DE2844632A1 - Elektronischer zweipol - Google Patents

Description

• Elektronischer Zweipol
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für einen elcktronischen Zweipol, der innerhalb eines geforderten Bereiches des ihn durchfließenden Gleichstroms einen niedrigen Gleichstrom- und einen hohen Wechselstromwiderstand aufweiset.
• Zzzeipolanordnungen mit derartigen Eigenschaften dienen als Ersatz von Drossel spulen und werden vorwiegend dazu verwendet, clnen konstanten oder entsprechend langsam getasteten Gleichtrom in einen Verbraucher einzuspeisen, ohne dan bei let:terem die Wechselstrombedingungen verändert werden. So geschicht beispielsweise in der Wählvermittlungstechnik das Ein- und Auskoppeln von Schaltkcennzeichen auf bzw. von der Überträgungsleitung mit Hilfe solcher Zweipolanordnungen.
• In der DE-OS 20 30 835, Fig.5 ist ein elektronischer Zweipol angegeben, der oben genannte Eigenschaften besitzt und mit dessen halte im beschriebenen Ausführungsbeispiel solche Schaltkennzeichen übertragen werden. Zur Realisierung dle3e; angegebenen Zweipols ist jedoch ein nicht unbeträchtlicher Aufwand an Bauelementen notwendig.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zuUrunde, eine Schaltungsanordnung für einen Zweipol anzugeben, der etwa die gleichen elektrischen Eigenschaften aufweist wie der angegebene bekannte Zweipol, der aber mit einem kleineren Aufwand an Bauelementen realisierbar ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine aus einem ersten Kondensator und einem ersten Widerstand bestehende Reihenschaltung und eine aus einem zweiten Widerstand und der Iollektor-Emitter-Strecke eines ersten Transistors bestehende zweite Reihenschaltung vorgesehen ist, wobei der Kondensator mit dem zweiten Widerstand und der erste Widerstand mit dem Emitter des ersten Transistors verbunden ist und diese beiden Verbindungspunkte die Klemmen des Zweipols bilden, daß am Abgriff der ersten Reihenschaltung die Basis eines zweiten Transistors angeschlossen ist, welcher gegenüber dem ersten Transistor von ko:nplementärem Leitfähigkeitstyp ist und daß der Emitter des zweiten Transistors mit dem Abgriff der zweiten Reihenschaltung und der Kollektor dieses Transistors mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Es zeigen: Fig.1 den Stromlaufplan des Ausführungsbeispiels, Fig.2 das zugehörige Strom-Spannungs-Diagramm.
• In Fig.1 wird durch den Kondensator C und den Widerstand R1 die erste Reihenschaltung gebildet. Ihr ist die aus dem Widerstand R2 und der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T1 gebildete zweite Reihenschaltung parallelgeschaltet.
• Der Emitter dieses Transistors T1 ist dabei mit dem Widerstand R1 und der Widerstand R2 mit dem Kondensator C verbunden, wobei diese beiden Verbindungspunkte die beiden Klemmen des Zweipols bilden. Der Transistor T1 ist beim Ausführungsbeispiel als npn-Transistor ausgeführt. Im Betriebsfall muß daher an der durch die Verbindung von dem Widerstand R2 und dem Kondensator C gebildeten Klemme des Zweipols (Klemme 1) eine positive Spannung gegenüber der anderen Klemme des Zweipols (Klemme 2) anliegen. Am Verbindungspunkt von Widerstand R1 und Kondellsator C, dem Abgriff des ersten Spannungsteilers, ist die Basis des pnp-Transistors T2 angeschlossen. Der Verbindungspunkt des Widerstandes R2 mit dem Kollektor des Transistors T1 bildet den Abgriff des zweiten Spannungsteilers, an dem der Emitter des Transistors T2 angeschlossen ist. Der Kollektor dieses Transistors T2 ist mit der Basis des Transistors T1 verbunden. Basis und Emitter des Transistors T2 sind mit dem Widerstand R3 miteinander verbunden. Durch diesen Widerstand wird der Arbeitspunkt des Transistors T2 beeinflui3t.
• In Fig.2, Kurve a ist der durch den Zweipol flip 3ende Gleichstrom J abhängig von der an den Klemmen 1 und 2 des Zweipols anliegenden Gleichspannung dargestellt. Der Gleichspannungswert Uf, bei welchem etwa der Gleichstrom J zu fliesen beginnt, hängt davon ab, wann die am Widerstand R3 abfallende Gleichspannung die Schwellspannung von etwa 0,6 V der Basis-Emitter-Strecke des Transistors T2 erreicht hat. Im AusfLihrungsbeispiel betragt die Spannung Uf etwa 4 V.
