DE2605498B2

DE2605498B2 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines stufenförmigen Impulses

Info

Publication number: DE2605498B2
Application number: DE2605498A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7100 Heilbronn Hofmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Electronic GmbH
Priority date: 1976-02-12
Filing date: 1976-02-12
Publication date: 1978-09-28
Also published as: DE2605498C3; DE2605498A1; GB1518643A; IT1075070B; US4122362A

Description

Aus der DE-OS 23 09 809 ist eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines stufenförmigen Impulses prinzipiell bekannt. Auch in der integrierten Schaltungstechnik ist es vorteilhaft, mit stufenförmigen Impulsen zu arbeiten, um beispielsweise durch einen kombinierten Impuls Mehrfachinformationen zu übertragen und dadurch Anschlußpunkte einzusparen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von stufenförmigen Impulsen anzugeben, die sich bevorzugt zur Herstellung in integrierter Halbleitertechnik eignet. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Stufenimpulses nach der Erfindung vorgeschlagen, daß mindestens zwei Differenzverstärker vorgesehen sind, von denen jeder einen ersten Transistor und einen zweiten Transistor aufweist, daß die Basen der ersten Transistoren miteinander verbunden sind und ihnen eine Sägezahnspannung zugeführt wird, daß die Basispotentiale der zweiten Transistoren unterschiedlich und derart gewählt sind, daß sie zwischen den Endpotentialen der Sägezahnspannung liegen, daß der Kollektor des ersten Transistors des einen Differenzverstärkers und der Kollektor des zweiten Transistors des anderen Differenzverstärkers einen gemeinsamen Kollektorwiderstand haben und daß beide Differenzverstärker den gleichen Strom erhalten.

Als Stromquellen für die Differenzverstärker sind vorzugsweise Transistoren einer Spiegelschaltung vorgesehen, die den gleichen Strom liefern. Die Sägezahnspannung wird vorzugsweise durch ein RC-GWed

m erzeugt. Da die Sägezahnspannung nur zeitweise benötigt wird, ist ein Schalter vorgesehen, der für die übrige Zeit den Kondensator kurzschließt.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die F i g. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung für einen Farbfernsehempfänger, welcher am Eingang 1 der negative Zeilenrücklaufimpuls zugeführt wird und die am Ausgang 3 einen stufenförmigen Impuls entsprechend der Fig.2f liefert, der taktsynchron mit dem

-to Zeilenrücklaufimpuls ist.

Die Schaltungsanordnung in F i g. 1 weist zwei Differenzverstärker auf; der eine Differenzverstärker besteht aus den Transistoren T15 und Tib und der andere Differenzverstärker aus den Transistoren T\i und Ti«.

Wie die Fig. 1 zeigt, erhalten die Basen der beiden ersten Transistoren Tie und Tu der Differenzverstärker das gleiche Potential durch die Sägezahnspannung. Die Stromquelle für den linken Differenzverstärker ist der Transistor T12 und die Stromquelle für den rechten Differenzverstärker ist der Transistor Tu. Da die Transistoren Tn und Tu gleich sind und zusammen mit dem als Diode geschalteten Transistor Tip zu einer Spiegelschaltung gehören, liefern die Transistoren Ti 2 und Tu den gleichen Strom.

Die Stromeinspeisung erfolgt jeweils in die direkt miteinander verbundenen Emitter des ersten und zweiten Transistors der Differenzverstärker. Die Basen der zweiten Transistoren T15 und Tie erhalten unterschiedliche Vorspannungen, die von einem Spannungsteiler geliefert werden. Dieser Spannungsteiler besteht aus den Widerständen Rg, Rw und Rn- Die Vorspannung für die Basis des Transistors Ti₅ liegt um die Basis-Emitter-Spannung des Emitterfolgertransistors Tig unter der Abgriffspannung zwischen den Widerstän-

ft^r> den Rg und R]]. Die Vorspannung für die Basis des Transistors Ti₈ wird erhalten aus der Abgriffspannung zwischen den Widerständen Ru und Ru abzüglich der Basis-Emitter-Spannung des Emitterfolgertransistors

Der Kollektor des ersten Transistors Ti₆ des linken Differenzverstärkers und der Kollektor des zweiten Transistors Ti₈ des rechten Differenzverstärkers haben den gemeinsamen Kollektorwiderstand Rb, -vährend die Kollektoren der Transistoren 71s und Tu mit dem Bezugspotential verbunden sind.

Die Transistoren Tn und Tb sind nur so lange leitend, wie am Eingang 1 der negativ gerichtete Zeilenrücklanfimpuls vorhanden ist. In den übrigen Zeit während des Zeilenhinlaufs sind die Transistoren Tn und Tn gesperrt. Ebenso ist die Sägezahnspannung (Fig.7b), die am Punkt 2 entsteht und über den aus dem Transistor T_]4 und dem Widerstand /?■; bestehenden Emitterfolger den Basen von Ti₆ und Tu zugeführt wird, nur während der Dauer des Zeilenrücklaufimpulses (Fig. 2a) vorhanden.

