DE1762963C3 - Ausgangsschaltverstärker - Google Patents

Description

%

ί Die Erfindung bezieht sich auf eirv ι Ausgangs-

ζ ichaltverstärker, der das jeweilige Ausganjspotential

te in beiden stationären Schaltzuständen niederohmig

I anbietet.

I Verknüpfungsschaltungen mit Halbleiterdioden

lur Realisierung logischer Grur.dfunktionen (ODER, % UND, ODER-NICHT, UND-NICHT) und deren

_t Kombinationen zur Bildung komplizierterer logischer

§ Funktionen in elektronischen Einrichtungen sind be-

!_· kannt. Seit längerer Zeit werden solche Verknüp-

t" iüngssehäiiüügen aus Gründen der Wirtschaftlichkeit

•nd der schaltungstechnischcn Freizügigkeit als dis-I krete Einheiten hergestellt, neuerdings in großem

I Umfang in sogenannter integrierter Schaltungstech-

i Ulk. Jedem Verknüpfungsglied im engeren Sinn wird

dabei ein Ausgangsschaltverstärker zugeordnet, der \ eicht nur die Regenerierung der. Signalimpulse bewir-

^: ten soll, sondern auch die Steuerleistung zur An-

lieuerung einer Mehrzahl von nachgeschalteten ί Schaltungen liefert. Gut bewährt hat sich hier eine so

1 Verstärkerschaltung mit zwei Transistoren, die ab-

■ wechselnd le^;tend gesteuert bzw. gesperrt sind und

' <en Verstärkerausgang je nach dem Schaltzustand

ι «iederohmig mit dem einen oder dem anderen Pol

t der Betriebsspannungsquelle verbinden. Zu diesem

Zweck ist der Verstärkerausgang sowohl über ein Diode mit dem Kollektor des ersten, an seiner Basis mit dem Eingangssignal beaufschlagten Transistor als auch mit dem Emitter des zweiten Tiansistor ,· bunden. Der Kollektor des ersten Transistors und die Basis des zweiten Transistors sind über einen gemeinsamen Widerstand an den freien Pol der Bc ttiebsspannungsquelle geführt, deren anderer Pol mit dcm Emitter des ersten Transistors verbunder ist und das Bezugspotential bildet.

Bei dem heutipenStand der Halbleiterferugnng 11 > sen sich mit derartigen Anordnungen, insbesondre ij-si Herstellung in integrierter Schaltungstechn

Μ,-hr kurze Schalt/eilen, d.h. sehr steile Impulsflan^ke" erzielen. Nun gibt es aber viele AnwcndungsHillc ^ _{Verknüpfimgsscha}itungcn. bei denen so kurze Schaltzeiten nicht nur unnot^sonde^so^ ,uorend sind, da mit den steilen ImpukHanken , η starkes hochfrequentes Storspektrum e nhcrgü,unddarm, die Gefahr des Übersprechens auf »«n-u-hbaitc Le,-tungen und die Storbee.nflussung anderer Schaltkreise zunimmt. Man ist in solchen Fallen daher dazu übergegangen, die Impulsflanken m definierter λ eise abzuflachen und die Schallgeschwindigkeit mehr oder wen.ger den jewen.gen Erfordernissen anzupassen. Dies gelingt bei den vorher beschriebenen Ausgangsschaltverstärkern bekanntlich leicht durch die Einführung einer kapazitiven Ruckkopplung vom Verstärkerausgang am den eingang.

Die F i g. I zeigt die bekannte Schaltung eines solchen Verstärkers mit der RucKkopplungsKapazitut ( zwischen dem Ausgang A und dem hingangh.

Besitzt die Belastung des Verstarkerausgangs eine kapazitive Komponente, was insbesondere be.rn Anschluß von mehreren nachfolgenden Verknupfungsschaltungen und/oder von längeren Leitungen im allgemeinen zutrifft, so entsteht beim übergang vom tiefen zum hohen Ausgan_fespotential (gegen das Bezugspotential) eine Störschwingung, die sich der ansteigenden Impulsflanke überlagert. Die F i g. 2 zeigt ein Diagramm, in dem rter Verlauf des Eingangssignals UE und des davon ausgelösten Ausgangssignals UA in Abhängigkeit vom Zeitverlauf/ eingetragen

In manchen Anwendungsfällen bringt das Auftreten dieser Störschwingungen am Ausgang von Verknüpfungsschaltungen, die mit derartigen Ausgangsschaltverstärkern ausgerüstet sind, keine Nachteile mit sich; in öderen Fällen führen sie juJoch zu wesentlichen Schwierigkeiten. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen zur Unteidrückung der Störschwingungen anzugeben, ohne dabei die sonstigen günstigen Eigenschaften des Ausgangsschaltverstärkers zu beeinträchtigen.

