DE1766177C3 - Schaltung zur zweiseitigen Amplitudenbegrenzung elektrischer Signale - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur zweiseitigen Amplitudenbegrenzung elektrischer Signale, wobei von zwei emittergekoppelten Transistoren (1, 2) gleichen Leitfähigkeitstyps der Basis des eiren Transistors das zu begrenzende Signal zugeführt wird und die Basis des anderen Transistors an konstantem Potential liegt und wobei das Ausgangssignal von einem gemeinsamen Emitterwiderstand abgenommen wird.

Es sind bereits Schaltungen zur Amplitudenbegrenzung elektrischer Signale bekannt, bei denen das elektrische Signal einer Elektrode einer Diode zugeführt wird, während die andere Elektrode der Diode auf konstantem Potential liegt. Weicht das momentane Potential des elektrischen Signals in Sperrichtung der Diode von dem konstanten Potential ab, so wird das Signal übertragen. Bei einer Abweichung des Potentials des Signals in der entgegengesetzten Richtung wird die Diode leitend, so daß das Signal im Idealfall kurzgeschlossen wird und somit in seiner Amplitude begrenzt wird.

Es wurde bereits vorgeschlagen, das in seiner Amplitude zu begrenzende Signal der Basis des einen von zwei emittergekoppelten Transistoren zuzuführen. Die Basis des anderen Transistors wird auf festes Potential gelegt und das amplitudenbegrenzte Signal wird von den Emittern der Transistoren abgenommen (DT-AS 12 87 121).

Durch die Temperaturabhängigkeil der Kennlinien der genannten Halbleiterbauelemente ist jedoch bei den genannten Schaltungsanordnungen der Einsatzpunkt der Begrenzung ebenfalls von der Temperatur abhangig. Was in vielen Fällen, in denen es auf eine genaue Einhaltung einer bestimmten Amplitude ankommt. durch zusätzliche Schaltmaßnahmen kompensiert werden muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung anzugeben, die zur zweiseitigen Amplitudenbegrenzung elektrischer Signale dient, wobei die Amplitude sowie die Phasenlage des Ausgangssignals weitgehend temperaturunabhängig sein sollen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Schwingungen in der noch verbleibenden Polung die Ausgangsschwingung der Begrenzerschaltung der Basis des ersten Transistors einer zw eiten, ähnlich der ersten, jedoch mit Transistoren entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps aufgebauten Begrenzerschal· tung zugeführt ist, an deren gemeinsamen Lmiuerwiderstand die in beiden Richtungen begrenzte Schwingung entnehmbar ist und die Basis des zweiten Transistors der zweiten Begrenzerschahung mit der Anzapfung eines Spannungsteilers, bestehend aus einem Widerstand und einer Diode, verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeichnet sich durch eine äußerst geringe Temperaturabhängigkeit der Amplitude und der Phasenlage des begrenzten Ausgangssignals sowie durch eine geringe Abhängigkeit der Laufzeit von der Größe der Eingangsspannung aus.

Eine Weiterbildung der Erfindung, bei der die Diode von der Basis-Emitter-Strecke eines in Kollektorgrundschaltung arbeitenden fünften Transistors gebildet wird, ermöglicht es, die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung als elektronischer Schalter oder als Amplitudenmodulator zu verwenden.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher erläutert. Von diesen zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,

Fig.2 eine Schaltung, bei der die Diode von der Basis-Emitter-Strecke eines in Kollektorgrundschaltung arbeitenden fünften Transistors gebildet wird.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Schaltung nach F i g. 1 wird das zu begrenzende Signal der Basis des Transistors 1 zugeführt. Die Emitter der Transistoren 1 und 2 sind über den gemeinsamen Emitterwiderstand 7 mit dem negativen Pol der Spannungsquelle 8 verbunden. Die Kollektoren der Transistoren 1 und 2 sind an den positiven Pol der Spannungsquelle 9 angeschlossen. Die Basis des Transistois 2 wird mit Hilfe des aus den Widerständen 10 und 11 bestehenden Spannungsteilers und des Kondensators 12 auf festes Potential gelegt. Ist die Eingangsspannung, also die Spannung der Basis des Transistors 1, negativer als dieses Potential, so ist der Transistor 1 gesperrt und der Transistor 2 leitend. Das heißi, Signalamplituden, die negativer als das Potential der Basis des Transistors 2 sind, werden nicht übertragen, während bei positiven Amplituden der Transistor 1 leitend und der Transistor 2 gesperrt ist,

und somit der Transistor 1 zusammen mit dem Widerstand 7 als Emitterfolger arbeitet und das Signal praktisch unverändert überträgt.