Nach Fi g. 2b verläuft die Sägezahnspannung zeitsynchron mit dem Eingangsimpuls, und zwar vom Punkt A₁ der um die Sättigungsspannung von Transistor T₄ unterhalb der Betriebsspannung liegt, bis zum Punkt B, der dem Ende des Eingangsimpulses entspricht. Die Sägezahnspannung verläuft im Ausführungsbeispiel von höheren zu niedrigeren Spannungswerten.

Ist der Transistor Tn leitend, so fließt der Strom von Tn entweder über den Transistor Tm oder über den Transistor Ti₆ ab, je nachdem welcher der beiden Transistoren gerade leitend ist. Bei Beginn der Sägezahnspannung ist zunächst der Transistor Ti₅ leitend. Dieser Zustand ändert sich dann, wenn die an der Basis von Tm anliegende Sägezahnspannung die Basisvorspannung des Transistors 7Ϊ5 unterschreitet (Punkt C in Fig. 2b), so daß der Transistor T₅ vom leitenden in den sperrenden Zustand übergeht und dafür T₁₆ nun leitend wird. Da am Widerstand Rb nur dann ein vom Strom des Transistors Ti₂ herrührender Spannungsabfall entsteht, wenn der Transistor T\_b leitend ist, ergibt sich am Widerstand Rt, aufgrund des Stromes von T|2 der Impuls gemäß Fig. 2d.

Am Widerstand Rb fällt aber außer der Spannung, die vom Strom des Transistors Tn herrührt, noch eine weitere Spannung gemäß F i g. 2e ab, die auf den Strom des Transistors Tu zurückgeht. Wie die Fig. 2e zeigt, setzt diese Spannung unmittelbar mit dem Eingangsimpuls ein, wobei der vom Transistor Tu herrührende Strom durch den leitenden Transistor Ti₈ fließt. Erst wenn die Sägezahnspannung den Punkt D in Fig. 2b erreicht hat, wird der Transistor Ti? anstelle des Transistors Ti₈ leitend, so daß der vom Strom des Transistors Tu herrührende Spannungsabfall an R_b aufhört.

Die Addition der Spannungskurven der Fig. 2d und 2ε ergibt den gewünschten stufenförmigen Impuls der Fig.2f. Über den aus dem Transistor T₂| und den Widerständen R\o und Rn bestehenden Emitterfolger gelangt der Stufenimpuls zum Ausgang 3, wo er niederohmig zur Verfügung steht.

Die Sägezahnspannung entsteht an dem am Punkt 2 extern zugeschalteten RC-Glied, gebildet aus dem Widerstand R» und dem Kondensator C. Da die Sägezahnspannung zeitsynchron mit dem Eingangsimpuls vorhanden sein soll, ist ein elektronischer Schalter vorgesehen, der während des Zeilenhinlaufes den Kondensator Ckurzschließt. Dieser Schalter wird durch den Transistor T₄ gebildet. Ist T₄ leitend, so fließt ein Strom von T₄ zum Punkt 2 und über den Widerstand Ä,₄ zur Masse. /?|₄ ist so bemessen, daß der Spannungsabfall an /?|₄ ausreicht, um den Transistor T₄ in die Sättigung zu steuern. Während des Zeilenhinlaufes liegt somit am Punkt 2 eine Spannung, welche gleich der Differenz von Betriebsspannung und Sättigungsspannimg des Transistors T₄ ist.

Im gleichen Takt wie der Transistor T₄ leitend bzw. > gesperrt wird, wird auch der Transistor T=, leitend bzw. gesperrt, da die Transistoren T₄ und T₅ zusammen mit dem als Diode geschalteten Transistor T₁ zu einer Spiegelschaltung gehören. Der Strom durch den Schalttransistor T₅ fließt über den Widerstand K₄ nach

in Masse ab. Der Widerstand Ra ist so bemessen, daß durch den Spannungsabfall an Ra, der Transistor T₅ in die Sättigung gesteuert wird. Dies ist der Fall während des Zeilenhinlaufes. Dadurch fließt durch den a!s Diode geschalteten Transistor Tio während des Zeilenhinlaufes

ι i kein Strom. Während des Zeilenrücklaufimpulses ist der Transistor Ts gesperrt und der Strom durch A₄ fließt über den als Diode geschalteten Transistor Ti₀. An der Basis-Kollektor-Verbindung von Tio stellt sich dann der in Fig. 2c dargestellte Verlauf ein, wobei die Spannung

zn während des Impulses um die Basis-Emitter-Spannung von Tio unterhalt) der Betriebsspannung liegt. Da der als Diode geschaltete Transistor Tio zusammen mit den Transistoren T12 und Tn zu einer Spiegelschaltung gehören, wird erreicht, daß T12 und Tu Strom nur

T; während des Zeilenrücklaufimpulses liefern.

