DE2046243A1

DE2046243A1 - Schwingungsvorrichtung mit einer impulserzeugenden Diode

Info

Publication number: DE2046243A1
Application number: DE19702046243
Authority: DE
Inventors: Sadahiko Anbe Toshi Koike Yujiro Kadoma Osaka Yamashita (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1969-09-19
Filing date: 1970-09-18
Publication date: 1971-04-15
Also published as: CA919266A; DE2046243C2; FR2062391A5; GB1320379A

Description

PATENTANWÄLTE	2046243
Dipl.-Cham. Dr. D. 7ϋΐΟ!Πίί3Θη Dipl.-lng. EHLTjSdikOL Dipl.-Chem. G. BOhilslQ Dipl.-ing. R. ΚΪΠΠΟ	MÜNCHEN 2 TAL 33 TcU 0811/22&5S4 23 £051 CABLES: THOPATENT TELEX: FOLGT
Dipi.-ing. IV. Weinkauf?	FRANKFURT (MAIN) 50 FUCHSHOHL 71 TEU 0β11/5146£β

Antwort erbeten nach:
PIoase reply tos

8000 München 2 13.September 1970 T 3846 / case PG25-7018

iMatsushita Electric Industrial Company, Limit ed
Osaka', Japan

Schwingungsvorrichtung mit einer impulserzeugenden

Diode

Die Erfindung bezieht sich auf Schwxngungsvorrichtungen '

mit einer impulserzeugenden Diode. Insbesondere bezieht sich die ί Erfindung auf Schwingungsvorrichtungeny wie Schalt-, Frequenzmodulation-, Zähl-, Verzögerungs-, Logifc- oder Treibervorrichtungen.

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Bei den erfindungsgemäßen Schwingungsvorrichtungen wird eine oder mehrere impulserzeugende Dioden verwendet.

Mit der Erfindung wird eine Schwingungsvorrichtung zur selektiven Erzeugung eines Einzelimpulses oder eines Impulszuges in Abhängigkeit von einem Triggersignal geschaffen, beider a.ne Easisschaltung, eine Schwingungsschleife, die in Serienschaltung eine impulserzeugende Diode, einen Schutzwiderstand und eine Gleichstromquelle aufweist, eine mit der Schwingungsschleife über einen Kondensator verbundene Eingangseinrichtung und eine mit der Schwingungsschleife verbundene Ausgangseinrichtung besitzt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer in den vorliegenden Schwingungsvorrichtungen verwendeten Diode;

Fig. 2,3 und 4 sind graphische Darstellungen, die das Prinzip des Schwingungsmechanismus erläutern, der mit der impulserzeugenden Diode nach Fig. zu erhalten ist;

Fig. 5 (a) und 5 (b) sind Basis-Schaltbilder, die die impulserzeugende Diode nach Fig. 1 enthalten;

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Fig. 6 (a) bis SCf) sind veranschaulichende Diagramme, die die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtungen erläutern, in denen die in den Fig. 5 (a) und 5 (b) dargestellten Schaltungen verwendet werden;

Fig. 7 (a) und 7 Cb) sind ein Schaltbild und ein

veranschaulichendes Diagramm einer erfindungsgemäßen Verzögerungsschaltung;

Fig. 8 Ca)' und 8 Cb) sind jeweils den Fig. 7 (a) und 7 (b) gleich, zeigen jedoch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Änderung einer Impulszahl;

Fig. 9 (a) und 9 (b) zeigen logische Schaltungem einer erfindungs gemäßen ODER-Schaltung und einer -'·. NICHT-ODER-Schaltung; und

Fig. 10 Ca) und 10 (b) zeigen ein Schaltbild und ein veranschaulichendes Diagramm einer erfindungsgemäßen Treibervorrichtung.

Bevor das Konzept der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben wird, erscheint es vorteilhaft, das Prinzip des Schwingungsmechanismus der impulserzeugenden Diode zu erläutern.

