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Laufzeitschaltung für Einrichtungen der elektrischen Nachrichtentechnik
Die Erfindung bezieht sich auf eine Laufzeitschal.tung für Einrichtungen der elektrischen
Nachrichtentechnik zur zeitverzögerten Übertragung eines Analogsignals in Form,
von Abtastproben, bestehend aus wenigstens einem Grundglied, das
dabei
als Speicher dienende Kondensatoren enthält, die über einen Impedanzwandler mit
hochohmigem Eingangswiderstand und niederohmigem Ausgangswiderstand verbunden sind
und bei dem jede der beiden Kondensatoren ein Schalter zugeordnet ist, die wechselweise
geschlossen werden und dadurch eine Ladung des in Übertragungsrichtung zweiten Kondensators
in Abhängigkeit von der des in Ubertragungarichtung ersten Kondensators bewirken.
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Laufzeitschaltungen dieser Art sind be<spielsweise durch die Zeitschrift
"Nature" Vol. 169 vom 26.1.52 Seiten 148/149 bekannt. Bei dieser bekannten Schaltung
wird zunächst der zweite Kondensator über einen ihm zugeordneten Schalter auf die
Spannung des ersten Kondensators aufgeladen, anschließend wird dann die Verbindung
zwischen dem ersten und dem zweiten Kondensator aufgetrennt und der erste Kondensator
über einen weiteren, ihm zugeordneten Schalter entladen. Der zwischen den Kondensatoren
eingeschaltete Impedanzwandler, beispielsweise ein Verstärker, dient der Trennung
der beiden Kondensatorstromkreise. Nachteilig an diesen bekannten Schaltungen ist,
daß die Schalter nicht einseitig auf Bezugspotential gelegt werden können. Das hat
zur Folge, daß die Steuerung der Schalter schaltungstechnisch relativ schwierig
und aufwendig ist. Weiterhin ist es bei diesen bekannten Schaltungen nicht ohne
weiteres möglich,inncrhalb weiter Grenzen in der
Amplitude variierende
Abtastproben, vor allem gegenüber dem Bezugspotential positivc und negative Abtastproben
zu übertragen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Laufzeitschaltung der
einleitend beschriebenen Art in der Weise zu verbessern, daß die Schalter einseitig
auf Bezugspotential gelegt werden können, wodurch sich der schaltungstechnische
Aufwand für die Steuerung vermindert. Eine weitere Aufgabe der Brfindung besteht
darin, bei einer in dieser Hinsicht verbesserten Laufzeit schaltung im Gegensatz
zu den bisher üblichen Laufzeitschaltungen die ertragung von innerhalb weiter Grenzen
in der Amplitude variicrenden Abtastproben, vor allem auch von gegensinnig polarisierten
Abtastproben zu ermöglichen.
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Die an erster Stelle genannte Aufgabe wird bei einer Laufzeitschaltung
für Einrichtungen der elektrischen Nachrichtentechnik zur zeitverzögerten Übertragung
eines AlugsiGals in Form von Abtastproben, be stehend aus wenigstens einem Grundglied,
das zwei als Speicher dienende Kondensatoren entiilt, die über einen Impedanzwandler
mit hochohmigem Eingangswiderstand und niederohmigem Ausgangswiderstand verbunden
sind, und bei dem jeden der Kondensatoren ein Schalter zugeordnet ist, die wechselweise
schließen und öffnen und dadurch eine Ladung des in Übertragungsrichtung zlreiten
Kondensators in Abhängigkeit von der des in
Übertragungsrichtung
ersten Kondensators bewirken, gemäß der Erfindung durch die gleichzeitige Anwendung
folgender Merkmale gelöst: a) das Grundglied beginnt mit einem im Querzweig des
Übertragungslregs liegenden ersten Schalter, zu dem parallel der hochohmig Eingang
des eingangsseitig auf Bezugspotential liegenden Impedanzwandlers liegt; b) in Reihe
mit der Ausgangsklemme des Impedanzandlers ist der erste Kondensator als Hauptspeicher
vorgesehen, an dessen den ,pedanzlrandler abgewandtem Anschluß ein zweiter Schalter
als Querzweig angeschlossen ist; c) parallel zu dem zweiten Schalter ist der hochohmige
Eingang eines zweiten, einseitig auf Bezugspotential liegenden Impedanzwandlers
vorgesehen, an dessen Ausgangsklemme der zweite als Zwischenspeicher dienende Kondensator
liegt, an dessen dein weiteren Impedanzwandler abgewandten Anschluß ein dritter
Schalter als Querzweig angeschlossen ist; d) der erste und der dritte Schalter einerseits
und der zweite Schalter andererseits sind wechselweise im Takt der geforderten Verzögerung
schließbar.
