DE1035695B - Kippschaltungsanordnung zur Erzeugung von Impulsen mit sehr steil ansteigenden Vorderflanken - Google Patents
Kippschaltungsanordnung zur Erzeugung von Impulsen mit sehr steil ansteigenden VorderflankenInfo
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- DE1035695B DE1035695B DEN12393A DEN0012393A DE1035695B DE 1035695 B DE1035695 B DE 1035695B DE N12393 A DEN12393 A DE N12393A DE N0012393 A DEN0012393 A DE N0012393A DE 1035695 B DE1035695 B DE 1035695B
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- 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
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- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/335—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of semiconductor devices with more than two electrodes and exhibiting avalanche effect
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kippschaltungsanordnung zur Erzeugung von Impulsen mit sehr steil
ansteigenden Vorderflanken mittels eines Grenzschichttransistors mit Emitter-, Basis- und Kollektorelektroden,
welche Kippschaltung monostabil, bistabil oder astabil 5 sein kann.
Aus Untersuchungen an Grenzschichttransistoren ergibt es sich, daß deren Kollektorstrom-Kollektorspannungskennlinien
unter bestimmten Bedingungen Spannungsumkehrpunkte aufweisen, bei denen der Kollektorstrom
schnell zunehmen kann. Diese Erscheinung wird in der Kollektorstrom-Kollektorspannungs-(IC-Fc)-Kennlinie
nach Fig. 1 der Zeichnung zum Ausdruck gebracht.
Von diesen Spannungen bezeichnet Vz die bekannte Kollektor-Basis-Umkehrspannung, bei welcher der bei
ausgeschaltetem Emitter (J e = 0) zwischen den Kollektor-
und Basiselektroden fließende Strom schnell zunimmt. Diese Spannung wurde längere Zeit als »Zener«-Spannung
bezeichnet und die Umkehrung der Kennlinie dem sogenannten »Zener<?-Effekt zugeschrieben.
Die Umkehrspannung Vb ist die sogenannte »Lawinen*-
Spannung. Sowohl für Vz als auch für Vb ist der Emitterstrom
gleich Null. (L e = 0). Die F^-Kennlinie ergibt sich
dadurch, daß jedes Elektron oder jedes Loch, das in das Erschöpfungsgebiet zwischen der Basis und dem Kollektor
hineindringt durch das in diesem Gebiet wirksame elektrische Feld beschleunigt wird, eventuell gegen einen Kern
stößt und ein aus einem Elektron und einem Loch bestehendes Paar erzeugen kann, welche Paare ebenfalls
beschleunigt werden und weitere aus Elektronen und Löchern bestehende Paare erzeugen können. Auf diese
Weise tritt eine Vervielfachung der Ladungsträger um einen
Kippschaltungsanordnung
zur Erzeugung von Impulsen mit sehr
steil ansteigenden Vorderflanken
Anmelder:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)
Eindhoven (Niederlande)
Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 27. Juni und 5. Juli 1955
Großbritannien vom 27. Juni und 5. Juli 1955
Eric Wolfendale,
Smallfield, Horley, Surrey (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
Wenn α dem Wert 1 nahekommt, nähert sich
α =
1—α
Faktor M — —
lmi
dem Werte Unendlich, wie im Diagramm der Fig. 2 der Zeichnung angegeben. Da bekanntlich I0 gleich
(cc' + 1) /co ist, nähert sich I0 gemeinsam mit α' dem
Werte Unendlich, und die Umkehrspannung Vx tritt auf,
wenn α den Wert 1 erreicht.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen Grenzschichttransistor im Gebiet zwischen den Vx- und Vb- oder
Fz-Kennlinien zu verwenden, wo infolge der Vervielfachung
der Ladungsträger in der Erschöpfungszone die
auf, wobei Fc die wirkliche Kollektorspannung und η 4° Stromverstärkung α des Transistors den Wert 1 übereine
Konstante bezeichnen, die z. B. im Falle eines schreitet und der Transistor, aus diesem Standpunkt bepnp-Grenzschichttransistors
und bei der üblichen Strom- trachtet, sich ähnlich wie ein Spitzenkontakttransistor
dichte etwa gleich 3 ist. verhält. Wenn man unter diesen Bedingungen eine Impe-
In jedem Transistor hat entweder Vz oder Vb den danz ausreichenden Wertes zwischen der Basis und dem
niedrigeren Wert, je nach dem Widerstand des Basis- 45 Emitter eines Grenzschichttransistors schaltet und eine
materials. Daher tritt in der Praxis nur die Umkehr- Vorspannung gleich Vb oder Vz in der Sperrichtung
spannung mit dem niedrigeren Werte auf, während die zwischen dem Kollektor und dem Emitter über eine
Stromvervielfachung um den Faktor M in allen Fällen Belastungsimpedanz anlegt, erzeugt der infolge dieser
auftritt. Spannung entstandene Basisstrom eine Vorwärtsvor-
Eine dritte Umkehrspannung Vx tritt bei geöffnetem 50 spannung über der Basis-Emitterimpedanz, welche
Basiskreis (Basisstrom Ib = 0) auf, weil der Emitterstrom
im Erschöpfungsgebiet um den Faktor M vervielfacht wird, so daß α mit zunehmender Kollektorspannung
zunimmt.
