DE1766763B2

DE1766763B2 - Integrierte schaltung zur demodulation einer amplitudenmodulierten hochfrequenzschwingung

Info

Publication number: DE1766763B2
Application number: DE19681766763
Authority: DE
Inventors: Eckart Dipl.-Ing.; Spichall Walter; 8000 München Schatter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-07-16
Filing date: 1968-07-16
Publication date: 1976-05-20
Also published as: US3585511A; GB1231740A; AT295601B; NL6907068A; SE340300B; CH490765A; FR1595489A; DE1766763A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine integrierte Schaltung zur Demodulation einer amplitudenmodulienen Hochlre- «juenzschwingung mit einem in Emitterschaltung betriebenen Transistor als demodulierendes Element, in dessen Eingangskreis zur Temperaturkompensation ein in Flußrichtung betriebener Richtleiter mit mindestens tinem pn-Übergang liegt und der einen bezogen auf »einen Ausgangsstrom bei voller Hochfrequenzaustteuerung kleinen Ausgangsstrom (Ruhestrom) bei fehlender Hochfrequenzaussteuerung führt.

Eine solche Schaltung ist bekannt und beispielsweise In der USA.-Patentschrift 33 81 203 beschrieben. Die Demodulatorwirkung kommt dabei dadurch zustande, daß der Transistor hinsichtlich seines Arbeitspunktes, in Her Nähe des Sperrzustandes betrieben wird, so daß tine Gleichrichtung der amplituderimodulierten Hochfrequenzschwimgung erfolgt. Für die Linearität der Demodulatorkennlinie ist günstig, daß bei fehlender Hochfrequenzaussteuerung ein geringer Ruhestrom fließt. Derartige Schaltungen haben an sich den Vorteil, daß ⁶S schon mit kleinen modulierten Hochfrequenzschwingungen große Modulationsschwingungen erhalten wer-Auf der anderen Seite bestehen jedoch Schwierigkeiten hinsichtlich der thermischen Stabilität, da zusätzliche Schahungskomplcxe. welche den vorgenannten kleinen Ruhestrom bei fehlender Hochfrequenzaussteuerung gewährleisten, mit den zusätzlichen Maßnahmen zur Temperaturstabilisierung aufwendig werden. Beispielsweise liegt im Eingangskreis des in der USA.-Patentschrift beschriebenen Demodulators eine in Flußrichtung betriebene Diode, die zwar im Groben imstande ist. den Temperaturgang des Demodulator-Transistors zu kompensieren, aber schon aus Gründen der Exemplarsstreuung nicht in der Lage ist, sämtliche, insbesondere die den geringen Ruhestrom bestimmenden Größen zu stabilisieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der in Rede stehenden Art zu schaffen, welche ohne größeren Aufwand eine bessere Temperaturstabilisierung garantiert, als dies nach dem bekannten Stand der Technik möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer integrierten Schaltung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung als Richdeiter ein Transistor von gleichem Leitfähigkeitstyp wie der Demodulator-Transistor verwendet, dessen Kollektor mit der Basis zusammengeschaltci ist, derart, daß er mit seiner über die Versorgungsspannung an ihm abfallenden Spannung den Ruhestrom des Demodulator-Transistors temperaturstabilisiert und dessen Größe dadurch festlegt, daß diese Spannung über ein spannungsteilendes Widerstandsnetzwerk an die Basis des Demodulator-Transistors gelegt ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der integrierten Demodulator-Schaltung wird über die enge thermische Kopplung des Demodulator-Transistors mit dem den Ruhestrom bei fehlender Hochfrequenzaussteuerung bestimmenden Netzwerk eine gute Temperaturstabilität erreicht. Das den Ruhestrom bestimmende Widerstandsnetzwerk kann selber einfach und damit wenig aufwendig sein und besteht in einer ersten Ausführungsform aus einem parallel zu dem als Richtleiter dienenden Transistor liegenden ohmschen Spannungsteiler, dessen Abgriff an der Basis des Demodulator-Transistors angeschlossen ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform bezieht einen Gegeiikopplungswiderstand mit ein und sieht als Widerstandsnetzwerk drei ohmsche Widerstände vor, von denen zwei als ohmsche Spannungsteiler parallel zu dem als Richtleiter dienenden Transistor liegen, dessen Abgriff mit dem Emitter des Demodulator-Transistors verbunden ist, und von denen der dritte zwischen der Basis des Demodulator-Transistors und dem als Richtleiter dienenden Transistor liegt.

Einen Transistor durch Zusammenschließen seiner Basis und seines Kollektors als Diode zu betreiben, ist dabei an sich beispielsweise aus »IEEE Transactions on electron devices« 1963, Mai, S. 189 bekannt.

Eine weitere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung mit den F i g. 1 und 2, die sich hinsichtlich der Ankopplung der am Richtleiter abfallenden Spannung an die Basis des Demodulator-Transistors unterscheiden.