• Es wird jetzt angenommen, daß die Anordnung auf einen Arbeitspunkt A eingestellt und der an den Klemmen 1 und 2 des Zweipols anliegenden Gleichspannung U eine Wechselspannung Ub überlagert ist. In diesem Fall wird über die erste Reihenschaltung ein bestimmter Bruchteil dieser Wechselspannung UN auf die Basis des Transistors T2 zuriicl gekoppelt. Dieser Bruchteil bewirkt entsprechend der Anordnung der beiden Transistoren Tl und T2 einen bestimmten, zwischen den Klemmen 1 und 2 des Zweipols fließenden Wechselstrom JN) welcher wiederum mangebend ist für den Wechselstromwiderstand ZN des Zweipols. Ist die Frequenz der Wechselspannung UN genügend groß, so bildet der Kondensator C bei entsprechender Bemessung für diese Wechselspannung UA einen Kurzschluß, so daß die Entstehung eines solchen Wechselstroms über die beiden Transistoren T2 und T1 verhütet wi-rd. In diesem Fall ist der Wechselstromwiderstand ZN des Zweipols gleich dem Wert des Widerstandes R1. Ist dieser Kurzschluß nicht gegeben, so bildet sich in der Kollektorleitung des Transistors T2 ein bestimmter Wechselstrom aus. Wire der Kollektor dieses Transistors T2 mit der Klemme 2 des Zweipols verbunden-und würde der-Transistor T1 fehlern, so ergäbe sich ein Kollektorwechselstrom ausschließlich aus den Verstärkungseigenschaften des Transistors T2. Letzterer arbeitet dann in Emitterschaltung, wobei der Widerstand R2 für die Steilheit der Verstärkerstufe maßgebend ist.
• Damit eine solche Zweipolanordnung zufriedenstellend arbeitet, müßte der Kondensator C ser hoch bemessen werden. In diesem Fall wäre jedoch das Einschwingverhalten der Anordnung sehr ungünstig. Durch die erfindungs-gen.äße Anordnung wird jedoch erreicht, da:3 der Transistor T1 dem Transistor T2 entgegenwirkt. Dies zeigt sich darin, da3 der Transistor T1 für den Transistor T2 eine zusätzliche Gegenkopplung bewirkt. Erhöht sich beispielsweise durch die Wechselspannung UN das Potential am Kollektor des Transistors T2 bezogen auf die Klemme 2, so erniedrigt sich das Potential am Kollektor des Transistors T1 und damit auch am Emitter des Transistors T2. Diese Verkleinerung wirkt wiederum verkleinernd auf das Potential am Kollektor des Transistors T2 und damit erhöhend auf den zwischen den Klemmen 1 und 2 auftretenden Wechselstromwiderstand ZN Letzterer ist in Fig.2 durch Kurve b dargestellt.
• Das Ausführungsbeispiel wurde wie folgt bemessen: R1 g 62 kQ, R2 - 200 Q, C - 1 BF. Durch diese Bemessung ergab sich, daß bei einem Gleichstrom J von 30 mA der Wechselstromwiderstand ZN des Zweipols etwa 20 kQ betrug, das ist immerhin noch 1/3 des Wertes bei hohen Frequenzen.
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Claims (1)

1. Patentanspruch Schaltungsanordnung für einen elektronischen Zweipol, der einen niedrigen Gleichstrom- und einen hohen Wechselstromwiderstand aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einem Kondensator (C) und einem ersten Widerstand (Rl) bestehende erste Reihenschaltung und eine aus einem zweiten Widerstand (R2) und der Kollektor-Emitter-Strece eines ersten Transistors (T1) bestehende zweite Reihenschaltung vorgesehen ist, wobei der Kondensator (C) mit dem zweiten Widerstand (R2) und der erste Widerstand (R1) mit dem Emitter des ersten Transistors (T1) verbunden ist und diese beiden Verbindungspunkte die Klemmen des Zweipols bilden, daß am Abgriff der ersten Reihenschaltung die Basis eines zweiten Transistors (T2) angeschlossen ist, welcher gegenüber dem ersten Transistor (T7) von komplementärem Leitfähigkeitstyp ist und daß der Emitter des zweiten Transistors (T2) mit dem Abgriff der zweiten Reihenschaltung und der Kollektor dieses Transistors (T2) mit der Basis des ersten Transistors (T1) verbunden ist.