DE3633045A1 - Hochfrequenzschalter - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Schalteinrichtungen und
betrifft insbesondere einen Schalter, der sich zum Schal
ten hoher, im HF-Bereich liegender Frequenzen eignet, wie
sie z.B. für Fernsehträgerwellen verwendet werden.
In Fernsehsystemen ist es oft zweckmäßig, eine ausgewählte
von mehreren Signalquellen wie etwa eine Antenne, einen
Videocassettenrecorder oder einen Kabelfernsehausgang mit
einem Verbrauchergerät koppeln zu können, z.B. mit einem
Fernsehempfänger oder einem Videocassettenrecorder. Häufig
ist es auch zweckmäßig, ein nicht-gewähltes Exemplar sol
cher Quellen mit einem Ausgangspunkt koppeln zu können,
um den Anschluß der betreffenden Quelle an ein anderes
Verbrauchergerät zu ermöglichen.
Zum Schalten von HF-Signalen zwischen einem Eingangs- und
einem Ausgangsanschluß werden gewöhnlich Schalter benutzt,
die Reihenschluß- und Nebenschluß-Dioden enthalten. Wenn
der Schalter "aus" ist, d.h. kein Signal durchläßt, sind
die Reihenschluß-Dioden (Längsdioden) in Sperrichtung ge
spannt und haben eine kleine Kapazität, während die Neben
schluß-Dioden (Querdioden) in Durchlaßrichtung gespannt
sind und einen niedrigen Widerstand haben. Im "Aus"-Zu
stand des Schalters ist eine hohe Dämpfung zwischen dem
Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß wünschenswert,
und um dies zu erreichen, sollte die Kapazität der in
Sperrichtung gespannten Dioden sehr klein sein. Dies er
fordert jedoch im allgemeinen eine hohe Sperrvorspannung.
Außerdem sollte der Widerstandswert der Nebenschlußdiode
sehr klein sein. Der Widerstand kann durch Verwendung ei
nes relativ hohen Durchlaß-Vorstroms vermindert werden,
obwohl dies den Nachteil einer relativ hohen Verlustlei
stung hat. Es wurde gefunden, daß zum Erreichen der für
einen HF-Signalschalter erforderlichen hohen Dämpfung ein
noch kleinerer Widerstandswert für den Nebenschluß benötigt
wird, als man ihn herkömmlicherweise durch alleinige Ver
wendung einer Nebenschlußdiode erzielen kann.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält eine Schaltein
richtung, die in einer ersten wählbaren Betriebsart ein
Signal zwischen einem Eingangs- und einem Ausgangsanschluß
koppeln soll und in einer zweiten wählbaren Betriebsart
kein Signal zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsanschluß
koppeln soll, ein Paar von Dioden, die jeweils eine erste
Elektrode eines ersten Typs und eine zweite Elektrode ei
nes zweiten Typs haben und in Reihe geschaltet sind. Die
ersten Elektroden sind mit einem Schaltungspunkt und die
zweiten Elektroden mit dem Eingangsanschluß bzw. dem Aus
gangsanschluß gekoppelt. Ferner ist eine Nebenschlußdiode
vorgesehen, deren zweite Elektrode des zweiten Typs mit dem
erwähnten Schaltungspunkt und deren erste Elektrode des
ersten Typs mit einem auf Bezugspotential liegenden Punkt
gekoppelt ist. Zwischen dem erwähnten Schaltungspunkt und
dem Bezugspotentialpunkt liegt der steuerbare Hauptstrom
weg eines Transistors, der eine Steuerelektrode aufweist.
Mit einem Steuereingang ist eine Steueranordnung zum Emp
fang eines Betriebsarten-Wählsignals gekoppelt. Wenn das
Betriebsarten-Wählsignal die erste Betriebsart wählt, legt
die Steueranordnung ein Vorspannungspotential an, welches
das Paar der Dioden in Durchlaßrichtung und die Neben
schlußdiode in Sperrichtung zu spannen trachtet. Die Steu
eranordnung ist außerdem mit der Steuerelektrode des Tran
sistors gekoppelt, um dort ein Steuerpotential anzulegen,
das den steuerbaren Hauptstromweg des Transistors im we
sentlichen nicht-leitend macht.
Wenn das Betriebsarten-Wählsignal die zweite Betriebsart
wählt, dann legt die Steueranordnung ein Vorspannungspo
tential an, das die Nebenschlußdiode in Durchlaßrichtung
und das Paar der Dioden in Sperrichtung zu spannen trach
tet. Die Steueranordnung legt außerdem an die Steuerelektro
de des Transistors ein Steuerpotential, welches den steuer
baren Hauptstromweg des Transistors im wesentlichen lei
tend macht.
