DE1162874B - Schaltungsanordnung mit einem Transistorschalter zur Kompensation der Temperatureinfluesse und der Amplitudenschwankungen der Umsteuerimpulse - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung mit einem Transistorschalter zur Kompensation der Temperatureinflüsse und der Amplitudenschwankungen der Umsteuerimpulse Die Erfindung bezieht sich auf Schaltungsanordnungen, in denen Transistoren als elektronische Schalter verwendet werden. Bei solchen Schaltungsanordnungen ist es bekannt, den Transistor, insbesondere seine Emitter-Basis-Strecke so vorzuspannen, daß der Transistor im Ruhezustand gesperrt ist und erst durch Steuerspannungen einer bestimmten Mindestamplitude vom nichtleitenden in den leitenden Zustand übergeführt wird, während er bei niedrigeren Steuerspannungen im nichtleitenden Zustand verbleibt. Es ist weiterhin bekannt, bei solchen Schaltungsanordnungen die Vorspannung des Transistors so lange sehr groß zu machen, wie kein Nutzsignal an den Transistor angelegt wird, die Vorspannung dagegen dann zu erniedrigen, wenn ein Nutzsignal auftreten kann. Derartige Schaltungsanordnungen werden insbesondere bei Leseverstärkern für Matrixanordnungen verwendet. Auf diese Weise läßt sich nämlich erreichen, daß von dem Transistor nur die Nutzsignale verstärkt werden, während selbst sehr große Störsignale, die zu anderen Zeiten als die Nutzsignale auftreten, durch den stark vorgespannten, d. h. gesperrten Transistor nicht weitergeleitet werden.
• Die bekannten Schaltungsanordnungen haben aber die beiden Nachteile, daß die Spannungen zur Sperrung bzw. zur Vorbereitung des Transistors beim Auftreten eines Nutzsignales, d. h. die Amplitude der dazu notwendigen Impulse sehr genau eingehalten werden muß und daß die Schwellspannung des Transistors und damit die Spannung, bei der der Transistor vom nichtleitenden in den leitenden Zustand übergeführt wird, temperaturabhängig ist. Es sind bereits eine Reihe von Schaltungsanordnungen bekannt, die den zweiten Nachteil, d. h. die Temperaturabhängigkeit von Transistoren kompensieren. Bei diesen bekannten Schaltungsanordnungen ist ein temperaturabhängiger Widerstand in eine der Zuleitungen, insbesondere die Emitter- oder Basiszuleitung des Transistors eingeschaltet und wird vom Emitter- bzw. Basisstrom durchflossen. Diese Maßnahmen sind aber bei der Anordnung gemäß der Erfindung nicht anwendbar, da bei dieser erreicht werden soll, daß die zwischen Emitter und Basis des Transistors im Sperrzustand herrschende Spannung und nicht der im leitenden Zustand im Transistor fließende Strom temperaturunabhängig ist.
• Sowohl die erstgenannte als auch die zweite Aufgabe werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an den Verbindungspunkt zwischen Emittervorwiderstand und Emitterelektrode eine Halbleiterdiode angeschlossen ist, deren anderes Ende auf einem festen Potential liegt. Weitere Einzelheiten der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung sowie ihre Wirkungsweise werden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
• Die dargestellte Anordnung besteht aus dem Transistor T mit dem Emittervorwiderstand R sowie der Halbleiterdiode D. Die Halbleiterdiode D ist einerseits an den Verbindungspunkt zwischen dem Emittervorwiderstand R mit der Emitterelektrode und andererseits an ein festes Potential U 2 angeschlossen. Das nicht mit der Emitterelektrode verbundene Ende des Emittervorwiderstandes R liegt auf einem Potential U 1, welches zwischen zwei verschiedenen Werten umgetastet wird. Die dargestellte Anordnung arbeitet wie folgt: Solange das Potential U 1 sehr stark negativ, und zwar noch negativer als das Potential U 2 ist, ist sowohl der Transistor T als auch die Halbleiterdiode D gesperrt. Wenn das Potential U 1 zur Vorbereitung des Transistors für die Übertragung eines an seiner Basiselektrode zugeführten Nutzsignals angehoben wird, und zwar so weit, daß der Transistor gerade noch im nichtleitenden Zustand ist, und so weit, daß es gegenüber U 2 positiv ist, dann geht die Halbleiterdiode D in den leitenden Zustand über. In diesem Zustand fließt über den Emittervorwiderstand R und die Halbleiterdiode D ein Strom, durch den erreicht wird, daß sich die Emitterelektrode des Transistors T im wesentlichen auf dem Potential U 2 befindet. Für die Spannung am Emitter ist dabei in weiten Grenzen unwesentlich, wie groß das Potential U 1 ist, wenn es nur größer ist als das Potential U2, so daß die Halbleiterdiode D im leitenden Zustand gehalten wird. Auf diese Weise erreicht man also, daß unabhängig von der Amplitude der an dem freien Ende des Emitterwiderstandes R zugeführten Impulse das Potential am Emitter des Transistors T gleich ist.
• Die Halbleiterdiode D erfüllt aber noch die weitere Aufgabe der Temperaturkompensation. Sie stellt nämlich einen temperaturabhängigen Widerstand dar. Die Temperaturabhängigkeit der Durchlaßspannung einer Halbleiterdiode bei konstantem Durchlaßstrom und die Schwellspannung eines Transistors aus dem gleichen Halbleitermaterial hat nämlich den gleichen Betrag. Wenn sich also mit steigender Temperatur die Schwellspannung des Transistors T erniedrigt, so vermindert sich im gleichen Maße der Spannungsabfall an der Halbleiterdiode D. Man erreicht auf diese Weise, obwohl sich der Transistor noch im nichtdurchlässigen Zustand befindet, daß die Summe aus Steuerspannung und der an der Diode abfallenden Spannung sich im gleichen Maße erniedrigt wie die Schwellspannung des Transistors niedriger wird. Eine solche Abhängigkeit ist aber erforderlich, um die Schwelle, bei der der vorgespannte Transistor vom nichtleitenden in den leitenden Zustand übergeht, in weiten Grenzen von der Temperatur unabhängig zu halten.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Schaltungsanordnung mit einem Transistorschalter, bei dem im Emitterkreis ein Widerstand vorgesehen ist und der Emitter in den Zeiten, da kein Nutzsignal übertragen werden kann, stark negativ vorgespannt ist, während er in den Zeiten, da ein Signal auftreten kann, nur gerade so weit vorgespannt ist, daß er sich noch im nichtleitenden Zustand befindet, zur Kompensation der Temperatureinflüsse und der Amplitudenschwankungen der zur Umsteuerung zwischen den erwähnten Schaltzuständen erforderlichen Impulse, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungspunkt von Emittervorwiderstand und Emitterelektrode eine Halbleiterdiode angeschlossen ist, deren anderes Ende auf einem festen Potential liegt, welches so bemessen ist, daß die Halbleiterdiode im Sperrzustand des Transistors ebenfalls gesperrt, im Vorbereitungszustand des Transistors jedoch leitend ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1021023.