DE2057227A1 - Begrenzer fuer elektrische Signale - Google Patents
Begrenzer fuer elektrische SignaleInfo
- Publication number
- DE2057227A1 DE2057227A1 DE19702057227 DE2057227A DE2057227A1 DE 2057227 A1 DE2057227 A1 DE 2057227A1 DE 19702057227 DE19702057227 DE 19702057227 DE 2057227 A DE2057227 A DE 2057227A DE 2057227 A1 DE2057227 A1 DE 2057227A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transistor
- input
- voltage
- diode
- limiter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G11/00—Limiting amplitude; Limiting rate of change of amplitude ; Clipping in general
- H03G11/002—Limiting amplitude; Limiting rate of change of amplitude ; Clipping in general without controlling loop
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/01—Shaping pulses
- H03K5/08—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
8 München 22, SteinsdorfetMO ^„^^p 20.11.1970
Commissariat a 1'Energie Atomique, Paris (Frankreich)
Begrenzer für elektrische Signale
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ableitung von über einem bestimmten Pegel liegenden elektrischen Signalen
(kurz Begrenzer für elektrische Signale genannt)o
Man kennt bereits Begrenzer in Form einfacher Dioden, Diese haben jedoch eine Eingangsimpedanz, die in großem
Maße davon abhängt, ob die Amplitude des an ihrem Eingang angelegten Signals größer oder kleiner als die Begrenzerschwelle
ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Begrenzer anzugeben, der eine hohe Eingangsimpedanz unabhängig von
der Amplitude des Eingangssignals hat, mit einer hohen
Eingangsspannung belastbar ist und insbesondere für elektrische Signale kleiner Leistung und sehr hoher Spannung
verwendet werden kann.
*io.(B 3927.3)-Hd.r (7) !09822/1373
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen ersten Transistor in Form eines Feldeffekttransistorsp dessen Gatter
an den Emitter eines zweiten Transistors, dessen Quelle an Masse über einen ersten Widerstand und dessen Senke an
eine Speisequelle angeschlossen ist, wobei das begrenzte Signal an der Quelle abnehmbar ist; wobei vom zweiten
Transistor der Emitter mit Masse über einen zweiten Widerstand und die Basis mit der Quelle des Feldeffekttransistors
über einen dritten Widerstand verbunden ist und der Kollektor den Eingang des Begrenzers bildet; und eine
Diode, die zwischen der Basis des zweiten Transistors und einer zweiten Spannungsquelle liegt, wobei die Leitungsrichtung der Diode so gewählt ist, daß sie gesperrt ist,
wenn die Basis-Masse-Spannung des zweiten Transistors einen kleineren Betrag als die Spannung der zweiten Spannungsquelle
hat.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen?
Fig. 1 das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Begrenzers; und
Fig. 2 eine Vorrichtung zur Messung der Anstiegsoder Abfallszeit eines starken Spannungsimpulses
unter Verwendung des erfindungsgemäßen
Begrenzers.
Gemäß Fig. 1 ist ein Feldeffekttransistor 1 in Quellenschaltung
geschaltet. Sein Gatter 9 ist mit dem Emitter eines Transistors 2 so verbunden, daß die Basis-Masse-
109822/1373
Spannung Vbm des Transistors 2 und die Quellen-Masse—Spannung
Vsm des Feldeffekttransistors 1 die gleiche Phase haben.
Die Vorspannung des Transistors 2 wird durch eine Rückkopplungsschaltung gewonnen, indem über einen Widerstand
3 die Basis B des Transistors 2 mit der Quelle s des Feldeffekttransistors 1 verbunden ist. Die Schaltung
schwingt nicht, weil die Verstärkung der Rückkopplungsschleife kleiner als Eins ist. Eine derartige Vorspannung
erfordert, daß die Gatter-Quellen-Spannung Vgs des Feldeffekttransistors
1 einen größeren Betrag als die Basis-Eraitter-Spannung
Vbe des Transistors 2. und zu dieser ent- |
gegengesetztes Vorzeichen hat. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird als Transistor 2 ein NPN-Transistor und
als Feldeffekttransistor 1 ein N-Kanal-Feldeffekttransistor
verwendet. Anstelle dieser speziellen Wahl der Transistoren 1 und 2 kann irgendein anderes Paar von Transistoren
vorgesehen sein, das die oben aufgestellte Bedingung genau
erfüllte
Der Emitter des Transistors 2 ist mit Masse über einen Widerstand k verbunden, während sein Kollektor c den Eingang
e einer Begrenzerschaltung bildet. Unabhängig davon,
wie groß die am Kollektor c des Transistors 2 angelegte
I Eingangsspannung Vcm ist, ist die Gatter-Quellen-Spannung ^
Vgs des Feldeffekttransistors 1 groß genug., um den Transistor 2 gesättigt zu halten. Die Quellenelektrode des Feldeffekttransistors
1 ist mit Masse über einen Widerstand 5 verbunden, dessen Widerstandswert groß genug gewählt ist,
um die Spannung Vgs nahezu konstant zu halten. Zwischen den verschiedenen Spannungen besteht die folgende Beziehung:
Vcm = Vsm + Vce + Vgs.
