DE3209705C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Tastung eines im Gegentakt-Betrieb arbeitenden HF-Leistungsverstärkers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger HF-Leistungsverstär­ ker ist durch die FR-PS 15 22 340 bekannt.

Bei der Übertragung von Informationen zwischen sich auf einer Strecke befindlichen Fahrzeugen und einer ortsfesten Zentrale ist es üblich, die Fahrzeuge nacheinander mit ihnen zugeordneten Adressen aufzuru­ fen, um sie zur Übermittlung von Daten zur Zentrale zu veranlassen. Zur Übermittlung werden HF-Leistungsverstärker auf den Fahrzeugen benötigt; da die Übertragung periodisch zu erfolgen braucht, ist man bestrebt, die Leistungsverstärker während der Zeit, in der keine Über­ mittlung erfolgt, abzuschalten. Dies kann durch Ausschaltung der Ver­ sorgungsspannung der Vorstufen der HF-Leistungsverstärker geschehen; doch sind solche Maßnahmen aufwendig; die Einschaltung erfolgt auch nur relativ langsam.

Durch das Buch von Friedrich Benz "Einführung in die Funktechnik", 4. Auflage, Springer-Verlag, Wien, 1950, Seiten 325 bis 329 und 654 bis 656 ist es bekannt, zwei gittergesteuerte Elektronenröhren vor­ zusehen, die als Verstärker im Gegentakt-Betrieb arbeiten. Die Ano­ den der Röhren sind dabei über die Primärwicklung eines Ausgangsüber­ tragers mit auf Batteriespannung liegender Mittelanzapfung miteinan­ der verbunden. Die Ansteuerung der Gegentaktendstufe kann anstatt mit Hilfe eines Übertragers auch mit einer Phasenumkehrstufe erfolgen.

Eine Tastung des Röhren-Verstärkers bis zu Frequenzen der Bildtele­ graphie ist dabei dadurch möglich, daß die den Röhren zugeführte Hochfrequenzspannung mittels einer Taste, eines Relais oder eines Thyratrons an- und abgeschaltet wird. Dabei kann auch gleichzeitig der Gitterkreis kurzgeschlossen werden.

Anstelle der Tastung durch die zuvor genannte Unterbrechung der Hoch­ frequenzspannung kann auch eine Gitterkreistastung erfolgen, wobei eine ständig anliegende Gittervorspannung entsprechend verändert wird.

Aus der Zeitschrift "Elektor", Juli/August 1978, Seite 78 ist es be­ kannt, Gegentakt-Endstufen mit selbstsperrenden Feldeffekt-Transisto­ ren aufzubauen, deren Gateelektroden über Zenerdioden vorgespannt sind. Eine Einrichtung zur Tastung ist hier jedoch nicht vorgesehen.

Bei dem eingangs beschriebenen HF-Leistungsverstärker mit den verhält­ nismäßig verlustreichen bipolaren Leistungstransistoren ist ein ein­ facher Schalter zum Einschalten einer die Hochfrequenzspannung lie­ fernden Quelle vorgesehen, der als Einrichtung zum Tasten zwar dienen kann, jedoch nicht näher beschrieben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Ein- und Austastung eines HF-Leistungsverstärkers der eingangs genannten Art anzugeben, die einfach aufgebaut ist, schnell, d. h. mit weit höheren als den bei der Bildtelegraphie benötigten Frequenzen um­ schaltet und möglichst verlustarm arbeitet.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 gekenn­ zeichneten Merkmale gelöst.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung wird im nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Figur wird an die Klemme 5 eine erste HF-Spannung U _{HF 1}, an die Klemme 6 eine zweite HF-Spannung U _{HF 2} ange­ legt; die zweite Spannung hat die gleiche Frequenz und Amplitude wie die erste Spannung, ist dieser gegenüber aber um 180° phasenverschoben. Die Klemme 5 ist über einen Koppelkondensator C 1 (um die Übertragung von Gleich­ stromanteilen zu vermeiden) mit dem Kollektor eines Transistors T 3, einem Widerstand R 1 und der Gate-Elektro­ de G 1 eines Leistungs-Feldeffekt-Transistors T 1 verbun­ den (Zuleitung 1). Die Klemme 6 ist über einen Koppelkon­ densator C 2 mit dem Kollektor eines Transistors T 4, einem Widerstand R 2 und der Gate-Elektrode G 2 eines Leistungs- Feldeffekttransistors T 2 verbunden (Zuleitung 2).

Die Basen der Transistoren sind zusammengeschaltet und führen auf eine Klemme 7. Die Emitter liegen auf Erdpo­ tential.

Die Widerstände R 1 und R 2 liegen - zwischen den Anschlüs­ sen zu den Klemmen 5 und 6 - in Reihe; ihr Verbindungs­ punkt ist an die Anode einer Zenerdiode Z angeschlossen. Die Kathode der Zenerdiode ist geerdet. Parallel zur Zenerdiode Z ist ein Siebkondensator 3 geschaltet.

