DE2521404C3 - Frequenzteiler für hohe Frequenzen - Google Patents
Frequenzteiler für hohe FrequenzenInfo
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/26—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
- H03K3/28—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
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- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B19/00—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source
- H03B19/06—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source by means of discharge device or semiconductor device with more than two electrodes
- H03B19/14—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source by means of discharge device or semiconductor device with more than two electrodes by means of a semiconductor device
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- H—ELECTRICITY
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- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K23/00—Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
- H03K23/002—Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains using semiconductor devices
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Description
Die F.rfindung bezieht sich auf <*inen Frequenzteiler
für hohe Frequenzen mit einer ersten und einer /weiten bistabilen Kippschaltung, die je zwei kreuzweise
miteinander gekoppelte Transistoren enthalten, wobei der gemeinsame Emitterkreis der Transistoren der
ersten Kippschaltung über eine erste Stromqulle mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden ist. und
wobei der gemeinsame Emitterkreis der Transistoren der zweiten Kippschaltung über eine zweite Stromquelle
mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden ist. während die erste und die zweite Stromquelle mi1
gegenphasigen Taktsignalen gesteuert werden, wobei die Kollektoren der Transistoren der ersten Kippschaltung
über die Kollektor-Basis-Strecke eines Hilfstransistors mit einem Kollektor der Transistoren der zweiten
Kippschaltung verbunden sind, und wobei die Emitter der Hilfstransistoren über ein strombestimmendes
Element mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden sind.
Die obengenannte Art Teiler ist aus »Digest of Technical Papers. International Solidstate Circuit
Conference. Februar 1968. S. 44 bis 45« bekannt und wird häufig in professionellen Messeinrichtungen
verwendet. Bekannte Teiler der genannten Art weisen oft den Nachteil auf. daß durch die niedrige Ausbeule
der sehr hochfrequenten Transistoren der Selbstkostenpreis eines fuktionierenden Teilers hoch ist.
Weiter haben die jetzigen Teiler die Neigung, immer kleiner zu werden, wobei integrierte Elemente benutzt
werden. Diese Verkleinerung hat den Zweck die Kosten
herabzusetzen und die Betriebsgeschwindigkeit zu vergrößern.
Eine Schaltung für einen Frequenzteiler zum Teilen sehr hoher Frequenzen ist aus der DE-OS 20 02 578
bekannt. Diese Schaltung arbeilet ebenfalls mit stromgesteuerlen Transistoren und Widßrstandskopp^
lung. Daraus wird jedoch eine multistabile Schaltung nach Art eines Ringzählers aufgebaut, bei der nicht in
jeder Stufe zwei bistabile Kippschaltungen verwendet werden und andererseits für die Kopplung der einzelnen
Transistoren eine sehr große Anzahl von einzelnen Widerständen notwendig ist, so daß sich diese Schaltung
nicht leicht integrieren läßt
Ferner ist aus der DE-AS 20 08 147 eine Schaltung zur Frequenzteilung bekannt, die für hohe f-'reouenzen
ίο dadurch geeignet sein soll, daß besondere Maßnahmen
zum schnellen Umladen parasitärer Kapazitäten getroffen sind. Auch hier enthält die enzelne Teilerstufe keine
zwei bistabilen Kippstufen, und über die bei deren Kopplung entstehenden Probleme ist nichts ausgesagt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Frequenzteiler anzugeben, der sich leicht integrieren läßt und der durch
hohe Ausbeute billiger ist als die bekannten Teiler. Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß zwischen
dem Kollektor und der Basis jedes der Hilfstransistoren ein Kopplungswiderstand angebracht ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Der in der Zeichnung dargestellte Frequenzteiler für hohe Frequenzen enthält eine erste bistabile Kippschaltung
I und eine zweite bistabile Kippschaltung II. Die Kippschaltung I enthält zwei kreuzweise miteinander
gekoppelte Transistoren Γι und T2. Die Kippschaltung II
enthält zwei kreuzweise miteinander gekoppelte Transistoren Ti und 7i. Der gemeinsame Emittei kreis der
Transistoren T, und T2 der ersten Kippschaltung I ist
über eine erste riurch den Transistor T- und den
Widerstand /?i gebildete Stromquelle mit einem Punkt
— F. konstanten Potentials verbunden. Der gemeinsame Erniiterkreis der Transistoren T1 und T, der zweiten
Kippschaltung II ist über eine /weite durch den
Transistor Tg und den Widerstand R-, gebildete
Stromquelle mit einem Punkt — Ekonstanten Potentials
verbunden. Der Kollektor des Transistors T1 ist üb^r die
Kollekior-Basis-Streckedes Hilfstransistors T-, mn dem
Kollektor des Transistors Ti verburv;"n. Der Kollektor
des Transistors Ti ist über die Kollektor-Basis-Strecke
des Hilfstransistors Th mit dem Kollektor des Transistors
Ti verbunden. Die Kollektoren der Transistoren T1
und Tt sind über die Widerstände /?i bzw. Rt mit einem
Punkt konstanten Potentials verbunden. Die Kollektoren der Transiv iren T, und T; sind über die
Widerstände Ri bzw. R> mit einem Punkt konstanten
Potentials verbunden. Die F.mmer der Transistoren T-,
und 7t, sind über den Widerstand Rh mit einem
Punkt — Ekonstanten Poteniials verbunden. Zwischen
dem Kollekior und der Basis des Transistors Γι ist der
Widerstand Ri und zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors Γ<, ist der Widerstand /?»
angeordnet. Das zu teilende Signal wird den Eingängen A und A zugeführt, wobei die diesen beiden Eingängen
zugeführten Signale in bezug aufeinander invertiert sind.
