DE2060457C3 - Schaltungsanordnung einer aktiven Laufzeitkette - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine aktive Laufzeitkette, bestehend aus mehreren Gruppen von in Reihe geschalteten ÄC-Gliedem, denen am Beginn und am Ende der Laufzeitkette je ein einen Transistor enthaltenden Impedanzwandler vor- bzw. nachgeschaltet ist.

Laufzeitketten werden in der Videotechnik häufig benötigt, insbesondere zum Ausgleich von Laufzeitunterschieden in zwei parallel arbeitenden Videokanälen, z.B. Luminanz- und Chrominanzkanälen bzw. in Schaltungen zur Aperturkorrektur oder bei der Mischung von Signalen, die unerwünschterweise zeitlich gegeneinander verschoben sind.

Es ist bekannt, Laufzeitketten, die für diese Zwecke in Frage kommen, mit Induktivitäten und Kapazitäten aufzubauen. Die baulichen Abmessungen derartiger Laufzeitketten, insbesondere ihre Länge, stören bei der Anwendung in sehr kleinen Baueinheiten, außerdem tritt bei dieser bisher zur Verfügung stehenden Art von Laufzeitketten häufig Störungen durch Kopplungen mit den Induktivitäten der Laufzeitkette auf.

Ferner ist aus der deutschen O5enlegungsschrift 19 38 789 eine elektronische Verzögerungsleitung mit einstellbarer Verzögerung bekannt, welche eine Grundschaltung mit einem reellen und einem komplexen Widerstandselement enthält, die in Reihe über ein Phasenumkehrglied geschaltet sind und von denen mindestens ein Widerstaiidsglied zwecks Änderung der Verzögerungscharakteristik der Verzögerungsleitung einstellbar ist, wobei es die Phasenverschiebung von die Verzögerungsleitung durchlaufenden Signalen auf weniger als etwa 12° begrenzt.

Zur Verzögerung der Gesamtverzögerung der Verzögerungsleitung sind mehrere solcher Grundschaltungen in Kaskadenschaltung angeordnet, wobei jeweils die von einer Grundschaltung an der Verzweigung zwischen dem reellen und dem komplexen Widerstandselement abgenommenen Ausgangssignale als Eingangssignale an das Phasenumkehrglied der

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nächsten Grundschaltung der Kaskade angelegt werden. Eine derartige Verzögerungsleitung weist jedoch den Nachteil auf, daß bei Verwendung eines Transistors als Phasenumkehrglied nicht beliebig viele Grundschaltungen in Reihe schaltbar sind, da der Gleichspannungsbezugswert am Ausgang ' der Verzögerungsleitung durch jede Grundschaltung in Richtung der Betriebsspannung verschoben wird. Weiterhin stellt sich bei der Reihenschaltung mehrerer Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps ein nicht unerhebliches temperaturabhängiges Driften des Gleichspannungsbezugswertes ein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine neuartige Laufzeitkette der eingangs genanten Art anzugeben, bei der Induktivitäten vermieden werden und die der integrierten Schaltungstechnik zugänglich ist. Weiterhin soll die neuartige Laufzeitkette temperaturstabil und in der Verzögerungszeit beliebig vergrößerbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen diesen Gruppen jeweils ein als Impedanzwandler wirkender Transistor geschaltet ist und die Transistoren aller Impedanzwandler in Laufrichtung der Signale abwechselnd komplementär sind.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Laufzeitkette sind den Unteransprücben zu entnehmen.

Dii erfindungsgemäße Laufzeitkette hat den Vorteil, daß keine Spulen notwendig sind, also der Platzbedarf gering und etwaige Kopplungsprobleme vermieden sind. Es ist ferner weder am Eingang noch am Ausgang ein Abschlußwiderstand notwendig, und daher tritt auch die durch solche Abschlußwiderstände üblicherweise verursachte Verringerung des Signalpegels nicht auf. Die erfindungsgemäße Laufzeitkette eignet sich zur Herstellung als integriertes Bauelement und ist deshalb besonders für miniaturisierte Geräte wichtig.

Es ist günstig, wenn die Anzahl der in Laufrichtung der Signale angeordneten Transistoren eine gerade Zihl ist. Hierdurch wird erreicht, daß der Gleichspannungsbezugswert am Eingang und am Ausgang gleich ist. Es wird also durch Einfügen dieser Laufzeitkette in den Signalvveg kein störender Eingriff in die Gleichspannungsverhältnisse vorgenommen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird vom Ausgang jedes auf eine /?C-Gruppe folgenden Transistors ein impedanügewandeltes Signal an die Mitte dieser ÄC-Gruppe rückgeführt. Dadurch wird erreicht, daß jede KC-Gruppe als aktiver Tiefpaß wirkt, wobei die Grenzfrequenz dieses Passes weit außerhalb des Ubertragungsbereiches liegt, also z. B. oberhalb 10 MHz.