In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Steuer
anordnung außerdem eine Vorspannungs-Steuerschaltung, die
auf den Leitfähigkeitszustand des steuerbaren Hauptstrom
weg des Transistors anspricht. Die Vorspannungs-Steuer
schaltung legt Durchlaßvorspannung an das Paar der Dioden
und Sperrvorspannung an die Nebenschlußdiode, wenn der
steuerbare Hauptstromweg im wesentlichen nicht-leitend
ist, und legt eine Durchlaßvorspannung an die Nebenschluß
diode und eine Sperrvorspannung an das Paar der Dioden,
wenn der steuerbare Hauptstrom im wesentlichen leitend ist.
In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist eine der
ersten Elektroden der Dioden des Paars über ein Tiefpaß
filter mit dem erwähnten Schaltungspunkt gekoppelt.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
anhand einer Zeichnung erläutert, deren einzige Figur das
Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung zum
Schalten von HF-Signalen zeigt.
Die in der Zeichnung dargestellte Klemme 10 ist ein Steuer
anschluß, um die Schalteinrichtung wahlweise in den er
sten oder in den zweiten ihrer beiden Betriebszustände
zu versetzen. Wenn an diese Steuerklemme 10 eine Spannung
gelegt wird, die höher ist als ein erster Logikpegel, dann
wird ein an eine erste Eingangsklemme 12 gelegtes Signal
nicht weitergekoppelt, während ein an eine zweite Eingangs
klemme 14 gelegtes Signal zu einer ersten Ausgangsklemme
16 übertragen wird. Wenn die an die Steuerklemme 10 geleg
te Steuerspannung niedriger ist als ein zweiter Logikpegel,
annähernd gleich Massepotential, dann wird ein an die Ein
gangsklemme 12 gelegtes Signal zur Ausgangsklemme 16 über
tragen, während ein an die Eingangsklemme 14 gelegtes Sig
nal zu einer zweiten Ausgangsklemme 18 übertragen wird.
Die Kopplung und Entkopplung von Signalen erfolgt durch
drei Grundabschnitte des Schalters, die in der Figur durch
gestrichelte Umrahmung 20, 21 und 22 definiert sind. Diese
Schalterabschnitte sind jeweils in Form eines "T -Gliedes"
konfiguriert. Im Schalterabschnitt 20 besteht der Längs
zweig des T-Gliedes aus zwei Dioden 62 und 64, die "Rücken
an Rücken" angeordnet sind, während der Querzweig aus ei
ner Parallelschaltung einer Diode 66 und der Kollektor-
Emitter-Strecke eines Transistors 24 besteht, der vorzugs
weise ein Bipolartransistor ist. Die Dioden 62, 64 und 66
sind vorzugsweise PIN-Dioden, die bekanntlich die erwünsch
ten Eigenschaften zum Schalten von HF-Signalen haben. Wenn
ein Signal durch den Schalterabschnitt 20 hindurchgekoppelt
werden soll, dann werden die Längsdioden 62 und 64 in Durch
laßrichtung gespannt, um eine relativ niedrige Impedanz zu
bekommen, während die Nebenschluß- oder Querdiode 66 in
Sperrichtung gespannt und der Transistor 24 gesperrt wird,
so daß der Querzweig eine hohe Impedanz bekommt. Wenn ein
Signal nicht durch den Schalterabschnitt 20 hindurchge
koppelt werden soll, dann wird eine Vorspannung angelegt,
welche die Längsdioden 62 und 64 in Sperrichtung und die
Querdiode 66 in Durchlaßrichtung zu spannen trachtet, wie
es ausführlicher weiter unten erläutert wird. Der Transi
stor 24 wird in die Sättigung vorgespannt, d.h. seine bei
den Halbleiterübergänge werden in Durchlaßrichtung ge
spannt, so daß die Kollektor-Emitter-Spannung sehr klein
ist und dadurch die Dioden 62 und 64 unter hohe Sperrvor
spannung geraten und die Diode 66 stark in Durchlaßrich
tung vorgespannt wird, wie es ebenfalls ausführlicher wei
ter unten beschrieben wird. Die Parallelschaltung der auf
Durchlaß gespannten Diode 66 und der Kollektor-Emitter-
Strecke des gesättigten Transistors 24 hat vergleichswei
se eine sehr niedrige Impedanz, so daß sich in Verbindung
mit der relativ hohen Impedanz der in Sperrichtung gespann
ten Dioden 62 und 64 eine relativ starke Signaldämpfung
ergibt. Der Transistor 24 steuert also die Impedanz der
Dioden des Längs- und des Querzweiges des Schalterabschnitts
20 und bildet gleichzeitig auch selbst einen Teil der Im
pedanz des Querzweiges.