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Der in der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung ver-' wendbare Impulsgenerator 10 besitzt eine Diodenform und weist ' eine-Scheibe 11 aus einem Halbleitermaterial auf (Fig. 1). ■ Das Material der Scheibe 11 kann Galliumarsenid sein. Die Scheibe 11 hat beispielsweise n-Leitfähigkeit und besitzt, eine hochwiderstandsfähige SchichtΊ2, die an eine der beiden Hauptflä-P chen der Scheibe angrenzt. Es kann Diffusion oder Kristallwachsen verwendet werden, um einen Störstoff zu dotieren und die Leitfähigkeit der Scheibe 11 örtlich herabzusenken, um damit die hochwiderstandsfähige Schicht'12 mit p-Leitfähigkeit zu erzeugen. Die Diode hat damit eine p-n-Strukturj eine gleiche Characteristik kann bei einer symmetrischenp-n-p-Struktur erhalten werden. •Der Störstoff kann beispielsweise aus Eisen, Nickel, Kupfer, Chrom, Kobalt oder Mangan bestehen.

fe Auf den Hau pt oberfläch en der Scheibe.11 sind in

Ohm'sehen Kontakt Leitungselektroden 13 und Ik aufgebracht, die aus einer Zinnlegierung, einer eutektischen Mischung aus Gold und Germanium od^gl. bestehen können. Als Anschlüsse zu diesen Elektroden 13 und 14 dienen Zuleitungsdrähte 15 bzw. 16

die Über eine Energiequelle 17 einer veränderlichen Gleichspannung in Serie an einem Lastwiderstand 18 liegen.

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Wenn, wie in. Fig. 2 dargestellt, eine an. der Scheibe 11 liegende?Spannung V erhöht wird, erhöht sich der hindurehfließende Strom i leicht. Wenn die Spannung V den Schwellenwert V₁ überschreitet, findet in der hochwiderstandsfähigen Schicht Lawinenvervielfachung der -Träger statt, wodurch der Arbeitspunkt von A nach C über B und B¹ bewegt wird. Es kann angenommen werden, daß der Punkt C den Bedingungen entspricht, bei denen die hochwxderstandsfähxge Schicht .'kurzgeschlossen ist· Der Arbeitspunkt bewegt sich kann -aum Punkt D und zurück zum Punkt B'. Es ist zu bemerken, daß sich dieser Zyklus längs des Weges B¹CD selbst wiederholt, wenn die Vorspannung V oberhalb V₂ liegt. Daher kann der Wert V₁ als schwingungsstartende Span- ; *

• ι ■ ■
nung und der Wert V. als Schwingungsbeendende Spannung bezeichnet ^:

werden. . - '■ .

Wie sich aus dem Weg B¹CD ergibt, k^ann ''diese Diode

zwischen einem Hoch- und Niedrigstromzustand aufgrund der Wir- . ™

kung der Lawinenverfielfachung und der Fangwirkung in tiefen ^:

Störstoff Zentren schalten. . ■■· j

Fig. 3 ist eine Darstellung der an der Diode 10 erscheinenden Spannung V über die Zeit t., wenn die Größe der Vorspannung Vb während eines halben Zyklus sinusförmig geändert wird. Wie dargestellt, erhöht sich die Spannung V mit ansteigen- '. der Vorspannung Vb.-Zum Zeitpunkt t-, wenn Vb den Wert V* er-.-'.· " " reicht, beginnt' die-Diode 10 zu schwingen, so daß sich die

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Spannung V zwischen V₂ und V₃ zyklisch ändert, wie in Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben.

Wie mit der gestrichelten Linie 19 in Fig. 3 dargestellt, hört die Diode jedoch nicht auf zu schwingen, selbst wenn die Vorspannung Vb unterhalb V^ absinkt. Damit die Diode aufhört zu schwingen, ist es nötig, die Vorspannung Vb unter V₂ abzusenken. Dabei ist zu bemerken, daß bei dieser impulserzeugenden Diode 10 eine Hysteresg-oSrscheinung beobachtet werden kann. ■■·'·.....·"-

Die Beziehung zwischen der Frequenz F und dein durch die impulserzeugende Diode,fließenden Strom i wird durch Untersuchung erhalten und ist in ELg. t dargestellt. Es wurde festgestellt, daß die Frequenz dieser Diode in einem gewählten Ar-. Beitsbereich im Wesentlichen linear von dem Stromfluß abhängt.

