DE2932655C2

DE2932655C2 - Impulsgenerator

Info

Publication number: DE2932655C2
Application number: DE2932655A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 7030 Böblingen Aue; Werner Dipl.-Ing. 7033 Herrenberg Hüttemann
Original assignee: Hewlett Packard GmbH Germany
Current assignee: Hewlett Packard GmbH Germany
Priority date: 1979-08-11
Filing date: 1979-08-11
Publication date: 1982-03-04
Also published as: FR2463541B1; JPS5628522A; US4346311A; FR2463541A1; GB2056806B; JPS6412409B2; GB2056806A; DE2932655A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Impulsgenerator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem solchen Impulsgenerator können durch entsprechende Einstellung der Stromquellen die AnstiegS' und die Abfallzeit der erzeugten Impulse unabhängig voneinander eingestellt werden.

Die Schaltung ist jedoch auf relativ lange Anstiegsund Abfallzeiten beschränkt, da der Kondensator eine Kapazität haben muß, die groß gegen die Streukapazi* tat der Schaltvorrichtung ist Bei kurzen Anstiegs· und Abfallzeiten im Nanosekundenbereich muß der Kon· densator so klein gemacht werden, daß er sich größenordnungsmäßig nicht mehr wesentlich von der Streukapazität der Schaltvorrichtung unterscheidet Damit entsteht aber aus Streukapa/ität und Kondensator ein kapazitiver Spannungsteiler, der einen bestimmten Bruchteil des Sprungsignals der Kondensatorspannung und damit dem Ausgangsimpulssignal überlagert. Das führt zu störenden Sprüngen in den Impulsflanken.

Der Erfindung gemäß Anspruch 1 liegt die Aufgabe zugrunde, einen Impulsgenerator zu schiffen, der sprungfreie Impulsflanken auch bei sehr kurzen

Anstiegs- und Abfallzeiten erzeugt

Vorteilhafte Ausführungsformen bzw, Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines AusfOhrungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung erläutert, in der das Prinzipschaltbild eines Impulsgenerators dargestellt ist
In der Zeichnung ist mit C ein Kondensator

ι ο bezeichnet, dessen Spannungsverlauf maßgeblich für die Form der vom Impulsgenerator abgegebenen Ausgangsimpulse ist Die Ladung bzw. Entladung des Kondensators C erfolgt durch Stromquellen l_L bzw. l_E. Die beiden Stromquellen Il und Ie sind einstellbar, wodurch sich die Lade- bzw. Entladegeschwindigkeit des Kondensators C und damit die Steilheit der Anstiegs- bzw. Abfallflanken der erzeugten Impulse verändern läßt Die beiden Flankensteilheiten sind unabhängig voneinander einstellbar, da auch die beiden Stromquellen /*. und Ie unabhängig voneinander eingestellt werden können.

Die Aufschaltung der Stromquellen Il bzw. h auf den Kondensator C erfolgt durch eine Schaltvorrichtung in Form einer Diodenbrücke 11. Für die Diodenbrücke 11 werden vorzugsweise Schottky-Dioden verwendet, da sie ein schnelles Schalten gewährleisten. Der Schaltvorgang wird ausgelösidurch einen Spannungssprung £/an einem Eingang 13 der Diodenbrücke 11. Dieser Spannungsprung bewirkt, daß in den Kondensator Cder Strom Il fließt, und zwar so lange, bis bei 15 ebenfalls die Spannung U erreicht ist Die Spannung bei 15 bleibt dann so lange auf dem Wert U, bis durch einen negativen Spannungssprung am Eingang 13 die Stromquelle Ie aufgeschaltet wird und den Kondensator

Cwieder entlädt

Das Signal bei 15 wird einem linearen Differenzverstärker 17 zugeführt, der zwei NPN-Transistoren 19 und 21 aufweist die über Widerstände R₁ bzw. A₂ mit ihren Emittern an einer gemeinsamen Stromquelle A liegen.

Während das Signal bei 15 der Basis des Transistors 19 zugeführt wird, wird der Basis des Transistors 21 über eine Diodenbrücke 23 ein Signal zur Kompensation einer Arbeitspunktverschiebung zugeführt. Die Diodenbrücke 23 ist gleich aufgebaut wie die Diodenbrücke 11.

