DE2137567C3 - Elektronische Verstärkerschaltung zur Speisung einer Last mit einer Spannung, welche außergewöhnlich hohe Werte annehmen kann - Google Patents

Elektronische Verstärkerschaltung zur Speisung einer Last mit einer Spannung, welche außergewöhnlich hohe Werte annehmen kann

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Description

Widerstand 20 verbunden, welcher mit der Spule in Reihe geschaltet ist. Dieser Transistor empfängt an seiner Basis das Steuersignal der positiven Spannungsveränderungen. Der negative Zweig B ist von dem Zweig B der F i g. 1 etwas verschieden, da der erste Steuertransisto 9 ein NPN-Transistor ist. Seine Basis wird im übrigen durch den Kollektor eines Eingangstransistors 16 gesteuert, welcher ein PNP-Transistor ist. Der Emitter des Eingangstransistors 16 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen der Spule und einem Widerstand 20 verbunden, der mit der Spule in Reihe geschaltet ist. Dieser Transistor empfängt an seiner Basis das Steuersignal der negativen Veränderungen der Spannung. Diese gegenüber der in der F i g. 1 beschriebenen Schaltung etwas wcitcrgcbiidctc Schaltung hat den Vorteil, eine hohe Eingangsimpedanz in jedem ihrer Zweige A und B aufzuweisen. Die Transistoren 16 und 9 sind im Anpaßverstärker angeordnet.
Die Fig.3 stellt ein Schaltschema einer zusätzlich weitergebildeten Schaltung dar, welche den Vorteil aufweist, in jedem Zweig A und B einen Anpaßverstärker zu haben, welcher im übrigen der Vorrichtung eine Spannungsverstärkung verleiht.
Die beiden ersten Steuertransistoren 1 und 9 sind beide NPN-Transistoren. In dem positiven Zweig A ist die Basis des ersten Steuertransistors 1 durch den Kollektor eines Zwischentransistors 19 gesteuert, der ein PNP-Transistor ist, dessen Emitter mit dem Kollektor des ersten Steuertransistors 1 verbunden ist. Die Basis dieses Zwischentransistors 19 ist mit dem Kollektor des NPN-Eingangstransistors 18 verbunden. Der Eingangstransistor 18 empfängt an seiner Basis das Steuersignal der positiven Veränderungen der Spannung.
In dem negativen Zweig ßist der erste Steuertransistör 9 mit seiner Basis mit dem Emitter eines Zwischentransistors 17 verbunden, welcher ein NPN-Transistor ist, dessen Kollektor mit dem Kollektor des ersten Steuertransistors 9 verbunden ist. Die Basis des Zwischentransistors 17 ist mit dem Kollektor eines
!5 Eingangstransistors 16 verbunden, welcher ein PNP-Transistor ist, dessen Emitter mit dem Verbindungspunkt zwischen der Spule 6 und dem Widerstand 20 verbunden ist. Die Basis des Eingangstransistors 16 empfängt das Steuersignal der negativen Spannungsänderungen.
Der Widerstand 20 in den anhand der Fig.2 und 3 beschriebenen Vorrichtungen ist ein Rückführungs-Widerstand.
Der Vorteil einer derartigen Schaltung liegt in der Tatsache, daß die Steuertransistoren NPN-Transistoren sind, was eine bessere Durchlaßbandbreite der Vorrichtung gewährleistet.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Elektronische Verstärkerschaltung zur Speisung einer Last mit einer Steuerspannung, welche während kurzer Perioden Werte aufweist, die oberhalb eines Schwellwertes liegen, jedoch unterhalb eines Maximums bleiben, während außerhalb dieser Perioden die Werte unterhalb dieses Schwellwertes liegen, mit einer ersten Quelle für niedrige Spannungen, welche eine Gleichspannung liefert, die ι ο wenigstens gleich dem Schwellwert ist, wobei diese erste Quelle für niedrige Spannungen die Last über einen ersten Steuertransistor speist, welcher an seiner Basis ein Steuersignal empfängt und welcher mit seinem Kollektor mit der ersten Quelle für niedrige Spannungen verbunden ist und mit seinem Emitter an die erste Klemme für di-e Last abgeschlossen ist, weiterhin mit einer zweiten Quelle hoher Spannungen, welche eine Gleichspannung liefert, die wenigstens gleich dem Maximalwert der Steuerspannung ist, um die Last für oberhalb eines Schwellwertes liegende Steuerspannungen zu speisen, gekennzeichnet durch einen zweiten Steuertransistor (2) welcher mit seinem Kollektor mit der zweiten Quelle für hohe Spannungen (8) verbunden ist und mit seinem Emitter mit dem Kollektor des ersten Steuertransistors (1) verbunden ist, wobei der Kollektor des ersten Steuertransistors (1) mit der ersten Quelle für niedrige Spannungen über einen Gleichrichter (3) gekoppelt ist, welcher derart gepolt ist, daß die Last (6) über den ersten Steuertransistor gespeist wird; ferner gekennzeichnet durch einen Spannungsstabilisator (4) um der Basis des zweiten Steuertransistors (2) eine konstante Vorspannung zuzuführen, wobei das Stabilisatorelement zwischen dem Emitter des ersten Steuertransistors (1) und der Basis des zweiten Steuertransistors angeordnet ist und die Vorspannung für den zweiten Steuertransistor (2) derart gewählt ist, daß bei einer oberhalb des Schwellenwertes liegenden Steuerspannung der zweite Steuertransistor (2) in den leitenden Zustand versetzt wird.
2. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsstabilisator (4) eine Zener-Diode ist, welche durch einen zwischen der Basis und dem Kollektor des zweiten Steuertransistors (2) angeordneten Widerstand (5) in geeigneter Weise polarisiert ist.
3. Elektronische Verstärkerschaltung mit einem positiven Zweig zur Speisung einer Last mit einer positiven Steuerspannung, welche während kurzer Perioden Werte aufweist, die oberhalb eines Schwellwertes liegen, jedoch unterhalb eines Maximums bleiben, und mit einem negativen Zweig zur Speisung der Last mit einer negativen Steuerspannung, welche während kurzer Perioden Werte aufweist, die betragsmäßig oberhalb eines Schwellwerts liegen, jedoch unterhalb eines Maximums bleiben, während außerhalb dieser Perioden die Werte unterhalb dieses Schwellwerts liegen, da- to durch gekennzeichnet, daß der positive und der negative Zweig (A, B) entsprechend der Verstärkerschaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 ausgebildet sind, daß der erste und der zweite Steuertransistor(l,2) im positiven Zweig (A)jeweils *■'> ein NPN-Transistor ist, und daß der erste und der zweite Steuertransistor im negativen Zweig (B) jeweils ein PNP-Transistor ist.
4. Elektronische Verstärkerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem positiven Zweig (A) der Emitter des ersten Steuertransistors (1) mit dem Emitter des zweiten Steuertransistors (2) und dem Gleichrichter verbunden ist, daß der Kollektor des ersten Steuertransistors (1) mit einer Klemme der Last (6) und seine Basis mit dem Kollektor eines Eingangstransistors (18) verbunden ist, dessen Emitter mit der anderen Klemme der Last (6) verbunden ist, daß die Basis dieses Eingangstransistors (18) den Eingang des positiven Zweiges bildet, daß der Eingangstransistor (18) und der zweite Steuertransistor (2) des positiven Zweiges NPN-Transistoren sind, daß der erste Steuertransistor (1) ein PNP-Transistor ist, daß in dem negativen Zweig der Emitter des ersten Steuertransistors (9) mit dem Emitter des zweiten Steuertransistors (10), sein Kollektor mit der einen Klemme der Last (6) und seine Basis mit dem Kollektor eines Eingangstransistors (16) verbunden sind, daß der Emitter des Eingangstransistors (16) mit der weiteren Klemme der Last verbunden ist, daß die Basis dieses Eingangstransistors (16) den Eingang des negativen Zweiges (B) bildet, daß der Eingangstransistor (16) und der zweite Steuertransistor (10) des negativen Zweiges (B) PNP-Transistoren sind, und daß der erste Steuertransistor (9) ein NPN-Transistor ist.
