DE1516269C - Elektronischer Schalter für einen Einstrahl-Elektronenstrahloszillographen - Google Patents

Description

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Für die Darstellung mehrerer gleichzeitig ablaufen- frequenzenergie-Quelle dienenden Impulsgeber ge-

der Vorgänge auf dem Bildschirm einer Einstrahl- steuerten Diode liegt und daß die Polung der Diode,

Elektronenstrahlröhre werden sogenannte elektro- abhängig vom Leitfähigkeitstyp der Transistoren und

nische . Schalter verwendet, die in schneller Folge der Polung sowie der Größe der Betriebsstrom-

nacheinander die einzelnen Vorgänge auf die Ablenk- 5 quelle, derart gewählt ist, daß bei gesperrter Diode

platten der Elektronenstrahlröhre durchschalten. Die die Transistoren leiten.

Schaltfrequenz ist so hoch, daß für den Betrachter Bei leitender Diode wird der den größeren Widerjeder einzelne Vorgang gleichzeitig auf dem Bild- stand durchfließende Emitterstrom abgeleitet und schirm abläuft. Wesentlich für die Güte der Darstel- fließt über den kleineren und die Diode. Es ist von lung ist dabei, daß die darzustellenden Vorgänge io Vorteil, daß die Umschaltgeschwindigkeit der Schaltnicht durch Überschwingen bei der Umschaltung ge- stufe dadurch nicht nur über die Steilheit und Höhe stört werden. der Umschaltimpulse, sondern auch über das Größen-Für die Schaltstufen bei bisher bekanntgewordenen verhältnis der beiden Widerstände beeinflußbar ist. elektronischen Schaltern werden Dioden verwendet. Die Schaltstufe ist demnach mit steuerbaren Ver-Sollen hochfrequente Vorgänge dargestellt werden, »5 Stärkerelementen bestückt, die auch bei einem symso müssen auch die einzelnen Schaltstufen, wie die metrischen Aufbau der Schaltstufe nicht von vornübrigen im Signalweg liegenden Stufen, symmetrisch herein so genau übereinstimmen müssen, wie das bei aufgebaut sein. Pro Schaltstufe werden deshalb bei Dioden bisher der Fall war. Für die Ansteuerung den bekannten elektronischen Schaltern mit Transi- der Schaltstufe wird jetzt auch bei symmetrischer stören zwei oder vier Dioden mit besonderen Eigen- »o Ausbildung nur noch eine Diode benötigt, deren schäften benötigt, deren Kennlinien darüber hinaus Eigenschaften ziemlich unkritisch sind. Außerdem auch noch sehr sorgfältig aufeinander abgestimmt liegt die Diode nicht mehr im Signalflußweg, so daß sein müssen. Genauso müssen die Dioden der ver- sie keinen Einfluß auf das Frequenzverhalten der schiedenen Schaltstufen aufeinander abgestimmt sein. Schaltstufen hat.

