DE1050374B - Elektronischer Schalter unter Verwendung einer Doppelbasisdiode - Google Patents
Elektronischer Schalter unter Verwendung einer DoppelbasisdiodeInfo
- Publication number
- DE1050374B DE1050374B DENDAT1050374D DE1050374DA DE1050374B DE 1050374 B DE1050374 B DE 1050374B DE NDAT1050374 D DENDAT1050374 D DE NDAT1050374D DE 1050374D A DE1050374D A DE 1050374DA DE 1050374 B DE1050374 B DE 1050374B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- diode
- double base
- voltage
- current
- consumer
- 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
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 17
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 19
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 15
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 241000158147 Sator Species 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/72—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
DEUTSCHES
Ein elektronischer Schalter hat die Aufgabe, je nach seinem Schaltzustand ein elektrisches Signal
zwischen seinem Eingang und Ausgang durchzulassen, also gar nicht oder nur sehr gering zu
dämpfen, oder abzusperren, also sehr stark zu dämpfen. Er soll dabei nur mit elektronischen Mitteln arbeiten.
Die bekannteste Schaltung zur Verwirklichung eines derartigen Schalters enthält eine bistabile Kippschaltung
mit einem nachfolgenden Koinzidenzgatter. Die bistabile Kippschaltung wird von Impulsen umgeschaltet
und öffnet bzw. sperrt ihrerseits das Koinzidenzgatter, welches das Signal durchläßt bzw. absperrt.
Hier werden also zur Durchführung der beiden Funktionen des Umschaltens und der Signalbeeinflussung
mehrere Organe in der Schaltung benötigt, was ein Nachteil dieser Schaltung ist.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltung wird als wirksames Organ in der Schaltung eine sogenannte
Doppelbasisdiode benutzt, deren Aufbau und Wirkungsweise zunächst beschrieben wird.
Aus der Fig. 1 ist der Aufbau einer Doppelbasisdiode zu ersehen. Ein Stäbchen aus n-Germanium
trägt an den Enden zwei Elektroden, die Basisanschlüsse Bl und 52. Zwischen den Enden des
Stäbchens ist auf einer Seite eine linsenförmige p-Indium-Pille D einlegiert. Zwischen Pille und
Stäbchen besteht also ein p-n-Halbleiterübergang, welcher in bekannter Weise die Übergangsschicht
einer Diode darstellt, wobei im gegebenen Fall der Strom in Durchlaßrichtung von der Pille zum
Stäbchen fließt. Wenn daher das Potential der Pille positiver als das der angrenzenden η-Schicht ist,
fließt ein Durchlaßstrom, im umgekehrten Fall ein wesentlich kleinerer Sperrstrom.
In der Fig. 3 ist der Strom Id zwischen der Pille,
welche die Eingangselektrode D ist, und dem Basisanschluß Bl als Funktion einer von außen zwischen
dem Basisanschluß B1 und der Eingangselektrode D
angelegten Spannung Udb 1 in der Kurve mit der Bezeichnung ObIbI = 0 dargestellt. Es liegt hier
zwischen den Basisanschlüssen Bl und B 2 keine Spannungsquelle. Ist die Spannung Udb 1 negativ, so
befindet man sich im Sperrbereich der Kennlinie der betreffenden Diodenstrecke, und ist die Spannung
Udb 1 positiv, so befindet man sich im Durchlaßbereich
der Kennlinie. Die Grenze zwischen Durchlaß- und Sperrzustand liegt bei der Stelle Udbl = 0.
Nunmehr wird zusätzlich an den Basisanschluß B2
eine gegenüber dem Basisanschluß B1 positive Spannung + Ub angelegt. Diese positive Spannung fällt
längs des Stäbchens gegen 0 ab, so daß an der Stelle, wo sich die Pille befindet, eine bestimmte positive,
zwischen + Ub und 0 liegende Spannung vorhanden ist. Wenn jetzt die Eingangselektrode D negatives
Elektronischer Schalter
unter Verwendung einer Doppelbasisdiode
unter Verwendung einer Doppelbasisdiode
Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2
München 2, Wittelsbacherplatz 2
Dipl.-Phys. Hans-Joachim Harloff, München,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
Potential hat, befindet sich die Strecke D-Bl wieder im Sperrzustand. Wenn Udb 1 vergrößert wird und
den Wert 0 erreicht hat, liegt nun jedoch immer noch Sperrverhalten der Strecke vor, da in der Umgebung
der Pille das Stäbchen positive Spannung hat. Erst wenn Udb 1 die Größe der Spannung der Umgebung
der Pille erreicht hat, kann ein größerer Strom als der Sperrstrom fließen. In Fig. 3 hat die zugehörige
Kurve Id = f (Udbl) die Bezeichnung UbI = Ub. Bis zu der eben gekennzeichneten Stelle ist Id negativ
und klein. Wegen der räumlichen Ausdehnung der Pille D in Längsrichtung des Stäbchens hat jedoch
die Pillenumgebung nicht überall dieselbe Spannung. Der dem Basisanschluß Bl zugewendete Teil hat
niedrigeres Potential als der dem Basisanschluß B2 zugewendete Teil, da das Potential in der Richtung
von dem Basisanschluß 52 zum Basisanschluß Bl abfällt.
