DE2146958A1 - Diskriminatorschaltung - Google Patents

Description

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SIEOTS AmEMESELLSCHAFT München, den 17.SER 1971

Berlin und Hünchen Wittel3bacherplatz 2

71/2161

Diskriroina torschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Diskriminatorschaltung zur Bewertung der Amplitude von Eingangssignalen mit mindestens einem Diskriminatortransistor, der am Kollektor dann ein Ausgangs signal abgibt, wenn die an der Basis anliegenden Eingangssignale eine vorgegebene Schwellenspannung überschreiten und bei der diese Schwellenspannung geändert werden kann.

Diskriminator schal tungen zum !Bewerten der Amplitude von Eingangssignalen sind zum Beispiel notwendig, wenn Lesesignale, die von den Magnetköpfen von Magnetschichtspeichern geliefert werden, ausgewertet werden sollen. Diese Lesesignale können zum Beispiel differenziert werden, so daß die Spitzenwerte der Lesesignale zu Nullstellen werden. Mit Hilfe eines Diskriminators, dessen Schwellenspannung 0 ist, können dann die NullDurchgänge festgestellt werden. Oft ist es auch notwendig, daß die Diskriminator-Bchaltung dann ein Signal abgibt, wenn das Eingangssignal, zum Beispiel das Lesesignal, eine bestimmte Schwellenspannung überschreitet. Zudem besteht dann manchmal noch die Forderung, daß die Schv/ellenspannung während des Betriebes störungsfrei geändert werden kann, zum Beispiel derart, daß die Blockanfangserkennung bei Hagnetbandspeichern stets mit einer hohen Schwellenspannung begonnen wird, um Fehlinterpretationen zu vermeiden und dann wahlweise mit der hohen oder niedrigen Schwellenspannung fortgesetzt wird, wobei der Übergang von der hohen auf die niedrige Schwellenspannung mit einer definierten Zeitkonstanten erfolgt. Da die

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Diskriininatorschaltung immer dann ein Signal abgeben muß, wenn das Eingangssignal eine ganz bestimmte Spannung überschreitet, muß gewährleistet sein, daß die Schwellenspannung, zumindest in einem bestimmten Bereich, temperaturunabhängig ist.

Als Diskriminatorschaltung zur Bewertung der Amplitude von EingangsSignalen kann zum Beispiel jede Schwellwertschaltung verwendet werden. Eine solche Schwellwertschaltung kann aus einem Schalttransistor bestehen, der bei einer bestimmten vorgegebenen Basis-Spannung leitend gesteuert wird. Dieser Schalttransistor soll im folgenden Diskriminatortransistor genannt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Diskriminatorschaltung mit mindestens einem solchen Diskriminatortransistör anzugeben, bei dem die Schwellenspannung auf einfache Weise geändert werden kann und-die in ihrer Funktion unabhängig von Temperaturänderungen und Exemplarstreuungen ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur Einstellung der Schwellenspannung des Diskriminatortransistors ein Referenztransistor vorgesehen ist, daß der Emitter des Referenztransistors mit dem Emitter des Diskriminatortransistors verbunden ist, daß der Referenztransistor dieselben elektrischen Eigenschaften hat wie der Diskriminatortransistor, so daß die an der Basis des Referenztransistors anliegende Spannung die Schwellenspannung des Diskriminatortransistors ist und daß die Basis des Referenztransistors zur Veränderung der Schwellenspannung an eine Schaltungsanordnung zur Festlegung der Schwellenspannung angeschlossen ist.

Am Emitter des Referenztransistors können auch mehrere Diskriminatortransistoren mit ihren Emittern angeschlossen werden. Dann haben alle diese Diskrimina tortransi stören di.esel-

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be Schwellenspannung.

Sind die Diskriminatortransistoren und der Referenztransistor auf einem monolithischen Substrat aufgebracht, dann haben alle Transistoren die gleichen elektrischen Eigenschaften. Das bedeutet, daß bei gleichem Basisstrom die Basis-Emitter-Spannungen der Transistoren gleich sind. Also ist die Basis-Emitter-Spannung des Referenztransistors auch gleich der der Basis-Emitter-Spannung der Diskriminatortransistoren. Das heißt, die an der Basis des Referenztransistors anliegende Spannung ist auch die an den Ba-' sisansehlüssen der Diskriminatortransistoren wirksame Spannung. Diese Spannung ist aber die Schwellenspannung. Durch Änderung der Spannung an der Basis des Referenztransistors kann somit die Schwellenspanaung der Diskriminatortransistoren geändert werden. Temperaturänderungen wirken sich dann auf die Transistoren, Referenztransistor und Diskriminatortransistoren, auf gleicbe Weise aus. Unter der Voraussetzung, daß die Spannung an der Basis des Referenztransistors temperaturunabhängig ist, bleiben auch die Schwellenspannungen der Diskriminatortransistoren unabhängig von der Temperatur.

Andere Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles, das in den Figuren dargestellt ist, weiter erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Diskriminatorschaltung mit einem Referenztran-Bistor und zwei Diskriminatortransistoren,

Pig. 2 eine Schaltungsanordnung zur Festlegung der Schwellenepannung.

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Als Diskriminatortransistoren sind die Transistoren T2 und '. T3 bezeichnet, als Referenztransistor der Transistor 11. Die Kollektoren der Diskriminatortransistoren T2 bzw. T3 sind über ge einen V/iderstand R3 bzw.. R4 mit der Betriebsspannung +U verbunden. Die Basisanschiüsse der Diskriminatortransistoren 12 bzw. T3 liegen.einerseits über einen Widerstand R1 bzw. R2 an Masse, andererseits über Dioden D1 bzw. D2 ebenfalls an Masse. Die Eingänge E1 bzw. E2 sind über Koppelkondensatoren CK mit den Basisanschlüssen der Diskriminatortransistoren T2 bzw. S3 verbunden. Die Emitter der Diskriminatortransistoren ü?2, 13 sind miteinander verbunden und an den Emitter des Referenztransistors T1 angeschlossen. Der Verbindungspunkt der Emitter des Diskriminatortransistoren T2 und T3 und "des Referenztransistors 11 liegen außerdem über dem Widerstand R5 an einer anderen Betriebsspannung -U. Der Kollektor des Referenztransistors T1 ist mit der Betriebsspannung +TJ verbunden. An der Basis des Referenztransistors 11 wird die Referenzspannung UR angelegt. An den Kollektoren A1 bzw. A2 der Diskriminatortransistoren T2 bzw. T3 werden die Ausgangssignale abgenommen.

Die Widerstände R1, R2 dienen zur Arbeitspunkteinstellung der Diskriminatortransistoren 12, 13. Mit Hilfe der Dioden D1,, D2 soll verhindert werden, daß die EingangsSignaIe an den Eingängen E1, E2 die zulässige Sperrspannung der Diskriminatortransistoren T2, 13 überschreiten.

Die Schwellenspannung der Diskriminatortransistoren 12, T3 wird mit Hilfe des Referenztransistors Π eingestellt. Die Referenzspannung UR an der Basis des Referenztransistors T1 tritt an den Emittern der Transistoren T1 bis T3 vermindert um die Basis-Emitter-Spannung des Referenztransistors auf. Diese Spannung an den Emittern der Transistoren T1 bis T3 wird erhöht um die Basis-Emitter-Spannung der Transistoren

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T2, T3 an deren Basisanschlüssen wirksam. Dies ist deshalb der Pail, weil die elektrischen Eigenschaften der Transistoren T1 bis T3 gleich sind und bei etwa gleichem Basisstrom die gleiche Basis-Emitter-Spannung bei allen Transistoren auftritt. Damit ist die Referenzsspannung UR an der Basis des Referenztransistors T1 gleichzeitig die an den Basisanschlüssen der Diskriminatortransistoren T2 und T3 wirksame Schwellenspannung. Die an den Eingängen E1, E2 anliegenden Eingangssignal müssen also die Schwellenspannung TJR übersteigen, bevor am Kollektor der Diskriminatortransistoren T2, T3 ein Ausgangssignal auftreten kann.

Wird die^Referenzspannung = 0 gewählt, dann wird die Diskriminatorschaltung zu einem Nullpunktdetektor. Wird als Referenzspannung UR eine andere Spannung gewählt, dann wird damit gleichzeitig die Schwellenspannung der Diskrirainatortransistoren T2 und TJ geändert.