5. Elektronische Verstärkerschaltung mit einem positiven Zweig zur Speisung einer Last mit einer positiven Steuerspannung, welche während kurzer Perioden Werte aufweist, die oberhalb eines Schwellwerts liegen, jedoch unterhalb eines Maximums bleiben, während außerhalb dieser Perioden die Werte unterhalb dieses Schwellwerts liegen, und mit einem negativen Zweig zur Speisung der Last mit einer negativen Steuerspannung, welche während kurzer Perioden Werte aufweist, die betragsmäßig oberhalb eines Schwellwerts liegen, jedoch unterhalb eines Maximums bleiben, während außerhalb dieser Perioden die Werte unterhalb dieses Schwellwerts liegen, wobei der positive und der negative Zweig entsprechend einer Verstärkerschaltung nach Anspruch 1 oder 2 ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem positiven Zweig (A) die Basis des ersten Steuertransistors (1) mit dem Kollektor eines Zwischentransistors (19) verbunden ist, dessen Emitter mit dem Kollektor des ersten Steuertransistors (1) verbunden ist, daß die Basis des Zwischentransistors (19) mit dem Kollektor eines Eingangstransistors (18) verbunden ist, dessen Emitter mit einer weiteren Klemme der Last (6) verbunden ist, daß in dem negativen Zweig (B) die Basis des Steuertransistors (9) mit dem Emitter eines Zwischentransistors (17) verbunden ist, dessen Kollektor mit dem Kollektor des Steuertransistors (9) verbunden ist, daß die Basis dieses Zwischentransistors (17) mit dem Kollektor eines Eingangstransistors (16) verbunden ist, dessen Emitter mit der weiteren Klemme der Last (6) verbunden ist, und daß die Basis dieses Eingangstransistors (16) den Eingang des negativen Zweiges (ftydarstellt.
6. Elektronische Verstärkerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem positiven Zweig (A) der Eingangstransistor (18), der erste Steuertransistor (1) mit der zweite Steuertransistor (2) NPN-Transistoren sind, daß der Zwischentransistor (19) ein PNP-Transistor ist, daß in dem
negativen Zweig der Zwischentransistor (17) und der erste Steuertransistor (9) NPN-Transistoren sind, und daß der Eingangstransistor (16) und der zweite Steuertransistor (10) PNP-Transistorcn sind.
Die Erfindung betrifft eine elektronische Verstärkerschaltung eemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. ι ο
Insbesondere in Ablenkschaltungen für die graphische Sichtdarstellung mit Kathodenstrahlröhren ist es häufig erforderlich, die Spannung an den Klemmen einer Last in großen Verhältnissen zu verändern. Diese Spannung kann große Werte annehmen, sobald eine festgelegte Schwelle überschritten ist, und zwar während kurzer Perioden und kann außerhalb dieser Perioden geringe Werte aufweisen. Diese Spannung ist beispielsweise diejenige, welche an die induktive Last angelegt wird, welche die magnetische Ablenkung des elektronsichen Bündels in der Kathodenstrahlröhre ermöglicht Es ist erforderlich, insbesondere bei der Einstellung des Flecks auf dem Röhrenschirm während einer sehr kurzen Zeit eine sehr hohe Spannung anzulegen.
Eine denkbare Schaltung besteht darin, zwei Quellen vorzusehen, und zwar eine mit geringer Spannung und die andere mit hoher Spannung. Die Quelle mit geringer Spannung speist die Last über einen Steuertransistor, und zwar jedesmal dann, wenn man sich außerhalb dieser Perioden befindet, für weiche die festgelegte Schwelle nicht überschritten ist. Die Quelle mit hoher Spannung speist die Last über einen Zusatztransistor jedesmal dann, wenn man sich in den Perioden befindet, für welche die Schwelle überschritten ist. Eine Zusatzeinrichtung dieser Art einer Kippstufe gestattet es, den Steuertransistor in den leitenden Zustand zu versetzten, wobei der Zusatztransistor in Abhängigkeit von dem Signal, welches diese Einrichtung empfängt, anzeigt, daß man sich auf der einen oder der anderen Seite des Schwellwertes befindet. Es ist offensichtlich, daß die Schaltung zwei Zweige aufweisen kann, damit die starken Veränderungen der positiven oder negativen Spannung entsprechend von der Position des Flecks auf dem Schirm gewährleistet sind.
Diese Schaltungsanordnung besitzt den Nachteil, dauernd die hohe Spannung an die Klemmen des Zusatztransistors zu führen und diesen während der leitenden Perioden mit hohen Stromstärken zu belasten. Darüber hinaus ist ein Zusatzsteuersystem erforderlich.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, eine Verstärkerschaltung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung zu schaffen, die bei einfachem Aufbau ohne übermäßige Belastung einzelner Bauelemente zuverlässig arbeitet.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst
Besonders bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind 'r den Unteransprüchen gekennzeichnet
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung näher beschrieben; in dieser zeigt F i g. 1 ein Schema der einfachen Vorrichtung,
Fig.2 eine Schema der Vorrichtung mit Impedanzadapter-Verstärker in einem der Zweige und
Fig.3 ein Schema der Vorrichtung mit Impedanzadapter-Verstärker in jedem der Zweige.
