DE1934620B2 - Multiplikationsschaltung - Google Patents

Description

anliegt und dessen Kollektor mit dem Pluspol der Das ^S⁸"??:"^ Analo°spannungS(i) phasec-

Versorgungsspannung, deren Höhe gleich der Höhe Wert π gegenuoer ac _β ν

des positiven Wertes der digitalen Spannung ist, über verschoben una lsi g

einen weiteren Widerstand verbunden ist und bei p(f) = -G₁S[I),

dem das Ausgangssignal an dem Verbindungspunkt 5 «jnannunesverstärkung in dem einen

dieses Widerstandes mit dem Kollektor des Tran- worin G₁ ™^{e a}PjT"Lf

sistors entnehmbar ist. . ^^STSSTSriebeMiand hat die Span-

Der angestrebte Zweck, die definierte Modulation γ/λ Hen oositiven Wert +V Volt, und der

der beidin Spannungen, ist hier mit wenigen Bau- EJ¹¹¹S^ W ^JrL¹L vorgespannt, daß er gesättigt ist,

teilen vollständig erreicht » J^'^fS id üb die relativ kleinen

J vorgespan, gg

teilen vollständig erreicht. » J^'^tofakSch leitend über die relativ kleinen

Bi i d Witbild d fidungs d.h., er ist pra^u=, iKllk

Basis-t

g t signal P

Masse verbunden und an seiner Basis liegt eine zu Ph

g J^^tofakSch leitend über

Bei einer anderen Weiterbildung der erfindungs- d.h., er ist pra^u=, _troden Emitter-Kollektor,

äß Mltiliktihlt it d Emitter des ^Wld.^erli^_r °_nd ßasis-Kollektor. Das Ausgangs-, i- Basis-tmiuer uu _{c besitzt} demnach dieselbe

schenschaitung eines einstellbaren Widerstandes mit signal PJt) »* *°" _{s Λ 5(ί) und ist} gleich:

i i u- 15 Phase wie das analoge 01g ν j

Bi eier anderen Weiterbildung g ^ _troden EmitterKollektor,

gemäßen Multiplikationsschaltung ist der Emitter des ^Wld.^erli^_r °_nd ßasis-Kollektor. Das Ausgangs-Transistors nicht unmittelbar, sondern unter Zwi- Basis-tmiuer uu _{c besitzt} demnach dieselbe

g pg

Transistors nicht unmittelbar, sondern unter Zwi

idd i

sätzliche Vorspannungsquelle, deren Spannung zu- P(t) = + G₂S(t),

sammen mit dem einstellbaren Wert des Widerstan- Snnnnunesverstärkung der Schaltung

des so eingestellt ist, daß die Spannungsverstärkung worin G₂ die Sp^ngsver

der Schaltung etwa gleich groß ist, wenn der Tran- in der ande^ J™³^ _{daß in} diesem Fall sistor einmal gesättigt ist und das andere Mal als *° ^EsJ^f X_mplf_tude der Analogspannung 5(0 Verstärker arbeitet, wobei die Vorspannung am de negative λβ»Ρ"™ _m zwischen dem Kollektor in beiden Fällen dieselbe ist. Hierdurch kleiner sein J™· ** ™ ,£„ _{/(ί) und der} Basiswird erreicht, daß die Amplitude des am Kollektor positiven Wert der ^^nnu ? " _gsspannung des abgenommenen Ausgangssignales für beide Phasen- spannung Ugs, die aer s β ν zustände stets etwa gleich groß ist, das modulierte 25 Transistors T ^entsP^nc"J· _{G und G s}i_{nd w}i_c Signal also unmittelbar wfiter verarbeitet werden J^^^SSĹ ^ S^ ^r

Te Zeichnung veranschaulicht eine Schaltung der Werte der WiderständeSA₁, R₂, \*£^*£™^

erfindungsgemäßen Art in einer beispielsweise ge- zufolge möglich den Wert des Widerstandes«,

wählten Ausführungsform im Schaltbild schematisch. 3° einzustellen, daß _ _r .