Der Verbindungspunkt ist ferner über einen Widerstand 8 mit dem positiven Pol einer Batterie (Batteriespannung +U _B ) verbunden.

Die Source-Elektroden S 1, S 2 der Feldeffekttransistoren sind geerdet; ihre Drain-Elektroden D 1, D 2 sind der Pri­ märwicklung eines Ausgangsübertragers 4 mit Mittelan­ zapfung zugeführt. Die Mittelanzapfung ist mit dem posi­ tiven Pol der Batterie (+U _B ) verbunden.

Die Sekundärwicklung des Übertragers 4 ist mit einer Last R _L abgeschlossen.

Als Leistungs-Feldeffekt-Transistoren T 1 und T 2 werden selbstsperrende Bauelemente gewählt. Sie werden durch Schwellenspannung U _z der Zenerdiode Z so vorgespannt, daß sie sich kurz vor dem Leitendwerden befinden.

Ist die Basisspannung an der Klemme 7 klein oder gleich Null, so sind die Transistoren T 3 und T 4 nichtleitend und die HF-Spannungen U _{HF 1} und U _{HF 2} bewirken, daß in den Ausgangskreisen (von +U _B zu den Drain-Elektroden) der Feldeffekt-Transistoren T 1 und T 2 Ströme I _{D 1} und I _{D 2} fließen. Der Verstärker ist also durch ein solches Basis- Signal eingetastet.

Wird jedoch eine genügend hohe Basisspannung UBa an der Klemme 7 angelegt, dann werden die Transistoren T 3 und T 4 leitend; dadurch werden die Gate-Spannungen bis auf eine kleine Kollektor-Emitter-Restspannung, die wesent­ lich kleiner als die Schwellenspannung U _z sein muß, herab­ gesetzt. Infolgedessen werden die Feldeffekt-Transistoren T 1 und T 2 gesperrt. Der Verstärker ist ausgetastet.

Die Tastfrequenz der Schaltung ist abhängig von der Wahl der Widerstände R 1, R 2 und der Gate-Source-Kapazi­ tät der Feldeffekt-Transistoren. Durch geeignete Wahl der Transistoren T 1, T 2 und Widerstände R 1, R 2 sind hohe Tastfrequenzen erreichbar.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Tastung eines im Gegentakt-Betrieb arbeiten­ den HF-Leistungsverstärkers, der aus zwei Leistungstransistoren aufgebaut ist,

• deren eine gleichnamige Leistungselektroden (S 1, S 2) an Erdpotential gelegt sind,
• deren andere gleichnamige Leistungselektroden (D 1, D 2) über die Primär­ wicklung eines Ausgangsübertragers (4) mit an ein positives Po­ tential (+U _B ) angeschlossener Mittelanzapfung miteinander verbun­ den sind
• und deren Elektroden (G 1, G 2) durch eine Schalteinrichtung steuer­ bar mit einer ersten HF-Spannung (U _{HF 1}) und einer zweiten, zu dieser Spannung um 180° phasenverschobenen HF-Spannung (U _{HF 2}) glei­ cher Frequenz und Amplitude beaufschlagt werden,

dadurch gekennzeichnet,
daß Zuleitungen (1, 2) der beiden HF-Spannungen (U _{HF 1}, U _{HF 2}) erstens mit den Kollektoren zweier Steuer-Transistoren (T 3, T 4) mit gemeinsamer Basis und geer­ deten Emittern, zweitens mit zwei in Reihe geschalteten Wider­ ständen (R 1, R 2) miteinander und drittens mit den Gate-Elektro­ den der beiden Leistungstransistoren verbunden sind, die als selbstsperrende Feldeffekt-Transistoren (T 1, T 2) mit gemeinsamer geerdeter Source-Elektrode ausgebildet sind,
daß der Verbindungspunkt der Widerstände (R 1, R 2) einerseits über eine in Richtung dieses Verbindungspunktes gepolte Zener­ diode (Z) mit Erdpotential, andererseits mit einer positiven Batteriespannung (+U _B ) verbunden sind, wobei die Schwellenspan­ nung (U _z ) der Zenerdiode (Z) so gewählt ist, daß die Feldeffekt- Transistoren (T 1, T 2) sich unmittelbar vor dem Zustand des Leitend­ werdens befinden,
und daß die Tastung des HF-Leistungsverstärkers über die gemeinsame Basis der Steuer-Transistoren (T 3, T 4) erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Zenerdiode (Z) ein Siebkondensator (3) geschal­ tet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuleitungen (1, 2) der HF-Spannungen (U _{HF 1}, U _{HF 2}) Koppelkondensatoren (C 1, C 2) eingefügt sind.