DE1801704B1

DE1801704B1 - Circuit arrangement for forming pulses of a predetermined duration, steep rising and / or falling edges and high amplitude

Info

Publication number: DE1801704B1
Application number: DE19681801704D
Authority: DE
Inventors: Schulz Hans Werner
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1968-10-08
Filing date: 1968-10-08
Publication date: 1970-07-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Formung von Impulsen vorbestimmter Dauer, steiler Anstiegs- und/oder Abfallflanken und hoher Amplitude durch Üb erl agerung der zu formenden Impulse mit Nadelimpulsen, die aus den zu formenden Impulsen abgeleitet sind, insbesondere zur Strahlhelltastung von Oszillographen. The invention relates to a circuit arrangement for shaping of pulses of a predetermined duration, steep rising and / or falling edges and higher Amplitude by transferring the impulses to be formed with needle impulses that consist of the pulses to be formed are derived, in particular for beam brightness scanning of Oscilloscope.

Es ist eine Schaltung dieser Art bekannt, bei der Impulse vorbestimmter Dauer und steilen Anstiegs-und/oder Abfallflanken durch Überlagerung der zu formenden relativ flachen Impulse mit durch Differentiation dieser Ursprungsimpulse gewonnenen Nadelimpulse erzeugt werden. Die Steilheit differenzierter Impulse kann bekanntlich niemals größer sein als es der Steilheitsänderung des Ursprungsimpulses entspricht, von welchem diese differenzierten Impulse abgeleitet sind, d. h., mit der bekannten Schaltung kann die Steilheit der Impulse niemals besser werden als sie der Ursprungsimpuls möglich macht. Außerdem können mit der bekannten Schaltung nicht auch noch gleichzeitig Impulse extrem hoher Amplitude erzeugt werden. Dies wäre nur durch Nachschalten eines breitbandigen Impulsverstärkers möglich, der aber im Aufbau relativ aufwendig und teuer ist. A circuit of this type is known in which pulses are predetermined Duration and steep rising and / or falling edges by superimposing those to be shaped relatively flat pulses with those obtained by differentiating these original pulses Needle pulses are generated. The steepness of differentiated impulses can be known never be greater than the change in slope of the original pulse corresponds to, from which these differentiated impulses are derived, d. i.e., with the known Circuit, the steepness of the impulses can never be better than the original impulse makes possible. In addition, the known circuit cannot also be used at the same time Extremely high amplitude pulses are generated. This would only be possible by switching on a broadband pulse amplifier is possible, but its structure is relatively complex and is expensive.

Es ist zur Erzeugung von sehr schmalen Nadelimpulsen hoher Amplitude an sich bekannt, einen sogenannten Lawinentransistor vorzusehen, bei dem, ausgelöst durch einen Ansteuerimpuls, ein selbständiger, lawinenartig ablaufender Spannungsdurchbruch erfolgt. Solche Lawinentransistorschaltungen sind in ihrer Wirkung bekannt und beispielsweise im Telefunken-Fachbuch »Der Halbleiter«, Ausgabe August 1965, S. 152, näher beschrieben. Hiermit können aber nur sehr schmale Nadelimpulse erzeugt werden, deren Dauer ausschließlich durch die Schaltungsdimensionierung des Lawinentransistors bestimmt ist. It is used to generate very narrow needle pulses of high amplitude known per se to provide a so-called avalanche transistor in which triggered by a control pulse, an independent, avalanche-like voltage breakdown he follows. Such avalanche transistor circuits are known in their effect and for example in the Telefunken reference book "The Semiconductor", August 1965 edition, p. 152, described in more detail. With this, however, only very narrow needle pulses can be generated, the duration of which is exclusive is determined by the circuit dimensions of the avalanche transistor.

Impulse vorbestimmter Dauer, beispielsweise von 0,5 llsec, und trotzdem großer Amplitude, wie sie z. B. zur Strahlhelltastung erforderlich sind, sind mit diesen bekannten Schaltungen nicht erzeugbar.Pulses of a predetermined duration, for example 0.5 llsec, and still large amplitude, as z. B. are required for beam brightness scanning are with these known circuits cannot be generated.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der Impulse sowohl vorbestimmter Dauer als auch mit steilen Anstiegs- und/ oder Abfallflanken sowie außerdem mit hoher Amplitude erzeugt werden können. It is the object of the invention to create a circuit arrangement with the pulses of a predetermined duration as well as with steep rise and / or Falling edges as well as can also be generated with high amplitude.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß parallel zum Ausgang der Schaltungsanordnung mindestens ein Lawinentransistor geschaltet ist, dessen selbsttätig ablaufender, die zu überlagernden Nadelimpulse bewirkender Spannungsdurchbruch durch Steuerimpulse ausgelöst wird, welche in an sich bekannter Weise durch Differentiation aus den zu formenden Impulsen abgeleitet sind. Vorzugsweise ist dabei am Ausgang der Schaltung noch ein Amplitudenbegrenzer nachgeschaltet. This task is based on a circuit arrangement of the opening mentioned type according to the invention achieved in that parallel to the output of the circuit arrangement at least one avalanche transistor is switched, whose automatically running, The voltage breakdown caused by the needle pulses to be superimposed by control pulses is triggered, which in a known manner by differentiation from the to be shaped pulses are derived. It is preferably at the output of the circuit an amplitude limiter connected downstream.