Die Zeichnung zeigt einen npn-Transistor Γ an G₁-G₂;

dessen Basis B eine Analogspannung 5(0 über einen . .. ... ,· vpritärknnu G

zwischengeschalteten Widerstand K₁ und gleichzeitig genauer gesagt ,st es möglich, d Vers arkung G

eine Spannung, die die Werte NmI, +F, die das des als Verstarker arbeitenden Trans storsi du el binäre Signal /(O darstellen, annehmen kann über 35 Einstellung der Gegenkopphi^ rmt Hilfe des

einen zwischengeschalteten WiderstandR., anliegen. Widerstandest im^ E^mitte*^re'^S _pf_ge ^Z _s ^U _ätS_n ^eV^

Der Kollektor C ist über einen Widerstand R_t mit sie etwa der Verstärkung G₂ des gesattigten Iran

dem Pluspol +V der Versorgungsspannung verbun- sistors Γ entspricht. Vnrsnannunesauelle P

den. Das Signal P(O wird am Verbindungspunkt des Darüber hinaus ist ^em%yorspannung^ueHe ^ Kollektors C mit dem Widerstand K₄ abgenommen. 40 zwischen die Spannungsquelle 5« «?d Masse c

In dem einen Betriebszustand hat die Span- schaltet und so «ngHtd^ JJ3*e Vorspannungcn

nung/(0 den Wert Null Volt und der Transistor T U_cl und U_c2 am Kollektor fur die beiden betriebs

ist so vorgespannt, daß er als Verstärker arbeitet. arten denselben Wert haben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

beitet und häufig zur Datenübertragung benutzt wird. Patentansprüche: Bei diesem allgemein bekannten Beispiel geschieht die Übertragung der Binärdaten dadurch, daß ein

1. Multiplikationsschaltung zur Multiplikation sinusförmiger Träger in seiner Phase entweder volleines analogen Signals mit einem binären Signal, 5 ständig oder gar nicht durchmoduliert ist. Im Modugekennzeichnet durch einen an seiner lator wird das sinusförmige SignalS(t) mit einem einen Elektrode, beispielsweise seiner Basis (B), Signal/(i) multipliziert, das die Werte ±1 in Entgleichzeitig das analoge Signal [S (t)] und eine sprechung zu den Bestandteilen der zu übertragenden digitale Spannung, die zwei Werte annehmen Binärdaten annimmt. Die Multiplikation geschieht in kann und das binäre Signal [I (O] darstellt, emp- io der Weise, daß das übertragene Signal P (t) = S (0/(0 fangenden Transistor (T), der so vorgespannt ist, eine Sinuswelle ist, deren Phase immer dann um den daß er für den ersten Wert der digitalen Spannung Wert π springt, wenn die Modulation beispielsweise als üblicher Verstärker arbeitet und für den zwei- einer binären »1« entspricht.

ten Wert der digitalen Spannung gesättigt ist und Bisher bekannte Modulationsschaltungen dieser daß das Ausgangssignal [P (t)], abgenommen von 15 Art verwenden beispielsweise Ringmodulatoren, die einer zweiten Elektrode des Transistors, beispiels- den grundsätzlichen Nachteil besitzen, aus Baueleweise seinem Kollektor (C), die analoge Span- menten, wie Diodenbrücken, Übertragern, usw. aufnung [S(O] wiedergibt, wenn der Transistor ge- gebaut zu sein, welche äußerst sorgfältig abzugleichen sättigt ist, oder die inverse analoge Spannung sind und nicht auf bequeme Weise in moderne tran-[—S(O], wenn der Transistor als Verstärker 20 sistorisierte oder aus integrierten Schaltkreisen aufgearbeitet, baute Geräte eingebaut werden können.