109 822/1373
-Jr-
Die Spannung Vce ist die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
des Transistors 2. Sie variiert nur wenig und, da die Schwankungen der Spannung Vgs ebenfalls gering sind,
kann man sagen, daß die Spannung Vsm bis auf eine Konstante den Schwankungen der Eingangsspannung Vcm folgt.
Um die gewünschte Begrenzerwirkung zu erhalten, ist eine Diode 6 zwischen die Basis B des Transistors 2 und
eine Spannungsquelle 7 geschaltet. Die Leitungsrichtung der Diode 6 ist so gewählt, daß die Diode 6 gesperrt ist,
wenn die Basis-Masse-Spannung des Transistors 2 einen kleineren Betrag als die Spannung Va der Spannungsquelle 7 hat.
So wird, wenn die Eingangsspannung Vcm die Spannung Va
plus die Kollektor-Basis-Sättigungsspannung des Transistors 2 übertrifft, der der Basis des Transistors 2 über
die Rückkopplungsschleife zugeführte Strom über die Diode
6 abgeleitet, und der Transistor 2 wird gesperrt. Die Spannung Va legt also den Begrenzerpegel der Schaltung fest.
Die hohe Eingangsimpedanz ist auf den großen Widerstandswert des Widerstands h zurückzuführen, der sich im Emitterkreis
des Transistors 2 befindet.
Eine durch einen Kondensator 8, eine Diode 9 und einen
Widerstand 10 gebildete Teilsohaltung dient dazu, allein
die Anstiegsflanke des Impulses bis zum Begrenzerpegel zu übertragen und die Gleichstromkomponente des Signals zu
unterdrücken sowie auch den vom Kondensator 8 gelieferten Impuls zu unterdrücken, wenn der Transistor 2 gesperrt
wird. Eine Diode 11, Widerstände 12 - 14, ein Kondensator
15 und ein Transistor 16 bilden eine Gegenkopplung^schaltung,
um den Übergang vom gesättigten Zustand in den gesperrten Zustand des Transistors 2 zu beschleunigen. Die
109822/1373
Widerstände 12 und 13 bilden eine Vorspannungsbrücke, die
eine Schwellenspannung bestimmt, oberhalb der die Gegenkopplung über die Diode 11 einwirkt.
Im übrigen bezeichnet S den Ausgang des Begrenzers.
Pig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
zur Messung der Anstiegs- oder Abfallszeit eines starken elektrischen Spannungsimpulses unter Verwendung des
erfindungsgemäßen Begrenzers. Diese Vorrichtung hat zwei
Schwellenwertdetektoren 17 und 18, die Spannungspegel er- | fassen die z. B0 90 und 10' $ der Amplitude des Impulses
entsprechen, dessen Anstiegs- oder Abfallszeit zu messen ist. Sie steuern eine Zeitmeßschaltung 19· Je nach der
durchgeführten Messung, d. h. der Messung der Anstiegszeit oder der Abfallszeit, löst der eine Detektor das Einschalten
und der andere das Ausschalten der Zeitmeßschaltung 19 aus. Ein Abschwächer oder Dämpfungsglied 20 vor dem
Schwellenwertdetektor 17» der einen Spannungspegel von 90 % der Impulsamplitude erfaßt, erlaubt wegen seiner hohen
Eingangsimpedanz und seines hohen Schwächungskoeffizienten, daß für den Schwellenwertdetektor 17 ein Schwellenwertdetektor
verwendet wird, der eine geringe Eingangs- g impedanz hat und durch keine große Eingangsspannung belastbar
ist. Vor dem Schwellenwertdetektor 18, der einen Spannungspegel von 10 $ der Impulsamplitude erfassen muß,
befindet sich ein Begrenzer 21 gemäß der Erfindung, der eine hohe Eingangsspannung aushält und eine große Eingangsimpedanz hat. Der Begrenzer 21 ermöglicht, daß für den
Schwellenwertdetektor 18 ein Schwellenwertdetektor derselben Art wie für den Schwellenwertdetektor 17 verwendet
wird, d. h. ein Schwellenwertdetektor, der nicht notwendi-
,
109822/1373
gerweise eine hohe Eingangsirapedanz hat und mit keiner hohen Eingangsspannung belastbar ist. Der Eingang des Abschwächers
20 und der Eingang des Begrenzers 21 sind untereinander verbunden und bilden den Eingang der Vorrichtung«.