Gemäß der Erfindung werden also in einem Impulsverstärker, der in bezug auf die Bandbreite keine besonders guten Eigenschaften zu besitzen braucht und deshalb relativ einfach und billig realisiert werden kann, die ankommenden Steuerimpulse, deren Dauer im wesentlichen auch die Dauer der verstärkten Impulse bestimmt, verstärkt, während durch den parallelgeschalteten Lawinentransistor, welcher durch die gleichen, jedoch differenzierten Steuerimpulse angesteuert ist, diesen verstärkten Impulsen zusätz- lich sehr steile Nadelimpulse am Anfang bzw. am Ende der verstärkten Impulse überlagert werden. Damit werden die Anstiegs- bzw. Abfallflanken der verstärkten Impulse extrem steil, und es können trotzdem Impulse vorbestimmter Dauer erzeugt werden, da die Impulsdauer durch die Dauer der Steuerimpulse bestimmt ist. In der Praxis können mit einer erfindungsgemäßen Schaltung Impulse von einer Amplitude von etwa 60 bis 100V von beliebiger Impulsdauer bis herab zu einigen 100nsec und extrem steilen Anstiegs- bzw. Abfallflanken von 0,5 nsec/V und weniger erreicht werden, so daß eine erfindungsgemäße Schaltung vor allem zum Erzeugen von Helltastimpulsen für Oszillographenröhren geeignet ist, da hier zur Darstellung von Oszillogrammen mit durchgehend gleicher Helligkeit die Impulsspannung im Vergleich zur kürzesten Ablaufzeit sehr schnell die volle Amplitude erreichen und die Amplitude über den Bereich konstant bleiben soll. According to the invention are therefore in a pulse amplifier, which in does not need to have particularly good properties in terms of bandwidth and therefore can be implemented relatively easily and cheaply, the incoming control pulses, the duration of which essentially also determines and amplifies the duration of the amplified impulses, while by the parallel-connected avalanche transistor, which by the same, However, differentiated control pulses are driven, these amplified pulses additional Lich very steep needle impulses at the beginning or at the end of the amplified impulses are superimposed. The rising and falling edges of the amplified The pulses are extremely steep, but pulses of a predetermined duration can still be generated as the pulse duration is determined by the duration of the control pulses. In the In practice, pulses of one amplitude can be achieved with a circuit according to the invention from about 60 to 100V from any pulse duration down to a few 100nsec and extremely steep rising and falling edges of 0.5 nsec / V and less are achieved be, so that a circuit according to the invention mainly for generating light key pulses is suitable for oscillograph tubes because it is used to display oscillograms with the same brightness throughout, the pulse voltage compared to the shortest Reach the full amplitude very quickly and the amplitude over the Area should remain constant.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. The invention is illustrated below with reference to schematic drawings explained in more detail using an exemplary embodiment.

Fig. 1 zeigt die Anwendung einer erfindungsgemäßen Schaltung zur Erzeugung von Helltastimpulsen bei einer Oszillographenröhre; Fig. 2 zeigt die am Punkt der Schaltung nach F i g. 1 auftretenden Impulse. Fig. 1 shows the use of a circuit according to the invention for Generation of light pulse pulses in an oscilloscope tube; Fig. 2 shows the on Point of the circuit according to FIG. 1 occurring pulses.

Bei der Schaltung nach F i g. 1 werden die am Eingang E zugeführten und zu verstärkenden Hellsteuerimpulse, die z. B. der Steuerschaltung eines Zeitablaufgerätes entnommen sind, über einen in Kollektorschaltung betriebenen Transistor T 1 einem hochverstärkenden Transistor T 2 zugeführt und hier auf eine entsprechend große Impulsspannung von beispielsweise 90 Vss verstärkt. Der Verstärkertransistor T2 ist in Basisschaltung betrieben. Der zwischen dem Verstärker T2 und der hellzutastenden Elektronenstrahlröhre Rö 1 liegende Transistor T3 in Kollektorschaltung dient zur Impedanzwandlung. In the circuit according to FIG. 1 are those supplied to input E. and to be amplified light control pulses z. B. the control circuit of a timing device are taken, via a transistor T 1 operated in a collector circuit high-gain transistor T 2 fed and here to a correspondingly large Pulse voltage of for example 90 Vss amplified. The amplifier transistor T2 is operated in the basic circuit. The one between the amplifier T2 and the one to be lighted Cathode ray tube Rö 1 lying transistor T3 in collector circuit is used for Impedance conversion.