Spannung eine etwaige, ursprüngliche Rückwärtsvorspannung schließlich überwindet, so daß ein Emitterstrom
zu fließen anfängt. Da der Emitter-Kollektor-StromT Multiplikationsfaktor α im betreffenden Gebiet 1. übeiy
»09 580/219
3 4
schreitet unddadieBasis-Emitter-Impedanzinfolgedessen Es hat sich ergeben, daß die Zunahme des Kollektoreine
regenerative Wirkung hat, nimmt dieser Emitter- stroms längs der Vp- und FjF-Kennlinien sich bedeutend
strom zu, bis die Kollektor-Emitter-Spannung auf den schneller vollzieht als längs irgendeiner bekannten Um-Wert
der Umkehrspannung Vx des Transistors gesunken kehrkennlinie und daß das zwischen der Kollektor- und
ist, wobei α wieder kleiner als 1 oder gleich 1 wird. 5 der Basiselektrode vorherrschende Feld den Kollektor-
Bei dynamischer Wirkung kann infolge Anhäufung von strom nicht mehr beeinflußt, sobald die Spannung VP erLadungsträgern
im Transistor ein größerer Spannungs- reicht wird und der Kollektorstrom schroff anzusteigen
abfall über der im Kollektorkreis eingeschalteten Belastung anfängt, wobei der Kollektorstrom und die Kollektorerzielt
werden; dies läßt sich mittels eines Kondensators spannung des Transistors sich praktisch auf eine Weise
durchführen, der zwischen dem Kollektor und dem Emitter i° ändern, die sich mit der Änderung des Anodenstroms und
des Transistors angebracht ist. Man braucht jedoch einen der Anodenspannung einer Gasentladungsröhre vergroßen
Kondensator von einigen Tausend pF zum Er- gleichen läßt, nachdem diese Röhre gezündet hat.
zielen eines Spannungsabfalles bis zu nahezu der Kollektor- Da die statische FjF-Kennlinie sich bei hoher Strom-Emitter-Spannung 0; dieser Kondensator beschränkt intensität bis zu niedrigen Spannungswerten erstreckt also die Betriebsfrequenz, z. B. die Wiederholungs- *5 und da infolge einer Raumladung oder einer Anhäufung frequenz der von der Schaltung erzeugten Impulse. von Ladungsträgern die dynamische FV-Kennlinie sich
zielen eines Spannungsabfalles bis zu nahezu der Kollektor- Da die statische FjF-Kennlinie sich bei hoher Strom-Emitter-Spannung 0; dieser Kondensator beschränkt intensität bis zu niedrigen Spannungswerten erstreckt also die Betriebsfrequenz, z. B. die Wiederholungs- *5 und da infolge einer Raumladung oder einer Anhäufung frequenz der von der Schaltung erzeugten Impulse. von Ladungsträgern die dynamische FV-Kennlinie sich
Außerdem ist der unvermeidliche, den Kollektor-Basis- praktisch sogar bis zu Spannungswerten Null erstreckt,
Diodenteil eines Grenzschichttransistors durchfließende kann ein Transistor mit weniger Gefahr einer Vernichtung
Ableitungsstrom (Ze0) und die Vb- oder Fz-Umkehr- infolge Überlastung oder übermäßiger Verluste auf der
spannung von der Temperatur abhängig. Die F2-Um- ao erwähnten Kennlinie betrieben werden,
kehrspannung ist auch von der Temperatur abhängig, da Die Fjy-Durchschlagskennlinie entspricht einer konder Emitter-Kollektor-Stromverstärkungsfaktor α der stauten Basis-Emitter-Vorspannung und es hat sich gebekannten Grenzschichttransistoren von der Temperatur zeigt, daß, wenn eine Impedanz in den Basis-Emitter-Kreis abhängt. Die Durchschlagskennlinie mit negativem eingefügt wird und einen bestimmten Wert überschreitet, Widerstand, auf welcher eine Grenzschichttransistor- 25 der zunehmende, zwischen der Kollektor- und der Basisschaltung zwischen der Vb- oder Vz- und F^-Umkehr- elektrode fließende Strom eine Vorwärtsvorspannung Spannungen betrieben werden kann, hängt noch mehr von liefern kann, welche die etwaige Rückwärtsvorspannung der Temperatur ab, da die Form und die Lage dieser überwindet, so daß die Fnr-Durchschlagskennlinie bei Kennlinie von dem Verstärkungsfaktor α des Kollektor- einem niedrigeren Wert des Kollektorstroms anfängt Basis-Ableitungsstromes (Jc0) und von dem Wert der 30 und/oder sich weiter oder schneller bis zu dem Gebiet Impedanz zwischen der Basis und dem Emitter abhängt. kleiner Kollektor-Emitter-Spannung erstreckt. In diesem Das endgültige Ergebnis des Zusatzes einer zwischen der Falle tritt der Durchschlag längs einer Kennlinie höheren Emitter- und der Basiselektrode verbundenen Impedanz negativen Widerstands auf, welche Kennlinie einen Satz ist somit auch im Idealfall einer von der Temperatur von F^-Kurven schneidet, die alle von derselben Vpunabhängigen Impedanz eine kombinierte, sich aus ver- 35 Kurve ausgehen, jedoch bei verschiedenen Kollektorschiedenen Ursachen ergebende Temperaturabhängigkeit. stromwerten die je einer gesonderten Basis-Emitter-Vor-
