DE2521404B2 - Frequenzteiler für hohe Frequenzen - Google Patents
Frequenzteiler für hohe FrequenzenInfo
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- H03B19/06—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source by means of discharge device or semiconductor device with more than two electrodes
- H03B19/14—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source by means of discharge device or semiconductor device with more than two electrodes by means of a semiconductor device
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Description
Die Erfindung bezieht !.ich auf einen Frequenzteiler
für hohe Frequenzen mit einor «rsten und einer zweiten
bistabilen Kippschaltung, die je zwei kreuzweise miteinander gekoppelte Transistoren enthalten, wobei
der gemeinsame Emitterkreis der Transistoren der ersten Kippschaltung über eine erste Stromqulle mit
einem Punkt konstanten Potentials verbunden ist, und wobei der gemeinsame Emitterkreis der Transistoren
der zweiten Kippschaltung über eine zweite Stromquelle mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden ist,
während die erste und die zweite Stromquelle mit gegenphasigen Taktsignalen gesteuert werden, wobei
die Kollektoren der Transistoren der ersten Kippschaltung über die Kollektor-Basis-Strecke eines Hilfstransistors mit einem Kollektor der Transistoren der zweiten
Kippschaltung verbunden sind, und wobei die Emitter der Hilfstransistoren über ein strombestimmendes
Element mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden sind.
Die obengenannte Art Teiler ist aus »Digest of Technical Papers. International Solidstate Circuit
Conference, Februar 1968, S. 44 bis 45« bekannt und wird häufig in professionellen Messeinrichtungen
verwendet. Bekannte Teiler der genannten Art weisen oft den Nachteil auf, daß durch die niedrige Ausbeute
der sehr hochfrequenten Transistoren der Selbstkostenpreis eines fuktionierenden Teilers hoch ist.
Weiter haben die jetzigen Teiler die Neigung, immer kleiner zu werden, wobei integrierte Elemente benutzt
werden. Diese Verkleinerung hat den Zweck, die Kosten herabzusetzen und die Betriebsgeschwindigkeit zu
vergrößern.
Eine Schaltung für einen Frequenzteiler zum Teilen sehr hoher Frequenzen ist aus der DE-OS 20 02 578
bekannt. Diese Schaltung arbeitet ebenfalls mit stromgesteuerten Transistoren und Widerstandskopplung. Daraus wird jedoch eine multistabile Schaltung
nach Art eines Ringzählers aufgebaut, bei der nicht in jeder Stufe zwei bistabile Kippschaltungen verwendet
werden und andererseits für die Kopplung der einzelnen Transistoren eine sehr große Anzahl von einzelnen
Widerständen notwendig ist, so daß sich diese Schaltung nicht leicht integrieren läßt.
Ferner ist aus der DE-AS 20 08 147 eine Schaltung zur Frequenzteilung bekannt, die für hohe Frequenzen
in dadurch geeignet sein soll, daß besondere Maßnahmen
zum schnellen Umladen parasitärer Kapazitäten getroffen sind. Auch hier enthält die enzelne Teilerstufe keine
zwei bistabilen Kippstufen, und über die bei deren Kopplung entstehenden Hrobleme ist nichts ausgesagt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Frequenzteiler anzugeben, der sich leicht integrieren läßt und der durch
hohe Ausbeute billiger ist als die bekannten Teiler. Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß zwischen
dem Kollektor und der Basis jedes der Hilfstransistoren
ein Kopplungswiderstand angebracht ist
Ein Ausführungsbeispie! der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert
Der in der Zeichnung dargestellte Frequenzteiler für hohe Frequenzen enthält eine erste bistabile Kippschal
tung I und eine zweite bistabile Kippschaltung II. Die
Kippschaltung 1 enthält zwei kreuzweise miteinander gekoppelte Transistoren Ti und T2. Die Kippschaltung II
enthält zwei kreuzweise miteinander gekoppelte Transistoren Tj und T+. Der gemeinsame Emitterkreis der
jo Transistoren Ti und T2 der ersten Kippschaltung I ist
über eine erste durch den Transistor Tj und den Widerstand Rs gebildete Stromquelle mit einem Punkt
— E konstanten Potentials verbunden. Der gemeinsame Emitterkreis der Transistoren Tj und TJ der zweiten
Kippschaltung II ist über eine zweite durch den Transistor TJ und den Widerstand R5 gebildete
Stromquelle mit einem Punkt— Fkonstanten Potentials
verbunden. Der Kollektor des Transistors Ti ist über die
Kollektor-Basis-Strecke des Hilfstrpnsistors Ts mit dem
Kollektor des Transistors Ά verbunden. Der Kollektor des Transistors Tj ist über die Kollektor-Basis-Strecke
des Hilfstransistors T^ mit dem Kollektor des Transistors Ti verbunden. Die Kollektoren der Transistoren Tj
und T} sind über die Widerstände Rj bzw. R4 mit einem
Punkt konstanten Potentials verbunden. Die Kollektoren der Transistoren Ti und T2 sind über die
Widerstände R\ bzw. R2 mit einem Punkt konstanten
Potentials verbunden. Die Emitter der Transistoren T5 und Tb sind über den Widerstand Rt, mit einem
ν/ Punkt — E konstanten Potentials verbunden. Zwischen
dem Kollektor und der Basis des Transistors T5 ist der
Widerstand Ri und zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors T6 ist der Widerstand Ra
angeordnet Das zu teilende Signal wird den Eingängen
A und A zugeführt, wobei die diesen beiden Eingängen
zugeführten Signale in bezug aufeinander invertiert sind.