Der am Eingang 1 anliegende negativ gerichtete Zeilenrücklauiimpuls gelangt über den als Diode geschalteten Transistor Tl an die Basis von Transistor T₆. Die Transistoren Tb und T₇ bilden einen Differenz-

ii) verstärker. Die Basisvorspannung des Transistors Tj ist gleich der Abgriffspannung zwischen den Widerständen R₂ und Rs des aus den Widerständen R₂ und R_t und aus dem als Diode geschalteten Transistor T) gebildeten Spannungsteilers. Der Transistor T_a und der als Diode

si geschaltete Transistor Tg bilden eine Spiegelschaltung, so daß durch T₈ und durch T₁ die gleichen Ströme fließen.

Während des Zeilenhinlaufes muß das Potential der Basis des Transistors Te über die Basisvorspannung des

in Transistors Ti liegen, damit der vom Stromquellentransistor T₈ gelieferte Strom über T_b und den als Diode geschalteten Transistor Ti fließt. Da Ti, T₄ und T₅ zu einer Spiegelschaltung gehören, fließt gleichzeitig mit dem Strom durch Ti auch Strom durch T₄ und T₅, wobei

■r> T₄ und T₅, wie zuvor erwähnt, in die Sättigung gesteuert werden.

Damit während des Zeilenhinlaufes das Basispotential des Transistors Te über dem Basispotential des Transistors T? liegt, muß das Potential am Eingang 1

^ri0 größer sein als die Basisvorspannung von Transistor T? plus der Spannung der Basis-Kollektor-Diode des als Diode geschalteten Transistors Ti. Die als Dioden geschalteten Transistoren Ti und T₂ bilden zusammen mit dem Widerstand R] eine Serienschaltung, wobei der Abgriff zwischen dem Kollektor von Ti und dem Widerstand R\ mit der Basis des Transistors Tb verbunden ist.

Durch den negativ gerichteten Zeilenrücklaufimpuls wird das Basispotential des Transistors Tf, unter die

w) Basisvorspannung des Transistors Τη gebracht, so daß nun Tf, gesperrt wird und damit Ti leitend ist. Gleichzeitig hört der Strom auf, durch den als Diode geschalteten Transistor T3 zu fließen, was zur Folge hat, daß auch die zur Spiegelschaltung gehörenden Transi-

h'i stören T₄ und T₅ vom leitenden in den gesperrten Zustand geschaltet werden.

Von dem als Diode geschalteten Eingangstransistor Ti wird nicht die üblicherweise benutzte Basis-Emitter-

Diode sondern die Basis-Kollektor-Diode verwendet, um eine hohe Sperrspannung zu erhalten und um damit den Zeilenrücklaufimpuls mit einer Amplitude zuführen zu können, deren Wert gegenüber der Betriebsspannung um ein Vielfaches höher liegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines stufenförmigen Impulses, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Differenzverstärker vorgesehen sind, von denen jeder einen ersten Transistor (T^, Tu) und einen zweiten Transistor fTi5, Tie) aufweist, daß die Basen der ersten Transistoren (Tie, Tn) miteinander verbunden sind und ihnen eine Sägezahnspannung zugeführt wird, daß die Basispotentiale der zweiten Transistoren ^Ti₅, 71s) unterschiedlich und derart gewählt sind, daß sie zwischen den Endpotentialen der Sägezahnspannung liegen, daß der Kollektor des ersten Transistors (Tie) des einen Differenzverstärkers und der Kollektor des zweiten Transistors (Tie) des anderen Differenzverstärkers einen gemeinsamen Kollektorwiderstand (Rt) haben und daß beide Differenzverstärker den gleichen Strom erhalten.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezahnspannung derart gewählt ist, daß bei einem bestimmten Wert statt des einen Transistors der andere Transistor des Differenzverstärkers leitend wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Stromquellen für die Differenzverstärker Transistoren (Ti₂, Tu) einer Spiegelschaltung vorgrsehen sind.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Sägezahnspannung ein /?C-Giied (Ru, C) vorgesehen ist mit einem Schalter (T₄), der den Kondensator (C) kurzschließt, wenn die Sägezahnspannung nicht benötigt wird.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differenzverstärker mit zwei Transistoren (Ti₁, Ti) vorgesehen ist, deren Emitter miteinander verbunden und über einen Transistor (Tu) mit dem Bezugspotential verbunden sind, daß der Kollektor des einen Transistors (Tf) über einen als Diode geschalteten Transistor (Ti) einer Stromspiegelschaltung und der Kollektor des anderen Transistors (Τη) unmittelbar mit dem Betriebsspannungspotential verbunden sind und daß an die Basis des mit dem Spiegeltransistor verbundenen Transistors (Tf₁) des Differenzverstärkers der Eingangsimpuls und an die Basis des anderen Transistors (Tt) des Differenzverstärkers eine solche Vorspannung gelegt wird, daß bei vorhandenem Eingangsimpuls der eine Transistor (Tf) des Differenzverstärkers sperrt und der andere Transistor (T7) des Differenzverstärkers leitet, während bei nichtvorhandenem Impuls die Leit- und Sperrverhältnisse der Transistoren umgekehrt sind.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsimpuls über die Basis-Kollektorstrecke eines als Diode geschalteten Transistors (Ti) zugeführt wird.