Die Diode kann folgendermaßen charakterisiert werden;

1) Die obere Grenze der Wiederholungsrate ist durch die Eigenschaft der Diode selbst bestimmt, und die untere Grenze wird durch Erhöhung der RC-Zeitkonstanten der externen Schaltung verringert.

2) Die Impulswiederholungsrate ist durch einen Vorspannungs-Gleichstrom in der Größenordnung von zehn geändert worden.

3) Eine große Ausgangsspannung bis zu SOVoIt (für eine SO 0hm-Widerstandsbelastung) wird bei einer Impulsbreite von einigen Nanosekunden erhalten.

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Fig. 5 Ca) ist ein Diagramm einer in den erfindungsgemäßen Schwingungsvorrichtungen verwendeten Basisschaltung. Wie dargestellt wurde,besitzt die Schaltung eine Schwingungsschleife 20, die in Serienschaltung die impulserzeugende: Diode 10, einen Schutzwiderstand 21, eine Energiequelle 22 und eine Lastimpedanz 23 aufweist. Die Energiequelle 22 ist eine veränderliehe eieichspannungsquelle mit einer.Vorspannung Vb.,. Ein Anschluß Cnicht beziffert) der Diode 10 ist über einen Kondensator 2*+ mit einem der Eingangsanschlüsse 25. verbunden, während der andere Anschluß (nicht beziffert) mit einem der Ausgangsanschlüsse 26 verbunden ist. Es ist. zu bemerken, daß in dieser Schaltung an den Ausgangsanschlüssen 26 eine Stromwelle erzeugt wird.

In Fig.5Cb) ist eine andere Basisschaltung der Erfindung ' dargestellt. Die eine andere Schwingungsschleife 27 aufweisende Schaltung ist gleich der \ Schaltung nach Fig. 5 Ca) mit der Ausnahme, daß die Lastimpedanz 23 in der Schwingungsschleife 20 weggelassen ist und daß der Ausgang dieser Schaltung direkt von der Diode 10 abgegriffer ist.

Beim Betrieb der in Fig. 5 (a) dargestellten Schaltung wird die Gleichspannungsquelle 22 derart eingestellt, daß

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Vb₁ <" V₉. Wenn ein einziger Impuls mit einer ausreichend großen Amplitude und Breite, wie dies in Fig. 6 (a) dargestellt ist. an die Eingangsanschlüsse 2 5 angelegt wird, überschreitet eine an die Diode 10 angelegte überlagerte Spannung ihren Schwellenwert V₁ und bringt die Diode 10 zum Schwingen. Da die Vorspannung Vb. unterhalb V₂ liegt, schwingt die Diode 10 dann weiter, bis der Eingangsimpuls abfällt. Wenn der Eingangsimpuls eine relativ kleine Breite besitzt, wie dies in Fig. 6 (b) dargestellt ist, wird durch das Anlegen eines einzigen Eingangsimpulses nur ein einziger Ausgangsimpuls erhalten.

Wie aus Fig. (c) ersichtlich, kann der Ausgang der Schaltung bei Anlegen eines Eingangsimpulszuges mit einer kürzeren Periode als die Periode des Ausgangsimpulses einem solch schnellen Eingangsimpuls nicht folgen. Dies ist auf die charakteristische Abhängigkeit der Frequenz von dem durch die Diode 10 fließenden Strom zurückzuführen, wie dies im vorhergehenden anhand von Fig. H beschrieben wurde. In diesem Fall erzeugen beispielsweise sechs 'Eingangsimpulse einen Ausgangsimpuls. Die Erzeugung von Ausgangsimpulsen in verringerter Anzahl kann zum Zählen der Anzahl der Eingangsimpulse verwendet werden. Die in dieser Schaltung gezählte > Zahl ist durch Änderung der Vorspannung und anderer Schaltungselemente änderbar. Daher kann diese Arbeitsweise Anwendung in einer Vielzahl von Zählvorrichtungen finden, in denen gewöhnlich eine komplexe Flip-Flop-Schaltung verwendet wird. Die erfindungsgemäße Zählvorrichtung ist beispielsweise ein Schiebewiderstand und ein Teiler.

