DE1541921B2 - Schaltungsanordnung zum verzoegern von analogsignalen - Google Patents

Schaltungsanordnung zum verzoegern von analogsignalen

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DE1541921B2 DE19671541921 DE1541921A DE1541921B2 DE 1541921 B2 DE1541921 B2 DE 1541921B2 DE 19671541921 DE19671541921 DE 19671541921 DE 1541921 A DE1541921 A DE 1541921A DE 1541921 B2 DE1541921 B2 DE 1541921B2
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Description

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längszweige von in Kollektorschaltung betriebenen Transistoren (411, 421, 431) gebildet werden und daß die Basis eines jeden Transistors über je eine Diode (413, 423, 433), deren Durchlaßrichtung jener der Basis-Emitter-Strecke des Transistors entspricht, mit festem Potential, verbunden ist (Fig. 4).
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Verzögern von Analogsignalen, bei welcher eine Kettenschaltung aus Grundgliedern vorgesehen
ίο ist, die jeweils ein aktives Bauelement als Längszweig und einen Analogspeicher als Querzweig aufweisen, und bei welcher ferner das an den Eingang der Gesamtanordnung geleitete Signal vom ersten zum letzten Analogspeicher im Takt von- Steuerimpulsen gelangt, welche den aktiven Bauelementen zugeführt werden und welche gemeinsam mit der Anzahl der Grundglieder durch ihre Impulsfolgefrequenz für die Verzögerungszeit der Anordnung maßgebend sind und welche des weiteren die aktiven Bauelemente der einzelnen Grundglieder in der Weise beeinflussen, daß sie auf zwei durch ihre Polarität sich unterscheidende Impulsfolgen aufgeteilt sind und dabei die Impulse der einen. Impulsfolge an die aktiven Bauelemente der in der Kettenschaltung an geradzahliger Stelle angeordneten Grundglieder und die Impulse der anderen Impulsfolge an die aktiven Bauelemente der ■ in der Kettenschaltung an ungeradzahliger Stelle angeordneten Grundglieder gelangen.
Für die Verzögerung von kontinuierlichen Signalen (Analogsignalen) wurden bisher vorwiegend aus Tiefpaßgliedern aufgebaute Laufzeitketten verwendet. Bei diesen soll die Grenzfrequenz der Glieder weit oberhalb der höchsten Signalfrequenz liegen, wenn die Laufzeit unabhängig von der Frequenz sein soll. Dadurch ergibt sich ein großer Aufwand für diese Laufzeitketten. Auch Kabelabschnitte für lange^ Laufzeiten sind sehr aufwendig und haben eine große Dämpfung.
Es sind ferner_bereits"_Schaltungsanordnung<bn zum Verzögern von Anälogsignalen bekannt, bei welchen Kettenschaltungen. aus -: Grundgliedern, vorgesehen sind, die jeweils in einem Längszweig einen Schalter und einen Verstärker und in einem Querzweig einen K^ndensatpr^enthalten, wobei der eine Anschluß des "Kondensators mit festem Potential verbunden ist. Solche Schaltungen, auch Eimerkettenschaltungen genannt, haben gegenüber Kabelabschnitten und Tiefpaßschaltungen den Vorteil,
'.50 daß schon heLder*Jlealisierung.''durch diskrete Bauelemente, wie Transistoren, Dioden, Widerstände und Kondensatoren der räumliche Aufwand unter
dem für vergleichbare Laufzeitketten __aus.._Tiefpaßgliedern oder Kabelstrecken liegt. Dieser Vorteil ist
>55,r;beäider integrierten ,'Technik, für.', die sich die Schaltung besonders eignet, noch größer. Die Laufzeit je Glied ist umgekehrt proportional zur Taktfrequenz. Dadurch ist die Laufzeit kontinuierlich und in wei-
'.·-ten Grenzen steuerbar. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnüng trägt deshalb zur Lösung vieler Aufgaben bei, bei denen Informationen von einem Geber mitreiner anderen Geschwindigkeit abgegeben werden als sie vom Empfänger aufgenommen werden können. Ein Beispiel ist der· Zeitfehlerausgleich bei Video-Magnetbandmaschinen.
Die bekannten Schaltungen haben jedoch den Nachteil, daß für jedes Grundglied ein elektronischer Schalter vorgesehen ist, dessen beide Anschlüsse mit
Leitungen, welche Signale führen, verbunden sind. Aus diesem Grund sind derartige Schalter recht aufwendig.