Das somit einseitig begrenzte Signal wird der Basis des Transistors 3 zugeführt. Der Transistor 3 ist ebenso wie der Transistor 4 vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp wie die Transistoren 1 und 2. Die Emitter der Transistoren 3 und 4 sind über den Widerstand 13 mit dem positiven Pol der Stromquelle und die Kc'lektoren der Transistoren 3 und 4 mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden. Das Potential der Basis des Transistors 4 wird mit Hilfe des Widerstandes 5 und der Diode 6 aus der Betriebsspannung abgeleitet. Die Mittelanzapfung der Stromquelle ist mit Masse verbunden.

Die Transistoren 3 und 4 begrenzen das durch die Transistoren 1 und 2 in negativer Richtung begrenzte Signal zusätzlich in positiver Richtung, so daß nur ein mittlerer Bereich des Eingangssignals zum Ausgang 14 der Schaltungsanordnung gelangt.

Die Temperaturabhängigkeiten der einzelnen Transistoren ergänzen sich in geradezu idealer Weise, so daß die Änderung der Ausgangsamplitude im Temperaturbereich zwischen 0 und + 50' Celsius nur etwa 1% beträgt.

F i g. 2 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung, bei der die Diode 6 von der Basis-Emitter-Strecke eines π Kollektorgrundschaltung arbeitenden fünften Transistors 6' gebildet wird. Legt man die Basis dieses Transistors 6' auf Massepotential, so erhält η »an eine Schaltungsanordnung, die die gleichen Übertragungseigenschaften wie die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 aufweist. Je negativer jedoch man das Potential der Basis des Transistors 6' wählt, umso näher rückt das Begrenzungspotential der Transistoren 3 und 4 an dasjenige der Transistoren 1 und 2 heran, so daß bei genügend negativem Potential an der Basis des Transistors 6' kein Signal mehr zum Ausgang 14 der Schaltungsanordnung gelangt. Dadurch kann die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung als elektronischer Schalter verwendet werden.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Schaltung nach Fig. 2 ist die Begrenzung und die gleichzeitige Heraustrennung des Farbsynchronsignal aus einem Farbfernsehsignal. Hierzu werden von den Horizontal-Synchronimpulsen durch Verzögerung und Impulsformung Impulse abgeleitet, die ungefähr gleiche Phasenlage und eine etwas größere Impulsbreite als das Farbsynchronsignal aufweisen, und die der Basis des Transistors 6' zugeführt werden, während das Farbfernsehsignal der Basis des Transistors 1 zugeführt wird. Die Aufgabe, das Farbsynchronsignal zu begrenzen und aus dem Farbfernsehsignal herauszutrennen, wird hierdurch in besonders einfacher Weise gelöst.

Ferner ermöglicht die Schaltung nach F i g. 2 die Modulation eines der Basis des Transistors 1 /ugeführten Signals mit einem Signal, welches der Basis des Transistors 6' zugeführt wird. Dabei bleibt die Begrenzung des Signals in Richtung negativer Amplituden konstant, während die Begrenzer in Richtung positiver Amplituden sich entsprechend dem der Basis des Transistors 6' zugeführten Signal ändert. Diese Unsymmetrie kann jedoch durch die Nachschaltung eines Schwingkreises 15 ausgeglichen werden.

Bei der Verwendung der Schaltung als Torschaltung für das Farbsynchronsignal ist es ebenfalls zweckmäßig, einen Schwingkreis 15 nachzuschalten, um die noch in dem Signal befindlichen Anteile der Tastimpulse herauszufiltern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltung zur zweiseitigen Amplitudenbegrenzung elektrischer Signale, wobei von zwei emittergekoppelten Transistoren (1, 2) gleichen Leitfähigkeitstyps der Basis des einen Transistors das zu begrenzende Signal zugeführt wird und die Basis des anderen Transistors an konstantem Potential liegt und wobei das Ausgangssignal von einem gemeinsamen F.mitterwiderstand abgenommen wird, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t. daß zur Begrenzung der Schwingungen in der noch verbleibenden Polung die Ausgangsschwingung der Begrenzerschaltung der Basis des ersten Transistors einer zweiten. ähnlich der ersten, jedoch mit Transistoren entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps aufgebauten Begrenzerschalttmg zugeführt ist. an deren gemeinsamen Emitterwiderstand die in beiden Richtungen begrenzte Schwingung entnehmbar ist und die Basis des zweiten Transistors der zweiten Begrenzerschaltung mit der Anzapfung eines Spannungsteilers, bestehend aus einem Widerstand (5) und einer Diode (6). verbunden ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (6) von der Basis-Emitter-Strecke eines in Kollektorgrundschaltung arbeitenden Transistors (6') gebildet wird.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung der Schaltungsanordnung als elektronischer Schalter (Torschaltung) der Basis des Transistors (6') Tastimpulse zugeführt werden.

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung der Schallungsanordnung als Amplitudenmodulator der Basis des Transistors (6'j ein Signal zugetührt wird, mit welchem das der Basis des ersten Transistors (1) zugeführte Signal moduliert wird.

5. Schaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung zur Begrenzung und Heraustastung eines Farbsynchronsignals aus einem Farbfernsehsignal.