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In Weiterbildung dieser Erfindung wird die an zweiter Stelle genannte
Aufgabe dadurch gelöst, daß das Bezugspotential der Impedanzwandler einerseits und
der jeweils im Querzweig liegenden Schalter andererseits unterschiedlich gewählt
sind, vorzugsweise derart, daß die Polaritäten der Abtastimpulse sowohl positiv
als auch negativ sein können.
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Eine Weiterbildung der Erfindung, die zu einer Verminderung des schaltungstechnischen
Aufwands führt, ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Kettenschaltung von Grundgliedern
jeweils der dritte Schalter des in tbertragungsrichtung vorausgchenden Grundgliedes
zugleich den ersten Schalter des in Übertragungsrichtung nachfolgenden Grundgliedes
bildet.
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Zur Vermeidung von gegebenenfalls unerwünschten Veränderungen, vor
allem von Verminderungen der in die Kondensatoren eingespeicherten Ladungen und
damit einer unerlrünsch-ten Veränderung der Abtastproben empfiehlt es sich, die
Schließungszeit des jeweils zweiten Schalters wenigstens etwas kürzer als die Öffnungszeit
des ersten und dritten Schalters zu anzahlen.
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Für erfindungsgemäße Laufzeitschaltungen empfiehlt es sich, als Impedanzwandler
Feldeffekttransistoren in Emitterfolgeschaltung vorzusehen, da auf diese Weise besonders
gut die Bedingung eines hochohmigen Eingangswiderstands bei demgegenüber
niedrigem
Ausgangswiderstand erfUllbar ist. Zwar ist bei Feldeffekttransistoren im Regelfall
der Ausgangswiderstand nicht so niederohmig wie er durch Verwendung von üblichen
Transistoren an sich erreichbar rzäre, doch kann dieser Schwierigkeit dadurch begegnet
werden, daß dem Beldeffekttransistor ausgangsseitig ein weiterer Transistor zugeordnct
ist, der eine Rückkopplung aus dem Zugelektrodenstromkreis in den Quollelektrodenstromkreis
des Beldeffekttransistors bewirkt.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, von
denen wesentliche Einzelheiten in der Zeichnung wiedergegeben sind, näher erläutert.
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Figur 1 zeigt eine Laufzeitschaltung mit einem gemäß der Erfindung
ausgebildeten Grundglied nebst de zugehörigen Impulsdiagramm; Figur 2 zeigt eine
Sonderform des Impulsdiagramms ; Figur 3 zeigt eine ausgeführte Schaltung für ein
Grundglied nach Fig. 1; Figur 4 zeigt eine ausgeführte Schaltung für einen im Querzweig
anzuordnenden Schalter unter Verwendung eines Feldeffekttransistors; Figur 5 zeigt
eine ausgeführte Schaltung für einen Impedanzwandlör -unter Verwendung eines Feldeffekttransistors,
bei dem eine Rückkopplung mittcls eines üblichen Transistors vorgesehen ist.
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Die Laufzeitschaltung nach Fig. 1 zeigt ein vollständiges Grundglied
A und den Anfangsteil eines hierzu gleichartig ausgebildeten und mit A in Kette
geschalteten Grundgliedes 3, an das sich gegebenenfalls weitere derartige Grundglieder
anschließen können. Das einzelne Grundglied, beispielsweise das Grundglied A umfaßt
zwei Impedanzwandler I1 und I2 mit den Eingangsklcmmen a bzw. i und den Ausgangsklemmen
b bzw. k.