Sowie nun daher die Spannung Ud die Spannung in der Pillenumgebung etwas überschreitet, was zuerst
in dem dem Basisanschluß Bl zugewendeten Teil der Fall ist, ist dieser Teil des p-n-Überganges
in Durchlaßrichtung gepolt. In diesem Teil werden dann bekanntlich Defektelektronen
in die η-Schicht injiziert, welche durch das von der Spannung Ub erzeugte elektrische Feld zum Basisanschluß
51 hingezogen werden. Durch diese Erhöhung der Ladungsträgerdichte zwischen der Pille
und dem Basisanschluß 51 wird der Widerstand der Strecke D-Bl herabgesetzt. Dadurch verringert sich
der Anteil der zwischen den Basisanschlüssen liegenden Spannung Ub, der zwischen Eingangselektrode D
und Basisanschluß B1 liegt, was zur Folge hat, daß sich die Spannung in der Pillenumgebung erniedrigt
und der Teil des p-n-Uberganges, der in Durchlaßrichtung gepolt ist, sich vergrößert. Dies führt zu
einer Erhöhung der Trägerinjektion in dem zwischen
809 749/169
Pille und Basisanschluß Bl liegenden Gebiet der η-Schicht, und der Widerstand dieser Strecke wird
noch kleiner, was eine weitere Spannungsverschiebung mit folgender verstärkter Trägerinjektion zur Folge
hat. Obwohl von dem oben angegebenen Punkt ab die Spannung Udb 1 zwischen Eingangselektrode D und
Basisanschluß Bl nicht erhöht wurde, steigt der Durchlaßstrom steil an, was ein instabiles Verhalten
der Strecke bedeutet und sich in einem fallenden Teil der Kennlinie Id = f (Udbl) für Ub\h2=Ub
äußert. Im fallenden Bereich ist daher der Wechselstromwiderstand der Strecke D-Bl negativ. Er beginnt
dort, wo die Spannung Udbl das Potential der Pillenumgebung an einer Stelle überschreitet. Wenn
der ganze p-n-Übergang unter Spannung in Durchlaßrichtung liegt, hat die Strecke D-Bl die Eigenschaft
einer Diode, die in Durchlaßrichtung gepolt ist. Es liegen also drei Bereiche für die Strecke D-Bl vor:
Bereich mit Sperrzustand der Strecke, Id negativ und klein, hoher Widerstand,
Bereich mit zum Teil Sperrzustand und zum Teil Durchlaßzustand, negativer Wechselstromwiderstand,
Bereich mit Durchlaßzustand, Id positiv und groß, niedriger Widerstand.
Die Eigenschaft der Doppelbasisdiode, unter geeigneten Betriebsbedingungen in ihrer Kennlinie einen
fallenden Teil zu besitzen, hat man nun bekanntlich zum Aufbau von Kippschaltungen benutzt.
Dazu wird gemäß Fig. 2 die Eingangselektrode über einen Widerstand R an eine Spannungsquelle
mit der gegenüber dem Basisanschluß 51 positiven Spannung +Ud und der Basisanschluß B2 an eine
Quelle mit größerer positiver Spannung + Ub angeschlossen. Um den sich einstellenden Betriebszustand
zu ermitteln, zeichnet man in bekannter Weise die Widerstandsgerade für den Widerstand R in das vorher
beschriebene Diagramm Id =/" (Udbl) ein. Die
Widerstandsgerade schneidet dabei die Spannungsachse bei der Stelle Udb = Ud. Je nach der Wahl von
Ud und des Widerstandes R können zwischen der Widerstandsgeraden und der Kennlinie für die
Strecke D-Bl ein, zwei oder drei Schnittpunkte auftreten. Für den vorliegenden Zweck interessiert der
Fall, daß drei Schnittpunkte vorhanden sind. Es sind dies die Punkte 5*1, S2 und S3. Sie entsprechen in
bekannter Weise verschiedenen möglichen Betriebszuständen
der Schaltung, die stabil oder unstabil sein können.