Eine Impedanz 22 ist zwischen Masse und den Eingang der Vorrichtung geschaltet und ermöglicht, die Eingangsimpedanz
der Vorrichtung an die Impedanz der impulsübertragenden Leitung anzupassen.
1 09822/1373
Claims (1)
- PatentansprücheMABegrenzer für elektrische Signale, g e k e η η zeichnet durcheinen ersten Transistor in Form eines Feldeffekttransistors (i), dessen Gatter (g) an den Emitter eines zweiten Transistors (2), dessen Quelle (s) an Masse über einen ersten Widerstand (5) und dessen Senke an eine Speisequelle (+) angeschlossen ist, wobei das begrenzte Signal J an der Quelle abnehmbar ist}wobei vom zweiten Transistor (2) der Emitter mit Masse über einen zweiten Widerstand {h) und die Basis (B) mit der Quelle (s) des Feldeffekttransistors (1) über einen dritten Widerstand (3) verbunden ist und der Kollektor (c) den Eingang (e) des Begrenzers bildet? undeine Diode (6), die zwischen der Basis des zweiten Transistors (2) und einer zweiten Spannung^quelle (7) liegt, wobei die Leitungsrichtung der Diode (6) so gewählt ist, daß sie gesperrt ist9 wenn die Basis-Masse-Spannung deszweiten Transistors einen kleineren Betrag als die Spannung der zweiten Spannungsquelle (7) hat«2* Begrenzer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durcheinen dritten Transietor (i6)t der in einer Gegenkopplungsschaltung liegt und von dem verbunden ist der Kollektor mit der Basis (B) des zweiten Transistors (2), der Emitter mit Masse und die Basis mit Masse Über einen Widerstand (i4)|109822/1373eine Diodenschaltung mit einer Diode (11) s die zwischen den Eingang der Diodenschaltung und den Mittelpunkt einer Vorspannungsbrücke geschaltet ist, die durch zwei Widerstände (12, I3) gebildet ist, wobei der Mittelpunkt der Vorspannungsbrücke auch über einen ersten Kondensator (15) an die Basis des dritten Transistors (16) und der Eingang der Diodenschaltung über einen zweiten Kondensator (8) an die Quelle (s) des Feldeffekttransistors (i) angeschlossen ist, wobei der Leitungssinn der Diode so gewählt ist, daß sie gesperrt ist, wenn die Eingangsspannung der Diodenschaltung einen kleineren Betrag als die Spannung am Mittelpunkt der Vorospannungsbrücke hat 5 undeine Gleichrichterschaltung, bestehend aus einem Widerstand (.10) und einer dazu parallel geschalteten Diode (9)j die zwischen Masse und dem Eingang der Diodenschaltung liegte3. Vorrichtung zur Messung der Anstiegs- oder Abfallszeit eines elektrischen Impulses, mit zwei Schwellenwertdetektoren und einer Zeitmeßschaltung, g e k e η η zeichnet durch einen Abschwächer (2O), dessen Ausgang an den ersten Schwellenwertdetektor (17) angeschlossen ist, und durch einen Begrenzer (21) nach Anspruch 1 oder 2, der vor dem zweiten Schwellenwertdetektor (18) liegt, wobei der Eingang des Begrenzers (21) mit dem Eingang des Abschwächers (20) verbunden ist und mit diesem den Eingang der Vorrichtung bildet (Fig. 2).109822/1373
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR6940054A FR2067904A5 (de) | 1969-11-21 | 1969-11-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2057227A1 true DE2057227A1 (de) | 1971-05-27 |
Family
ID=9043397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702057227 Pending DE2057227A1 (de) | 1969-11-21 | 1970-11-20 | Begrenzer fuer elektrische Signale |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3666969A (de) |
