DE2455159A1

DE2455159A1 - Gleichrichterkreis

Info

Publication number: DE2455159A1
Application number: DE19742455159
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Horichi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1973-11-30
Filing date: 1974-11-21
Publication date: 1975-06-05
Also published as: FR2253307B1; IT1026690B; US3970870A; JPS5082319U; JPS5323539Y2; GB1480528A; CA1016234A; FR2253307A1; NL7415710A

Description

It 3084

SONY CORPORATION Tokyo / Japan

Gleichrichterkreis

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Gleichrichterkreise und insbesondere auf einen solchen, der mit symmetrischen und unsymmetrischen Eingangs Signalen arbeitet.

Die bekannten Gleichrichterkreise erfordern allgemein symmetrische Signale. Dies ist manchmal ein Nachteil, da die Signale, die gleichgerichtet werden sollen, in ein symmetrisches Signal umgewandelt werden müssen, bevor sie auf den Gleichrichterkreis gegeben werden können;

Durch die Erfindung wird ein Signalgleichrichterkreis geschaffen, der in der Lage ist, symmetrische oder unsymmetrische Eingangssignal aufzunehmen und der zwei Transistoren aufweist, auf die das Eingangssignali, gegeben wird, und die abwechselnd bei positiven und negativen Halbperioden des Eingangssignals leiten, sowie wenigstens einen Ausgangstransistor, der mit den beiden Eingangstransistoren gekoppelt ist, so daß er bei den positiven und negativen Halbperioden des Eingangssignals leitet, jedoch ein Ausgangs-

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signal liefert, das nur eine einzige Polarität hat. Die Kopplung zwischen dem Ausgangstransistor und dem zweiten der Eingangstransistoren erfolgt über einen vierten Transistor. Der so gebildete Kreis ist in der Lage, mit symmetrischen oder unsymmetrischen Eingangssignalen zu arbeiten und liefert ein symmetrisches Ausgangssignal.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung weist eine Diodeneinrichtung auf, die mit den Eingangstransistoren der ersten Ausführungsform gekoppelt ist, um die Vorspannung zu kompensieren, die für die einen Transistor erforderlich ist, so daß die Zeitverzögerung zwischen den Ausgangshalbwellenimpulsen beseitigt wird. Dies bedeutet, daß, da Transistoren eine bestimmte Vorspannung benötigen, bevor sie öffnen, ohne die Kompensation der zweiten Ausführungsform ein zeitlicher Abstand zwischen den positiven Halbperioden des gleichgerichteten Ausgangssignals auftritt. Die zweite Ausführungsform beseitigt jedoch diesen zeitlichen Abstand und bildet einen wesentlich verbesserten Gleichrichterkreis. Es ist auch eine Einrichtung vorgesehen, um die Ausgangsimpedanz zur Ankopplung an einen Kreis mit einer bestimmten Impedanz von einem hohen auf einen niedrigen Wert umzuwandeln.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 5 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 ein elektrisches Schaltbild der Erfindung, Figur 2a den Verlauf des Eingangssignals, Figur 2b ein gleichgerichtetes Ausgangssignal,

Figur 3 ein Eingangssignal zusammen mit Einsehalt-Vorspannungen ,

Figur 3b eine Einschaltkennlinie eines Transistors,

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Figur 4 ein elektrisches Schaltbild einer Abwandlung der Erfindung,

Figur 5a den Verlauf eines Eingangssignals, und

Figur 5b die Kennlinie des Leitfähigkeitszustandes eines Transistors, dessen Einschaltvorspannung kompensiert wurde.

Fig. 1 zeigt zwei Eingangsanschlüsse 1 und 1', wobei der Eingangsanschluß 1 mit der Basis eines Transistors 2 verbunden ist, der ein NPN-Transistor ist und dessen Emitter mit einem Widerstand 5 verbunden ist, dessen andere Seite mit dem Eingangsanschluß I¹ verbunden ist. Der Eingangsanschluß ist auch mit der Basis eines Transistors 6 verbunden, der als PNP Transistor gezeigt ist und dessen Emitter mit einem Widerstand 29 verbunden ist, dessen andere Seite mit einem Eingangsanschluß I¹ verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 2 ist mit der Basis eines Transistors 9 verbündender als PNP-Transistor-gezeigt ist und dessen Kollektor mit dem Ausgangsanschluß 14 verbunden ist. Ein zweiter Ausgangsanschluß 14'ist mit dem Eingangsanschluß verbunden und ist geerdet, und ein Widerstand 12 ist zwischen die Ausgangsanschlüsse 14 und 14· geschaltet. Eine B+ Vorspannungsquelle ist mit dem Anschluß 3 verbunden. Ein Widerstand 11 ist zwischen den Anschluß 3 und den Emitter des Transistors 9 geschaltet. Der Anschluß 3 ist mit einer Seite eines Widerstands 4 verbunden, der.mit dem Kollektor des Transistors 2 verbunden ist.