Beim gezeichneten Schnittpunkt Sl wird die Strecke D-B1 in Sperriichtung beansprucht. Sie hat gemäß
dem Verlauf der Kennlinie einen hohen Gleichstromwiderstand und einen hohen positiven Wechselstromwiderstand.
Beim Schnittpunkt S3 wird die Strecke in Durchlaßrichtung beansprucht. Sie hat
hier gemäß ihrer Kennlinie einen niedrigen Gleichstromwiderstand und einen niedrigen positiven
Wechselstromwiderstand. Diebeiden SchnittpunkteSl
und S3 sind stabil, denn bei einer kleinen, vorübergehenden Schwankung des Stromes Id verändert sich
bekanntlich der Spannungsabfall an den Widerständen des Stromkreises gegensinnig, so daß sich
der vorherige Zustand wieder einstellt. Im Schnittpunkt 5"2 befindet sich die Strecke D-Bl zum Teil im
Durchlaß- und zum Teil im Sperrzustand. Der Gleichstromwiderstand hat einen mittleren Wert, ebenso der
Wechselstromwiderstand, der alier überdies negativ ist. Es hatte sich für diesen Teil der Kennlinie ergeben,
daß eine Erhöhung des Injektionsstromes Vorgänge zur Folge hat, die seine weitere Erhöhung
bewirken. Bei einer kleinen, vorübergehenden Erhöhung der Spannung Ud, welche eine Zunahme des
Injektionsstromes bewirkt, wird hier der frühere Zustand nicht wiederhergestellt, statt dessen nimmt der
Injektionsstrom, der gleich dem Strom Id ist, so lange zu, bis der stabile Schnittpunkt 6*3 erreicht wird.
Entsprechend würde sich nach einer hinreichend lang dauernden Unterbrechung des Injektionsstromes der
ίο Schnittpunkt Sl als Betriebspunkt einstellen. Der
Schnittpunkt 5*2 ist also unstabil und bleibt nicht erhalten. Welcher der beiden SchnittpunkteS1 und S3
bei den gegebenen Betriebsverhältnissen sich einstellt, hängt davon ab, ob die zugehörige Größe der Spannung
Ud von größeren oder kleineren Werten ausgehend eingestellt wird. Kommt man zu dieser Größe
von kleineren Werten aus, so stellt sich der Arbeitspunkt 5*1 im Sperrbereich ein. Kommt man von hinreichend
großen Werten aus, so stellt sich der Arbeitspunkt S3 ein.
Es ist nun bereits ein elektronischer Schalter bekannt, bei dem die vorstehend erläuterten Kippeigenschaften
der Doppelbasisdiode ausgenutzt werden. Bei diesem elektronischen Schalter fließt ein durch die
Doppelbasisdiode zu schaltender Gleichstrom über einen Vorwiderstand und eine Diodenstrecke der
Doppelbasisdiode nach Masse. Er stellt zugleich den Defektelektronen injizierenden Strom für diese
Diodenstrecke dar. Die Größe dieses Gleichstromes ist weitgehend durch die Betriebsdaten der verwendeten
Doppelbasisdiode festgelegt und darf daher während des Durchlaßzustandes der Doppelbasisdiode
nur geringfügig schwanken, da andernfalls eine unzulässige Verlagerung des Arbeitspunktes bei der
Doppelbasisdiode eintreten würde. Der Vorwiderstand stellt nun zugleich den Verbraucherwiderstand im
geschalteten Stromkreis dar. Um die Doppelbasisdiode in den Durchlaßzustand zu bringen, wird der
Eingangselektrode ein positiver Einschaltimpuls zugeführt. Dieser Impuls arbeitet dabei zugleich auf den
Widerstand und verringert während seines Auftretens die an diesem liegende Spannungsdifferenz
und damit den durchfließenden Strom und ruft daher einen Störimpuls im Verbraucherwiderstand hervor.