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Wie in Fig. 6 (d) dargestellt ist, wird andererseits bei einer Vorspannung von V₂ <^ Vb₁ <^ V₁ ein kontinuierlicher Impuls oder Impulszug erhalten, bis ein negativer Impuls angelegt wird. Diese Arbeitsweise ist für eine Schaltvorrichtung verwendbar.

Wenn die Vorspannung Vb₁ über V₁ liegt, wird weiter- . hin ein Impulszug mit einer Frequenz erhalten, die von dem j Wert der Vorspannung abhängt. Wie in Fig. 6 (e) dargestellt, ist, wird dann die Größe der Vorspannung sinusförmig über dem Schwellenwert V₁ geändert. Wie dargestellt ist, wird die sinusförmige Eingangswellenform in den Ausgangsimpulszug moduliert, dessen Frequenz sich mit der Größe der Vorspannung ändert. Diese Arbeitsweise ist bei einer Frequenzmodulationsvorrichtung anwendbar, bei der jegliches existierende aktive Element weggelassen ist.

Demgegenüber liefert der Ausgang der in Fig. 5 (b) dargestellten Schaltung eine Spannungswellenform, die in Fig. 6 (f) dargestellt ist. In diesem Fall wird die Gleichspannungsquelle 22 derart eingestellt, daß Vb-^ V₂- Ohne Eingangsimpuls wird der Ausgang der Schaltung auf der Vorspannung Vb₁ gehalten. Wenn ein einziger Impuls mit einer relativ geringen Breite und ausreichend großer Amplitude an die Eingangsanschlüsce 25 angelegt wird,- wird nur ein einziger negativer Impuls erhalten» Daher kann diese Schaltung als Inverterschaltung (Umkehrschaltung)

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bezeichnet werden. Diese Arbeitsweise ist - wie anhand der Fig. 9 (a) und 9 (b) und Fig. 6 (b) beschrieben wird - bei einer logischen Schaltung, beispielsweise einer ODER-Schaltung oder einer MICHT-ODER-Schaltung, anwendbar.

In den Fig. 7 (a) und 7 (b) ist eine abgeänderte Schaltung und ein Diagramm einer erfindungsgemäßen Verzögerungsschaltung dargestellt. Die Schaltung nach Fig. 7 (a) besitzt die in Fig. 5 Ca) dargestellte Basisschaltung und beispielsweise zwei Schwingungseinheiten 28 und 29 (in gestrichelten Rechtecken gezeigt), die jeweils die impulserzeugendeDiode 10, eine. Lastimpedanz 30 und eine Gleichspannungsquelle 31 in Serienschaltung besitzen. Im Bedarfsfall kann die Schaltung eine oder mehrere der in Kaskade mit der Basisschaltung geschalteten Schwingungseinheiten aufweisen. Dann werden neue Schleifen gebildet, die jeweils die impulserzeugende Diode 10, die Energiequelle 31 und zwei Widerstände 30 besitzen, die abwechselnd zum Schützen oder Belasten der Schaltung dienen. An den Widerständen 30 sind Ausgangsanschlusse 32 und 33 vorgesehen, von denen Ausgangssignale in einer im folgenden beschriebenen Weise abgenommen werden.