2. Multiplikationsschaltung nach Anspruch 1, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor ein Vermeidung dieser den genannten bekannten Schalnpn-Transistor in Emitterschaltung ist, an dessen tungen anhaftenden Nachteile eine Multiplikations-Basis (B) unter Einfügung entsprechender Wider- 25 schaltung zu schaffen, die aus wenigen aktiven und stände (R₁, R_s) zum einen die analoge Spannung passiven Bauelementen aufgebaut und leicht herzu-[S(O], zum anderen eine digitale Spannung, die stellen ist.

das binäre Signal [/ (O] darstellt und den Wert Diese Aufgabe ist bei der Schaltung der einleitend Null oder einen positiven Wert (+V) annehmen angegebenen Gattung dadurch gelöst, daß erfindungskann, anliegt und dessen Kollektor (C) mit dem 30 gemäß ein an seiner einen Elektrode, beispielsweise Pluspol (+V) der Versorgungsspannung, deren seiner Basis, gleichzeitig das analoge Signal und eine Höhe gleich der Höhe des positiven Wertes der digitale Spannung, die zwei Werte annehmen kann digitalen Spannung ist, über einen weiteren Wider- und das binäre Signal darstellt, empfangender Transtand (R₄) verbunden ist und das Ausgangssignal sistor so vorgespannt ist, daß er für den ersten Wert an dem Verbindungspunkt dieses Widerstandes 35 der digitalen Spannung als üblicher Verstärker arbei- (R₄) mit dem Kollektor (C) entnehmbar ist. tet und für den zweiten Wert der digitalen Spannung

3. Multiplikationsschaltung nach Anspruch 1 gesättigt ist und daß das Ausgangssignal, abgenom- oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter men von einer zweiten Elektrode des Transistors, (E) des Transistors (T) über einen einstellbaren beispielsweise seinem Kollektor, die analoge Span-Widerstand (R₃) an Masse liegt und eine zusatz- 40 nung wiedergibt, wenn der Transistor gesättigt ist. liehe Vorspannungsquelle (P) mit der Basis (B) oder die inverse analoge Spannung, wenn der Trandes Transistors (T) verbunden ist und der Wert sistor als Verstärker arbeitet.

des einstellbaren Widerstandes (R₃) und der zu- Durch eine derartige Ausbildung der Schaltung

sätzlichen Vorspannungsquelle so eingestellt sind, besteht der Vorteil, daß auf besonders einfache Art daß die Spannungsverstärkung der Schaltung etwa 45 und Weise das analoge Signal mit einem binären gleich groß ist, wenn der Transistor (T) einmal Signal multipliziert wird. Auf Grund ihres niedrigen gesättigt ist und das andere Mal als Verstärker Gestehungspreises und ihrer technischen Einfachheit arbeitet, wobei die Vorspannung am Kollektor in ersetzt diese Schaltung vorteilhaft die bekannten beiden Fällen dieselbe ist. Ringmodulatoren.

50 Weitere Vorteile liegen darin, daß die Schaltung bis zu sehr niedrigen Frequenzen verwendet werden

kann, im Gegensatz zu Ringmodulatoren, die Gleichspannungen nicht durchlassen. Sie kann demzufolge auch für Video-Analog-Signale verwendet werden.

Die Erfindung betrifft eine Multiplikationsschal- 55 Zu den bekannten Anwendungen einer solchen

tung zur Multiplikation eines analoden Signals mit Schaltung gehören Modulatoren, Synchrondemodula-

einem binären Signal. toren, Schaltungen zur Frequenz- oder Seitenband-

Bei zahlreichen elektrischen oder elektronischen umsetzung und, als bekannteste, die Modulation eines

Einrichtungen und Geräten kann es notwendig sein, sinusförmigen Trägers mit zwei festen Phasenwerten, ein analoges, zeitabhängiges Signal S(O mit einem 60 die häufig zur Datenübertragung, beispielsweise über

digitalen Signal 7(0, das beispielsweise die festen Telefoniekanäle, verwendet wird.

Werte ± 1 annimmt, zu multiplizieren. Das Ergebnis Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung

dieser Multiplikation ist ein Signal: der erfindungsgemäßen Schaltung ist ein npn-Tran-

ρ/Λ — $ff\ . j/f\ sistor in Emitterschaltung verwendet, an dessen Basis

65 unter Einfügung entsprechender Widerstände zum

Solche Multiplikationsschaltungen werden bei- einen die analoge Spannung, zum anderen die digispielsweise bei einer Phasenmodulation verwen- tale Spannung, die das binäre Signal darstellt und den det, die mit lediglich zwei festen Phasenwerten ar- Wert Null oder einen positiven Wert annehmen kann,