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Die Impedanzwandler werden erdunsymmetrisch betrieben. Ihr jeweils
zweiter Eingangs- bzw. Ausgangsanschluß ist aus Gründen der Ubersichtlichkeit in
dem Prinzipschaltbild fortgelassen. Dieser jeweils zweite Anschluß kann auf Bezugspotential
oder au ein hierzu negatives oder positives Potential gelegt werden. Weiterhin enthält
das Grundglied einen als Kondensator ausgebildeten Rauptspeicher C1 und einen als
Kondensator ausgebldeten Hilfsspeicher C2. Die beiden Speicher C1 bzS. C2 liegen
im Längszweig des durch die gesamte Anordnung gebildeten erdunsymmetrischen Vierpols.
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In den Quer zweigen sind drei Schalter S1, S2 und S3 vorgesehen, von
denen die Schalter S1 und S3 gleichzeitig geöffnet bzir. geschlossen werden, während
der Schalter S2 jeweils dann schließt, wenn die Schalter S1 und S3 geöffnet sind
und dann öffnet, wenn die Schalter S1 und S3 geschlossen sind. Die Anschliisse der
drci Schalter sind mit c und d, g und h und mit 1 und m bezeichnet, uni bei den
späteren Figuren die Zuordnung einzelner Anschlußpunkte deutlicher hervorzuheben.
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Wird angenommen, daß dem Eingang E der Verzögerungseinrichtung ein
Analogsignal U1 dergestalt zugeführt wird, wie es Fig. 1a zeigt, so wird bei einem
Betätigungszyklus des Schalters S1 entsprechend Fig. 1b daraus eine Folge von Abtastproben
gewonnen, wie es in Fig. 1c als Spannungsverlauf U2 angedeutet ist. In Fig. 1b sind
hierzu die Steuorimpulsfolgen bzw. Taktimpulsfolgen T1 und T2 angedeutet. T1 ist
die Taktimpulsfolge für die Schalter S1 und S3, während T2 die Taktimpulsfolge für
den Schalter S2 ist. Aus der Fig. 1b ist erkennbar, daß die Schalter S1 und S3 wechselzeitig
mit dem Schalter S2 und synchronisiert zusammenarbeiten.
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Wird angenommen, daß am Impodanzwandler I1 zu einem bestimmten Zeitpunkt
eingangsseitig der Spannungsverlauf U2 anliegt, also der Schalter S1 geöffnet und
der Schalter S2 geschlossen ist, so wird über den Impedanwandler I1 der Kondensator
C1 geladen. Die Größe der Ladung des Kondensators C1 ist davon abhängig, ob der
Impedanzwandler I1 verstärkt oder schwächt.
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Wird beispielsweise angenommen, daß der Impedanzwandler dämpfungsfrei
und nicht verstärkend mit dem Übersetzungsverhältnis 1 überträgt, so wird der Kondensator
Cl derart aufgeladen, daß die an scinen Anschlußklemmen anliegende Spannung dem
Wert von U2 entspricht. Für den Impedanzwandler ist es zweckmäßig, eine solche Ausgestaltung
vorzusehen, daß die
Aufladung des Kondensators Cl, der als Hauptspeicher
bezeichnet wird, möglichet kurzfristig vor sich geht. Anzustreuen ist hierfür eine
möglichst niedrige Ausgangsimpedanz des Impedanzwandlers, beispielsweise in der
Größenordnung von einigen Ohm. Ist der Kondensator Cl im erforderlichen Maße mit
Ladung versorgt, erden im nächsten Taktzyklus die Schalter S1 und S3 geschlossen
unter gleichzeitiger Öffnung des Schalters S2. Dabei ist vorausgesetzt, daß sich
die Schaltvorgänge nicht derart überlappen, daß störende Umladevorgänge den Funktionsablauf
stören können.