Beim Betrieb der Verzögerungsvorrichtung nach Fig. 7 (a) können die an jede der Dioden 10, 10' und 10" von jeder der Energiequellen 22 und 31 angelegten Vorspannungen Vb₁ gemeinsam

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-ilsein oder nicht, so lange, die Vorspannungen unter dem Viert V₂ liegen. Wenn ein einziger Impuls mit einer ausreichend großen Amplitude, wie dies in Fig. 7 (b-1) dargestellt ist, an die Eingangsanschlüsse 25 angelegt wird, wird nur ein einziger Impuls, der ujt. At₁ verzögert worden ist, an den Ausgangsanschlüssen 26 erhalten. Diese Verzögerungszeit At₁ entspricht der Periode, für die die an die Diode 10 angelegte Spannung den Schwellenwert Y₁ erreicht. Wenn die . Diode 10 einen einzigen Impuls erzeugt, wie dies in Fig. 7 Cb-2) dargestellt ist, wird eine andere Diode 10' durch den Impuls getriggert und erzeugt an den Anschlüssen 32 einen Ausgangsimpuls, der um eine Verzögerungszeit £ t₂ verzögert ist, wie dies in Fig. 7 (b-3) dargestellt ist. Die gleiche Erscheinung wiederholt sich, um an den Ausgangsanschlüssen 33 einen Ausgangsimpuls zu erzeugen, der um eine Verzögerungszeit Λ t₃ verzögert ist, wie dies in Fig. 7 (b-H) dargestellt ist. In diesem Fall werden die Verzögerungszeiten Δ t^, A t^ und At₃ durch die elektrischen I Elemente beeinflußt, die sich in der Schaltung der vorliegenden Verzögerungsvorrichtungen befinden. Wenn es gewünscht ist, eine Abtastvorrichtung zu erhalten, werden alle Ausgangsimpulse von allen Ausgangsanschlüssen 26, 32 und 33 abgenommen. Dann werden die Ausgangsimpulse, die um die Zeiten Zlt, 4t,, At₀ entsprechend verzögert worden sind, in einen geeigneten Verstärker eingeführt. Wenn andererseits eine Verzögerungsvorrichtung erhalten werden soll, wird der Ausgangsimpuls mit einer Ver-

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zögerungszeit (^t₁ + A^₂ ⁺^3^ ^{nur νοη den letzten} Anschlüssen 3 3 abgenommen. Die Verzögerungszeit kann in dieser Vorrichtung im Bedarfsfall durch Änderung der Anzahl der Schwingungs einheiten 28 und 29 gesteuert werden. Weiterhin ist'zu bemerken, daß diese Vorrichtungen auf einem Einzel-Kristall-Substrat in Matrixform gebildet werden können.

In Fig. 8 (a) ist eine Impulszahl-Änderungsvorrichtung dargestellt, in der eine kontinuierliche Ewlsierende Schwingung mit veränderlicher Periode erhalten wird. In diesem Fall werden die Perioden zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen durch Verwendung eines geeigneten Verzögerungselementes ge steuert. Das Verzögerungselement kann zusätzlich zu der vorhandenen Verzögerungszeit, die durch die Form der Ausgangsimpulse bestimmt ist, eine große Zeitverzögerung herbeiführen.

Wie in Fig. 8 (a) dargestellt ist, besitzt diese Vorrichtung beispielsweise drei Kombinationen eines Schutzwiderstandes 34 und der mit diesem in Reihe geschalteten impulserzeugenden Diode, zwei Verzögerungselemente 35 und 36, die die Kombinationen parallel zueinander an eine Zwischenleitung zwischen dem Widerstand 34 und der Diode 10, 10' oder 10" schalten, wobei ein Eigangsanschluß 37 über einen Kondensator 3 8 an die Zwischenleitung angeschlossen ist, eine Lastimpedanz 39 an alle Kombinationen an einem Anschluß der Dioden 10, 10' und 10"

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angeschlossen und bei 40 geerdet ist, ein Ausgangsanschluß

41 an die Lastimpedanz 39 angeschlossen ist ,und ein Anschluß

42 an eine geeignete Gleichspannungsquelle (nicht dargestellt)· und alle Schutzwiderstände 34 angeschlossen ist. Die Spannung der Energiequelle wird so bestimmt, daß an die Dioden 10, 10" und 10" eine Vorspannung angelegt wird, die niedriger als 7~ ist. Die Verzögerungselemente 35 und 36 können identisch oder ( unterschiedlich sein und werden entsprechend der gewünschten Ausgangsperiode gewählt. In diesem Beispiel sind drei Kombinationen (Widerstand-Diode) vorgesehen; es können jedoch auch eine oder mehrere vorgesehen werden.