Die Wirkungsweise des Frequenzteilers nach der Erfindung ist wie folgt: Der Teiler besteht tatsächlich
hfi aus zwei stromgesteuerten Kippschaltungen I und Il
Und zwei durch die Transistoren (Ts, T6) bzw. (T1, Te)
gebildeten Differenzverstärkern. Der durch die Transistoren T*s und Tf, gebildete Differenzverstärker wird für
die Kollektorsteuerung der ersten Kippschaltung I
M verwendet. Der durch die Transistoren Tj und T»
gebildete Differenzverstärker wird für die Emittersteuerung der zweiten Kippschaltung Il verwendet. Wenn die
Eingangsspannung am Eingang A hoch ist, fließt der
Strom /ι durch den Transistor Ti des unteren Differenzverstärkers
und erregt die Kippschaltung I- Die Kippschaltung I gelangt dadurch in den Meisterzustand
M\. Über die Kopplungswiderstände Rj und Rt wird die
Kippschaltung II in den Sklavenzustand Si geführt. Der
durch die Transistoren Ts und Tt gebildete Differenzverstärker
wird von der Kippschaltung Il derart gesteuert, daß er den Meisterzustand M\ der Kippschaltung
I abschwächt (Gegenkopplung). Dies erfolgt mittels des Stromes h, der die Wirkung des Stromes l\
durch eine Verkleinerung der Differenzspannung der Kippschaltung I teilweise ausgleicht
Wenn die Eingangsspannung am Eingang A von hoch auf niedrig geschaltet wird, geht die Kippschaltung Il
allmählich von dem Zustand Si in den Zustand M\ über,
während die Kippschaltung I von dem Zustand M\ in den Zustand 5b übergeht Der nächste Übergang der
Eingangsspannung von niedrig zu hoch bewirkt, daß die Kippschaltung I allmählich von dem Zustand So in den
Zustand Mo und zugleich mittels der Kopplungswiderstände Ri und Rt die Kippschaltung II von dem Zustand
M\ in den Zustand So geführt wird. Dies bedeutet, daß
bei jedem Übergang des Eingangssignals an A von hoch zu niedrig die Kippschaltung I umklappt und bei jedem
Übergang der genannten Eingangsspannung von niedrig zu hoch der Frequenzteiler seinen ursprünglichen
Zustand erreicht hat. Der Frequenzteiler teilt also durch zwei.
Zum Erreichen sehr hoher Frequenzen ist es
Zum Erreichen sehr hoher Frequenzen ist es
iü notwendig, die durch den Basiswiderstand der Transistoren
herbeigeführte Verzögerung des durch die Transistoren T% und Ti gebildeten Differenzverstärkers
teilweise auszugleichen. Dies erfolgt dadurch, daß die Phase der Eingangsspannung des Differenzverstärkers
Ii in bezug auf die Phasen der beiden Kippschaltungen I
und Il mittels einer Aufspaltung der Kopplungswiderstände Rj und Rg gedreht wird, wie mit den gestrichelten
Basislinien in der Figur angedeutet ist. Frequenzen von 1250 MHz können dann mit diesem Frequenzteiler
verarbeitet werden.
Claims (1)
1. Frequenzteiler für hohe Frequenzen mit einer ersten und einer zweiten bistabilen Kippschaltung,
die je zwei kreuzweise miteinander gekoppelte Transistoren enthalten, wobei der gemeinsame
Emitterkreis der Transistoren der ersten Kippschaltung über eine erste Stromquelle mit einem Punkt
konstanten Potentials verbunden ist, und wobei der gemeinsame Emitterkreis der Transistoren der
zweiten Kippschaltung über eine zweite Stromquelle mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden
ist, während die erste und die zweite Stromquelle mit gegenphasigen Taktsignalen gesteuert werden, wobei die Kollektoren der Transistoren der ersten
Kippschaltung je über die Kollektor-Basis-Strecke eines Hilfstransistors mit einem Kollektor der
Transistoren der zweiten Kippschaltung verbunden sind, und wobei der Emitter der Hilfstransistorcn
über ein sMrombestimmendes Element mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Kollektor und der Basis jedes der Hilfstransistoren ein Kopplungswiderstand angeordnet ist
Z Frequenzteiler nach Anspruch I1 dadurch
gekennzeichnet, daß die Basis-Elektroden der Hilfstransistoren an je einen Abgriff der genannten
Kopplungswiderstände angeschlossen sind.
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