Der Schalterabschnitt 21 enthält Dioden 86, 82 und 94
und einen Transistor 42, die in der genannten Reihenfolge
den Dioden 62, 64 und 66 und dem Transistor 24 im Schal
terabschnitt 20 entsprechen. Ein gewisser Unterschied be
steht jedoch darin, daß im Abschnitt 24 ein Tiefpaßfilter,
das aus einer Längsinduktivität 54 und Querkapazitäten 53
und 55 besteht, im Längszweig des T-Gliedes eingefügt ist.
Wie ausführlicher weiter unten noch erläutert wird, hat
das Tiefpaßfilter keinen wesentlichen Einfluß, wenn ein
Signal durch den Schalterabschnitt 21 gekoppelt werden
soll; es erhöht aber die Dämpfung, wenn ein Signal nicht
gekoppelt werden soll.
Der Schalterabschnitt 22 ist im wesentlichen gleich dem
Schalterabschnitt 20 und enthält Dioden 88, 100 und 102
und einen Transistor 108, die in dieser Reihenfolge den
Dioden 62, 64 und 66 und dem Transistor 24 entsprechen.
Die dargestellte Ausführungsform der Schalteinrichtung sei
nun ausführlicher beschrieben. Die Steuerklemme 10 ist
über einen Strombegrenzungswiderstand 11 mit der Basis
eines PNP-Transistors 19 und außerdem über einen Strom
begrenzungswiderstand 26 mit der Basis des NPN-Tran
sistors 24 verbunden. Der Emitter des Transistors 19 hat
über einen Kondensator 13 eine Ableitung nach Masse und
ist mit einer ersten Versorgungsklemme 30 verbunden, an
die der positive Pol einer Betriebsgleichspannungsquelle
(nicht gezeigt) von z.B. 12 Volt angeschlossen ist. Der
Emitter des Transistors 24 ist mit einer Masse 32 ver
bunden, an die auch der negative Pol der Betriebsspannungs
quelle über eine zweite Versorgungsklemme 34 angeschlossen
wird.
Die Transistoren 19 und 24 steuern das Potential einer
ersten Leitung 36, die mit den Kollektorelektroden dieser
Transistoren verbunden ist, wie es weiter unten ausführ
licher beschrieben wird. Wenn die an die Steuerklemme 10
gelegte Steuerspannung höher ist als der erste Logikpegel,
der ungefähr dem Potential der Klemme 30 entspricht, dann
ist der Kollektorstrom des Transistors 19 abgeschaltet,
und der Transistor 24 ist in die Sättigung gespannt. In
folge dessen ist das Potential auf der Leitung 36 niedrig,
ungefähr gleich Massepotential, da der Transistor 24 ge
sättigt ist. Wenn die an die Steuerklemme 10 gelegte
Steuerspannung niedriger ist als der zweite Logikpegel,
dann ist der Kollektorstrom des Transistors 24 ausgeschal
tet, und der Transistor 19 ist in die Sättigung gespannt,
was bewirkt, daß das Potential auf der Leitung 36 hoch
ist, ungefähr gleich dem Potential der Klemme 30. Die Lei
tung 36 hat über Kondensatoren 38 und 40 Ableitverbindung
für Wechselstromsignale nach Masse.
Die Leitung 36 ist außerdem über jeweils einen Strombe
grenzungswiderstand 46 bzw. 48 mit den Basiselektroden der
beiden Transistoren 42 und 44 verbunden. Der Emitter des
Transistors 42 ist mit Masse und der Emitter des Tran
sistors 44 mit der positiven Versorgungsklemme 30 verbunden.
Eine zweite Leitung 50 ist mit dem Kollektor des Transi
stors 44 verbunden und hat über einen Widerstand 52 in
Reihe mit einer Induktivität 54 auch Verbindung zum Kollek
tor des Transistors 42. Wenn die an die Klemme 10 gelegte
Steuerspannung den ersten Logikpegel übersteigt, dann be
wirkt das niedrige Potential auf der Leitung 36, daß der
Kollektorstrom des Transistors 42 ausgeschaltet und der
Transistor 44 in die Sättigung gespannt wird. Infolgedes
sen wird das Potential auf der Leitung 50 hoch, ungefähr
gleich dem Potential der Klemme 30.