Die Umstände, daß im Durchlaßzustand der Doppelbasisdiode der Strom im geschalteten Stromkreis
nahezu konstant sein muß und daß durch den Einschaltimpuls ein Störimpuls im Verbraucherwiderstand
erzeugt wird, sind die allgemeine Anwendbarkeit dieses elektronischen Schalters einschränkende
Umstände und daher sehr nachteilig.
Die Erfindung zeigt nun einen Weg, wie man diese Nachteile vermeiden kann. Hier nimmt man bei Verwendung
von Wechselstrom als zu schaltender Strom und einer durch Kondensatoren abgeblockten Einfügung
der einen Doppelbasisdiodenstrecke in den geschalteten Stromkreis, wobei der Verbraucher über
den betreffenden Basisanschluß gespeist wird, eine derartige Trennung zwischen dem geschalteten Stromkreis
und den Betriebsstromkreisen für die Doppelbasisdiode vor, daß der Arbeitspunkt der Doppelbasisdiode
unabhängig vom Strom im Verbraucherwiderstand ist und daß der Schaltimpuls zur Einstellung des Durchlaßzustandes der Doppelbasisdiode
nicht den Verbrauchet für den geschalteten Wechselstrom beeinflußt.
Beim Erfindungsgegenstand handelt es sich also
um einen elektronischen Schalter unter Verwendung einer in den zu schaltenden Verbraucherstrornkreis
mit einer Diodenstrecke eingeschleiften, mit einer Ein-
5 6
gangselektrode und zwei Basisanschlüssen versehenen größer, so daß der größte Teil der Spannungsdifferenz
Doppelbasisdiode, welche durch Schaltimpulse in ihre an der Doppelbasisdiode DBD liegt. Die Spannung
beiden Kipplagen gebracht wird. Der erfindungs- — Uv ist so gewählt, daß in diesem Fall die Diode Dl
gemäße elektronische Schalter ist dadurch gekenn- eine negative Vorspannung erhält und sich im Durchzeichnet,
daß, um den Arbeitspunkt der Doppelbasis- 5 laßzustand befindet. Zusammengefaßt ergibt sich, daß
diode unabhängig vom Strom im Verbraucherwider- infolge der gewählten Schaltung die Diode Dl sich
stand zu machen und um zu verhindern, daß der im jeweils entgegengesetzten Zustand als die Strecke
Schaltimpuls zur Herstellung des Durchlaßzustandes D-B \ der Doppelbasisdiode DBD befindet,
der Doppelbasisdiode den Verbraucher für den ge^ Diese Eigenschaft der Schaltung wird dazu ausgeschalteten Strom beeinflußt, eine Trennung zwischen io nutzt, um den Unterschied zwischen Sperrdämpfung dem geschalteten Stromkreis und den ßetriebsstrom- und Durchlaßdämpfung des durch sie gebildeten elekkreisen für die Doppelbasisdiode vorgenommen ist, tronischen Schalters zu vergrößern. Die Signalindem bei Verwendung von Wechselstrom als zu wechselspannung wird der Eingangselektrode D der schaltender Strom in dessen Stromkreis die Doppel- Doppelbasisdiode DBD zugeführt und teilt sich basisdiodenstrecke über Kondensatoren abgeblockt 15 zwischen dem Widerstand der Strecke D-B1 und dem eingefügt ist, wobei der Verbraucher über den be- Widerstand der Parallelschaltung aus der Diode Dl treffenden Basisanschluß der Doppelbasisdiode ge- und dem Widerstand R2, welche mit einem Pol speist wird und indem folgende schalttechnische Maß- wechselstrommäßig an Masse liegt, auf. Die durch nahmen getroffen sind: den elektronischen Schalter beeinflußte Signalwechsel-
der Doppelbasisdiode den Verbraucher für den ge^ Diese Eigenschaft der Schaltung wird dazu ausgeschalteten Strom beeinflußt, eine Trennung zwischen io nutzt, um den Unterschied zwischen Sperrdämpfung dem geschalteten Stromkreis und den ßetriebsstrom- und Durchlaßdämpfung des durch sie gebildeten elekkreisen für die Doppelbasisdiode vorgenommen ist, tronischen Schalters zu vergrößern. Die Signalindem bei Verwendung von Wechselstrom als zu wechselspannung wird der Eingangselektrode D der schaltender Strom in dessen Stromkreis die Doppel- Doppelbasisdiode DBD zugeführt und teilt sich basisdiodenstrecke über Kondensatoren abgeblockt 15 zwischen dem Widerstand der Strecke D-B1 und dem eingefügt ist, wobei der Verbraucher über den be- Widerstand der Parallelschaltung aus der Diode Dl treffenden Basisanschluß der Doppelbasisdiode ge- und dem Widerstand R2, welche mit einem Pol speist wird und indem folgende schalttechnische Maß- wechselstrommäßig an Masse liegt, auf. Die durch nahmen getroffen sind: den elektronischen Schalter beeinflußte Signalwechsel-