Die Anstiegszeit der vom Transistor T2 an die Röhre Rö 1 abgegebenen Helltastimpulse ist bestimmt durch die Verstärkerschaltung. Die Form der im Transistor T2 verstärkten Impulse V ist in Fig. 2 gestrichelt dargestellt. The rise time of the output from transistor T2 to tube Rö 1 Light pulse is determined by the amplifier circuit. The shape of the transistor T2 amplified pulse V is shown in dashed lines in FIG.

Parallel zum AusgangA des Verstärkertransistors T 2 ist ein sogenannter Lawinentransistor T4 geschaltet, der durch Impulse angesteuert wird, die in einem Parallelkreis aus den am Eingang E zugeführten Steuerimpulsen durch Differentiation in dem Differenzierglied C 1, R1 abgeleitet sind. Der zwischengeschaltete Transistor T5 dient zur Phasenumkehr. In parallel with the output A of the amplifier transistor T 2 is a so-called Avalanche transistor T4 switched, which is controlled by pulses in a Parallel circuit from the control pulses fed to input E through differentiation are derived in the differentiator C 1, R1. The intermediate transistor T5 is used to reverse the phase.

Hierdurch wird infolge des bekannten Lawineneffekts des Lawinentransistors T4 ein zusätzlicher Nadelimpuls N im Anstiegsbereich des Impulses V erzeugt.This is due to the known avalanche effect of the avalanche transistor T4 generates an additional needle pulse N in the rising region of the pulse V.

Diese Nadelimpulse werden über den Koppelkondensator C 2 dem AusgangA des Transistorverstärkers T2 zugeführt und damit den Impulsen V im Bereich der Flanke überlagert.These needle pulses are output A via the coupling capacitor C 2 of the transistor amplifier T2 and thus the pulses V in the area of the edge superimposed.

Je nach Dimensionierung des Verstärkers T2 und des Lawinentransistors T4 entsteht am Übergang zwischen den Nadelimpulsen N und dem verstärkten Impuls V im Dach des zusammengesetzten Impulses ein mehr oder weniger großer Einbruch. Dieser Einbruch kann aber durch eine nachgeschaltete Begrenzerschaltung G 1 wieder begradigt werden, so daß insgesamt ein Ausgangsimpuls 1 der Röhre Rö 1 zugeführt wird, der eine konstante Amplitude besitzt und der damit auch bei gering eingestellter Oszillogrammhelligkeit in der Hellsteuerphase keine Helligkeitsänderungen sichtbar werden läßt. Depending on the dimensioning of the amplifier T2 and the avalanche transistor T4 occurs at the transition between the needle pulses N and the amplified pulse V in the roof of the compound impulse is a more or less large dip. However, this break-in can be restored by a downstream limiter circuit G 1 are straightened, so that a total of one output pulse 1 is fed to the tube Rö 1 which has a constant amplitude and therefore also when it is set to a low level Oscillogram brightness no changes in brightness in the brightness control phase can be seen.

Zur Versteilerung der Rückflanke des Impulses V kann zusätzlich noch ein weiterer, nicht dargestellter komplementärer Lawinentransistor vorgesehen sein, der durch die aus der Rückflanke des am Eingang E zugeführten Steuerimpulses durch Differentiation erzeugten Steuerimpulses angesteuert ist und genauso wie der Impuls N nur im Bereich der Rückflanke dem nicht sehr steilen Impuls Yüberlagert wird. To steepen the trailing edge of the pulse V can also another, not shown, complementary avalanche transistor can be provided, through the from the trailing edge of the control pulse fed to input E. Differentiation generated control pulse is controlled and exactly like the pulse N is only superimposed on the impulse Y, which is not very steep, in the area of the trailing edge.

Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zur Formung von Impulsen vorbestimmter Dauer, steiler Anstiegs- und oder Abfallflanken und hoher Amplitude durch Überlagerung der zu formenden Impulse mit Nadelimpulsen, die aus den zu formenden Impulsen abgeleitet sind, insbesondere zur Strahlhelltastung von Oszillographen, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß parallel zum Ausgang der Schaltungsanordnung mindestens ein Lawinentransistor geschaltet ist, dessen selbsttätig ablaufender, die zu überlagernden Nadelimpulse bewirkender Spannungsdurchbruch durch Steuerimpulse ausgelöst wird, welche in an sich bekannter Weise durch Differentiation aus den zu formenden Impulsen abgeleitet sind. Claims: 1. Circuit arrangement for forming pulses predetermined duration, steep ascent and or falling edges and high amplitude by superimposing the impulses to be formed with needle impulses from the impulses to be formed Impulses are derived, in particular for beam brightness scanning of oscilloscopes, d a d u r c h g e - indicates that in parallel with the output of the circuit arrangement at least one avalanche transistor is switched, whose automatically running, The voltage breakdown caused by the needle pulses to be superimposed by control pulses is triggered, which in a known manner by differentiation from the to be shaped pulses are derived.

Claims

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that an amplitude limiter is switched on at its output.