Ist die Steuerspannung an der Steuerklemme 30 niedriger
als der zweite Logikpegel, dann bewirkt das hohe Potential
auf der Leitung 36, daß der Kollektorstrom des Transistors
44 ausgeschaltet und der Transistor 42 in die Sättigung ge
spannt ist. Infolgedessen ist das Potential auf der Leitung
50 relativ niedrig, ungefähr gleich dem Massepotential.
Die Leitung 50 hat über Kondensatoren 56 und 58 Ableit
verbindung für Wechselstromsignale nach Masse.
Die Eingangsklemme 12 ist über einen Kondensator 60 wech
selstrommäßig mit der Kathode einer ersten Diode 62 ge
koppelt, deren Anode an einem Schaltungspunkt 68 mit der
Anode einer zweiten Diode 64 und der Kathode einer dritten
Diode 66 verbunden ist. Der Schaltungspunkt 68 ist außer
dem über einen Widerstand 70 mit der Leitung 36 gekoppelt
und ferner direkt mit dem Kollektor des Transistors 24 ver
bunden. Die Kathode der Diode 62 ist über einen Widerstand
72 mit Masse und über einen Widerstand 74 mit der Leitung
50 verbunden. Die Anode der Diode 66 ist über einen Wider
stand 76 mit der Leitung 50 und über einen Ableitkondensa
tor 78 mit Masse verbunden.
Die Ausgangsklemme 16 ist über einen Widerstand 80 mit
Masse verbunden und außerdem über einen Kondensator 61
wechselstrommäßig mit der Kathode der Diode 64 und mit
der Kathode einer vierten Diode 82 gekoppelt, deren Anode
mit dem Kollektor des Transistors 42 verbunden ist.
Die Eingangsklemme 14 ist über einen Kondensator 84 wech
selstrommäßig mit den Kathoden einer fünften Diode 86 und
einer sechsten Diode 88 gekoppelt, und zwar an einem Schal
tungspunkt 90, der über einen Widerstand 92 mit Masse ver
bunden ist. Die Anode der Diode 86 ist mit dem Verbindungs
punkt zwischen dem Widerstand 52 und der Induktivität 54
und mit der Kathode einer siebten Diode 94 verbunden.
Die Induktivität 54 hat einen genügend kleinen Induktivi
tätswert, um in einfacher Weise durch ein kurzes Leiter
stück gebildet zu werden, z.B. durch einen leitenden Strei
fen auf einer gedruckten Schaltungsplatte. Die der Indukti
vität 54 zugeordnete Kapazität ist in der Figur durch Kon
densatoren 53 und 55 dargestellt, die zwischen die Enden
der Induktivität 54 und Masse geschaltet sind. Die Konden
satoren 53 und 54 brauchen nicht unbedingt tatsächliche
Kondensatoren zu sein, weil die gewünschte Kapazität durch
Streu- oder parasitäre Kapazitäten an der Induktivität 54
und z.B. Leitermustern einer gedruckten Schaltungsplatte
gebildet werden kann.
Die Anode der Diode 94 ist über einen Widerstand 96 mit der
Leitung 36 verbunden und über einen Ableitkondensator 98
mit Masse gekoppelt. Die Anode der Diode 88 ist über einen
Schaltungspunkt 104 mit der Anode einer achten Diode 100
und mit der Kathode einer neunten Diode 102 verbunden. Der
Schaltungspunkt 104 ist über einen Widerstand 106 mit der
Leitung 36 gekoppelt und ist außerdem mit dem Kollektor
des Transistors 108 verbunden, dessen Emitter an Masse
liegt. Die Basiselektrode des Transistors 108 ist über
einen Widerstand 110 mit der Leitung 50 verbunden. Die
Anode der Diode 102 ist über einen Widerstand 112 mit der
Leitung 50 und über einen Ableitkondensator 114 mit Masse
verbunden. Die Kathode der Diode 100 ist über einen Wider
stand 116 mit der Leitung 50 verbunden. Sie ist ferner
über einen Widerstand 118 an Masse angeschlossen und ist
kapazitiv über einen Kondensator 120 mit der Ausgangs
klemme 18 gekoppelt.
