DE2935541C2 - Elektronische Schaltanordnung - Google Patents
Elektronische SchaltanordnungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Schaltanordnung für Analogsignale, bei der der Schalter
von einem Feldeffekttransistor gebildet ist, dessen Torelektrode über ein Halbleiterelement hinweg angesteuert
ist und dessen Schaltstrecke auf Seiten der Quelloder der Senkeelektrode mit Bezugspotential in
Verbindung steht.
Schalter dieser Art sind beispielsweise durch die Literaturstelle »Proceedings of the IEEE«, Dezember
1966, Seiten 1572 bis 1575 bekannt. Sie zeichnen sich durch eine extrem niedrige Offsetspannung aus und
verfügen über eine hohe Isolation gegenüber dem Bezugspolential. Die Schaltgeschwindigkeit eines solchen
Feldeffekttransistors ist begrenzt durch die kapazitive Kopplung zwischen der Torelektrode und
der Schaltstrecke, weil die hier wirksame Streukapazität beim Übergang vom einen Schaltzustand in den
anderen über die hochohmige Ansteuerung umgeladen werden muß. Durch diese Streukapazität besteht auch
die Gefahr von Knackgeräuschen bei der Umschaltung. Dieser Sachverhalt ist bei Geräten und Einrichtungen
der Studiotechnik für die Aufnahme von Tonprogrammen, wo besonders hohe Anforderungen an die
einwandfreie und knackfreie Schaltfunktion solcher elektronischer Scha.ter gestellt werden muß, vielfach
gegeben. Mit Hilfe von in der Steuerzuleitung zum Feldeffekttransistor mit geeigneter Polung angeordneten
Dioden lassen sich die Schalteigenschaften zwar verbessern, doch genügen auch solche Schaltungen
nicht der gerade bei Studiogeräten geforderten hohen Freiheit hinsichtlich Knackgeräuschen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine elektronische Schaltanordnung der einleitend beschriebenen
Art eine weitere, mit einem geringeren technischen Aufwand verbundene Lösung anzugeben,
die die genannten hohen Anforderungen an die Schalteigenschaften hinsichtlich1 Knackfreiheit erfüllt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Halbleiterelement ein hinsichtlich seines
Basisanschlusses unbeschalteter Transistor ist, über
ίο dessen Emitter-Kollektorstrecke die Torelektrode des
Feldeffekttransistors mit einem hochohmigen Spannungsteiler verbunden ist, und daß der Spannungsteiler
mit der Betriebsspannung einseitig über einen Schalter in Verbindung steht, der in Abhängigkeit seiner
Schaltstellung den Sperr- oder Durchlaßzustand des Feldeffekttransistors bestimmt
Bei der Erfindung wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß sich die beim Umschalten auftretenden
Knackgeräusche dann mit Sicherheit vermeiden lassen, wenn über eine geeignete Ansteuerung des Feldeffekttransistors
dafür gesorgt ist, daß sich die erwähnte Streukapazität praktisch nicht aufladen kann. Dies wird
in außerordentlich einfacher und vorteilhafter Weise bei der Erfindung durch den hinsichtlich seines Basisan-Schlusses
freigeschalteten Transistor ermöglicht, weil hierbei dessen Emitter-Kollektorstrecke in erster
Näherung eine Diodenstrecke mit zwei gegeneinander gepolten Dioden darstellt Sofern die Schaltstrecke auf
Seiten eines Elektroanschlusses des Feldeffekttransistors hochohmig gegen Bezugspotential liegt, was
regelmäßig der Fall ist, läßt sich das Schalten des Feldeffekttransistors über den so geschalteten Transistor
hinweg praktisch stromlos durch Potentialverschiebung herbeiführen und damit eine Auf- bzw. Umladung
der Streukapazität zwischen der Torelektrode und der Schaltstrecke verhindern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors so
in Serie zur Torelektrode des Feldeffekttransistors geschaltet, daß eine Potentialänderung an der Torelektrode
in Richtung eines Durchschaltens des Feldeffekttransistors mit der Durchlaßrichtung der Emitterstrecke
des Transistors übereinstimmt. Die über den Transistor gesteuerte Potentialverschiebung der Torelektrode in
Abhängigkeit eines Öffnens und eines Schließens des Feldeffekttransistors ergibt bei dieser Polung der
Emitterstrecke die günstigen Eigenschaften. Grundsätzlich ist die Funktion der Schaltung aber auch
gewährleistet, wenn die Polung der Emitterstrecke entgegen der Richtung eines Durchschaltens des
Feldeffekttransistors vorgenommen wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung, bei der zusätzlich die Schaltgeschwindigkeit verbessert
wird, besteht darin, daß der Emitter-Kollektorstrecke des Transistors eine Diode parallel liegt, deren
Durchlaßrichtung entgegen der Durchlaßrichtung der Emitterstrecke des Transistors gepolt ist. Auf diese
Weise läßt sich nämlich die in einer Schaltstellung unvermeidbare Aufladung einer der beiden Sperr-Schichtkapazitäten
der Emitter-Kollektorstrecke des Transistors beim Umschalten schneller rückgängig
machen.
Anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele soll die Erfindung im folgenden
noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeutet Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer elektronischen
Schaltungsanordnung nach der Erfindung,
F i g. 2 das Ersatzschaltbild des Transistors nach
Fig. 1.
F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer elektronischen Schaltanordnung nach der Erfindung.