Die Dioden bei den bekannten elektronischen Schal- 25 Alle Schaltstufen eines elektronischen Schalters tern liegen im Signalflußweg und beeinflussen deshalb nach der Erfindung können eingangsseitig galvanisch auch das Frequenzverhalten des gesamten Signal- parallel geschaltet sein. Bei symmetrisch aufgebauten weges. Schaltstufen arbeiten alle Schaltstufen auf zwei sym-Es sind für den vorgesehenen Zweck auch elektro- metrische Arbeitswiderstände. Durch diesen Aufbau nische Schalter bekannt, die ein an seiner Steuer- 30 kann der elektronische Schalter nach der Erfindung elektrode über eine Diode mit der Schaltfrequenz- auch als Addierschaltung für verschiedene oder alle energie gesteuertes Verstärkerelement enthalten. Wei- der darzustellenden Vorgänge benutzt werden. Dabei terhin sind elektronische Schalter für den vorliegen- muß nur eine entsprechende Steuerspannung an die den Zweck bekannt, die ein an seiner Bezugselektrode Diode jeder Schaltstufe gegeben werden, mit der Schaltfrequenzenergie gesteuertes Verstärker- 35 Bei einer symmetrisch aufgebauten Schaltstufe sind element aufweisen. Hierbei sind jedoch keine Dioden zwei Verstärkerelemente im Gegentakt geschaltet, als Eingang für die Schaltfrequenzenergie vorgesehen. Die Diode liegt dann über zwei Parallelwiderstände Ausführungsbeispiele der bekannten elektronischen an den Bezugselektroden der beiden Verstärker-Schalter sind nur für nichtsymmetrische Schaltstufen elemente. Der Wert dieser Widerstände wird zweckbekannt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, 4° mäßig klein gegenüber dem Wert von zwei weiteren einen elektronischen Schalter mit einem Verstärker- Widerständen gewählt, durch welche die Bezugselement zu schaffen, der besonders für eine symme- elektroden der Verstärkerelemente einer symmetrische Auslegung geeignet ist, aber auch als unsym- trischen Schaltstufe mit der einen Klemme einer Bemetrischer Schalter verwendet werden kann. Es triebsspannungsquelle verbunden sind, wurde darüber hinaus angestrebt, für die einzelnen 45 Die Dioden der einzelnen Schaltstufen können mit symmetrischen Schaltstufen nur mit einer Diode zur Hilfe eines Impulsgebers zeitlich nacheinander ge-Steuerung des Schalters mit der Schaltfrequenzenergie steuert werden. Es können jedoch auch Mittel vorauszukommen, gesehen sein, mit deren Hilfe die Dioden gruppen-Ein elektronischer Schalter für die quasi-gleich- weise oder alle gleichzeitig gesteuert werden. In diezeitige Darstellung mehrerer Vorgänge auf dem Bild- 50 sem Falle werden die Vorgänge der gleichzeitig geschirm eines Einstrahl-Elektronenstrahloszillographen steuerten Schaltstufen zueinander addiert, mit je einer Schaltstufe je darzustellendem Vorgang Die Erfindung wird an Hand von zwei Figuren, die und mit je mindestens einem Verstärkerelement mit ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher erläutert, je einer Bezugs-, einer Steuer- und einer Ausgangs- In Fig. 1 ist ein elektronischer Schalter in seinen elektrode, von denen die Steuerelektrode auf einem 55 wesentlichen Teilen als Blockschaltbild dargestellt, konstanten Gleichpotential gegenüber dem Ruhe- Drei Schaltstufen 1, 2 und η haben je zwei Eingänge, potential der mit der Schaltfrequenzenergie des Schal- die mit den Signalspannungen £/_J0, U_{x b} bis U_{n a} bis ters beaufschlagten Bezugselektrode liegt, und mit je U„_b beaufschlagt werden. Je zwei Ausgangsklemmen einem ein Ausgangssignal liefernden Arbeitswider- der Schaltstufen sind über zwei Arbeitswiderstände R stand in den Zuleitungen zu den Ausgangselektroden, 60 und R_b mit Massepotential verbunden. Vor diesen ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, Widerständen werden symmetrische Ausgangsspandaß als Verstärkerelemente Transistoren dienen, daß nungen U_ausa bzw. U_ausb abgenommen. Die Ausdie Bezugselektrode eines jeden Transistors je an der gangsspannungen werden, gegebenenfalls über wei-Verbindung zweier Widerstände liegt, deren einer tere Verstärkerstufen, an die Ablenkplatten der Elekgroß gegen den anderen ist, und über den großen 65 tronenstrahlröhre gelegt. Ein dritter Eingang jeder Widerstand mit der einen Klemme der Eingangskreis- der Schaltstufen 1 bis η wird über Dioden D₁ bis D_n Betriebsstromquelle der Transistoren sowie über den mit Schaltimpulsen aus einem Impulsgeber / gekleinen Widerstand an einer von einem als Schalt- steuert.

In F i g. 2 ist eine einzelne Schaltstufe in ihren Einzelheiten dargestellt. Sie enthält'zwei Transistoren T₁ und T₂, die hier beispielsweise npn-Transistoren sind. Die Erfindung ist aber nicht auf die Verwendung dieser Art von Transistoren beschränkt. Es können sinngemäß auch pnp-Transistoren verwendet werden. Die Transistoren T₁ und T₁ in Fig. 2 werden an ihrer Basiselektrode mit der Signalspannung U₁ „bzw. U_lb gesteuert. Außerdem liegen die Basiselektroden an konstantem Gleichpotential. Die Emitter-Elektroden der Transistoren T₁ und T₂, die als Bezugselektroden dienen, sind in bekannter Weise über je einen Emitter-Widerstand R_El bzw. R_Et an die eine Klemme einer Betriebsstromquelle U_Bt gelegt. Die beiden Emitter sind außerdem durch einen Kompensations-Kondensator C miteinander verbunden. Zwei weitere zur Gegenkopplung dienende Widerstände R_ai und R_Gi verbinden die Emitter der beiden Transistoren mit der einen Elektrode einer Diode D. Die andere Elektrode der Diode ist an den Ausgang ao des Impulsgebers / angeschlossen. Die Kollektorelektroden als Ausgangselektroden der Transistoren T₁ und T₂ sind über Arbeitswiderstände R_a bzw. R_b an die eine Klemme einer zweiten Betriebsstrom- ' quelle U_Bl angeschlossen. An den Emittern werden außerdem die symmetrischen Ausgangssignalspannungen abgenommen. Parallel an den Arbeitswiderständen R_a und R_b liegen Anschlüsse für die anderen Schaltstufen des elektronischen Schalters.