Im Betrieb wird der an die Steuerklemme 10 gelegte Logik
pegel entsprechend der jeweils gewünschten Betriebsart
gewählt. Zum Zwecke der Beschreibung sei zunächst ange
nommen, daß der an die Klemme 10 gelegte Logikpegel den
ersten Logikpegel übersteigt, d.h. positiver als der er
ste Logikpegel ist. Wie beschrieben, bewirkt dies, daß
der Transistor 24 gesättigt ist und daß die Leitung 36
ungefähr das Massepotential und die Leitung 50 ungefähr
das Potential der Klemme 30 hat. Durch das Potential der
Leitung 50 und durch das Massepotential am Kollektor des
Transistors 24 werden also die Diode 62 in Sperrichtung
und die Diode 66 in Durchlaßrichtung gespannt. Die Diode
82 wird durch das Potential der Leitung 50, das über den
Widerstand 52, die Induktivität 54 und den Widerstand 80
an die Anode dieser Diode gelegt wird, in Durchlaßrichtung
gespannt. Dies bewirkt, daß die Kathoden der Dioden 64 und
82 auf einem positiven Potential liegen, das zur Folge hat,
daß die Diode 64 in Sperrichtung gespannt wird, weil ihre
Anode über den Kollektor des Transistors 24 ungefähr auf
Massepotential liegt.
Der Weg von der Eingangsklemme 12 zur Ausgangsklemme 16
hat somit die Form eines "T-Gliedes", in dem die Längs
zweige in Sperrichtung gespannte Dioden 62 und 64 sind
und daher jeweils eine hohe Impedanz haben. Der Querzweig
besteht aus der Parallelschaltung der in Durchlaßrichtung
gespannten Diode 66 und des gesättigten Widerstandes 24,
die beide jeweils eine niedrige Impedanz haben und in ihrer
Parallelschaltung eine besonders niedrige Impedanz darstel
len. Der Weg von der Eingangsklemme 12 zur Ausgangsklemme
16 hat also eine besonders hohe Dämpfung, wie sie für einen
HF-Schalter im "Aus" -Zustand wünschenswert ist. Ein an der
Eingangsklemme 12 zugeführtes Eingangssignal wird daher
praktisch davon abgehalten, die Ausgangsklemme 16 und auch
die Ausgangsklemme 18 zu erreichen, mit der die Klemme 16
über die Diode 82 verbunden ist.
Erwähnenswert ist, daß der Transistor 24 bei der Erzielung
hoher Dämpfung in seinem gesättigten Zustand eine drei
fache Rolle spielt. Erstens stellt die Sättigungs-Kollek
torspannung des Transistors 24 die Sperrvorspannungen zur
Erzielung des hochohmigen Zustandes der Längsdioden 62 und
64 her. Zweitens stellt der Transistor 24 die Durchlaßvor
spannung für den niederohmigen Zustand der Querdiode 66
ein. Drittens liegt der niedrige Sättigungswiderstand des
Transistors 24 parallel zum niedrigen Widerstand der Quer
diode 66, um durch diese Parallelschaltung eine besonders
niedrige Impedanz zu erzielen.
In ähnlicher Weise erfolgt eine Sperrvorspannung der Diode
100 und eine Durchlaßvorspannung der Diode 102 durch das
Potential der Leitung 50 und das Potential am Kollektor
des Transistors 108, das annähernd gleich dem Massepoten
tial ist, weil der Transistor 108 durch den Basisstrom,
den er über den Widerstand 110 von der Leitung 50 erhält,
gesättigt ist. Die Diode 86 wird durch das Potential der
Leitung 50 über den Widerstand 52 und den Widerstand 92
in Durchlaßrichtung gespannt. Dies bewirkt, daß die Katho
den der Dioden 86 und 88 auf einem positiven Potential lie
gen, wodurch die Diode 88 in Sperrichtung gespannt wird,
weil ihre Anode über den Kollektor des Transistors 108
annähernd Massepotential empfängt.
Der Weg von der Eingangsklemme 14 zur Ausgangsklemme 18
hat in ähnlicher Weise die Form eines "T-Gliedes", in dem
die Längszweige die in Sperrichtung gespannten Dioden 88
und 100 sind und daher jeweils hohe Impedanz haben. Der
Querzweig besteht aus der Parallelschaltung der in Durch
laßrichtung gespannten Diode 102 und des gesättigten Tran
sistors 108, die beide jeweils niedrige Impedanz haben
und in ihrer Parallelkombination eine besonders niedrige
Impedanz ergeben. Der Weg von der Eingangsklemme 14 zur
Ausgangsklemme 18 hat daher besonders hohe Dämpfung. Der
Transistor 108 erfüllt mehrere Funktionen, ähnlich wie es
vorstehend für den Transistor 24 beschrieben wurde.