BE (1) | BE758891A (de) |
DE (1) | DE2057227A1 (de) |
FR (1) | FR2067904A5 (de) |
GB (1) | GB1329999A (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5840369B2 (ja) * | 1974-04-04 | 1983-09-05 | ソニー株式会社 | クリツプカイロ |
US4142116A (en) * | 1977-05-18 | 1979-02-27 | Hughes Aircraft Company | Adaptive threshold circuit |
US6552594B2 (en) | 1997-03-27 | 2003-04-22 | Winbond Electronics, Corp. | Output buffer with improved ESD protection |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3398298A (en) * | 1965-03-18 | 1968-08-20 | Rca Corp | Transistorized sync stripper |
US3444394A (en) * | 1966-04-07 | 1969-05-13 | Burroughs Corp | Ramp-type waveform generator |
DE1538440B2 (de) * | 1966-11-23 | 1972-03-16 | Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg | Schaltungsanordnung zur gleichspannungsstabilisierung nach art einer z diode |
US3603813A (en) * | 1969-12-03 | 1971-09-07 | Atomic Energy Commission | Field effect transistor as a buffer for a small signal circuit |
US3603811A (en) * | 1969-12-09 | 1971-09-07 | American Optical Corp | Two-terminal bipolar self-powered low current limiter |
-
0
- BE BE758891D patent/BE758891A/xx unknown
-
1969
- 1969-11-21 FR FR6940054A patent/FR2067904A5/fr not_active Expired
-
1970
- 1970-11-11 GB GB5369270A patent/GB1329999A/en not_active Expired
- 1970-11-16 US US89761A patent/US3666969A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-11-20 DE DE19702057227 patent/DE2057227A1/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2067904A5 (de) | 1971-08-20 |
GB1329999A (en) | 1973-09-12 |
BE758891A (fr) | 1971-04-16 |
US3666969A (en) | 1972-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2323478A1 (de) | Datenuebertragungsanordnung | |
DE2942134C2 (de) | ||
DE1142188B (de) | UEbersteuerungssichere Impulsverstaerker- und Spitzenspannungsdetektorschaltung mit hoher Ansprechempfindlichkeit | |
DE1065461B (de) | Elektrischer Impuls - Verzögerungskreis | |
DE3525522C2 (de) | ||
DE1054118B (de) | Regenerative wahlweise ODER-Schaltung | |
DE2057227A1 (de) | Begrenzer fuer elektrische Signale | |
DE1292198B (de) | Breitbandiger logarithmischer Verstaerker | |
DE68916019T2 (de) | Verstärkeranordnung und verwendung in einer übertragungsleitungsschaltung. | |
DE2448324C3 (de) | Regelbares Wechselspannungsdämpfungsglied | |
DE2752739A1 (de) | Verstaerker | |
DE2951928C2 (de) | Transistorgegentaktendstufe | |
DE1512374B2 (de) | Schaltungsanordnung zur Begrenzung der Ausgangsspannung einer logischen Schaltung | |
DE1911959C3 (de) | Bistabile Triggerschaltung | |
DE69000845T2 (de) | Begrenzerschaltung mit feldeffekttransistoren. | |
DE1299684B (de) | Anordnung zur stoerungsunempfindlichen UEbertragung von binaeren Signalen | |
DE2618696A1 (de) | Begrenzerschaltung | |
DE2937780A1 (de) | Elektronische sicherung fuer endverstaerker mit mos-fet-endtransistoren | |
DE69118265T2 (de) | Spritzenwertbegrenzer | |
DE1139546B (de) | Relaislose Verzoegerungsschaltung mit Transistoren | |
DE1449301C (de) | Spitzendetektorschaltung | |
DE3404741C2 (de) | Halbleiterschalter zum Schalten einer Wechselspannung | |
DE1549035C (de) | Digitaler Leseverstärker | |
DE2204072A1 (de) | Elektronischer Integrator | |
DE1292188B (de) | Schaltungsanordnung mit einem von Impulsen gesteuerten Transistorschaltkreis |