DE2061030A1

DE2061030A1 - Circuit arrangement for area rectification of alternating voltages, in particular pilot voltages in carrier frequency systems

Info

Publication number: DE2061030A1
Application number: DE19702061030
Authority: DE
Inventors: Joel Dr-Ing Korn
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-12-11
Filing date: 1970-12-11
Publication date: 1972-06-15

Description

Schaltungsanordnung zur Flächengleichrichtung von Wechselspannungen, insbbsondere Pilotspannungen in Träger£requenzsystemen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Flächengleichrichtung von Wechselspannungen, insbesondere Pilotspannungen in Trägerfrequenzsystemen.Circuit arrangement for area rectification of alternating voltages, in particular pilot voltages in carrier frequency systems The invention relates to a Circuit arrangement for area rectification of alternating voltages, in particular Pilot voltages in carrier frequency systems.

Flächengleichrichtung liegt vor, wenn die gewonnene Gleichspannung proportional dem arithmetischen Mittelwert der positiven oder negativen Halbwellen der Wechselspannung ist.Area rectification occurs when the DC voltage obtained proportional to the arithmetic mean of the positive or negative half-waves the alternating voltage.

Sie wird erreicht, wenn die Wechselspannung auf ein elektrisches SchalteLement mit Knickkennlinie gegeben wird und die gewonnene Halbwellenausgangsspannung ohne Rückwirkung auf die flalbwellen integriert wird.It is achieved when the alternating voltage is applied to an electrical switching element with kink characteristic and the obtained half-wave output voltage without Retroactive effect on the flalbwellen is integrated.

Es ist bekannt als Schaltelement mit angenäherter Knickkennlinie eine Diode zu verwenden und die Halbwellenspannung über ein RC-Glied zu integrieren. Diese Anordnung hat zwei Nachteile: 1. Der Wirkungsgrad ist schlecht, weil am Widerstand des RC-Gliedes viel Spannung abfällt und dieser Widerstand nicht klein gemacht werden kann, weil sonst die Rückwirkung auf die Gleichrichterkennlinie zu gross wird.It is known as a switching element with an approximate buckling characteristic Use a diode and integrate the half-wave voltage via an RC element. This arrangement has two disadvantages: 1. The efficiency is poor because of the resistance of the RC element drops a lot of voltage and this resistance cannot be made small because otherwise the effect on the rectifier characteristic will be too great.

2. Wegen der relativ grossen Diffusionsspannung der Diode besteht zwischen Gleich- und Wechselspannung keine Proportionali tät. 2. Because of the relatively large diffusion voltage of the diode No proportionality between DC and AC voltage.

Ebenso ist eine Anordnung zur Flächengleisrichtung bekannt, bei der ein Differenzverstärker mit Dioden im Gegenkopplungsweg verwendet wird (The application of linear microcircuits, SGS-Fairchild, Second Issue 1967). Diese Anordnung ist sehr aufwendig und für hohe Frequenzen nicht brauchbar. An arrangement for flat track direction is also known in which a differential amplifier with diodes in the negative feedback path is used (The application of linear microcircuits, SGS-Fairchild, Second Issue 1967). This arrangement is very expensive and not usable for high frequencies.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Anordnung zur Flächengleichrichtung zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Anordnung vermeidet.The invention has set itself the task of an arrangement for surface rectification to create that avoids the disadvantages of the known arrangement.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst1 dass die Wechselspannung auf den Eingangssteuerkreis eines Emitterfolgertransistors gegeben ist, dessen Basis um die Eingangs- Diffusionsspannung des Trzlnsistors vorgespannt und in dessen Kollektorzuleitung eine RC-Parallelschaltung angeordnet ist, an der die glcichgerichtete Spannung abgenommen werden kann.The object is achieved according to the invention in that the alternating voltage is given to the input control circuit of an emitter follower transistor whose base around the entrance Diffusion voltage of the transistor biased and in the collector lead of which an RC parallel circuit is arranged, to which the rectified tension can be removed.

Der Emitterfolgertransistor entkoppelt den Eingangssteucrkreis und den Ausgangskreis praktisch vollständig. D.h., dass eine Rückwirkung vom Ausgang auf den Eingang des Gleichrichters nicht vorhanden ist.The emitter follower transistor decouples the input control circuit and the starting circle practically completely. This means that there is a reaction from the output on the input of the rectifier is not present.

Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung zeigt die Figur.An embodiment of the arrangement according to the invention shows Figure.

PV ist ein Pilotverstärker, der die Pilotwechselspannung UP einer Überwachungs- der Regelschal-tung eines Trägerfrequenzsystems verstärkt. Ts ist der Emitterfolgertransistor, in dessen Emitterzuleitung der Emittervorwiderstand R4 und in dessen Kollektorzuleitung der RC-Parallelkreis R3, C2 angeordnet ist. Die Basisvorspannun: entsteht an einer in Durchlassrichtung gepolten uiode D, die über den Vorwiderstand Rl mit Strom versorgt ist. Da der Pilotverstärker PV an seinem Ausgang auch eine Gieichspannungskomponente besitzt, wird die verstärkte Pilotwechselspannung seinem Ausgang über einen Kondensator Cl entnommen und dem Eingang des Gleichrichters zugeführt. Parallel zum Eingang des Gleichrichters liegt wechselstrommässig ein Widerstand R2, der wesentlich kleiner als der Eingangswiderstand des Emittc~~folgers ist und den Aussenwiderstand des Pilotverstärkers bestimmt. Die Diode D ist in Reihe zum Widerstand R2 geschaltet. Die Betriebsspannung der ganzen Anordnung ist UB.PV is a pilot amplifier, which the pilot alternating voltage UP a Monitoring of the control circuit of a carrier frequency system reinforced. Ts is the emitter follower transistor, in its emitter lead the emitter series resistor R4 and the RC parallel circuit R3, C2 is arranged in its collector lead. The base bias: arises at a forward polarized uiode D, which is supplied with power via the series resistor Rl. Since the pilot amplifier PV at his Output also has a DC voltage component, the amplified pilot AC voltage taken from its output via a capacitor C1 and the input of the rectifier fed. An alternating current is present parallel to the input of the rectifier Resistance R2, which is much smaller than the input resistance of the emitter follower and determines the external resistance of the pilot amplifier. The diode D is in series to the Resistor R2 switched. The operating voltage of the entire arrangement is UB.