Ein Transistor 10, der als NPN-Transistor gezeigt ist, ist mit seiner Basis mit dem Kollektor des Transistors 6 und mit seinem Kollektor mit der Basis des Transistors 9 und dem Kollektor des Transistors 2 verbunden. Eine negative Vorspannungsquelle B- ist mit einem Anschluß 7 ver- · bunden, der mit einem Widerstand 13 verbunden ist, dessen andere Seite mit dem Emitter des Transistors 10 verbunden

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ist. Ein Widerstand 8 ist zwischen den Kollektor des Transistors 6 und den Anschluß 7 geschaltet.

Wenn ein Eingangs-Wechselstromsignal zwischen den Anschlüssen 1 und I¹ angelegt wird, wird während der positiven Halbperiode der Transistor 2 so vorgespannt, daß er leitet, und der Transistor 6 wird so vorgespannt, daß er sperrt, da seine Basis auf eine Spannung vorgespannt wird, die größer als die seines Emitters ist. Der Transistor 9 wird eingeschaltet bzw. geöffnet, wenn der Transistor 2 leitet, und damit erscheint die positive Halbperiode zwischen den Anschlüssen 14' und 14 über dem Widerstand 12.

Wenn sich das Eingangssignal umkehrt und die negative Halbperiode auf die Anschlüsse 1 und 1' gegeben wird, wird der Transistor 2 gesperrt und der Transistor 6 wird geöffnet. Wenn der Transistor 6 öffnet, wird der Transistor 10 in den leitenden Zustand vorgespannt, wodurch der Transistor 9 geöffnet wird, da die Basis des Transistors 9 mit dem Kollektor des· Transistors 10 verbunden ist. Der leitende Zustand des Transistors 6 während der negativen Halbperiode bewirkt den leitenden Zustand des Transistors 9 und eine positive Halbperiode erscheint zwischen den Anschlüssen und 14' infolge des leitenden Zustands des Transistors 9, der von dem B+ Anschluß 3 über den Widerstand 10 Strom zieht. Damit erscheinen während der positiven und negativen Halbperioden des angelegten Signals die positiven Halbperioden an den Anschlüssen 14 und 14·.

Die Gesamtverstärkung der positiven Halbperioden des Eingangssignals wird von den Werten der Widerstände 4, 5, 11 und 12 bestimmt, und die Gesamtverstärkung der negativen Halbperioden des Eingangssignals wird von den Werten der Widerstände 29, 8, 4 und 13 bestimmt.

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Tatsächlich beginnen Siliziumtransistoren nicht zu leiten-, bis die Vorspannung z.B. einen Wert von 0,7 Volt erreicht, wie in Fig. 3A gezeigt ist. Wenn die angelegte Spannung den Anschlüssen 1 und I¹ in dem Kreis der Fig. 1 zugeführt wird, werden die Transistoren nicht in den leitenden Zustand vorgespannt, bis ihre Vorspannung 0,7 Volt erreicht, wie in Fig. 3a durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist. Fig. 3b zeigt die Spannung am Kollektor des Transistors 2. Damit wird das Signal infolge der Schwellenspannungen der Transistoren 2 und 6 abgeschnitten und es tritt ein Zwischenraum gleich dem abgeschnittenen Stück, das zwischen den beiden negativen Halbperioden in Fig. 3b gezeigt ist, zwischen den positiven Ausgangsimpulsen auf* Dies ist unerwünscht und der Kreis der Fig. 4 korrigiert dies. Zwei Dioden 16 und 18 sind in Reihe zu den Widerständen 15 und 17 zwischen den Anschlüssen 3 und 7 geschaltet, wobei die Kathode der Diode 16 mit dem Eingangsanschluß 1' und die Anode der Diode 18 mit dem Eingangsanschluß 1' verbunden ist. Wenn die Dioden 16 und 18 aus Silizium hergestellt sind, haben sie den gleichen Spannungsabfall wie die Transistoren bzw. einen Spannungsabfall von 0,7 Volt, über die Dioden 16 und 18 fließt kontinuierlich Strom und damit tritt über den Dioden ständig eine Spannung von 0,7 Volt auf.

Der Emitter des Transistors 6 ist über einen Widerstand 39 mit der Anode der Diode 16 und der Emitter des Transistors 2 ist über den Widerstand 15 mit der Kathode der Diode 18 verbunden. Ein Widerstand 34 ist zwischen den Emitter eines Transistors 19 und den Anschluß 3. geschaltet. Der Kollektor des Transistors 19 ist mit dem Kollektor des Transistors 2 verbunden. Die Basis des Transistors 9 ist mit der Basis des Transistors 19 und dem Kollektor des Transistors 2 verbunden. Ein Widerstand 38 ist zwischen den Anschluß 7 und den Emitter eines Transistors 20 geschaltet, dessen Kollektor mit dem Kollektor des Transistors 6 verbunden ist. Die Basis des Transistors 20 ist mit der Basis des

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Transistors 10 und auch mit dem Kollektor des Transistors verbunden.