Die Eingangsklemme 14 ist mit der Ausgangsklemme 16 über
die Reihenschaltung der in Durchlaßrichtung gespannten
Dioden 86 und 82 und der Induktivität 54 gekoppelt. Der
Transistor 42 ist dadurch, daß seine Basis über den Wi
derstand 46 mit dem annähernden Massepotential der Lei
tung 36 verbunden ist, gesperrt und bildet damit zwischen
seinem Kollektor und Masse eine hohe Impedanz, die prak
tisch keinen Einfluß auf die Koppelstrecke von der Ein
gangsklemme 14 zur Ausgangsklemme 16 hat. Der Wert der In
duktivität 54 ist so gewählt, daß sie mit den Kondensatoren
53 und 55 ein Tiefpaß-π-Glied mit einer Grenzfrequenz bil
det, die oberhalb der höchsten Frequenz der interessieren
den Signale liegt.
Zur weiteren Beschreibung sei nun angenommen, daß der an
die Klemme 10 gelegte Logikpegel niedriger, d.h. negativer
ist als der zweite Logikpegel. Wie bereits erläutert, be
wirkt dies, daß die Leitung 36 auf annähernd das Potential
der Klemme 30 und daß die Leitung 50 auf annähernd das
Massepotential gelangt. Das positive Potential, das somit
von der Leitung 36 über den Widerstand 70 zum Schaltungs
punkt 68 gelangt, spannt die Diode 66 in Sperrichtung, da
ihre Anode auf annähernd Massepotential liegt. Der Tran
sistor 24 ist dadurch, daß seine Basis über den Widerstand
26 von der KIemme 10 das annähernde Massepotential empfängt,
ausgeschaltet. Die Dioden 62 und 64, deren Kathoden über
den Widerstand 74 bzw. 80 mit Masse verbunden sind, werden
durch das positive Potential des Schaltungspunktes 68 in
Durchlaßrichtung gespannt. Der Transistor 42 wird durch
das positive Potential der Leitung 36, das über den Wider
stand 46 an seine Basis gelegt wird, in die Sättigung ge
spannt. Dies hat zur Folge, daß vom Kollektor dieses Tran
sistors annäherndes Massepotential an die Anode der Diode
82 gelegt wird, deren Kathode durch die in Durchlaßrich
tung gespannte Diode 64 auf einem positiven Potential ge
halten wird. Die Diode 82 ist deswegen in Sperrichtung ge
spannt. Ein an die Eingangsklemme 12 gelegtes Signal wird
daher über die in Durchlaßrichtung gespannten Dioden 62
und 64 zur Ausgangsklemme 16 gekoppelt und gelangt nicht
zur Klemme 18.
Die Diode 94 ist durch das über den Widerstand 96 an ihre
Anode gelegte Potential der Leitung 36 und durch das an
ihre Kathode über den Widerstand 52 gelegte annähernde
Massepotential in Durchlaßrichtung gespannt. Die Dioden 88
und 100 sind durch das positive Potential der Leitung 36,
das ihnen über den Widerstand 106 angelegt wird, und durch
das annähernde Massepotential, das ihnen über die Wider
stände 92 und 116 angelegt wird, in Durchlaßrichtung ge
sannt. Der Transistor 108 ist durch das annähernde Masse
potential, das seiner Basis über den Widerstand 110 ange
legt wird, ausgeschaltet. Die Anode der Diode 86 ist über
die Induktivität 54 mit dem Kollektor des Transistors 42
verbunden, der sich in der Sättigung befindet, und die
Widerstandswerte der Widerstände 106, 92 und 116 stehen
in einem solchen Verhältnis zueinander, daß zwischen Anode
und Kathode der Diode 86 eine Potentialdifferenz entsteht,
welche diese Diode in Sperrichtung spannt. Die Diode 102
ist durch das positive Potential, das von der Leitung 36
über den Widerstand 106 an ihre Kathode gelangt, und das
annähernde Massepotential, das über den Widerstand 112 an
ihre Anode gelangt, in Sperrichtung gespannt. Ein an die
Eingangsklemme 14 gelegtes Signal wird daher über die in
Durchlaßrichtung gespannten Dioden 88 und 100 zur Ausgangs
klemme 18 gekoppelt.