Im Nachstehenden wird die Erfindung in Verbindung mit der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur beschrieben. Die Figur zeigt eine aus drei identischen, in Serie geschalteten Gruppe bestehende Laufzeitkette für eine Verzögerung von 3 · 20 Nanosekunden bei einer Bandbreite von 10 MHz. Die zu verzögernden Signale werden über die Klemme 1 der Steuerelektrode des Transistors T₁ zugeführt, dessen Emitter über einen Widerstand 2 von 2,2 kQ an positive Betriebsspannung und dessen Kollektor direkt an negative Betriebsspannung angeschlossen ist. An deD Emitter des Transistors T₁ ist die aus den Widerständen 3, 4 und 5 von je 220 Ω sowie aus den Kondensatoren 6, 7 und 8 bestehende erste Gruppe von RC-

Gliedern angeschlossen. Für die Kondensatoren hat sich nachstehende Dimensionierung bewährt:

Kondensator 6 100 pF

Kondensator 7 330 pF

Kondensator 8 2,2 pF

Die über die Klemme 1 zugeführten Signale werden nach dem Durchlaufen der Widerstände 3, 4 und 5 an die Steuerelektrode des Transistors T„ geführt und nach Impedanzwandlung vom Emitter dieses Transistors der nächsten aus den Widerständen 13, 14 und 15 von je 220 Ω bestehenden Gruppe zugeführt. An den Emitter des Transistors T₂ ist der Fußpunkt des Kondensators 7 angeschlossen und es erfolgt auf diesem Wege eine Rückführung der Signalspannung in den mittleren Bereich der ersten Gruppe von ÄC-Gliedern, so daß eine Art aktiver Tiefpaß gebildet wird. Die Kondensatoren 16 bzw. 17 bzw. 18 dieser zweiten Gruppe von ÄC-Gliedern haben die gleiche Dimensionierung wie die vorstehend genannten Kondensatoren 6 bzw. 7 bzw. 8 Der Transistor T₃ dient als Impedanzwandler in der gleichen Weise wie der Transistor 7", und die nachfolgende, aus den Widerständen 23, 24, 25 und den Kondensatoren 26, 27 und 28 bestehende Gruppe von ÄC-Gliedern ist sinngemäß ebenso dimensioniert wie die vorhergehenden Gruppen und arbeitet in gleicher Weise.

Die Emitter der Transistoren T₂, T₃ und T₄ sind über die Widerstände 32, 33 und 34 an die zugeordriete Betriebsspannung angeschlossen. Die verzögerten Signale werden an der Klemme 35 abgenommen. Die Laufzeitkette hat einen hochohmigen Eingang und einen niederohmigen Ausgang und läßt sich daher in besonders einfacher Weise in eine vorhandene Videoschaltung einfügen. Durch kleine Änderungen in der Dimensionierung der Widerstände und Kondensatoren läßt sich die Laufzeit verändern und dadurch die Laufzeitkette an veränderte Gegebenheiten leicht anpassen, und nicht nur — wie bei anderen

ao bekannten Laufzeitketten — stufenweise ändern. Die erfindungsgemäße Laufzeitkette zeichnet sich ferner durch gute Frequenzkonstanz und gutes Impulsverhalten aus.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

20 Patentansprüche:

1. Aktive Laufzeitkette, bestehend aus mehreren Gruppen von in Reihe geschalteten ÄC-Gliedern, denen am Beginn und am Ende der Laufzeitkette

je ein einen Transistor enthaltenden Impedanzwandler vor- bzw. nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen diese Gruppen jeweils ein als Impedanzwandler wirkender Transistor geschaltet ist und die Transistoren aller Impedanzwandler in Laufrichmng der Signale abwechselnd komplementär (npn-pnp) sind.

2. Aktive Laufzeitkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der in Laufrichtung der Signale angeordneten Transistoren eine gerade Zahl ist.

3. Aktive Laufzeitkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom Ausgang jedes auf einer aus drei /fC-Tiefpaßgiiedern bestehenden ÄC-Gruppe folgenden Transistors ein impedanzgewandeltes Signal an das mittlere Glied dieser ÄC-Gruppe rückgeführt wird.