Beim Betrieb wird ein einziger Triggerimpuls an den Eingangsan'schluß 37 angelegt, wie dies in Fig. 8 (b-1) dargestellt ist. Die überlagerte Spannung bringt die Diode 10 dazu, eine Ausgangsspannung an dem AusgangsanSchluß 41 zu erzeugen, die in Fig. 8 (b-2) dargestellt ist. Der so erzeugte Impuls wird durch das Verzögerungselement 35 um die Zeit Δ t. verzögert und an die nächste Diode 10* angelegt.

Dann erscheint ein zweiter Einzelimpuls an dem Ausgangsanschluß 41, wie dies in Fig. 8 (b-3) dargestellt ist. Danach wird i nach einem Zeitraum ^ t₂ ein dritter Impuls an dem Anschluß j 41 erzeugt, wie dies in Fig. 8 (b-4) dargestellt ist. Wie dies in Fig. 8 (b-5) dargestellt ist, ist das Qesamt-Ausgangssignal ein Impulszug. In diesem Fall können die ,Zeitperioden Λ t._t

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j^ t„ usw. im Bedarfsfall durch geeignete Wahl der Verzögerungselsmente 35 und 36 geändert werden.

Der so erhaltene Impulszug ist in Vorrichtungen, wie einem Rechteckwellenoszillator oder einem Impulsradar, verwendbar. In einem typischen Beispiel besitzt der Impulszug eine

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Impulsbreite von 1 χ 10 Sekunden, eine Periode von 2 χ 10 Sekunden und eine Frequenz von 500MHz.

In den Fig. 9 (a) bzw. 9 (b) sind ODER-und NICHT-ODER-Schaltungen dargestellt. Mit Ausnahme des Eingangsanschlusses ist die ODER-Schaltung gleich der Basisschaltung nach Fig. 5 (a)· In dieser abgeänderten Form sind mehrere Eingangsanschlüsse 25 zusammen mit einander parallelen Kondensatoren 2¹* an dem Schaltungsknoten zwischen Diode 10 und dem Widerstand 21 vorgesehen.

Wenn beim Betrieb ein Eingangsimpuls über zumindest einen der Eingangsanschlüsse 25 an die Schaltung angelegt wird, erhält man einen gleichen Ausgangsimpuls an den Ausgangsanschlüssen 26. Daher kann diese Schaltung eine ODER-Schaltung bilden, die mit anderen ODER- oder NICHT-ODER-Schaltungen kombiniert werden kann, um eine logische Vorrichtung zu bilden. Die NICHT-ODER-Schaltung nach Fig. 9 (b) ist von der Basisschaltung nach Fig. 5 (b) darin leicht unterschiedlich, daß dort eine

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Vielzahl von Eingangsanschlüssen 25 gezeigt ist, die jeweils an einen Kondensator 24 angeschlossen sind. Mit dieser Schaltungsverbindung wird zumindest eine der Eingangsanschlüsse 25 durch einen Einzelimpuls getriggert, der einen negativen Impuls gleicher Form an dem AusgangsanSchluß 26 erzeugt. Durch Kombination bilden diese ODER-und NICHT^ODER-Schaltungen eine Vielzahl von logischen Schaltungen ohne verzerrte Ausgangswellenform und ohne Verwendung eines Verstärkers. I