Bei anderen bekannten Schaltungen sind auch die Kondensatoren in den Längszweigen der Grundglieder angeordnet und Schalter vorgesehen, deren einer Anschluß mit konstantem Potential verbunden ist. Diese Schalter sind zwar einfacher zu realisieren, beispielsweise mit zwei Dioden je Schalter, bedeuten dennoch einen nicht unerheblichen Aufwand bei der Realisierung von größeren Verzögerungszeiten nach dem beschriebenen Prinzip.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Analogsignale großer Bandbreite mit möglichst geringem Aufwand um eine gegebene Zeit zu verzögern.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulse über die Analogspeicher zugeführt sind und daß der Eingangswiderstand des Längszweiges jeweils eines Grundgliedes derart klein ist, daß die Analogspeicher jeweils während einer Halbwelle der Steuerimpulse über den jeweils nachfolgenden Längszweig entladen werden.
Unter einem kontinuierlichen Signal oder einem Analogsignal wird ein Signal verstanden, das im Gegensatz zu einem Digitalsignal jeden beliebigen Wert zwischen zwei Grenzwerten annehmen kann.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung soll nun mit Hilfe der Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren genauer beschrieben werden. Von diesen zeigt
F i g. 1 eine bekannte Anordnung,
F i g. 2 eine Schaltungsanordnung mit Transistoren in Basisschaltung,
F i g. 3 eine Schaltungsanordnung mit Transistoren in Emitterschaltung von gleichem Leitfähigkeitstyp, _
F i g. 4 eine Schaltungsanordnung mit Transistoren in Kollektorschaltung.
In F i g. 1 haben die Verstärker 111, 121, 131 . . . einen niedrigen Ausgangswiderstand, einen hohen Eingangswiderstand und eine Verstärkung von etwa Eins. Das zu verzögernde Signal wird dem Verstärker 111 zugeführt. Durch Schließen des Schalters 112 wird der Kondensator 113 auf eine dem Momentanwert des Signals entsprechende Spannung aufgeladen. Nachdem der Schalter 112 wieder geöffnet ist, wird der Schalter 122 geschlossen und dadurch der Kondensator 123 auf die gleiche Spannung wie der Kondensator 113 aufgeladen. Nach dem Öffnen des Schalters 122 beginnt die nächste Periode des Steuertakts, d. h., während durch Schließen des Schalters 112 der Kondensator 113 auf den nächsten Momentanwert des Signals umgeladen wird, wird durch Schließen des Schalters 132 der Kondensator 133 auf die Spannung des Kondensators 123 aufgeladen. Am letzten Kondensator kann das verzögerte Signal über einen Tiefpaß abgenommen werden. Die Frequenz des Steuerimpulses ist mindestens doppelt so groß wie die höchste zu übertragende Frequenz. Wie eingangs erwähnt, bedeuten die elektronischen Schalter einen relativ großen technischen Aufwand.
In F i g. 2 stellen die Kondensatoren 211, 221, 231 usw. die Analogspeicher dar. Das zu verzögernde Signal wird der Schaltung über den Widerstand 214 zugeführt. An die Kondensatoren werden mäanderförmige Taktimpulse angelegt, deren Verlauf in F i g. 2 gezeigt wird. Die Taktimpulse an den Kondensatoren 211, 231 ... sind gegenphasig zu den Impulsen an den Kondensatoren 221, 241. . . Zur Zeit i0 wird der Fußpunkt des Kondensators 211 auf positives Potential gelegt. Eine dem Momentanwert des Eingangssignals entsprechende Ladung fließt über den Transistor 212 in den Kondensator 211. Zur Zeit I1 bekommt der Fußpunkt des Kondensators 211 negatives Potential. Die Diode 213 verhindert ein Zurückfließen der Ladung. Da jedoch der Transistor 222 durch die negative Spannung an seinem Emitter leitend geworden ist, fließt die Ladung über diesen Transistor in den Kondensator 221. Zur Zeit i2 wird eine dem nächsten Momentan wert des Signals entsprechende Ladung in den Kondensator 211 gebracht und die Ladung aus dem Kondensator 221 über den Transistor 232 in den Kondensator 231 gebracht. Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich ständig, so daß die den Momentanwerten entsprechende Ladungen das Ende der Kette erreichen und dort über einen Tiefpaß als verzögertes Signal abgenommen werden.
Bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 sind Transistoren in Emitter-Schaltung verwendet. Die einzelnen Stufen werden abwechselnd mit gegenphasigen Impulsen angesteuert. Zwischen dem Kollektor jedes Transistors 311, 321, 331 ... und dem dazugehörigen Kondensator 312, 322, 323 ... ist jeweils eine Diode 313, 323, 333 ... eingeschaltet. Diese Diode verhindert einen Stromfluß in der Durchlaßrichtung der Basis-Kollektor-Strecke und verhindert damit, daß beispielsweise bei positiver Spannung am Fußpunkt des Kondensators 412 dieser über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 421 aufgeladen wird, sondern, wie vorgesehen über die folgende Stufe. Während dieser Zeit liegt am Emitter des Transistors 421 ebenfalls eine positive Spannung. Daraus ergibt sich, daß bei dieser Schaltung auch die Emitter abwechselnd mit gegenphasigen Impulsen angesteuert werden.
Da jedoch der Eingangswiderstand der Emitterschaltung selbst nicht besonders klein ist, insbesondere wenn ein Gegenkopplungswiderstand 314 bzw. 324 oder 334 vorgesehen ist, sind parallel zum Eingang der Transistorstufen die Dioden 325 bzw. 335 vorgesehen. Um die Entladezeitkonstanten der Transistoren den Umständen anpassen zu können, sind die Widerstände 326 und 336 vorgesehen.
In der Schaltungsanordnung nach Fig. 4 werden ebenfalls Kondensatoren als Speicher benutzt, die durch Transistoren in Kollektorschaltung verbunden sind. Die Schaltung wird über die Kondensatoren mit abwechselnd gegenphasigen Impulsen angesteuert. Liegt am Fußpunkt von Kondensator 412 eine negative Spannung, so wird der Kondensator über den Emitter des Transistors 411 aufgeladen. In der nächsten Halbwelle des Steuerimpulses ist der Fußpunkt des Kondensators 412. Gleichzeitig ist der Fußpunkt des Kondensators 422 negativ. Der Transistor 421 wird also leitend, so daß der Kondensator 422 auf die Spannung des Kondensators 412 aufgeladen wird. Dies geschieht mit einer kleineren Zeitkonstanten als die Entladung des Kondensators 6.5 412 über die Diode 413 und den Widerstand 414, die jedoch abgeschlossen sein muß, wenn der Kondensator 412 wieder neu aufgeladen wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

i 541 921 ' Patentansprüche:
1. Schaltungsanordnung zum Verzögern von Analogsignalen, bei welcher eine Kettenschaltung aus Grundgliedern vorgesehen ist, die jeweils ein aktives Bauelement als Längszweig und einen Analogspeicher als Querzweig aufweisen, und bei welcher ferner das an den Eingang der Gesamtanordnung geleitete Signal vom ersten zum letzten Aanalpgspeicher im Takt von Steuerimpulsen gelangt, welche den aktiven Bauelementen zugeführt werden und welche gemeinsam mit;der Anzahl der, Grundglieder durch ihre Impulsfolgefrequenz für die Verzögerungszeit der Anordnung maßgebend sind und welche des weite-Ten die aktiven Bauelemente "der einzelnen Grundglieder in der Weise beeinflussen, daß sie auf zwei durch ihre Polarität sich unterscheidende Impulsfolgen aufgeteilt sind und dabei die Impulse der einen Impulsfolge an die aktiven Bauelemente der in der Kettenschaltung an geradzahliger Stelle angeordneten Grundglieder und die Impulse der anderen Impulsfolge an die aktiven Bauelemente der in der Kettenschaltung an ungeradzahliger Stelle angeordneten Grundglieder gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulse über die Analogspeicher (211, 221, 231) zugeführt sind und daß der Eingangswiderstand des Längszweiges jeweils eines Grundgliedes derart klein ist, daß die Analogspeicher jeweils während einer Halbwelle der Steuerimpulse über den'-jeweils nachfolgenden Längszweig entladen werden.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längszweige aus jeweils einem in Basisschaltung betriebenen Transistor (212, 222, 232) und einer kollektorseitig in Reihe mit der Kollektor-Basis-Strecke geschalteten Diode (213, 223, 233) bestehen (Fig. 2).
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch,;.1, ,dadurch gekennzeichnet, daß die Längszw'eige durch in Emitterschaltung betriebene Transistoren (311, 321, 331) gebildet werden, daß zwischen dem Kollektor eines jeden Transistors und der einen Elektrode des folgenden Analogspeichers (312, 322, 332) je eine Diode (313, 323, 333) eingefügt ist, deren Durchlaßrichtung jener der Basis-Kollektor-Strecke''-öes^Tran-; sistors entgegengesetzt ist, daß die Basis eines jeden Transistors über eine weitere Diode (325, .335), deren Durchlaßrichtung entgegengesetzt der Basis-Emitter-Strecke des Transistors ist, mit festem Potential verbunden.istvund daß^äem Emitter eines jeden Transistors, gegebenenfalls über einen'Widerstand (314', 324, 334}! zusätzlich Steuerimpulse"·' zugeführt werden, welche bezüglich ihrer Phasenlage denjenigen ■'■ entsprechen, welche über den auf «den Transistor folgenden .. Analogspeicher zugeführt-.;■ sind
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