin bedeuten Dl, D2 Dioden,
an die
die Vorspannung mit der Gleichspannung V in Sperrrichtung angelegt
ist, 019 02 Kondensatoren, die als Blockkondensatoren dienen und
die für die in der Überspannung enthaltenen Frequenzen eine genügend
niedrige Reaktanz aufweisen und R stellt einen hohen Widerstand
dar, der den die Vorspannung liefernden Stromkreis von
dem Übertragungskreis
abtrennt. Durch diesen Schaltungs-
aufbau kann im normalen Zustand
der unter dem Gesichtspunkt der Übertragungseigenaohaft betrachtete,
auf der
Einführung des Schutzstromkreises beruhende
Einfluß, wie oben erwähnt, durch die vorgespannten Dioden ver-
nachlässigt
werden, während im Fall, daß eine größere
Überspannung als die
Vorspannung Y auftritt, die Übertragung der Überspannung
in der Richtung auf den Verstärker usw. durch die Durchlaßeigenschaft
der Dioden
gesperrt werden kann. Fig. 2b zeigt eine Variante
der
Fig. 2a, wobei die Dioden D1, D2 und die Kondensatoren
Cl, 029
03 in beiden Figuren ähnliche Funktion auf-
weisen. Diese Schaltung
ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine von dem Gleichstrompotential
des Übertragungsstromkreises unabhängige Vorspannungsquelle ver-
wendet
wird.
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Fig. 2c zeigt eine Schaltung, bei der die Überspannung
unter Verwendung der Zenereigenschaft der Dioden ge-
sperrt wird.
Mit ZDl, ZD2 sind die Zenerdioden bezeich-
net, die in der Sperrichtung
durch die Gleichspannung Y
vorgespannt sind, R1 bedeutet einen hohen
Widerstand,
der den Stromkreis für die Vorspannungaquelle
von dem
Übertragungsstromkreis abtrennt. Die Wirkungeweise
dieser Schaltung ist der in Fig. 2a ähnlich. Die Überspannung
wird durch die Zenerspannung der einen Zenerdiode und durch die
Durchlaßeigensehaft der weiteren Zenerdiode gesperrt.
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In 7ig. 2d ist eine Konstruktion dargestellt, wonach
eine
aus der Kombination von Zenerdioden mit normalen Dioden bestehende
Schaltung für Hochfrequen$übertragungastromkreise angewandt werden kann.
Die Zenerdioden ZDF, ZD2 und die Dioden Dl, D2 sind
nämlich in der
Sperrichtung durch die Gleichspannung
Y vorgespannt. R1, R2 bedeuten einen hohen Widerstand, der den Stromkreis
für die Vorepannungsquelle von dem Übertragungsstromkreis
abtrennt. Das Wesentliche dieser Schaltung
besteht darin, daß für
den Fall, daß ein schlechter Ein-
flut auf die Übertragungseigenschaft
auch durch die
Schaltung nach Pig. 2c nicht beseitigt werden
kann, die
in der Sperriohtung vorgeepannten Dioden D1, D2 jeweils
in
Reihe zu den Zenerdioden ZDJ, ZD2 geschaltet sind, wodurch der
Einfluß der Zenerdioden ZDl, ZD2 in der
Übertragungseigenschaft vernachlässigt
werden kann. Die
Überspannung wird durch die Zenerspannung
der Zenerdioden ZDF, ZD2 und durch die Durchlaßeigenachaft
der
Dioden Dl, D2 gesperrt.
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In Pig. 2 ist eine prinzipielle Konstruktion
dargestellt,
aus der eine Anwendung des erfindungsgemäßen Schutzstrom-
kreises
auf einen ungeregelten Stromkreis zu entnehmen
ist. Es ist jedoch
selbstverständlich möglich, einen
solchen Schutzstromkreis
auf einen geregelten Strom-
kreis anzuwenden. Dabei kann
der ganz gleiche Effekt erreicht werden.