Die Basisschaltung nach Fig. 5 Ca) kann zum Betreiben anderer hochfrequenter Schwingungselemente oder elektrolumineszenter Elemente verwendet werden. Diese abgeänderte Form wird anhand von Fig. 10 Ca) und 10 Cb) erläutert. Die Trexbervorrichtung nach Fig. 10 (a) besitzt die Basisschaltung nach Fig. (a) und einen Festkörperoszillator 43, wie exne Lawinendiode oder eine Gunn-Diodej der parallel an die Lastimpedanz 23 angeschlossen ist. Wenn ein -Eingangsimpuls mit einer beträchtlichen Breite (Fig. 10 Cb-I)) an den Eingangsansehluß 25 bei einer¹ Vorspannung ™ unter V₂ angelegt wird, wird an den Ausgangsanschlüssen 44 ein Impulszug erzeugt, der eine kleinere Pariode besitzt als der Impulszug, der über die Impedanz 23 erhalten wird, wie dies in Fig. 10 Cb-2) dargestellt ist. Der über die Schwingungen des Oszillators 43 erhaltene resultierende Ausgangsimpulszug ist in Fig. 10 Cb-3) dargestellt. So kann die Parallelkorabination der Schwingungsvorrichtung mit der Basisschaltung mit dem existierenden Festkörperoszillator eine hochfrequente Schwingungsvorrich- : tung bilden, die einen hochfrequenten Impulszug mit einer Mikro-

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oder Miliwellen-Frequenz besitzt. Der Treiberbetrieb der Basisschaltung wird ebenfalls durch anlegen einer Gleich-Vorspannung oberhalb V^ an die Eingangsanschlüsse 25 bewirkt. Diese hochfrequente Schwingungsvorrichtung kann bei einem verbesserten Radar zur genauen Messung eines Objekts verwendet werden, das sich in dichtem Abstand befindet.

Die Basisschaltung nach Fig. 5 (a) kann ebenfalls ein elektrolumineszentes Element oder eine Strahlerdiode 45 treiben oder energieren, die leuchtet, wenn die Schaltung mit einer angelegten Vorspannung sahwingt, die den SchweDenvert V₁ überschreitet. Diese Lumineszenz besitzt eine hohe Leistungsausbeute, da der Treiberimpulszug eine Amplitude und eine Frequenz besitzt, die zum Betreiben eines solchen Elementes ausreichend ist.

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Claims

Patentansprüche

JSchwingungsvorrichtung zur selektiven Erzeugung eines Einzelimpulses oder eines Impulszuges in Abhängigkeit von einem Triggersignal, gekennzeichnet durch eine Basisschaltung, die eine Schwingungsschleife (20), die in Serienschaltung eine impulserzeugende Diode (10), einen Schutzwiderstand (21) und eine Gleichstromquelle (22) aufweist, eine mit der Schwingungsschleife über einen Kondensator (24) verbundene Eingangseinrichtung (25) und eine mit der Schwingungsschleife verbundene Ausgangseinrichtung (26) besitzt.

2. Schwingungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung (26) über die impulserzeugende Diode (10) an die Schwingungsschleife (20) angeschlossen ist.

3. Schwingungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsschleife (20) eine Last-Impedanz (23) besitzt, an die die Ausgangseinrichtung (26) angeschlossen ist.

4. Schwingungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschaltung in Abhängigkeit

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vom Anlegen eines Triggerimpulses einen Impuls zug erzeugt,wenn die impulserzeugende Diode (10) mit einer Spannung vorgespannt wird, die zwischen den schwingungsbeginnenden und schwingungsbeendenden Spannungen der Diode liegt.

5. Schwingungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschaltung in Abhängigkeit vom Anlegen einers Triggerimpulses einen einzigen Impuls erzeugt, wenn die Diode (10) mit einer Spannung vorgespannt wird, die niedriger als die schwingungsbeendende Spannung ist.

6. Schwingungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschaltung einen Impulszug mit einer modulierten Frequenz in Abhängigkeit vom Anlegen einer kontinuierlichen Welle erzeugt, die in ihrer Spannung höher als die schwingungsgebeginnende Spannung liegt.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichneta daß der Impulszug andauert, bis ein negativer Eingangsimpuls an die Eingangseinrichtung (25) angelegt wird.