Statt das Ausgangssignal zwischen dem Kollektor des Transistors 9 und Erde abzunehmen, sind bei dem Kreis der Fig. zwei Transistoren 21 und 22 verwendet, um einen Ausgang mit niedriger Impedanz zu schaffen. Der Transistor 21 ist mit seiner Basis und seinem Kollektor mit dem Kollektor des Transistors 9 verbunden und sein Emitter istüber einen Widerstand 23 mit dem Eingangsanschluß I¹ und dem Ausgangsanschluß 14¹ verbunden. Der Transistor 22 ist mit seiner Basis mit dem Kollektoren der Transistoren 9 und 21 und mit der Basis des Transistors 21 verbunden und sein Kollektor ist mit dem Anschluß 3 und sein Emitter mit dem Ausgangsanschluß 14 verbunden. Ein Widerstand 24 ist zwischen die Ausgangsanschlüsse 14 und 14' geschaltet, wie gezeigt ist.

Der Kreis der Fig. 4 beseitigt das Abschneiden, das in Fig. 3b gezeigt ist.

Wenn die Eingangsanschlüsse 1 und 1· das in Fig. 5a gezeigte Signal empfangen, hat die Spannung an dem Kollektor des Transistors 2 die in Fig. 5b gezeigte Form. Es tritt kein Abschneiden bzw. keine Zeitverzögerung zwischen den positiven und negativen Halbperioden des angelegten Signals auf und damit erzeugt der Transistor 9 ein Ausgangssignal ohne Abschneiden, wie es in Fig. 2b gezeigt ist. Fig. 2a zeigt das Eingangssignal an den Anschlüssen 1 und I¹ und das in Fig. 2b gezeigte Signal ist an den Ausgangsanschlüssen 14 und 14' vorhanden. Die zusätzlichen Transistoren 19 und in Fig. 4 vermeiden das Signalabschneiden durch die Transistoren 9 und 10 und damit ist der Strom, der durch den Transistor 9 fließt, der gleiche Strom wie der, der durch den Transistor 2 fließt, vorausgesetzt, daß die Widerstände 34 und 11 die gleichen Werte haben.

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Die Transistoren 21 und 22 und der Widerstand 23 bringen nur die Ausgangsimpedanz auf einen niedrigen Wert. Die Ausgangsimpedanz des Kreises der Fig. 1 ist hoch und die Ausgangsimpedanz des Kreises der Fig. 4 ist niedrig.

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Claims

Ansprüche

( 1.) Signalgleichrichterkreis, bestehend aus einem ersten Transistor, der mit zwei Ausgangsanschlussen gekoppelt ist, um ein Ausgangssignal zu liefern, das eine erste Polarität hat, und einem ersten und einem zweiten Schaltkreis, die mit dem ersten Transistor gekoppelt sind, um ein Eingangssignal zu empfangen, das eine erste Polarität und die entgegengesetzte Polarität hat, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltkreis einschaltet, wenn das Eingangssignal eine erste Polarität hat, und daß derzweite Schaltkreis einschaltet, wenn das Eingangssignal die entgegengesetzte Polarität hat.
2. Gleichrichterkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltkreis einen zweiten Transistor eines ersten Leitfähigkeitstyps und der zweite Schaltkreis einen dritten Transistor entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps und einen Inverter aufweist,
3. Gleichrichterkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Inverter einen'vierten Transistor aufweist.
4. Gleichrichterkreis nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen ersten Widerstand, der mit dem ersten Transistor, verbunden und zwischen die beiden Ausgangsanschlüsse geschal-

« tet ist.
5. Gleichrichterkreis nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zwei Vorspannungseinrichtungen entgegengesetzter Polarität und zwei Einweg-Halbleitervorrichtungen, die parallel zu den beiden Vorspannungseinrichtungen geschaltet sind, wobei die eine der beiden Elnweg-Halbleitervorrichtungen mit dem dritten Transistor und die andere der beiden Einweg-Halbleitervorrichtungen mit dem zweiten Transistor verbunden ist, so daß keine Zeitverzögerung beim Einschalten des ersten Transistors auftritt.

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6. Gleichrichterkreis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einweg-Halbleitervorrichtungen und der zweite und dritte Transistor die gleiche Einschaltspannungscharakteristik haben.
7. Gleichrichterkreis nach Anspruch 6, gekennzeichnet durcheinen fünften Transistor, der zwischen den zweiten Transistor und eine der beiden Vorspannungseinrichtungen geschaltet und auch mit dem fünften Transistor verbunden ist, und einen sechsten Transistor, der zwischen den dritten Transistor und die andere Vorspannungseinrichtung geschaltet und auch mit dem vierten Transistor'verbunden ist.
8. Gleichrichterkreis nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Impedanzänderungseinrichtung, die zwischen den ersten Transistor und die Aus gangs anschlüsse geschaltet ist.

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