Nun soll die Wirkungsweise der Schaltung erläutert werden. Da die Emitter-Basis-Strecke eines Transistors einen pn-Überg#ng wie eine Diode darstellt, hat sie auch eine ähnliche Kennlinie.The operation of the circuit will now be explained. Since the Emitter-base path of a transistor represents a pn junction like a diode, it also has a similar characteristic.

Verwendet man einen Transistor und eine Diode des gleichen Grundmaterials, z.B. Silizium, so besitzen sie die gleiche Diffusionsspannung, bei der der pn-Ubergang anfängt, leitend zu werden. Der über den Widerstand R1 und die Diode D f iessende Gleichstrom erzeugt also an der Diode einen Spannungsabfall, der gerade der Eingangs-Diffusionsspannung des Transistors Ts gleich ist und seinen Eingangskreis so vorspannt, dass die positiven Halbwellen der Eingangsspannung einen ihnen proportionalen Haibwellenstrom im Transistor erzeugen, während die negativen Halbwellen keinen Transistorstrom zur Folge haben. Die Basisvorspannung und die Eingangswechselspannung addieren sich.If you use a transistor and a diode of the same basic material, e.g. silicon, they have the same diffusion voltage as the pn junction begins to become managerial. The one flowing through the resistor R1 and the diode D. Direct current therefore creates a voltage drop across the diode, which is precisely the same as the input diffusion voltage of the transistor Ts is the same and biases its input circuit so that the positive Half-waves of the input voltage produce a proportional half-wave current in the transistor generate, while the negative half-waves do not result in any transistor current. The base bias and the AC input voltage add up.

Der Transistor-Halbwellenstrom ist umgekehrt proportional dem Emitterwiderstand R4. Der Kollektorwiderstand R3 schliesst den Stromkreis und bestimmt die Grösse der Ausgangsgleichspannungo die dem Produkt dieses Widerstands und dem Mittelwert des Kollektorstromes gleich ist. D~r Kondensator C2 integriert die Halbwellen zu einer Gleichspannung.The transistor half-wave current is inversely proportional to the emitter resistance R4. The collector resistor R3 closes the circuit and determines the size the DC output voltage o the product of this resistance and the mean value of the collector current is the same. The capacitor C2 integrates the half-waves a DC voltage.

Der Eingangswiderstand des Emitterfolgers während der positiven Halbwellen ist B*R4 mit B als Stromverstärkungsfaktor. Während der negativen Halbwellen ist der Eingangswiderstand praktisch unendlich. Damit der Piletverstärker PV auf einen definierten Ausgangswiderstand arbeitet, wurde der Widerstand R2, der klein gegenüber B.R4 ist, parallel zum Eingang des Gleichrichters geschaltet.The input resistance of the emitter follower during the positive Half waves is B * R4 with B as the current gain factor. During the negative half-waves it is the input resistance is practically infinite. So that the Pilet amplifier PV on a defined output resistance is working, the resistance R2, which was small compared to that B.R4 is connected in parallel to the input of the rectifier.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemassen Schaltungsanordnung ist, dass die Diode D und die Emitter-Basis-Strecke des Emitterfol$ertratsistors Ts einen angenähert gleichen Teinpe raturkoeffizienten besitzen. Dadurch ist die Ausgangagleich spannung nahezu temperaturunabhängig.Another advantage of the circuit arrangement according to the invention is that the diode D and the emitter-base path of the Emitterfol $ ertratsistor Ts one have approximately the same temperature coefficient. This means that the output is the same voltage almost independent of temperature.

Claims

1. Circuit arrangement for surface rectification of alternating voltages, in particular pilot voltages in carrier frequency systems, characterized in that that the alternating voltage on the input circuit of an emitter follower transistor (Ts) is given, the base of which is biased by the input diffusion voltage of the transistor and an RC parallel circuit (R3, R2) is arranged in its collector lead, at which the rectified voltage can be picked up.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the basic bias of the emitter transistor (Ts) by the voltage drop of a in the forward direction polarized diode (D) is given via a series resistor (R1) receives direct current from the operating voltage (UB) and the same from detn Basic material is like the transistor (Ts).

3. Circuit arrangement according to claim 1, wherein the alternating voltage by the pilot voltage of a monitoring system, amplified by means of a pilot amplifier or control circuit of a carrier frequency system is given, characterized in that that the output voltage of the pilot amplifier (PV) via a coupling capacitor (cit) is fed to the input of the rectifier and that alternating current in parallel to A resistor (R2) is connected to this input, which is essential is smaller than the input resistance of the emitter follower and the external resistance of the pilot amplifier is determined.

4. Circuit arrangement according to claim 1, 2 and 3, characterized in that that the diode (D) and the external resistance (R2) of the pilot amplifier are connected in series and the base bias voltage and input AC voltage that are added to this series circuit control the emitter follower.

L e r s e i t e