8. Verzögerungsvorrichtung nach Anspruch 2,3 odEr 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine in Kaskade zu der Auagangseinrichtung (26) geschaltete Schwingungseinheit 128,29) zusätzlich vorgesehen ist, die eine impulserzeugende Diode 110', 10"), eine Gleichspannungsquelle (31) zum Anlegen einer Vorspannung, die niedriger als der flchwingungsbeendende Wert ist, an die

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an zweiter Stelle genannte Diode und eine Lastimpedanz (30) besitzt.

a. Abtastvorrichtung nach Anspruch 2, 3, H oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Ausgangseinrichtungen (26, 32, 33) jeweils an den Lastimpedanzen (23, 30) vorgesehen sind.

10. Verzögerungsvorrichtung nach Anspruch 2, 3, 4 oder " 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgangseinrichtung (33) an der Lastimpedanz (30) vorgesehen ist, die an letzter Stelle in der Kaskade angeordnet ist.

11. Zählvorrichtung nachAnspruch 2,3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingangsimpulszug mit einer kürzeren Periode als die Periode des Ausgangsimpulses an die Basisschaltung angelegt wird-.

12. ODER-Schaltung nach Anspruchs, 3 oder 5, dadurch ! gekennzeichnet, daß die Schwingungsschleife (20) zusätzlich zumindest eine Eingangseinrichtung (25) mit einem Kondensator (24) besitzt, die an die Schwingungsschleife parallel zu der zuerst genannten Eingangseinrichtung (25) angeschlossen ist.

13. Hochfrequenz-Schwingungsvorrichtung nach Anspruch 2,3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Hochfrequenz-Spannungselement (43) vorgesehen ist Jas parallel zu der Las ^impedanz (23) geschaltet ist und von der inpuleer-

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- 20 zeugenden Diode (10) betrieben wird.

IU. Hochfrequenz-Schwingungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungselement (43) ein Festkörperoezillator, vorzugsweise eine Lawinendiode oder eine Gunn-Diode ist.

P 15. Lumineszenzvorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 5,

dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein elektrolumineszentes Element (45) oder eine Strahlerdiode vorgesehen ist, die parallel zu dem Lastwiderstand (23) geschaltet ist und von der Schwingungsschleife (20) betrieben wird.

16. Frequenzmodulationsvorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein sinusförmiges Eingangssignal an die Basisschaltung angelegt wird und in einen Ausfc gangs-Impulszug moduliert wird.

17.NICHT-ODER-Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Basisschaltung in Abhängigkeit vom Anlegen eines Triggerimpulses einen einzigen negativen Impuls erzeugt, wenn die impulserzeugende Diode (10) auf eine Spannung vorgespannt wird, die niedriger als die Schwingungsbeendende Spannung ist, und daß die Schwingungsschleife (20) zusätzlich zumindest eine Eingangseinrichtung (25) mit einem Kondensator

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(24) besitzt, die an die Schwingungsschleife parallel zu der zuerst genannten Eingangseinrichtung (25) angeschlossen ist.

18. Ipulszahl-Änderungsvorrichtung zur Erzeugung eines Impulszuges in Abhängigkeit von einem Triggersignal, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Kombinationen mit einer mit einem Schutzwiderstand (34) in Serie geschalteten impulserzeugenden Diode (10 , 10', 10"),Verzögerungselementen (35) zur Parallelschaltung der Kombinationen miteinander zwischen dem Widerstand und der Diode, einer Eingangseinrichtung (37), die mit einer der Kombinationen über einen Kondensator (38) verbunden ist, einer an Masse liegenden Lastimpedanz (39), die an alle Dioden ange schlossen ist, einefAusgangseinrichtung (41), die an die Lastimpedanz angeschlossen ist, und einer Gleichspannungsquelle (42), die an alle Schutzwiderstände angeschlossen ist, wobei in dieser Schaltung ein Impulszug mit einer entsprechend gewählten Verzögerungsperiode erzeugt wird, wenn an die Eingangseinrichtung ein Eingangssignal angelegt wird, das eine Vorspannung besitzt, die niedriger als die Schwingungsbeendende Spannung der Dioden * ist.

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