a) daß die Betriebsgleichspannung für die Eingangs- ao spannung wird an den beiden Polen der Diode Dl
elektrode an einem Spannungsteiler, bestehend uber den Kondensator C 3 abgenommen. Im Sperraus
einem Widerstand und der Reihenschaltung zustand des Schalters ist nun die Strecke Z?-5 lhocheines
Richtleiters im Durchlaßzustand und eines ohmig und die Diode D1 niederohmig, so daß die abweiteren
Widerstandes, abgegriffen wird und daß gegriffene Spannung sehr klein ist. Im Durchlaßein
positiver Einschaltimpuls zwischen der a5 zustand ist die Strecke D-Bl niederohmig und die
Reihenschaltung über einen Kondensator züge- Dl°deLD1 hochohm;g>
so daß f1 ihr praktisch die
führt wird volle Emgangssignalspannung abgegriffen wird.
b) daß parallel zum Widerstand der Reihenschaltung _,. W^e bereits beschrieben wird die Spannung für
ein Richtleiter liegt, der so gepolt ist, daß er die Eingangselektrode D der Doppelbasisdiode an
durch den Einschaltimpuls in Sperrichtung bean- 3° e'nem Spannungsteiler abgegriffen. Die in diesem
snrucht wird Spannungsteiler hegende Diode D2 befindet sich im
c) daß ein negativer Ausschaltimpuls der Eingangs- Ruhezustand der Schaltung wegen ihrer entsprechend
elektrode über die Reihenschaltung eines Rieht- ff^?1^ P?Ä lm Durchlaßzustand Zwischen
leiters in Durchlaßrichtung und eines Konden- Dlode D2 r und Widerstand l?3 ist nun noch der Konsators
zugeführt wird, wobei am Verbindungs- 35 densator Cl angeschlossen. Wenn uber den Kondenpunkt
zwischen Richtleiter und Kondensator ein sator,C X ein genügend großer positiver Spannungs-Widerstand
gegen Masse liegt. 'mP?Js ^geführt wird, so wird die Diode Dl bei
Erhöhung des Potentials an dem am Kondensator an-
Die Fig. 4 zeigt eine derartige Schaltung, welche geschlossenen Pol vorübergehend in den Sperrzustand
außerdem noch mehrere wesentliche Vervollkomm- 40 versetzt und hat dabei einen relativ hohen Widernungen
enthält. In dieser Schaltung wird die Doppel- stand. Während dieser Zeit ändert sich die Aufteilung
basisdiodeDÄD benutzt. Ihr Betriebszustand wird zu- der Spannungsdifferenz zwischen den Anschlußnächst
bestimmt durch die an dem Basisanschluß B 2 punkten +Ud und -Uv am Spannungsteiler derart,
liegende Spannung + Ub und durch die von der Ein- daß an der Eingangselektrode D der Doppelbasisgangselektrode
D am Spannungsteiler, bestehend aus 45 diode vorübergehend ebenfalls eine höhere Spannung
dem Widerstand Rl, der Diode D2 und dem Wider- liegt. Infolgedessen wird die eingangs beschriebene
stand R3, zwischen dem Widerstand Rl und der Defektelektroneninjektion in der Strecke D-Bl beDiode
D 2 abgegriffene positive Spannung, wobei der wirkt, welche diese Strecke in den Durchlaßzustand
Spannungsteiler durch die positive Spannung + Ud versetzt, und damit stellt sich der dazugehörige
und die weniger positive Spannung + Uh gespeist 50 Arbeitspunkt 6*3 ein. Der positive Impuls hat also als
wird. Zwischen Basisanschluß Bl und Masse liegt Einschaltimpuls für den elektronischen Schalter genoch
eine Diode Dl, welche so gepolt ist, daß sie wirkt. Da während der Dauer des Einschaltimpulses
durch den Strom, der die Strecke D-Bl in Durchlaß- die Diode D2 sich im Sperrzustand befindet, verhinrichtung