Wie F i g. 1 zeigt, ist die Schaltstrecke mit dem Feldeffekttransistor FET gebildet, der in Abhängigkeit
seiner Torelektrode G die Verbindung zwischen der Quellelektrode 5 und der Senkeelektro-de D durchlässig
schaltet oder sperrt In unterbrochener Linie ist angedeutet, daß die Schaltstrecke auf Seiten der
Senkeelektrode D über den Hochohmwiaerstand Rh gegen Be.iügspotential geschaltet ist Gleichfalls in
unterbrochener Linie ist die Streukapazität Cs zwischen der Quellelektrode 5 und der Torelektrode G in F i g. 1
eingezeichnet Die Torelektrode G ist über die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors Tr mit dem
Spannungsteiler aus den Widerständen R 1 und R 2, und zwar mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der
beiden Widerstände, verbunden. Hierbei ist der Widerstand R1
> R 2. Dem Widerstand R1 ist zusätzlich der Kondensator C parallel geschaltet, mit
dessen Hilfe ein weicheres Schalten des Feldeffekttransistors F£Terreicht wird. Der Spannungsteiler liegt auf
Seiten des Widerstandes Ri an der negativen Betriebsgleichspannung Ub und auf Seiten des Widerstandes
R2 über den Schalter an der positiven Betriebsgleichspannung Ub. Bei Schließen des Schalters
ändert sich die negative Betriebsgleichspannung am gemeinsamen Verbindungspunkt der beiden Widerstände
Λ 1 und R 2 in Richtung zu positiven Werten, wodurch der bei geöffnetem Schalter gesperrte
Feldeffekttransistor FET in den Durchlaßzustand übergeführt wird.
In F ι g. 2 ist das Ersatzschaltbnd des Transistors Tr
bei freigeschaltetem Basisanschluß dargestellt Es besteht aus einer Diodenstrecke mit zv/ei gegenpolig in
Serie geschalteten Dioden D \ und D 2. Bei Schließen
des Schalters 5 nach Fig. 1 verhindert die Diode D2
eine Aufladung der Streukapazität Cs, während die durch diesen Vorgang veränderten Spannungsverhältnisse
am Kollektoranschluß des Transistors über den Transistor hinweg in Form einer Potendalverschiebung
an der Torelektrode G wirksam wird. Bei öffnen des
Schalters S in der Schaltung nach F i g. 1 wird der ursprüngliche Schaltzustand des Feldeffekttransistois
wiederhergestellt Die hierbei sich aufladende Sperrkapazität der Diode Di verzögert beim Schließen des
Schalters das Ansprechen des Feldeffekttransistors. DiRse Verzögerung kann durch die in Fig.! ebenfalls
eingezeichnete, der Emitter-Kollektorstrecke des Transistors Tr parallel liegende Diode verhindert werden.
Durch die Polung der Diode D entgegen der Polung der Emitterstrecke des Transistors wird die genannte
Sperrschichtkapazität über diese Diode schnell umgeladen.
Die in F i g. 3 dargestellte weitere Ausführungsform einer elektronischen Schaltanordnung nach der Erfindung
unterscheidet sich von der Ausführungsform nach F i g. 1 lediglich durch die Verwendung dualer Transistorelemente.
Wie auch bereits angedeutet worden ist, kann der N-Feldeffekttransistor nach Fig. 1 einen P-Feldeffekttransistor
bzw. der P-Feldeffekttransistor nach F i g. 3 durch einen N-Feldeffekttransistor ersetzt sein.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Elektronische Schaltanordnung fur Analogsignale,
bei der der Schalter von einem Feldeffekttransistor gebildet ist, dessen Torelektrode über ein
Halbleiterelement hinweg angesteuert ist und dessen Schaltstrecke auf Seiten der Quell- oder der
Senkeelektrode mit Bezugspotential in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das
Halbleiterelement ein hinsichtlich seines Basisanschlusses unbeschalteter Transistor (Tr) ist, über
dessen Emitter-Kollektorstrecke die Torelektrode (G) des Feldeffekttransistors (FET) mit einem
hochohmigen Spannungsteiler (R 1, R 2) verbunden ist, und daß der Spannungsteiler mit der Betriebsspannung
(± Ub) einseitig über einen Schalter (S) in Verbindung steht, der in Abhängigkeit seiner
Schaltstehung den Sperr- oder Durchlaßzustand des Feldeffekttransistors bestimmt
2. Elektronische Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter-Kollektorstrecke
des Transistors (Tr) so in Serie zur Torelektrode (G) des Feldeffekttransistors (FET)
geschaltet ist, daß eine Potentialänderung an der Torelektrode in Richtung eines Durchschaltens des
Feldeffekttransistors mit der Durchlaßrichtung der Emitterstrecke des Transistors übereinstimmt.
3. Elektronische Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Emitter-Kollektorstrecke des Transistors (Tr) eine Diode (D) parallel liegt, deren Durchlaßrichtung
entgegen der Durchlaßrichtung der Emitterstrecke des Transistors gepolt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792935541 DE2935541C2 (de) | 1979-09-03 | 1979-09-03 | Elektronische Schaltanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792935541 DE2935541C2 (de) | 1979-09-03 | 1979-09-03 | Elektronische Schaltanordnung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2935541B1 DE2935541B1 (de) | 1980-12-04 |
DE2935541C2 true DE2935541C2 (de) | 1981-07-30 |
Family
ID=6079927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792935541 Expired DE2935541C2 (de) | 1979-09-03 | 1979-09-03 | Elektronische Schaltanordnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2935541C2 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4428008A (en) * | 1982-04-02 | 1984-01-24 | Ampex Corporation | Electronic switching circuit for use in magnetic head drives |
DE4116948C2 (de) * | 1991-05-24 | 2002-11-07 | Eckhard Mademann | Relaisschaltung |
-
1979
- 1979-09-03 DE DE19792935541 patent/DE2935541C2/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Proceedings of the IEEE, Dez. 1966, S. 1572-1575 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2935541B1 (de) | 1980-12-04 |
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