Parasitäre Kopplung eines Signals von der Eingangsklemme
12 zur Ausgangsklemme 18 und eines Signals von der Ein
gangsklemme 14 zur Ausgangsklemme 16 wird durch die Wir
kung der Induktivität 54, die das Serienelement eines
Dämpfungsnetzwerkes bildet, auf ein sehr niedriges Maß
reduziert. Die Induktivität 54 hat im interessierenden
Frequenzbereich eine relativ hohe Reaktanz im Vergleich
zur zugehörigen Querimpedanz für jede Richtung parasitärer
Signalkopplung. Für die eine Richtung parasitärer Signal
kopplung wird die Querimpedanz durch den gesättigten Tran
sistor 42 dargestellt. In der anderen Richtung parasitärer
Signalkopplung wird die Querimpedanz durch die niedrige
Impedanz der in Durchlaßrichtung gespannten Diode 94 dar
gestellt, die über den Ableitkondensator 98 mit Masse ver
bunden ist.
Es sei noch erwähnt, daß die Erfindung auch mit einer an
deren Anzahl von Eingangs- und Ausgangsanschlüssen reali
siert werden kann. Außerdem können zusätzliche tiefpaßfil
ternde Abschnitte eingefügt werden, wenn die Dämpfung im
"Aus" -Zustand besonders groß sein soll. Solche und andere
Modifikationen liegen im Bereich der Erfindung, der durch
die Patentansprüche definiert werden soll.
Claims (14)
1. Anordnung mit einem Signaleingang, einem Signalausgang,
einem Steuereingang zum Empfang eines Betriebsarten-
Wählsignals und einer Signalschalteinrichtung, die
ein Signal zwischen dem Signaleingang und dem Signal
ausgang koppelt, wenn durch das Betriebsarten-Wählsig
nal eine erste Betriebsart gewählt ist, und die das
Signal zwischen dem Signaleingang und dem Signalaus
gang im wesentlichen nicht koppelt, wenn durch das Be
triebsarten-Wählsignal eine zweite Betriebsart gewählt
ist, und die folgendes aufweist:
ein Diodenpaar (62, 64), dessen Dioden jeweils eine erste Elektrode eines ersten Typs und eine zweite Elektrode eines zweiten Typs haben und in Reihe zueinan der angeordnet sind, derart, daß die ersten Elektroden mit einem Schaltungspunkt gekoppelt sind und die zweite Elektrode der einen Diode mit dem Signaleingang (12) und die zweite Elektrode der anderen Diode mit dem Sig nalausgang (16) gekoppelt ist;
eine Nebenschlußdiode (66) mit einer ersten Elektrode des ersten Typs, die mit einem Punkt eines Bezugspoten tials (Masse) gekoppelt ist, und mit einer zweiten Elek trode des zweiten Typs, die mit dem Schaltungspunkt (68) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den genannten Schaltungspunkt (68) und den Bezugspotentialpunkt (Masse) ein steuerbarer Haupt stromweg einer Transistoranordnung (24) gekoppelt ist, die eine Steuerelektrode aufweist;
daß mit dem Steuereingang (10) eine Steuereinrichtung (19) gekoppelt ist, die als Antwort auf einen die erste Betriebsart wählenden Zustand des Betriebsarten-Steuer signals ein Vorspannungspotential anlegt, das die Dio den des Paars (62, 64) in Durchlaßrichtung und die Ne benschlußdiode (66) in Sperrichtung zu spannen trach tet, und an die Steuerelektrode der Transistoranord nung (24) ein Steuerpotential legt, welches den Haupt stromweg dieser Anordnung im wesentlichen nicht-leitend macht,
daß die Steuereinrichtung (19) als Antwort auf einen die zweite Betriebsart wählrenden Zustand des Betriebs arten-Wählsignals ein Vorspannungspotential anlegt, das die Nebenschlußdiode (66) in Durchlaßrichtung und die Dioden des Paars (62, 64) in Sperrichtung zu spannen trachtet, und an die Steuerelektrode der Transistor anordnung (24) ein Steuerpotential legt, das den steuer baren Hauptstromweg dieser Anordnung im wesentlichen leitend macht.
ein Diodenpaar (62, 64), dessen Dioden jeweils eine erste Elektrode eines ersten Typs und eine zweite Elektrode eines zweiten Typs haben und in Reihe zueinan der angeordnet sind, derart, daß die ersten Elektroden mit einem Schaltungspunkt gekoppelt sind und die zweite Elektrode der einen Diode mit dem Signaleingang (12) und die zweite Elektrode der anderen Diode mit dem Sig nalausgang (16) gekoppelt ist;
eine Nebenschlußdiode (66) mit einer ersten Elektrode des ersten Typs, die mit einem Punkt eines Bezugspoten tials (Masse) gekoppelt ist, und mit einer zweiten Elek trode des zweiten Typs, die mit dem Schaltungspunkt (68) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den genannten Schaltungspunkt (68) und den Bezugspotentialpunkt (Masse) ein steuerbarer Haupt stromweg einer Transistoranordnung (24) gekoppelt ist, die eine Steuerelektrode aufweist;
daß mit dem Steuereingang (10) eine Steuereinrichtung (19) gekoppelt ist, die als Antwort auf einen die erste Betriebsart wählenden Zustand des Betriebsarten-Steuer signals ein Vorspannungspotential anlegt, das die Dio den des Paars (62, 64) in Durchlaßrichtung und die Ne benschlußdiode (66) in Sperrichtung zu spannen trach tet, und an die Steuerelektrode der Transistoranord nung (24) ein Steuerpotential legt, welches den Haupt stromweg dieser Anordnung im wesentlichen nicht-leitend macht,
daß die Steuereinrichtung (19) als Antwort auf einen die zweite Betriebsart wählrenden Zustand des Betriebs arten-Wählsignals ein Vorspannungspotential anlegt, das die Nebenschlußdiode (66) in Durchlaßrichtung und die Dioden des Paars (62, 64) in Sperrichtung zu spannen trachtet, und an die Steuerelektrode der Transistor anordnung (24) ein Steuerpotential legt, das den steuer baren Hauptstromweg dieser Anordnung im wesentlichen leitend macht.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung ferner eine Vorspannungs-Einstell
einrichtung (70, 74, 76, 80) enthält, die auf den Leit
fähigkeitszustand des steuerbaren Hauptstromweges der
Transistoranordnung (24) anspricht, um eine Durchlaß
Vorspannung an die Dioden des Paars (62, 64) und eine
Sperrvorspannung an die Nebenschlußdiode (66) zu le
gen, wenn der steuerbare Hauptstromweg im wesentlichen
nicht-leitend ist, und um Durchlaß-Vorspannung an die
Nebenschlußdiode und Sperrvorspannung an die Dioden des
Paars zu legen, wenn der steuerbare Hauptstromweg im
wesentlichen leitend ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Transistoranordnung (24) einen Bipolartransistor
aufweist und daß die Dioden (62, 64, 66) PIN-Dioden
sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Steuerpotential, das an die Steuerelektrode der
Transistoranordnung (24) gelegt wird, um den steuerba
ren Hauptstromweg der Transistoranordnung im wesentli
chen leitend zu machen, den Transistor in den gesättig
ten Zustand bringt.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kopplung zwischen den zweiten Elektroden (Kathoden)
der Dioden und dem Signaleingang (12) bzw. dem Signal
ausgang (16) über zugeordnete Kapazitäten (60 bzw. 61)
erfolgt.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Elektrode (Anode) der Nebenschlußdiode (66)
kapazitiv mit dem Bezugspotentialpunkt (Masse) gekoppelt
ist.
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine der ersten Elektroden der Dioden des Paars (82, 86)
über ein Tiefpaßfilter (53, 54, 55) mit dem Schaltungs
punkt gekoppelt ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das Tiefpaßfilter Längsinduktivität (54) und Querkapa
zität (53, 55) aufweist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das Tiefpaßfilter (53, 54, 55) eine genügend hohe Grenz
frequenz hat, um die zukoppelnden Signale durchzulas
sen.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung ferner eine Vorspannungs-Einstell
einrichtung (19, 36, 70, 76, 50, 44) aufweist, die auf
den Leitfähigkeitszustand des steuerbaren Hauptstrom
weges der Transistoranordnung (42) anspricht, um Durch
laßvorspannung an die Dioden (82, 86) des Paars und
Sperrvorspannung an die Nebenschlußdiode (94) zu legen,
wenn der steuerbare Hauptstromweg im wesentlichen nicht
leitend ist, und um Durchlaßvorspannung an die Neben
schlußdiode und Sperrvorspannung an die Dioden des Paars
zu legen, wenn der steuerbare Hauptstromweg im wesent
lichen leitend ist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dioden (82, 86, 94) PIN-Dioden sind und daß die
Transistoranordnung (42) einen Bipolartransistor auf
weist.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Steuerpotential, das an die Steuerelektrode der Tran
sistoranordnung (42) gelegt wird, um deren steuerbaren
Hauptstromweg im wesentlichen leitend zu machen, den
Transistor in die Sättigung bringt.
13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Vorspannungspotential von
der Steuereinrichtung über eine ohmsche Einrichtung (26)
angelegt wird.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten EIektroden der Dioden (62, 64) des
Paars kapazitiv mit dem Signaleingang bzw. dem Signal
ausgang gekoppelt sind.
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