Die F i g. 1 stellt ein Schema der einfachen Vorrichtung dar. Es sind in dieser Figur als Beispiel die zwei Zweige A und B der Vorrichtung dargestellt, wobei der Zweig A die starken positiven Veränderungen der Spannung und der Zweig B die starken negativen Veränderungen der Spannung ermöglicht Der Aufbau und der Betrieb dieser zwei Zweige sind symmetrisch. Es genügt daher, die Arbeitsweise des Zweiges A zu kennen, um auch diejenige des Zweiges B zu kennen.
Der erste Steuertransistor 1, welcher ein NPN-Transistor ist, empfängt an seiner Basis das Spannungsänderungs-Steuersignal an den Klemmen der induktiven Last 6, welche beispielsweise eine Spule zur magnetischen Ablenkung des Elektronenstrahlbündels bei der graphischen Sichtdarstellung auf der Kathodenstrahlröhre darstellt Diese Spule 6 ist mit dem Emitter des ersten Steuertransistors 1 und mit dem negativen Pol einer Quelle mit geringer Spannung 7 verbunden.
Diese Quelle 7 speist den ersten Steuertransistor 1 an seinem Kollektor über einen Gleichrichter 3. Ein zweiter Steuertransistor 2, und zwar ein NPN-Transistor, ist mit seinem Emitter mit dem Kollektor des ersten Steuertransistors 1 verbunden, und der Potentialunterschied zwischen der Basis des zweiten Steuertransistors 2 und dem Emitter des ersten Steuertransistors 1 wird über eine Zener-Diode 4 und einen Widerstand 5 konstant gehalten, welcher zwischen der Basis und dem Kollektor des zweiten Steuertransistors 2 angeordnet ist.
Dieser Transistor wird durch eine Quelle mit hoher Spannung 8 gespeist.
Solange das Potential der Basis des ersten Steuertransistors 1 unterhalb einer festgelegten Schwelle bleibt, wird die Spule 6 durch die Quelle mit niedriger Spannung 7 gespeist. Sobald jedoch die Basis des ersten Steuertransistors 1 ein Amplitudensignal empfängt, welches oberhalb dieser Schwelle liegt, wird das Potential des Kollektors dieses Transistors und somit auch dasjenige der Kathode des Gleichrichters 3 höher gelegt als dasjenige seiner Anode. Der erste Steuertransistor 1 hört dann auf, durch die Quelle 7 über den Gleichrichter 3 gespeist zu werden, welcher dann aufhört zu leiten. Der zweite Steuertransistor 2, dessen Emitterpotential in einer Erhöhung begriffen ist und dessen Basis ordnungsgemäß durch die Zener-Diode 4 polarisiert ist, wird dann leitend, d. h., die Quelle mit geringer Spannung 7 ebenso wie die Quelle mit hoher Spannung 8 speisen die Spule 6 über die Transistoren 1 und 2.
Der Zweig B ist zu dem ersteren in seinem Aufbau und seiner Arbeitsweise symmetrisch. Der Steuertransistor 9 ist ein PNP-Transistor, und zwar ebenso wie der zweite Steuertransistor 10.
Die Quelle mit geringer negativer Spannung 14 und die Quelle mit hoher negativer Spannung 15 sind den positiven Quellen 7 und 8 äquivalent, der Gleichrichter 11, die Zener-Diode 12 und der Widerstand 13 sind derselben Art wie die Bauelemente 3,4 und 5.
Eine etwas weitergebildete Schaltung ist in der F i g. 2 dargestellt.
Die Arbeitsweise dieser Schaltung ist mit der Arbeitsweise der Schaltung der F i g. 1 identisch. Der positive Zweig A ist etwa verschieden, da der erste Steuertransistor ein PNP-Transistor ist, dessen Basis durch den Kollektor eines Eingangstransistors 18 gesteuert ist, welcher ein N PN-Transistor ist Der Emitter des Eingangstransistors 18 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen der Spule und einem
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