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huf die zwoekmäßig hierfür einzuhaltenden Bedingungen wird anhand
der Fig. 2 später noch ausführlich eingegangen. Ist der Schalter S1 geschlossen
und der Schalter 52 geöffnet, so steht am Anschlußpunkt i des Impedanzuandlers I2
die Spannung des Kondensators C1. Da voraussetzungsgemäß zu dieser Zeit der Schalter
S3 geschlossen ist, wird der als Hilfsspeicher dienende Kondensator C2 auf einen
Ladungszustand gebracht, bei dem die am Kondensator C2 anliegende Spannung in vorgegebenem
Verhältnis zu der am Kondensator C1 vorhandenen Spannung ist. Wird der Impedanzwandler
12 ebenfalls mit einen) Ubersetzungsverhältnis von 1 versehen, so entspricht die
Spannung an C2 der Spannung an C1. Im darauffolgenden Takt zyklus werden S1 und
S3 geöffnet und S2 wird geschlossen. Dadurch wird die in C2 gespeicherte Abtastprobe
am Ausgang des Grundgliedes A verfügbar und zwar um einen
solchen
Betrag zeitlich verzögert, wie es durch die Taktimpulsfolge T1 und die Taktimpulsfolge
T2 festgelegtist.
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Die Verzögerungszeit des Analogsignals kann daher durch Wahl der Daktimpulsfolgen
Tl und T2 in vorgegebener Weise eingestellt worden.
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Am Ausgang des Grundgliedes A könnte nun an sich das in Form von Abtastproben
zeitverzögert anliegende Analogsignal in ein kontinuierliches Analogsignal entsprechend
U1 in Fig. 1a uingewandelt werden, beispielsweise mit Hilfe eines Tiefpasses, der
über einen Trennverstärker an den Ausgang des Grundgliedes A angeschaltet wird.
Für hohe Verzögerungswerte empfiehlt es sich jedoch, mehrere Grundglieder in Kette
zu schalten, so wie es in Fig. 1 durch das Grundglied B angedeutet ist. Bei dieser
Kettenschaltung vereinfacht sich der Gesamtaufbau wesentlich, weil in diesem Fall
der Schalter S3 des Grundgliedes A die Funktion des Schalters Sl im Grundglied B
übernimmt. Um die Äquivalenz entsprechender Teile der Grundglieder A und B zu verdeutlichen,
ist in der Fig. 1 für gleichartig wirkende Teile die entsprechende Bezeichnung vorgesehen,
jedoch im Grundglied B jeweils als gestrichene Größe.
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Zur Auswertung des am Ausgang der Laufzeiteinrichtung auftretenden
Jignals kann es in manchen Fällen vorteilhaft sein,
nicht die einzelnen
Abtastproben zu verwenden sondern den ebenfalls zeitverzögerten Signalverlauf, der
am Schalter S2 des letzten Grundgliedes verfügbar ist. Dieser Signalverlauf ist
als Fig. 1d dargestellt und läßt erkennen, daß er wesontlich mehr Energie beinhaltet
als die entsprechende Folge von Abtastproben, die mehr oder weniger als Nadelimpulse
aufgefaßt werden können.
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Wie bereits bei der Beschreibung der Fig. 1 erwähnt, ist es zweckmäßig.
dafür Sorge zu tragen, daß beim Schließen des Schalters S2 die Schalter S1 und S3
schon mit Sicherheit geöffnet sind, um Kurzschlüsse innerhalb der Schaltung zu vermeiden,
die ein u.U. störendes, teilweises Entladen der Speicher bzw. Kondensatoren zur
Folge haben könnten. Mit Sicherheit läßt sich dies vermeiden, wenn so, wie in Fig.
2 dargestellt, die Schließungszeiten der Schalter S1 und S3 kürzer als die Öffnungszeit
des Schalters S2 gewählt sind.