durchfließt, in Sperrichtung beansprucht dert diese, daß er sich an der Eingangselektrode D der
wird. Am Verbindungspunkt zwischen Diode Dl und 55 Doppelbasiselektrode auswirkt und damit auch am
Basisanschluß B1 ist noch ein Widerstand R2 ange- Ausgang des elektronischen Schalters,
schlossen, der zu einer negativen Vorspannungs- Parallel zum Widerstand i?3 ist die Diode D3 gequelle — Uv führt. schaltet. Im Ruhezustand der Schaltung wird die Wenn sich die Strecke D-Bl im Durchlaßzustand Teilung der Spannung zwischen den Punkten + Ub befindet, ist auch die Strecke B2-B1 der Doppelbasis- 60 und +Uh durch die Spannungsteiler R1-D2-R3 diode wesentlich niederohmiger als in dem Fall, wo durch die zusätzliche Diode D 3 nicht beeinflußt, da sich die Strecke D-Bl im Sperrzustand befindet. Da- diese sich dann im Sperrzustand befindet. Bei der Zuher teilt sich die zwischen den Anschlußpunkten + Ub führung eines positiven Impulses wird der Konden- und — Uv liegende Spannung bei passender Bemes- sator C1, wenn der Impuls genügend lange andauert, sung von Widerstand R 2 in diesem Fall so auf, daß 65 aufgeladen. Nach dem Ende des Impulses fließt ein an dem Basisanschluß Bl positive Spannung gegen Eiitladestrom des Kondensators, der die umgekehrte Masse vorhanden ist, wodurch die Diode Dl im Richtung als der Ladestrom hat. Die Diode D 3 ist Sperrzustand befindet und daher hochohmig ist. Im nun so gepolt, daß sie durch den Entladestrom in anderen Fall dagegen ist der Widerstand zwischen Durchlaßrichtung durchflossen wird und daher einen den Basisanschlüssen der Doppelbasisdiode wesentlich 70 niedrigen Widerstand hat. Daher kann an ihr
schlossen, der zu einer negativen Vorspannungs- Parallel zum Widerstand i?3 ist die Diode D3 gequelle — Uv führt. schaltet. Im Ruhezustand der Schaltung wird die Wenn sich die Strecke D-Bl im Durchlaßzustand Teilung der Spannung zwischen den Punkten + Ub befindet, ist auch die Strecke B2-B1 der Doppelbasis- 60 und +Uh durch die Spannungsteiler R1-D2-R3 diode wesentlich niederohmiger als in dem Fall, wo durch die zusätzliche Diode D 3 nicht beeinflußt, da sich die Strecke D-Bl im Sperrzustand befindet. Da- diese sich dann im Sperrzustand befindet. Bei der Zuher teilt sich die zwischen den Anschlußpunkten + Ub führung eines positiven Impulses wird der Konden- und — Uv liegende Spannung bei passender Bemes- sator C1, wenn der Impuls genügend lange andauert, sung von Widerstand R 2 in diesem Fall so auf, daß 65 aufgeladen. Nach dem Ende des Impulses fließt ein an dem Basisanschluß Bl positive Spannung gegen Eiitladestrom des Kondensators, der die umgekehrte Masse vorhanden ist, wodurch die Diode Dl im Richtung als der Ladestrom hat. Die Diode D 3 ist Sperrzustand befindet und daher hochohmig ist. Im nun so gepolt, daß sie durch den Entladestrom in anderen Fall dagegen ist der Widerstand zwischen Durchlaßrichtung durchflossen wird und daher einen den Basisanschlüssen der Doppelbasisdiode wesentlich 70 niedrigen Widerstand hat. Daher kann an ihr
während der Entladung nur ein kleiner Spannungsabfall auftreten. Der mit der Entladung des Kondensators
verbundene negative Spannungsimpuls hat also nur eine kleine Amplitude und kann daher eine
erneute Änderung des Arbeitspunktes der Doppelbasisdiode nicht bewirken.
Um den elektronischen Schalter in den Ausschaltzustand zu bringen, also den Kennlinienpunkt 5*1 einzustellen,
wird über die Diode D 4 dem Kondensator C 2 ein negativer Impuls zugeführt, welcher eine vor- to
übergehende Absenkung des Potentials der Eingangselektrode bewirkt und dadurch die Schaltung in die
zum Kennlinienpunkt Sl gehörende Betriebslage bringt.