Gemäß der Erfindung gelingt dies bei einem Ausgangsschaltverstärker der vorher beschriebenen Art dadurch, daß zwischen den Verstärkerausgang und den Emitter des zweiten T ransistors ein niederohmiger Widerstand von solcher Größe eingefügt ist, daß die Schwingungen vorzugsweise aperiodisch gedämpft sind.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels nach Fig.3 näher erläutert. Die Schaltungsanotdnung nach F i g. 3 gleicht weitgehend der Anordnung nach Fig. l. Die Kuckkoppiungskapazitat C wird bei dem Au· ^schaltverstärker nach F i g. 3 — angedeutet üu -h die unterbrochen gezeichneten Verbindungsleitungen — nicht durch einen Kondensator konventioneJler Bauform, sondem in bekannter Weise durch die Kollektor-Basis-Sperrschichtkapa/ität des Transistors To realisiert. Diese Möglichkeit wird vor allem beim Aufbau in integriertcr Schaltkreistechnik ausgenützt, da hierbei die Herstellung von Kondensatoren ausreichender K ,>aziiät in konventioneller Weise erhebliche Schwierigkeiten bere'tet. Gleichzeitig kann der Transisior to noch zur Verschiebung der Ansprechschwelle des Ausgangsschaltverstärkers in einen für v..i- vorgeschaltete Verknüpfungsnetzwerk günstigen H-. .eich herangezogen werden. Das Eingangssignal wird in diese- , Fall nicht unmittelbar an die Basis

des Transistors Ts I. sondern an den Anschluß/-.' angelegt, ι)'··■ /u dem einen der beiden [-!miller dey Transistors ίο führt.

Neu ist die Einfügung des Widerstandes Ra in die Verbindung vom Emitter des Transistors 7 2 zum Verstärkerausgang A einerseits und zur Diode D andererseits. Dicker Widerstand dient, wie schon erwähnt, zur Unterdrückung von Storschwingungen, die sonst bei kapazitiver Belastung de V-rstürkerausgangs auftreten und sich der anstehenden Flanke des Ausgangssignals überlagern. Der ei .i>ul>che Widerstandswert hängt von der Dimension...-! ung des Ausgangsverstärkers und von der knf ·ί»ι>-π Komponente der Belastung ab. Sr'ir.e Cr-'-Cc ud zweckmäliig durch Versuch unter der, -günstigsten BeIaslungsverhältnissen bestimm· P.c n, Frage kommenden Widerstandswerte liege cnva zwischen 40 und Ι50Ω.

Es ist weiterhin vorteilhaft, bei der endgültigen Dimensionierung des Verstärkers den so err stielten Wert des Widerstandes Ra vom Wert des Widerstandes Rc abzuziehen, um den statischen 'iineiiuiderstand des Verstärkers nicht zu erhöhen. Hierzu ->ei jedoch vermerkt, daß der Widerstand Rc grundsätzlich für die Funktion der Schaltungsanordnung nicht erforderlich ist. Er wird aber wohl in den meisten Fällen vorgesehen werden, da er den leitenden Transistor 7"2 vor der Zerstörung bei einem zufällig auftretenden Kurzschluß zwischen der Ausgangsklemme /I und dem Bezugspotential schützt. Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird diese Schutzwirkung teilweise von dem Widerstand Ra übernommen.

Eine zusätzliche, sehr wichtige Wirkung des Widerstandes Ra besteht darin, daß er die Beeinflussung des Ladezustandes der Rückkopplungskapazität C (integrationskapazität) durch kurze Störimpulse, die über die Verbindungsleitung auf den Verstärkerausgang gelangen, verhindert. Die dynamische Störsicherheit des Ausgangsschahverstärkers bzw. der mit ihm verbundenen Verknüpfungsschaltung wird dadurch beträchtlich erhöht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. P-itenfinsnruclr raienidnsprui.il.

   Ausgangsschaltverstärker mit zwei abwechselnd leitend gesteuerten Transistoren gleichen Leitfähigkcitstvps, deren Kollektoren über getrennte Widerstände mit einem Pol der Betriebsspannungsquelle verbunden sind, mit einer kapazitiven Rückkopplung vom Emitter des zweiten Transistors auf die mit dem Eingangssigna! be- ίο aufschlage Basis des ersten Transistors, mit einem unmittelbaren Anschluß der Basis des zweiten Transistors an den Kollektor des ersten Transistors und mit der Verbindung des Verstärkerausgangs sowohl mit dem Emitter des zweiten Transistors als auch über eine Diode mit dem Kollektor des ersten Transistors, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterdrückung der bei kapazitiver Belastung des Verstärkerausgangs auftretenden Schwingungen und zur Erhö- ™ hung der Störsicherhe.t zwischen den Verstärkerausgang (A) und den Emitter des zweiten Transistors (T 2) ein niederohmiger Widerstand (Ra) von solcher Größe eingefügt ist, daß die Schwingungen vorzugsweise aperiodisch gedämpft sind.