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Dabei ist es zweckmäßig, das Schließen bzw. den leitenden Zustand
von S3 erst dann herbeizuführen, wenn S1 bzw, S3 schon kurze Zeit geöffnet bzw.
sperrend sind und die Schalter S1 bzw. S3 erst dann in den leitenden bzw. geschlossenen
Zustand zu bringen, wenn der Sehalter S2 bereits kurze Zeit geöffnet bzw. nichtleitend
(sperrend) ist. Die Bedingung, daß alle Schalter während kurzer Zeiträume gleichzeitig
geöffnet sind, stört in der Praxis im allgemeinen nicht, weil das
Eingangssignal
an sich ein Kontinuum ist und innerhalb dieser kurzen Zeit als konstant angesehen
werden kann. Falls diese Bedingung nicht erfüllt wird, würden nämlich wegen der
offenen Schalter Spannungsveränderungen am Ausgang der Gesamtschaltung auftreten.
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Die Fig. 3 zeigt eine schaltungstechnische Ausführung des Grundgliedes
A in Fig. 1 und zwar unter Verarendung von üblichen Transistoren, die beim Ausführungsbeispiel
der Fig. 3 npn-Flächen-Transistoren sind. Hierbei ist aus Gründen der Übersichtlichkeit
durch gestrichelte Umrahmungen jeweils der Schaltungsteil dargestellt, der dem entsprechenden
Teil in Fig. 1 zuzuordnen ist. Der Impedanzwandler 11 besteht dem zufolge aus zwei
npn-Flächen-Transistoren T54: und Ts5, die in Darlington-Schaltung angeordnet sind
und als Emitterfolgestufe mit sehr hohem Eingangswiderstand und sehr kleinem Ausgangswiderstand
arbeiten. Die Kollektoren von Ts4 und Ts5 liegen hierbei auf positivem Potential
gegenüber Bezugspotential und der Emitterwiderstand R2 liegt auf gegenüber dem Bezugspotential
negativen' Potential. Dadurch ist erreichbar, daß je nach dem Potential des Anschlusses
a positive oder negative Potentialwerte gegenüber dem Bezugspotential am Anschluß
b auftreten können. Gleichartig zum Impedanzwandler I1 ist der Impedanzwandler I2
ausgebildet, so daß sich ein Eingehen
auf diesen Impedanzwandler
erübrigt. Die Schalter Si, S2 und S3 sind als elektronische Schalter ausgebildet
und unter sich ebenfalls gleich. Es wird in jedem Schalter ein npn-Flächen-Transistor
Tsi, Ts2, Ts3 verwendet, dessen Emitteranschluß auf Bezugspotential liegt und dessen
Kollektoranschluß mit dem Eingang des jeweils nachgeordneten Impedanzwandlers verbunden
ist. Dem einzelnen Schalter wird die Taktimpulsfolgo über einen der Sicherstellung
einer Stromsteuerung dienenden Vorwiderstand R1 zugeführt. Dabei werden S1 und S3
parallel von der Taktimpulsquelle mit dem Taktimpuls Ti versorgt, während S2 und
die entsprechenden Schalter in nachfolgenden Grundgliedern mit der Taktimpulsfolge
T2 von einer weiteren Taktimpulsquelle versorgt werden. Die Taktimpulsfolgen T1
und T2 haben zeitlichen Verlauf entsprechend detn Impulsdiagramm nach der Fig. ib
oder der Fig. 2.
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Bei einer ausgeführten Laufzeiteinrichtung nach Fig. 3 wurden für
die Transistoren Ts4 und Ts5 npn-Flächen-Transistoren vom Typ BCY 58 X gewählt,
während für die Schalter Tsl bis Ts3 npn-Flächen-Transistoren vom Typ BSY 18 vorgesehen
wurden.
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Die Widerstände R1 hatten hierbei Werte von etwa 1 k# und die Widerstände
R2 einen Widerstandswert von etwa 2 k#.
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U- betrug hierbei gegenüber dem Bezugspotential -6 Volt.