Die F i g. 1 zeigt eine Schaltung zur Demodulation einer amplitudenmodulierten Hochfrequenzschwingung bei der ein Transistor Γι, das Demodulatorelement bildet. Am Kollektor dieses Demodulator-Transistors Γι sind ein Arbeitswiderstand Rb und eine LadekaDa7ität Cvorgesehen. Eine Klemme 1 bildet den Ein-

gang, eine Klemme 2 den Ausgang der Schaltung.

Zur Festlegung des Ausgangsstromes des Demodukitor-Transistors Γι ist ein Transistor T: vorgesehen, der zusammen mit dem Demodulator-Transistor T: in integrierter Technik ausgebildet ist. so daß beide Transistoren vergleichbare Eigenschaften und fine thermisch enge Kopplung aufweisen. Durch den Transistor Tj fließt von einer Speisespannungsquelle J über einen Widerstand Rt ein Strom, der von der Größe der Speisespannung und des Widerstandes Ri abhängig ist. Der Kollektor und die Basis des Transistors Γ: sind /usammengeschaltei.

Die am Kollektor des Transistors T: "-tehende Spannung wird über ein diesem Transistor parallel liegendes spannungsteilendes Widerstandsnetzwerk, das nach F i g. I als ohmscner Spannungsteiler R:. Ri ausgebildet ist. als Basis-Emitter-Spannung dem Demodulator-Transistor Ti zugeführt, wobei die Basis des Demodulator-Transistors Γι am Abgriff dieses Spannungsteilers liegt. Die am Transistor T: stehende Spannung wird also, entsprechend dem Teilerverhältnis verringert, zur Einstellung des Ausgangsstromes bei fehlender Hochfrequenzaussteuerung ausgenutzt.

Die amplitudenmodulierte Hochfrequenzschwingung wird über die Klemme 1 der Basis des Demodulator-Transistors Ti zugeführt. Am Kollektor wird die Modulaiionsschwingung über die Klemme 2 abgenommen.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiei der Erfindung ist statt des Widerstandes Ri ein als Spannungsteiler Ra. /?s ausgebildetes Widerstandsnetzwerk vergesehen, wobei der Widerstand Ra als Teil des Spannungsteilers gleichzeitig einen Gegenkopplungswiderstand für den Demodulator-Transistor Ti bildet; der Abgriff des Spannungsteilers ist dabei an den Emitter des Demodulator-Transistors Ti gelegt. Das Basispoten'ial des Demodulator-Transistors Ti wird dabei durch den Widerstand R: eingestellt. Die Basis-Emitterspannung des Demodulator-Transistors Ti ergibt sich also aus den durch die Widerstände R2 und Ra eingestellten Potentialen an der Basis bzw. am Emitter, wobei durch den Widerstand Ri eine zusätzliche Möglichkeit der Einstellung der Basis-Emitter-Spannung gegeben ist. Durch die Schaltungsvariante nach F i g. 2 ergibt sich der zusätzliche Vorteil einer linearisierenden Wirkung durch den gegenkoppelnden Emitterwiderstand Ra.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

'. Integrierte Schaltung zur Demodulation einer amplitudenmodulierten Hochfrequen.jschwingung mit einem in Emitterschaltung betriebenen Transistor als demodulierendes Element, in dessen Eingangskreis zur Temperaturkompensation ein in, Flußrichtung betriebener Richtleiter mit mindesten: einem pn-übergang liegt und der einen bezogen aul seinen Ausgangsstrom bei voller Hochfrequenzaussteuerung kleinen Ausgangsstrom (Ruhestrom) bei fehlender Hochfrequenzaussteuerung führt, d a durch gekennzeichnet, daß als Richtleit;r ein Transistor (Γ2) von gleichem LeitFähigkeitstyp '5 wie der Demodulator-Transistor (Γι) verwendet ist. dessen Kollektor mit der Basis zusammengeschart ist. derart, daß er mit seiner über die Versorgungsspannung an ihm abfallenden Spannung den Ruhestrom des Demodulator-Transistors (Ti) temperaturstabilisiert und dessen Größe dadurch festlegt, daß diese Spannung über ein spannungsteilendes Widerstandsnetzwerk an die Basis de:> Demodulator-Transistors (Γι) gelegt ist.
2. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das spanr.ungstcilende Widerstandsnetzwerk aus einem parallel zu dem als Richtleiter dienenden Transistor (7i) liegenden ohmschen Spannungsteiler besteht, dessen Abgriff an der Basis des Demodulator-Transistors (Γι) angeschlossen ist.
3. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spanriungsteilende Widerstandsnetzwerk aus drei ohmschen Widerständen (R:, Ra, Rs) besteht, von denen zwei (Ra, Ri) als ohmsche Spannungsteiler parallel zum Transistor (7"2) liegen, dessen Abgriff mit dem Emitter des Demodulator-Transistors (Γι) verbunden ist. und von denen der dritte (R2) zwischen der Basis des Demodulator-Transistors (Γι) und dem Transistor (7i) liegt.