Die Wirkungsweise des Frequenzteilers nach der F.rfindung ist wie folgt: Der Te'ler besteht tatsächlich
aus zwei stromgesteuerten Kippschaltungen I und Il und zwei durch die Transistoren (T-,. Th) bzw. (T, Tk)
gebildeten Differenzverstärkern. Der durch die Transistoren
Ts und 7i gebildete Differenzverstärker wird für
die koilektcrsteuerung der ersten Kippschaltung I
verwendet Der durch die Transistoren Ti und 7»
gebildete Differenzverstärker wird für die Emittersteuerung der zweiten Kippschaltung Il verwendet Wenn die
Eingangsspannung am Eingang A hoch ist. fließt der
Strom /ι durch den Transistor 7} des unteren Differenzverstärkers
und erregt die Kippschaltung I. Die Kippschaltung I gelangt dadurch in den Meisterzustand
M]. Ober die Kopplungswiderstände Rj und ßa wird die
Kippschaltung II in den Sklavenzustand Si geführt. Der
durch die Transistoren Ts und Tb gebildete Differenzverstärker
wird von der Kippschaltung II derart gesteuert, daß er den Meisterzustand M, der Kippschaltung
I abschwächt (Gegenkopplung). Dies erfolgt mittels des Stromes /2, der die Wirkung des Stromes I\
durch eine Verkleinerung der Differenzspannung der Kippschaltung I teilweise ausgleicht.
Wenn die Eingangsspannung am Eingang A von hoch auf niedrig geschaltet wird geht die Kippschaltung II
allmählich von dem Zustand Si in den Zustand M\ über,
während die Kippschaltung I von dem Zustand M\ in den Zustand 5ö übergeht. Der nächste Obergang der
Eingangsspannung von niedrig zu hoch bewirkt, daß die Kippschaltung I allmählich von dem Zustand Sn in den
Zustand Mq und zugleich mittels der Kopplungswiderstände R1 und Ri die Kippschaltung Il von dem Zustand
Mi in den Zustand S0 geführt wird. Dies bedeutet, da,ß
bei jedem Übergang des Eingangssignals an A von hoch zu niedrig die Kippschaltung I umklappt und bei jedem
5 Obergang der genannten Eingangsspannung von niedrig zu hoch der Frequenzteiler seinen ursprünglichen
Zustand erreicht hat Der Frequenzteiler teilt also durch zwei.
Zum Erreichen sehr hoher Frequenzen ist es notwendig, die durch den Basiswiderstand der Transistoren herbeigeführte Verzögerung des durch die Transistoren Ts und Ts gebildeten Differenzverstärkers teilweise auszugleichen. Dies erfolgt dadurch, daß die Phase der Eingangsspannung des Differenzverstärkers in bezug auf die Phasen der beiden Kippschaltungen I und II mittels einer Aufspaltung der Kopplungswiderstände /?7 und Rs gedreht wird, wie mit den gestrichelten Basislinien in der Figur angedeutet ist. Frequenzen von 1250MHz können dann mit diesem Frequenzteiler verarbeitet werden.
Zum Erreichen sehr hoher Frequenzen ist es notwendig, die durch den Basiswiderstand der Transistoren herbeigeführte Verzögerung des durch die Transistoren Ts und Ts gebildeten Differenzverstärkers teilweise auszugleichen. Dies erfolgt dadurch, daß die Phase der Eingangsspannung des Differenzverstärkers in bezug auf die Phasen der beiden Kippschaltungen I und II mittels einer Aufspaltung der Kopplungswiderstände /?7 und Rs gedreht wird, wie mit den gestrichelten Basislinien in der Figur angedeutet ist. Frequenzen von 1250MHz können dann mit diesem Frequenzteiler verarbeitet werden.
Hienru 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Frequenzteiler für hohe Frequenzen mit einer ersten und einer zweiten bistabilen Kippschaltung,
die je zwei kreuzweise miteinander gekoppelte Transistoren enthalten, wobei der gemeinsame
Emitterkreis der Transistoren der ersten Kippschaltung über eine erste Stromquelle mit einem Punkt
konstanten Potentials verbunden ist, und wobei der gemeinsame Emitterkreis der Transistoren der
zweiten Kippschaltung über eine zweite Stromquelle mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden
ist, während die erste und die zweite Stromquelle mit gegenphasigen Taktsignalen gesteuert werden, wobei
die Kollektoren der Transistoren der ersten Kippschaltung je über die Kollektor-Basis-Strecke
eines Hilfstransisiors mit einem Kollektor der Transistoren der zweiten Kippschaltung verbunden
sind, und wobei der Emitter der Hilfstransistoren über ein strombestimmendes Element mit einem
Punkt konstanten Potentials verbunden sind, d a ·
durch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Kollektor und der Basis jedes der Hilfstransistoren ein Kopplungswiderstand angeordnet ist.
2. Frequenzteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis-Elektroden der
Hilfstransistoren an je einen Abgriff der genannten Kopplungswiderstände angeschlossen sind.
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Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2521404B2 DE2521404B2 (de) | 1979-08-30 |
DE2521404C3 true DE2521404C3 (de) | 1980-05-14 |
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- 1975-05-23 IT IT68341/75A patent/IT1032971B/it active
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Also Published As
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