Bei der folgenden Beschreibung der Wirkungsweise der Schaltstufen ist vorausgesetzt, daß das Gleichspannungs-Potential an den Basiselektroden der beiden Transistoren T₁ und T₂ konstant ist. Wenn das Potential an der Anode der Diode D niederer als das Potential am Verbindungspunkt derWiderständei?_ai und Rq₂ ist, wird die Schaltstufe, d. h. deren Transistor, leitend und damit der Kanal geöffnet. Wechselt der Potentialunterschied sein Vorzeichen, so wird die Diode D leitend. Die Widerstände R_El und R_Et sind groß gegenüber den Widerständen R₀₁ und R_Gl. Der Strom durch die Widerstände R_El und R_Et kann als eingeprägt betrachtet werden. Bei leitender Diode kommt es dann zwischen der Diode und den Transistoren zu einer Stromleitung, die um so schneller in die vollstänndige Stromübernahme durch die Diode übergeht, je schneller und höher die an die Anode der Diode angelegte Impulsspannung steigt und je kleiner die Widerstände R₀₁ und R_0x gegenüber den Widerständen R_El und R_Et sind. Das Potential an den Emitter-Elektroden wird gleich oder größer als das Gleichspannungs-Potential an den Basiselektroden. Die Schaltstufe ist damit gesperrt.

Die Schaltstufe ist auch verwendbar, wennn nur einer der Eingangs- oder Steuerelektroden eine Signalspannung zugeführt wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektronischer Schalter für die quasi-gleichzeitige Darstellung mehrerer Vorgänge auf dem Bildschirm eines Einstrahl-Elektronenstrahloszillographen mit je einer Schaltstufe je darzustellendem Vorgang und mit je mindestens einem Verstärkerelement mit je einer Bezugs-, einer Steuer- und einer Ausgangselektrode, von denen die Steuerelektrode auf einem konstanten Gleichpotential gegenüber dem Ruhepotential der mit der Schaltfrequenzenergie des Schalters beaufschlagten Bezugselektrode liegt, und mit je einem ein Ausgangssignal liefernden Arbeitswiderstand in den Zuleitungen zu den Ausgangselektroden, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkerelemente Transistoren dienen, daß die Bezugselektrode eines jeden Transistors (Emitter der Transistoren T₁, T₂) je an der Verbindung zweier Widerstände (R_E, R₀) liegt, deren einer (R_E) groß gegen den anderen (R₀) ist, und über den großen Widerstand mit der einen Klemme der Eingangskreis-Betriebsstromquelle (U_Bi) der Transistoren (T₁, T₂) sowie über den kleinen Widerstand (R₀) an einer von einem als Schaltfrequenzenergie-Quelle dienenden Impulsgeber (I) gesteuerten Diode (D) liegt und daß die Polung der Diode (D) abhängig vom Leitfähigkeitstyp der Transitoren (T₁, T₁) und der Polung sowie der Größe der Betriebsstromquelle (U_Bt) derart gewählt sind, daß bei gesperrter Diode (D) die Transistoren (T₁, T₂) leiten (Fig. 2).

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstufen symmetrisch mit zwei im Gegentakt arbeitenden Verstärkerelementen aufgebaut sind.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gegentakt-Schaltstufen parallel auf zwei symmetrische Arbeitswiderstände geschaltet sind.

4. Schalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden der einzelnen Schaltstufen von einem Impulsgeber zeitlich nacheinander steuerbar sind.

5. Schalter nach Anspruch 4, dahingehend abgeändert, daß die Dioden gruppenweise oder alle gleichzeitig steuerbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen