DE1762327B2 - Transistorisierte Impulsamplitudenmodulatorschaltung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine transistorisierte Impuls- impedanz groß gewählt ist und ein zwischen Basis amplitudenmodulatorschaltung mit einer veränder- und einer Bezugsspannung des ersten Transistors geliehen Ausgangsimpedanz zur Anpassung der Impe- schalteter Kondensator eine erheblich größere Kapadanz des Modulators an den Momentanwert des Be- zität aufweist als die Kollektor-Basis-Kapazität dieses zugspotentials, welche mit Hilfe eines pulsförmigen 5 Transistors.

Steuersignals der Amplitude eines Analogsignals pro- Gibt man außerdem dem erstgenannten Transistor

portionale Stromimpulse liefert, insbesondere für eine hohe Emitterimpedanz, dann arbeitet er prak-

Fernsprechanlagen in Zeitmultiplexsystemen. tisch wie ein reiner Stromverstärker.

Bei einer bestimmten Art von Modulatoren erhält Schaltet man einen Kondensator zwischen die Baman das modulierte Signal in Form von Spannungs- io sis des erstgenannten Transistors und eine Quelle impulsen, deren Amplituden dem Analogsignal ent- für ein stabiles Bezugspotential, dann ist die Kapasprechen. Dieses Verfahren hat jedoch Nachteile, zität dieses Kondensators beträchtlich höher als die weil sich bei der Spannungsübertragung dadurch Kollektor-Basis-Kapazität dieses Transistors, so daß Schwierigkeiten ergeben, daß der Bezugspegel auf der man auf diese Weise einen Rückkoppelungskreis er-Geberseite und der Bezugspegel auf der Empfänger- 15 hält.

seite nicht identisch gleich groß gehalten werden Um nun eine gleichmäßige und verzerrungsfreie

kann, vielmehr werden diese Pegel durch Vorzugs- Modulation zu erzielen, kann man die Basis des

weise dynamische Vorgänge in anderen Teilen des ersten Transistors über einen Widerstand an eine

Systems beeinflußt. Vorspannungsquelle anlegen und das Analogsignal

Beim Erfindungsgegenstand wird von den Eigen- 20 über einen Kondensator auf die Basis geben, so daß

schäften eines Strommodulators Gebrauch gemacht, der Modulator von gegebenenfalls vorhandenen

der eine veränderliche Ausgangsimpedanz hat, die Gleichspannungsschwankungen des Eingangssignals

es ermöglicht, daß der Modulator seine Impedanz unabhängig wird.

dem Momentanwert des Bezugspotentials anpaßt und In der nun folgenden Beschreibung soll die Erfin-

einen Strom liefert, dessen Amplitude proportional 25 dung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im ein-

dem Analogsignal ist. Modulatoren dieser Art sind zelnen näher beschrieben werden,

an sich bekannt und beispielsweise in der schwedi- Die einzige Figur der Zeichnung gibt das Schalt-

schen Patentschrift 194 431 beschrieben. Aber auch schema für eine Ausführungsform der Schaltanord-

gegenüber der in dieser Patentschrift beschriebenen nung nach der Erfindung wieder.

Schaltanordnung weist der Modulator nach der Er- 30 Die neue Schaltungsanordnung enthält zwei Tran-

findung noch zahlreiche Vorteile auf, die im folgen- sistoren Tl und Tl unterschiedlichen Leitfähigkeits-

den noch näher beschrieben werden sollen. typs, deren Kollektoren Kl, K2 miteinander verbun-

Auch die Pulsamplituden-Modulatorschaltung nach den und gemeinsam an eine Diode D angelegt sind,

der französischen Patentschrift 1424 639, die in Bei dem Ausführungsbeispiel ist Tl ein PNP-Tran-

Emitterfolgeschaltung geschaltet ist, gestattet nicht, 35 sistor und Tl ein NPN-Transistor. Die Basis des

einen modulierten Strom am Ausgang zu erhalten, Transistors Tl liegt über einen Widerstand Rf an

worauf es nach Vorstehendem wesentlich ankommt. einer Vorspannungsquelle Uf, und ein Analogsignal

Gleiches gilt von der Pulsamplituden-Modulator- V_1n wird über einen Kondensator Ca auf seine Basis

schaltung nach der deutschen Auslegeschrift gegeben. Der Emitter des Transistors Tl ist über

1 232 195, bei der die Amplitudenmodulation einer 40 eine Impedanz ZE an ein stabiles Bezugspotential

unipolaren Rechteckwelle mit einer in unipolare mit dem Wert 0 angelegt. An dieselbe Quelle für das

Form umgewandelten Signalwelle nur dann von- Bezugspotential 0 ist auch die Basis des Transistors

statten geht, wenn Trägerfrequenz und Modulations- Tl unter Zwischenschaltung eines Kondensators CB

frequenz sehr dicht beieinanderliegen. gelegt. Die Kapazität dieses Kondensators ist vor-

Bei der deutschen Auslegeschrift 1 070 674 ist ein 45 zugsweise sehr viel größer als die Kollektor-Basis-Strompfad zum Erdpotential vorhanden und so di- Kapazität des Transistors (in der Zeichnung ist die mensioniert, daß er für Wechselstrom einen hoch- Kollektor-Basis-Kapazität durch gestrichelte Linien ohmigen Weg bildet. angedeutet).

Beim Gegenstand der Erfindung kommt es jedoch Die Basis des Transistors Tl liegt über einen Wigerade darauf an, daß der Strompfad zur Erde für 5° derstand/?2 aft einem merklich hohen positiven Po-Wechselstrom und für Impulse niederohmig ist. tential, so daß der Transistor Tl stromdurchlässig

Aufgabe der Erfindung ist es nämlich, eine Schal- ist und ein Strom Ic von dem Kollektor zu dem Emit-

tung zu schaffen, bei der die abgegebenen Strom- ter fließt, der seinerseits an einem negativen Potential

impulse unabhängig von Änderungen des Ausgangs- -Pl liegt. Auf diese Weise hat das Potential der potentials der Schaltung, d.h. unabhängig vom Be- 55 KollektorenKl und"K2 eine Höhe, die sehr nahe

zugspegel auf der Empfängerseite sind. bei dem Wert des Potentials -Fl liegt. Die DiodeD

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß ist über einen Widerstand RM an ein negatives Po-

an die zusammengeschalteten Kollektoren zweier tential — Pl angeschlossen, wobei dieses negative

Transistoren unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps Potential so gewählt ist, daß die Diode D für den eine Diode geschaltet ist, wobei die Basis des ersten 6° Fall, daß der Transistor Tl stromdurchlässig ist, in

Transistors mit dem Analogsignal und die Basis des der entgegengesetzten Richtung vorgespannt ist.

zweiten Transistors mit dem pulsförmigen Steuer- Zu periodisch wiederkehrenden Zeiten werden auf

signal beaufschlagt ist, daß der zweite Transistor in die Basis des Transistors Tl Impulse .4 gegeben, de-

dem Zeitintervall zwischen den einzelnen Impulsen ren Amplitude so groß ist, daß der Transistor Tl des Steuersignals stromdurchlässig ist und die ent- 65 gesperrt wird. Hierauf wird die Kollektorspannung

sprechend vorgespannte Diode nur in diesem Inter- des Transistors Tl auf die Höhe des Bezugspoten-

vall gesperrt ist, daß die Emitterimpedanz des ersten tials 0 verschoben. Nunmehr ist die Diode D strom-

Transistors zur Erzielung einer hohen Ausgangs- durchlässig, und es kann ein Strom IA durch den

Widerstand RM fließen. Ist jedoch die Spannung —P 2 unstabil, dann zeigt die Amplitude des Spannungsimpulses VA für eine bestimmte Stromstärke IA je nach Änderung der Spannung — P 2 unterschiedliche Werte. Ordnet man jedoch den Transistor Tl so an, daß sich seine Ausgangsimpedanz nach Maßgabe der Amplitude der Spannungsimpulse VA ändert, dann bleibt der Strom Ic und damit auch der Strom IA konstant und unabhängig von der Höhe der Spannung — P2, d. h. die Stromstärke ist jetzt ausschließlich eine Funktion der Größe der Eingangsspannung V_in. Die Spannung Um an dem Widerstand RM ist infolgedessen proportional dem Analogsignal V_1n und praktisch unabhängig von den Schwankungen der Spannung — P 2.

Will man nun erreichen, daß der Strom Ic konstant und unabhängig von der Höhe der Spannung des Kollektors Kl ist, dann muß der Stromkreis, in welchem der Transistor Tl liegt, außerordentlich sorgfältig dimensioniert werden. Die Ausgangsimpedanz des Transistors Π ist wegen der Höhe der Emitterimpedanz ZE sehr groß.

Gelangen auf den Kollektor des Transistors Π Spannungsimpulse VA, dann ist die innere Rückkoppelung des Transistors, im wesentlichen bedingt durch die Kollektor-Basis-Kapazität, bestrebt, den Strom Ic zu verkleinern. Diese Stromabnahme kann aber mit Hilfe eines Kondensators CB kompensiert werden, der an die Basis angeschlossen ist. Die Kapazität des Kondensators CB muß jedoch erheblich höher sein als die Kollektor-Basis-Kapazität, die in der Figur in gestrichelten Linien angedeutet ist, so daß das Potential der Basis nur unbedeutend beeinflußt wird. Durch geeignete Wahl der Werte für die Impedanz ZE und für den Kondensator CB kann die Ausgangsimpedanz des Transistors Tl, wie jeder Fachmann weiß, veränderlich gemacht werden, so daß der Strom IA und damit die Spannung Um unabhängig von der Spannung — P 2 wird und damit eine lineare Funktion des Analogsignals V_in ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Transistorisierte Impulsamplitudenmodulatorschaltung mit einer veränderlichen Ausgangsimpedanz zur Anpassung der Impedanz des Modulators an den Momentanwert des Bezugspotentials, welche mit Hilfe eines pulsförmigen Steuersignals der Amplitude eines Analogsignals proportionale Stromimpulse liefert, insbesondere für Fernsprechanlagen in Zeitmultiplexsystemen, dadurch gekennzeichnet, daß an die zusammengeschalteten Kollektoren (Kl, K2) zweier Transistoren (Tl, Γ 2) unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps (PNP bzw. NPN) eine Diode (D) geschaltet ist, wobei die Basis des ersten Transistors (Γ1) mit dem Analogsignal (Vm) und die Basis des zweiten Transistors (Γ2) mit dem pulsförmigen Steuersignal (A) beaufschlagt ist, daß der zweite Transistor (T 2) in dem Zeitintervall zwischen den einzelnen Impulsen des Steuersignals stromdurchlässig ist und die entsprechend vorgespannte Diode (D) nur in diesem Intervall gesperrt ist, daß die Emitterimpedanz (Z_E) des ersten Transistors (Tl) zur Erzielung einer hohen Ausgangsimpedanz groß gewählt ist und ein zwischen Basis und einer Bezugsspannung (0) des ersten Transistors (Tl) geschalteter Kondensator (Cß) eine erheblich größere Kapazität aufweist als die Kollektor-Basis-Kapazität dieses Transistors (Tl).

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des ersten Transistors (Tl) über einen Widerstand (Rf) an eine Vorspannungsquelle (Uf) gelegt ist und über einen Kondensator (Ca) von dem Analogsignal (V_in) beaufschlagt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen