Die physikalische Wirkungsweise dieser Schaltung kann man sich etwa
wie folgt vorstellen. Durch die ankommende, am Eingang E stehende Steuerspannung,
im einfachsten Fall eine Sinuswelle, wird der Schwingkreis aus L und Ce angeregt.
Trifft es sich so, daß sich der Schwingkreisstrom zu einem Zeitpunkt gerade mit
der positiven Halbwelle des Eingangsstromes deckt, so kommt ein starker Steuerstrom
in dem betreffenden Transistor zustande. Die positive I-f#ll'welle ist deshalb bedeutend
da hier n-p-"-#l'r:lnsisloren gewälilt - sind, die an ihrer Basis
zur
Durchsteuerung eine positive Spannung benötigen. Im Beispiel ist dargestellt, daß
gerade der Transistor Ts1 durch einen vorhergegangenen positiven Steuerpult Strom
führt. Die anschließende negative Halbwelle der Eingangsspannung kann den in diesem
Schaltzustand befindlichen Transistor, dessen Basis-Emitterstrecke niederohmig ist,
nicht mehr aus diesem Schaltzustand bringen, da einerseits der induktive Widerstand
des linken Teiles der Spule den Steuerstrom zumindest stark herabmindert und ferner
der Schwingstrom dem negativen Halbwellenteil des Steuereingangsstromes entgegengerichtet
ist. Die anschließend eintreffende positive Halbwelle des Eingangsstromes wird jedoch
im eingeschwungenen Zustand in der Spule L den umgekehrten Stromfluß antreffen,
da, wie oben bereits gesagt, die Schwingfrequenz des Resonanzkreises etwa die halbe
Frequenz des Eingangssignales hat. Infolgedessen wird sich in dieser Arbeitsphase
der Eingangsstrom mit dem in der Spule in Gleichrichtung fließenden Schwingstrom
überlagern und beide Ströme sind so gerichtet, daß sie den Transistor Ts 2, dessen
Eingangswiderstand zunächst hochohmig war, in den niederohmigen Zustand versetzen,
d. h. der Transistor Ts 2 wird leitend gemacht. Der Transistor Ts 1 hingegen wird
in dieser Arbeitsphase über seine Emitter-Kollektorstrecke den entgegengesetzten
Schwingstrom erhalten, so daß der Kollektorstrom dieses Transistors schnell abnehmen
wird. Beide Vorgänge unterstützen sich durch die Verkoppelung so, tlnl: ciii sctiiicllcs
Umschlagen der Sc!i.iI tuI0g zu dieseiii Zeitptunk@ gewährleistet ist. Die nächste
iieg.# tiv gerichtete 1Halbwelle der Eingangsspannung wird wiederum, wie oben schon
beim Transistor Ts 1 geschildert, jetzt bei Ts 2 wirkungslos bleiben, während bei
der darauffolgenden positiven Halbwelle der Eingangsspannung der Schwingstrom in
der Spule wieder so gerichtet ist, daß er zusammen mit der unterstützenden Wirkung
des Eingangsstromes den Transistor Ts 1 in den durchgesteuerten Zustand bringen
wird. Die Flip-Flop-Schaltung schwingt also eingangsseitig mit halber Eingangsfrequenz
und gibt diese Spannung auch ausgangsseitig ab, so daß die Anordnung wie eine Frequenzteilerschaltung
mit dem Teilverhältnis 2 : 1 arbeitet. Die Ausgangsspannung kann wie üblich von
beiden Kollektoren abgenommen werden. The physical mode of operation of this circuit can be seen roughly
imagine as follows. Due to the incoming control voltage at input E,
in the simplest case a sine wave, the resonant circuit from L and Ce is excited.