Ebenfalls sind die eingeprägten Ströme Il und h identisch mit denen bei der Diodenbrücke 11. Statt Spannungssprüngen der Größe U wird jedoch der Diodenbrücke 23 eine konstante Spannung U/2 zugeführt.

so Die Diodenbrücke 11 weist eine Streukapazität auf, die in der Zeichnung durch einen gestrichelt gezeichneten Kondensator C, angedeutet ist Diese Kapazität C₅ bildet zusammen mit dem Kondensator C einen kapazitiven Spannungsteiler für die Sprungspannung U am Eingang 13. Das führt dazu, daß der Kondensator· spannung bei 15 eine Sprungspannung überlagert ist, die im wesentlichen U C/Cist. Es ist offensichtlich, daß sich diese Sprungspannung störend bemerkbar macht, solange nicht C, < C ist Dies ist immer dann der Fall, wenn Anstiegs- und Abfallflanke der zu erzeugenden Impulse sehr steil werden sollen. So muß z. B. der Kondensator C eine Kapazität von etwa 10 pF haben, wenn die Anstiegs- bzw. Abfallzeit etwa 1 ns betragen soll. Geht man nun davon aus, daß die Streukapazität C₅ der Diodenbrücke 11 etwa 1 pF beträgt, so ergibt sich bereits ein Spannungsteilerverhältnis von Vi₀, was bereits v.w einer merklich störenden Sprungspannung bei 15 führt.

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Erfindungsgemäß wird dieser Spannungssprung da- Die Basis des Transistors 29 liegt an der Konstant-

durch kompensiert, daß mittels eines zweiten Differenz- spannung U/2,

Verstärkers 25 die Sprungspannung U am Eingang 13 Die beiden Differenzverstärker 17 und 25 liegen

gegenphasig untergemischt wird. Dazu wird eine zweite gemeinsam über Widerstände R 3 und Λ 4 an der

Eingangsleitung 26 mit—^beaufschlagt. Die Eingangs- α Versorgungsspannung V. Das Ausgangssignal der

leitung 26 ist mit der Basi« eines Transistors 27 des Schaltung ist am Widerstand A3 abgreifbar.

Differenzverstärkers 25 verbunden, der im übrigen noch Die in der Zeichnung angegebenen Spannungs-,

einen Transistor 29 und eine Stromquelle /₃ aufweist Strom-, Widerstands- und Kapazitätswerte entsprechen

Die Stromquelle I₂ ist einstellbar, so daß das einem tatsächlich ausgeführten Beispiel. Selbstverständ-

untergemischte Kompensationssignal dem Störsignal m lieh sind aber auch andere Werte möglich,
exakt gleich gemacht werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Impulsgenerator zur Erzeugung von Impulsen mit vorgegebenen Flankensteigungen, mit einem über vorgegebene Stromquellen auf- und entladbaren Kondensator, einer Schaltvorrichtung zum Zu- bzw. Abschalten der Stromquellen und einer Sprungsignalquelle zum Steuern der Schaltvorrichtung, wobei die Kapazität des Kondensators in der Größenordnung der Streukapazität der Schaltvorrichtung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bruchteil des Ausgangssignals der Sprungsignatquelle (U) dem Ausgangssignal des Kondensators fQgegenphasig überlagert wird, derart, daß der Spannungssprung kompensiert wird, der durch den aus Streukapazität (Q) der Schaltvorrichtung (11) und Kondensator gebildeten Spannungsteiler im Ausgangssignal des Kondensators entsteht

2. Impulsgenerator nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Kondensators fiQund das Kompensaiionssignal je einem Differenzverstärker (17, 25) zugeführt werden, welche parallel auf einen gemeinsamen Ausgang arbeiten.

3. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (11) eine Diodenbrücke ist, an deren Eckpunkten die Stromquellen (Il. Ie), die Sprungsignalquelle (U) und der Kondensator (C) angeschlossen sind, derart, daß ein positiver Spannungssprung die Aufladung des Kondensators mit der einen Stromquelle und ein negativer Spannungssprung die Entladung des Kondensators mit der zweitem Stromquelle bewirkt

4. Impulsgenerator nach.den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daL an den zweiten Eingang des ersten Differenzverstärkers (17) eine zweite Diodenbrücke (23) angeschlossen ist, die im wesentlichen gleich der ersten Diodenbrücke (11) ist, wobei jedoch zur Kompensation einer Arbeitspunktverschiebung der zweiten Diodenbrücke anstelle des Sprungsignals ein Konstantsignal zugeführt wird.