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U+ betrug gegenüber dem Bezugs potential +6 Volt. Die Taktimpulsfolge
T1 hatte beispielsweise Schließungszeiten zwischen
100 µs und 1
ms, während die Schließungszeiten von T2 etwa 1 bis 10 µs betrugen. Für die Kondensatoren
wurde ein Kapazitätswort von je 3,3 nF vorgesehen. Die Amplitude der Taktimpulsfolgen
T T bzi. T2 lag zwischen den Werten einige Volt positiv und einige Volt negativ
gegenüber dem Bezugspotential und die Amplitude von U1 konnte ohne Schwierigkeiten
zwischen + 1V variiercn. Es waren auch höhere Spannungswerte von U1 noch zufriedenstollend
verarbeitbar. Die angegebenen Werte sind selbstverständlich nur als Beispiel gedacht
und stellen keine Einengung des Bemessungsbereichs dar, denn dieser wird im Einzelfall
durch dio geforderte Verzögerung und die zu verarbeitenden Amplitudenwerte bestimmt.
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während beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 für die Impedanzwandler
und die Schalter Flächen-Transistoren vom npn-Typ verwendet sind, die nach Vertauschun£
~er~Polarität der Betricbsspannungsquellen durch entsprechende pnp-Flächen-Transistoren
ersetzt werden können, sind in den Fig. 4 und 5 Ausführungsformen für die Schalter
und die Impedanzwandler angegeben, bei denen Foldeffekt-Transistoren angewendet
sind.
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In beiden Fällen ist jeweils in N-Kan al-Sp errschicht-Beldeff ekt
-Transistor vorgesehen. An die Stelle dieser Feldeffekt-Transistoren können auch
andere Ausführungsformen von Feldeffekttransistoren treten.
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Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Schalter liegt die Quellenelektrode
(Sourcc) des Feldeffekt-Transistors auf Bezugspotential, während die Zugelektrode
(Drain) in den Schaltpunkt c - entsprechend Fig. 1 - geführt ist. Der Stoueranschluß
(gate) ist über einen Hilfswiderstand Rh auf Bezugspotential gelegt und die Steuerspannung
bzw. die Taktimpulsfolge T wird über eine Diode D der Steuerelektrode des Feldeffekt-Transistors
zugeführt. Die Polarität D ist dabei so gewählt, daß sie bei negativem Potential
des Punktes e gegenüber Bezugspotential leitend wird, wodurch der Feldeffekttransistor
sperrt. Bei positivem Potential des Punktes e gegenüber Bezugspotential ist die
Diode D gesperrt, wodurch die Steuerelektrode über den Hilfswiderstand Rh auf Bezugspotential
liegt und der Feldeffekt-Transistor zwischen Quellenelektrode und Zugelektrode leitend
wird.
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Bei dem in der Fig. 5 gezeigten Impedanzwandler wird ein Feldoffekt-Tranaistor
F2 verwendet, der mit einem in den Ouclletzelektrodenstromkreis eingefügten Arbeitswiderstand
R4 als Emitterfolgestufe geschaltet ist. Im Regelfall ist die Steilheit von Feldefffekt-Transistoren
relativ gering und beträgt beispielsweise nur einige Milliampere pro Volt. Da für
den dynamischen Ausgangswiderstand einer Emitterfolgestufe der Kehrwert der Steilheit
maßgebend ist, ist bei der
Schaltung nach Fig. 5 zur Erhöhung der
Steilheit eine besondere Rückkopplung mittels eines Flächentransistors Ts8 vorgesehen.