It happens so that the resonant circuit current is at a point in time with
covers the positive half-wave of the input current, a strong control current is generated
in the transistor in question. The positive I-f # ll'wave is therefore significant
since there are n-p - "- # l'r: insisloren - who are at their base
to the
Need through control a positive voltage. The example shows that
just the transistor Ts1 through a previous positive control panel current
leads. The subsequent negative half-wave of the input voltage can reduce the in this
The transistor in the switching state, the base-emitter path of which is low-resistance,
do not bring it out of this switching state, because on the one hand the inductive resistance
the left part of the coil at least greatly reduces the control current and further
the oscillating current is directed in the opposite direction to the negative half-wave part of the control input current
is. However, the subsequent positive half-wave of the input current is
encounter the reverse current flow in the coil L in the steady state,
because, as already said above, the oscillation frequency of the resonance circuit is about half that
Frequency of the input signal. As a result, this work phase will turn out
the input current with the oscillating current flowing in rectification in the coil
superimpose and both currents are directed so that they the transistor Ts 2, whose
The input resistance was initially high, put it in the low-resistance state,
d. H. the transistor Ts 2 is made conductive. The transistor Ts 1, however, is
in this work phase the opposite via its emitter-collector path
Obtain oscillating current, so that the collector current of this transistor decrease quickly
will. Both processes support each other through the coupling so, tlnl: ciii sctiiicllcs
Turning the sc! I.iI tuI0g at this time is guaranteed. The next
iieg. # tively directed 1 half wave of the input voltage is again, as above
described at the transistor Ts 1, now remain ineffective at Ts 2, while at
of the following positive half-wave of the input voltage the oscillating current in
the coil is directed again so that it works together with the supporting effect
of the input current bring the transistor Ts 1 into the controlled state
will. The flip-flop circuit therefore oscillates on the input side at half the input frequency
and emits this voltage on the output side, so that the arrangement works like a frequency divider circuit
works with the division ratio 2: 1. As usual, the output voltage can be from
removed from both collectors.
Es gelingt auf diese Weise, einen Frequenzteiler auch bis zu sehr
hohen Eingangsfrequenzen zu realisieren, da die Induktivität L als dynamischer Speicher
wirkt. Die für die Aufrechterhaltung der Schwingungen im Eingangsresonanzkreis erforderliche
Energie wird im eingeschwungenen Zustand nämlich zum größten Teil durch die Verkoppelung
der beiden Transistoren gedeckt, so daß die Ansteuerleistung sehr gering sein kann.
Die schädliche Wirkung der Transistoreingangskapazitäten wird auf diese einfache
Weise ausgeschaltet. Man vermeidet dadurch den eingangs geschilderten hohen Steuerungsaufwand
für die Flip-Flop-Schaltung und erhält trotzdem die volle Wirkung eines Gatters.
Es hat sich gezeigt, daß sich diese vorteilhaften Eigenschaften zumindest im Bereich
der 3 dB-Bandbrefte des Fineangskreises erzielen lassen. Bei geeigneter Dime@sionierung
wild so eine relative Bandbreite von ûber 30% erhalten. In this way it is possible to use a frequency divider up too much
Realize high input frequencies, since the inductance L as a dynamic memory
works. The one required to maintain the vibrations in the input resonance circuit
In the steady state, most of the energy is drawn from the coupling
of the two transistors covered, so that the drive power can be very low.
The detrimental effect of the transistor input capacitance is simple on this
Way off. This avoids the high control effort outlined at the beginning
for the flip-flop circuit and still has the full effect of a gate.
It has been shown that these advantageous properties are at least in the area
of the 3 dB bandwidths of the Fineang circle. With suitable dim @ sioning
wildly obtained a relative range of over 30%.
Fig. 1 .LIt schließlich in weiteres partiksehes Ausführungsbeispiel,
bei dem am Eingang ein Anpaßglied AG vorgesehen ist und am Ausgang der Schaltung
ein breitbandig wirksamer Gegentakt-Aus gangstransformator eingeschaltet ist. Dieser
Transformator besteht zunächst aus den beiden hochfrequenzmäßig in Serie geschalteten
Induktivitäten L 1 und L 2. Die Kondensatoren CB dienen nämlich lediglich der Gleichstromabblockung
und bilden für die Hochfrequenz einen Kurzschluß. Die Induktivitäten sind in ihrem
Wicklungsaufbau als breitbandiger Leitungsübertrager mit einem festen Widerstandsübersetzungsverhältnis
von 1:4 ausgebildet. Fig. 1 .LIt finally in a further particulate embodiment,
in which an adapter AG is provided at the input and at the output of the circuit
a broadband effective push-pull output transformer is switched on. This
The transformer initially consists of the two high-frequency connected in series
Inductors L 1 and L 2. The capacitors CB are only used to block direct current
and form a short circuit for the high frequency. The inductors are in theirs
Winding structure as a broadband line transformer with a fixed resistance transmission ratio
formed from 1: 4.
Ein solcher Leitungsübertrager besteht normalerweise aus einer bifilar
gewickelten Spule, von dessen Enden zwei so verbunden sid, daß sie für den Eingang
des Übertragers als Serienschaltung wirken, während die Anzapfung mit dem kalten
Ende einer Wicklung den Ausgang bildet. So entsteht ein Spannungsübertragungsverhältais
von 1 : 2 und damit ein Widerstandsübersetzungsverhältnis von 1: 4. Der Übertrager
hat geringe Streuung und eine große Bandbreite. Zur besseren Anpassung auf einen
üblichen Ausgangswiderstand von Z = 50 Ohm und um einen unsymmetrischen Ausgang
zu erhalten, wird die Ausgangsenergie über Anzapfungen an diesen beiden Spulen und
Entkopplungskapazitäten auf einen Symmetrierübertrager Ü geführt. Die Ausgangsfrequenz
wird an der Ausgangsklemme AK entnommen. Der Transformator wird zweckmäßig so dimensioniert,
daß eine kollektorseitige Anpassung an die folgenden Schaltungsteile erreicht wird.
Dadti cli wird dcr lus gansseitige st rki'ii;"sgrad erhöht uiid es erfolgt fcrnur
eine weitgehende Unterdrückung der ersten Oberwelle (diese ist die eingangsseitige
Stouel frequenz), und zwar infolge des angewendeten Gegentaktprinzips diser Schaltung.
Man kann diesen Ubertrager auch noch als Resonanztransfortnator ausbi.lden, wodurch
ein noch höherer Wirkungsgrad und bessere Selektion (Oberwellenfreiheit) erzielt
werden kann.Such a line transformer usually consists of a bifilar
wound coil, two ends of which are connected in such a way that they are used for input
of the transformer act as a series connection while the tapping with the cold
The end of a winding forms the exit. This creates a voltage transmission ratio
of 1: 2 and thus a resistance transmission ratio of 1: 4. The transformer
has little dispersion and wide bandwidth. For better adaptation to one
usual output resistance of Z = 50 ohms and an unbalanced output
The output energy is obtained via taps on these two coils and
Decoupling capacities led to a balancing transformer Ü. The output frequency
is taken from the output terminal AK. The transformer is expediently dimensioned in such a way that
that a collector-side adaptation to the following circuit parts is achieved.
The degree of stiffness on the goose side is increased and it only takes place
extensive suppression of the first harmonic (this is the input-side
Stouel frequency), due to the push-pull principle used in this circuit.
This transmitter can also be designed as a resonance transformer, whereby
an even higher degree of efficiency and better selection (freedom from harmonics) is achieved
can be.
Die erfindungsgemäße Schaltung hat ferner den Vorteil einer relativ
großen Übersteuerungsfähigkeit, d. h. eine relativ große Unabhängigkeit von der
Ansteuerspannung zumindest von einem gewissen Mindestwert ab. In der Praxis zeigt
es sich, daß bei einem Ausführungsbeispiel von einer Eingangsleistung von 6 mW ab
mindestens eine Sfache Übersteuerung möglich ist. Das Frequenzteilerprinzip gemäß
der Erfindung hat also die vorteilhaften Eigenschaften, bis zu sehr hoher, etwa
bei der Grenzfrequenz der Transistoren liegenden Eingangsfrequenz noch zu funktionieren,
ferner eine große Gesamtbandbreite sowie hohe Übersteuerungsfähigkeit und weitgehende
Temperaturunempflndlichkeit. The circuit according to the invention also has the advantage of being relatively
great overdrive ability, d. H. a relatively large independence from the
Control voltage at least from a certain minimum value. In practice it shows
it turns out that, in one embodiment, from an input power of 6 mW
at least a five-fold override is possible. The frequency divider principle according to
the invention thus has the advantageous properties, up to very high, for example
at the input frequency lying at the cutoff frequency of the transistors to still function,
also a large overall bandwidth as well as high override capability and extensive
Insensitivity to temperature.
Der Energiebedarf ist von der Ansteuerungsseite her gering und auch
der Gleichstrombedarf ist klein. Der Kollektorwirkungsgrad ist > 1, so daß auch
ohne zwischengeschaltetem Verstärker die nächste Teilerstufe ausgesteuert werden
kann. Pulsformungen auf der Eingangsseite sind bei dieser Schaltung nicht nötig,
d. h. die Schaltung kann eingangsseitig mit einer Sinusspannung angesteuert werden.
Auch die Ausgangsspannung ist besonders bei geeigneter Dimensionierung des Ausgangskreises
weitgehend sin usföroiig. Dieses Schaltungsprinzip kann mit praltisch denselben
Vorteilen auch bei Röhrenschlatungen angewendet werden.The energy requirement is low from the control side and also
the direct current requirement is small. The collector efficiency is> 1, so that too
the next divider stage can be controlled without an intermediate amplifier
can. Pulse shaping on the input side is not necessary with this circuit,
d. H. the circuit can be controlled on the input side with a sinusoidal voltage.
The output voltage is also particularly good if the output circuit is suitably dimensioned
largely sin usföroiig. This circuit principle can be the same with praltisch
Advantages can also be used in case of tube breathing.