Die Diode D 4 ist so gepolt, daß sie dabei vom Ladestrom des Kondensators C 2 in Durchlaßrichtung
durchflossen wird, weshalb an ihr kein schädlicher Spannungsabfall auftritt. Bei der Entladung dagegen,
die am Impulsende stattfindet, setzt die Diode D 4 dem in umgekehrter Richtung fließenden Entladestrom
ihren Sperrwiderstand entgegen, so daß der mit der Entladung verknüpfte Spannungsstoß zum größten
Teil an der Diode abfällt. Die Vorderflanke des Umschaltimpulses Ua wirkt sich daher zur Verlagerung
des Eingangselektrodenpotential mit voller Steilheit aus, während die Steilheit der Rückflanke stark vermindert
wird, daß die Rückflanke des Ausschaltimpulses, bei der die Spannung ansteigt, den Schalter
sogleich wieder einschaltet.
Die zu übertragende Signalwechselspannung kann über die Klemmen UsI des Übertragers T oder über
die Klemme Us2 des Kondensators C4 zugeführt
werden. Maßgebend für die Auswahl der Zuführung ist der Innenwiderstand der Signalwechselspannungsquelle.
Der Innenwiderstand ist mittels des Kondensators C 4 wechselstrommäßig an die Eingangselektrode D angeschlossen. Er bildet daher einen
Nebenschluß zur Doppelbasisdiodenstrecke D-Bl und vergrößert daher die Belastung der Ein- und Ausschaltspannungsquellen,
die bei Ue und Ua angeschlossen sind. Er verringert daher die an der Eingangselektrode
D wirksame Schaltspannung um so mehr, je niederohmiger er ist. Es kann also nur bei
hochohmigem Innenwiderstand die Signalwechselspannung über den Kondensator C 4 zugeführt werden.
Bei kleinem Innenwiderstand wird man aber zweckmäßig die Zuführung über den Übertrager T
wählen. Mit Hilfe des Übertragers T kann eine Transformierung des Innenwiderstandes durch passendes
Windungszahlverhältnis vorgenommen werden. Außerdem wirkt der Arbeitswiderstand Rl als Vorwiderstand
für den transformierten Innenwiderstand.
Claims (2)
1. Elektronischer Schalter unter Verwendung einer in den zu schaltenden Verbraucherstromkreis
mit einer Diodenstrecke eingeschleiften, mit einer Eingangselektrode und zwei Basisanschlüssen
55 versehenen Doppelbasisdiode, welche durch Schaltimpulse in ihre beiden Kipplagen gebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, daß, um den Arbeitspunkt der Doppelbasisdiode (DBD) unabhängig vom
Strom im Verbraucherwiderstand zu machen und um zu verhindern, daß der Schaltimpuls zur Herstellung
des Durchlaßzustandes der Doppelbasisdiode (DBD) den Verbraucher für den geschalteten
Strom beeinflußt, eine Trennung zwischen dem geschalteten Stromkreis und den Betriebsstro'tnkreisen
für die Doppelbasisdiode vorgenommen ist, indem bei Verwendung von Wechselstrom als
zu schaltender Strom in dessen Stromkreis die Doppelbasisdiodenstrecke (D-Bl) über Kondensatoren
(C 3, C4) abgeblockt eingefügt ist, wobei
der Verbraucher über den betreffenden Basisanschluß (Bl) der Doppelbasisdiode (DBD) gespeist
wird und indem folgende schalttechnische Maßnahmen getroffen sind:
a) daß die Betriebsgleichspannung für die Eingangselektrode (D) an einem Spannungsteiler,
bestehend aus einem Widerstand (R 1) und der Reihenschaltung eines Richtleiters (D2) im
Durchlaßzustand und eines weiteren Widerstandes (R1S), abgegriffen wird und daß ein
positiver Einschaltimpuls zwischen der Reihenschaltung über einen Kondensator (Cl) zugeführt
wird,
b) daß parallel zum Widerstand (R2>) der Reihenschaltung
ein Richtleiter (D 3) liegt, der so gepolt ist, daß er durch den Einschaltimpuls
in Sperrichtung beansprucht wird,
c) daß ein negativer Ausschaltimpuls der Eingangselektrode (D) über die Reihenschaltung
eines Richtleiters (.04) in Durchlaßrichtung und eines Kondensators (C2) zugeführt wird,
wobei am Verbindungspunkt zwischen Richtleiter und Kondensator ein Widerstand (A4)
gegen Masse liegt.
2. Elektronischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der
Schaltwirkung der Einrichtung ein Richtleiter (Dl) verwendet wird, der als veränderlicher
Nebenschluß zum Verbraucher an den den Verbraucher speisenden Basisanschluß (51) der
Doppelbasisdiode (DBD) angeschlossen ist und der derartig gepolt ist, daß er durch den Durchlaßstrom
der Diodenstrecke (D-Bl) der Doppelbasisdiode (DBD) in Sperrichtung beansprucht
wird, und der (Dl) über einen Widerstand (R2)
eine negative Vorspannung (-Uv) in der Größe erhält, daß er sich jeweils im entgegengesetzten
Zustand als die Diodenstrecke (D-Sl) der Doppelbasisdiode
(DBD) befindet.
In Betracht gezogene Druckschriften: »Handbook of Semiconductor Electronics«, 1956,.
Kapitel 16-1 a.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
«09 749/Ϊ69 2.59
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1050374B true DE1050374B (de) | 1959-02-12 |
Family
ID=590796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DENDAT1050374D Pending DE1050374B (de) | Elektronischer Schalter unter Verwendung einer Doppelbasisdiode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1050374B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1132969B (de) * | 1958-01-15 | 1962-07-12 | Siemens Ag | Anwendung einer Doppelbasisdiode nach Patentanmeldung S56583 ó°c/21g zum Ein- und Ausschalten eines ueber einen Verbraucherwiderstand fliessenden Betriebsstromes |
-
0
- DE DENDAT1050374D patent/DE1050374B/de active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1132969B (de) * | 1958-01-15 | 1962-07-12 | Siemens Ag | Anwendung einer Doppelbasisdiode nach Patentanmeldung S56583 ó°c/21g zum Ein- und Ausschalten eines ueber einen Verbraucherwiderstand fliessenden Betriebsstromes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0272514B1 (de) | Schaltungsanordnung zur Einschaltstrombegrenzung und zum Überspannungsschutz bei getakteten Stromversorgungsgeräten | |
| DE3934577A1 (de) | Stromversorgungseinrichtung mit einschaltstrombegrenzungsschaltung | |
| DE3237141C1 (de) | Steuervorrichtung für einen Schalttransistor | |
| DE2058631C3 (de) | Vertikalablenkschaltung | |
| DE3111757A1 (de) | Steuerschaltung fuer einen vollsteuergate-thyristor | |
| DE2719001C3 (de) | Ablenkschaltung für einen Fernsehempfänger | |
| DE3101848A1 (de) | "schalt-leistungsversorgung fuer durchdringungsphosphor-kathodenstrahlbildroehren" | |
| DE3442764A1 (de) | Schalteinrichtung zum schnellen schalten elektromagnetischer verbraucher | |
| EP0524425B1 (de) | Schaltungsanordnung zur Einschaltstrombegrenzung und zum Überspannungsschutz bei getakteten Stromversorgungsgeräten | |
| DE2431487C2 (de) | Triggerschaltung | |
| DE1050374B (de) | Elektronischer Schalter unter Verwendung einer Doppelbasisdiode | |
| DE2558299C3 (de) | Integrationsschaltung | |
| DE2260011C3 (de) | ||
| EP0070032A2 (de) | Ansteuerschaltung für wenigstens eine lichtemittierende Diode | |
| DE2930216C2 (de) | ||
| DE3536447C2 (de) | Kurzschluß- und überlastfeste Transistorausgangsstufe | |
| AT332915B (de) | Schaltungsanordnung fur die umsteuerung einer last | |
| DE4014888A1 (de) | Gleichstromumrichter mit strombegrenzung | |
| DE2237764B2 (de) | Schaltung zum bevorrechtigten Inbetriebsetzen einer Stufe einer elektronischen Folgeschaltung mit Halteschaltung | |
| DE3322896A1 (de) | Schaltungsanordnung zur potentialfreien erfassung von binaeren elektrischen signalen | |
| DE1924826A1 (de) | Steuerschaltung | |
| DE3111659A1 (de) | Annaeherungsschalter mit umschalterausgang | |
| DE1941134A1 (de) | Generator fuer Saegezahnspannung | |
| DE2202749A1 (de) | Sperrschaltung fuer Stoersignale | |
| DE1762547C3 (de) | Elektronischer Schalter für Zeitmultiplex-Nachrichtensysteme, insbesondere für Vermittlungsstellen |