I¹Ig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Festlegung der Schwellenspannung. Mit- ihr können zwei Schwellenspannungen mit einem definierten Übergang realisiert werden. Die Schaltungsanordnung besteht aus einem Transistor T4, einem Kondensator C, einem Spannungsteiler aus den Widerstän-.den R7 und R8 und einem zwischen dem Kollektor des Transistors T4 und dem Spannungsteiler angeordneten Widerstand R6. Am Ausgang der Schaltungsanordnung wird die Referenzspannung UR abgenommen, die der Basis des Referenztransistor β T1 zugeführt wird.

Ist der Transistor T4 leitend gesteuert, dann ist der Kondensator C kurzgeschlossen und der Widerstand R6 liegt pa-'rallel zu den Wideretand R7. Die Referenzspannung UR am Ausgang der Schaltungsanordnung ist also hoch. Wird der Tran-Bistor T4 gesperrt, dann wird der Kondensator C aufgeladen.

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Die Referenzspannung UR sinkt gemäß der Zeitkonstanten R1 · C auf eine niedrigere Spannung at). Durch die Schaltungsanordnung wird ein störungsfreier Übergang von einer hohen auf eine niedrigere Schwellenspannung ermöglicht, während dem die Diskriminatorschaltung in Betrieb sein kann.

An dem Emitter des Referenztransistors T1 können die Emitter von mehr als zwei-Diskriminatortransxstoren angeschlossen werden. Dies ist in Pig. 1 angedeutet.

Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Diskriminatorschaltung liegen darin, daß die Diskriminatortransistoren und der Referenztransistor auf einem monolithischen Substrat aufgebracht werden können. Dann haben die Diskriminatortransistören und der Referenztransistor dieselben elektrischen Eigenschaften und die Temperaturabhängigkeit der Diskriminatortransistoren und des Referenztransistors ist gleich. Zudem kann die Schwellenspannung der Diskriminatortransistoren auf einfache Weise dadurch geändert werden, daß die Basisspannung des Referenztransistors geändert wird.

4 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims (4)

1. 2H6958

   Patentansprüche

   ΐ) Diskriminatorschaltung zur Bewertung der Amplitude von Eingangssignalen mit mindestens einem Diskriminatorträn- · sistor, der am Kollektor dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn die an der Basis anliegenden Eingangssignale eine vorgegebene Schwellenspannung überschreiten und bei der diese Schwellenspannung geändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Schwellenspannung des Diskriminatortransistors (Ϊ2, T3) ein Referenztransistor (T1) vorgesehen ist, daß der Emitter des Referenztransistors (T1) mit dem Emitter des Diskriminatortransistors (T2, 13) verbunden ist, daß der Referenztransistor (T1) dieselben elektrischen Eigenschaften hat wie der Diskriminatortransistor (T2, S3), so daß die an der Basis des Referenztransistors (T1) anliegende Spannung (UR) die Schwellenspannung des Diskriminatortransistors (T2, T3) ist und daß die Basis des Referenztransistors (£1) zur Veränderung der Schwellenspannung an eine Schaltungsanordnung zur Festlegung der Schwellenspannung angeschlossen ist.
2. 2. Diskriminatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß mehrere Diskriminatortransistoren vorgesehen sind, die alle dieselben elektrischen Eigenschaften haben wie der Referenztransistor (Ϊ1) und deren Emitter zusammengeschaltet sind und an den Emitter des Referenztransistors (T1) angeschlossen sind.
3. 3. Diskriminatorschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskrirninatortrannistoren und der Referenztransistor auf einem monolithischen Substrat in^griert sind.

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4. 4. Diskriminatorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzei chnet durch eine Schaltungsanordnung zur Änderung der Schwellenspannung aus einem Transistor (T4), an dessen Basis eine Spannung "beim Umschalten von einer Schwellenspannung auf eine andere angelegt wird und dessen Emitter an einer Betriebsspannung (+U) liegt, aus einem Kondensator (C), der parallel zur Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors (T4) angeordnet ist, aus einem zwischen der Betriebsspannung (+U) und einer anderen Betriebsspannung (UO) geschalteten Spannungsteiler aus zwei Widerständen (R7, R8), deren Verbindungspunkt über einen weiteren Widerstand (R6) mit dem Kollektor des Transistors (T4) verbunden ist.

   YPA 9/2iO/¹058

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