Dieser Transistor ist vom pnp-Dyp und erhält als Steuerspannung den Wert, der an
einem in den Zugelektrodenstromkreis des Feldeffekt-Transistors F2 eingeschalteten
Widerstand R3 abfällt. Der Emitter des Transistors Ts8 liegt dabei auf dem positiven
Anschluß der Betriebsspannungsquelle, während der Kollektor von Ts8 mit dem Anschluß
des Widerstandes R4 verbunden ist, der zur Quellenelektrode von F2 führt. Dadurch
wird eine Rückkopplung vom Zugelektrodenstron'-kreis des Feldeffekt-Transistors
F2 in den Quellenelektrodenstromkreis und damit in den Ausgangskreis des Feldeffektn
Transistors eingcführt, die eine wesentliche Erhöhung der für die Ausgangsimpedanz
der Emitterfolgeschaltung maßgeblichen Steilheit zur Folge hat. Da bei einer Emitterfolgestufe
die Verstärkung sich um so mehr de Wert 1 nähert, je kleiner der in der Transistorschaltung
begründete dynamische Ausgangswiderstand (Kehrwert der Steilheit des jeweiligen
Transistors) im Vergleich zu dem tatsachlich eingefügten Widerstand R4 ist, hat
diese Rückkopplung den zusätzlichen Vorteil, daß der Verstärkungswert besonders
gut dem Wert 1 angenähert ist und damit die Spannungssprünge an dem Hauptspeicher
und dem Zwischenspeicher besonders gut gleich groß gemacht werden können.
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Die beschriebenen Schaltungen haben durch den sehr hohen Eingangswiderstand
der Impedanzwandler beispielsweise in der Größenordnung von einigen 100 MR und die
sehr niedrige Ausgangsimpedanz der Impedanzwandler den Vorteil, daß während der
Öffnungszeit von Schaltern praktisch keine merklich störendo Entladung von Speichern
bzw. Kondensatoren über den Eingangswiderstand eines Impedanzwandlers eintreten
kann - die Zeitkonstante aus der Kapazität des jeweiligen Speichors und dcm durch
den Eingang des Impedanzwandlers bedingten Arbeitswiderstand, der zu den in den
Schaltern begründeten Ableitwiderständen parallel liegt, ist sehr groß gegenüber
der Dauer der einzelnen Abtastprobe und der Taktperioden -und daß andererseits die
Grundfrequenz der gesamten Schaltungsanordnung wegen des sehr niedrigen dynamischen
Ausgangswiderstands sehr hoch getrieben 07erden-kann im Verglcich mit bisher bekannten
Einrichtungen dieser Art. Bei terhin hat die anhand der vorstchenden Figuren beschriebene
Ausgestaltung nach der Lehre der Erfindung den weiteren wesentlichen Vorteil, daß
durch die einseitig auf Bezugspotential liegenden Schal-ter während der Schließungszeiten
auch bei einer großen Anzahl von in Kette geschalteten Grundgliedern immer wieder
definierte Bezugspotentiale in dem Übertragungsweg eingeführt werden, so daß als
Ausgangsimpulsfolge eine solchc mit konstantem Mittelwert erhalten wird, so wie
es die Fig. le und if erkennen lassen. Letztere Bedingung
ist
besonders gut dann erfüllbar, wenn die in den Schaltern verwendeten Transistoren
keine bzw. vernachlässigbar geringe Kollektor-Emitter-Restspannung, häufig auch
als Offset-Spannung bezeichnet, aufweisen. Sehr gut erfüllen dies Bedingung die
Feldeffekt-Transistoren. Zu erwähnen ist noch, daß bei Verwendung von bipolaren
Transistoren in den Schaltern die Schaltereigenschaften auch für zwischen positiven
und negativen Potentialwerten gegenüber Bezugspotential liegende Signalspannungen
erhalten werden.
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Wie vor allem aus Fig. 3 erkennbar, ist das Bezugspotential für die
Impedanzwandler I1 bzw. I2 das negative und positive Betriebspotential gegenüber
dem dargestellten Nasseanschluß. Auf diese Weise ist erreicht, daß der Schaltpunkt
b bzw. k jeweils zwischen positiven und negativen Werten gegenüber dem als Bezugspotential
dienenden Masseanschluß potentialmäßig variieren kann.
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Die Impedanzwandler können mit Vorteil auch so ausgebildet werden,
beispielsweise durch Verwendung von Verstärkern, daß das Ausgangssignal größer als
das Eingangssignal ist.
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6 Patentansprüche 5 Figuren