kehrspannung ist auch von der Temperatur abhängig, da Die Fjy-Durchschlagskennlinie entspricht einer konder Emitter-Kollektor-Stromverstärkungsfaktor α der stauten Basis-Emitter-Vorspannung und es hat sich gebekannten Grenzschichttransistoren von der Temperatur zeigt, daß, wenn eine Impedanz in den Basis-Emitter-Kreis abhängt. Die Durchschlagskennlinie mit negativem eingefügt wird und einen bestimmten Wert überschreitet, Widerstand, auf welcher eine Grenzschichttransistor- 25 der zunehmende, zwischen der Kollektor- und der Basisschaltung zwischen der Vb- oder Vz- und F^-Umkehr- elektrode fließende Strom eine Vorwärtsvorspannung Spannungen betrieben werden kann, hängt noch mehr von liefern kann, welche die etwaige Rückwärtsvorspannung der Temperatur ab, da die Form und die Lage dieser überwindet, so daß die Fnr-Durchschlagskennlinie bei Kennlinie von dem Verstärkungsfaktor α des Kollektor- einem niedrigeren Wert des Kollektorstroms anfängt Basis-Ableitungsstromes (Jc0) und von dem Wert der 30 und/oder sich weiter oder schneller bis zu dem Gebiet Impedanz zwischen der Basis und dem Emitter abhängt. kleiner Kollektor-Emitter-Spannung erstreckt. In diesem Das endgültige Ergebnis des Zusatzes einer zwischen der Falle tritt der Durchschlag längs einer Kennlinie höheren Emitter- und der Basiselektrode verbundenen Impedanz negativen Widerstands auf, welche Kennlinie einen Satz ist somit auch im Idealfall einer von der Temperatur von F^-Kurven schneidet, die alle von derselben Vpunabhängigen Impedanz eine kombinierte, sich aus ver- 35 Kurve ausgehen, jedoch bei verschiedenen Kollektorschiedenen Ursachen ergebende Temperaturabhängigkeit. stromwerten die je einer gesonderten Basis-Emitter-Vor-
Die Erfindung bezweckt, die Wirkung einer Schaltungs- spannung entsprechen.
anordnung der vorerwähnten Art praktisch unabhängig Der wesentliche Zweck der Erfindung ist der, die vor-
von der Temperatur zu machen und zu verbessern. stehend geschilderten Durchstich- und Durchschlags-
Der Erfindung liegt die Tatsache zugrunde, daß, wenn 40 kennlinien zu benutzen, um mittels eines Grenzschichtdie
Basisschicht des Transistors eine verhältnismäßig ge- transistors Spannungsänderungen mit einer sehr steil anringe
Dicke und/oder eine verhältnismäßig geringe Leit- steigenden Vorderflanke zu erzeugen, ohne daß der Tranfähigkeit
besitzt, was z. B. bei Hochfrequenztransistoren sistor vernichtet oder beschädigt wird,
der Fall ist, eine zusätzliche Umkehrung bei einer Bei einer Kippschaltungsanordnung zur Erzeugung Spannung zwischen Vx und Vb oder Vz (je nachdem 45 von Impulsen mit einer sehr steil ansteigenden Vorderweiche den niedrigeren Wert aufweist) auftritt, wenn flanke mittels eines Grenzschichttransistors wird dies erder Emitterbasiskreis des Transistors geschlossen ist und reicht, wenn sie gemäß der Erfindung die Reihenschaltung das Feld zwischen der Basis- und der Kollektorelektrode einer Kollektor-Belastungsimpedanz und der parallel gedie plötzliche Zunahme des Kollektorstroms bei der schalteten Kollektor-Basis- und Kollektor-Emitter-Strekdritten, niedrigsten Umkehrspannung Vx verhütet. 5° ken des Transistors enthält, wobei der Kreis der Basis-Weder eine Impedanz, noch eine Rückwärtsvorspannung elektrode des Transistors Strom führt und unmittelbar zwischen der Basis und dem Emitter sind erforderlich, zur Emitterelektrode zurückgeführt wird und zwischen um das Auftreten dieser zusätzlichen Umkehrung zu der Kollektorelektrode und den Basis- und Emittersichern. Es wird angenommen, daß die Kollektor- elektroden eine Rückwärtsspannung angelegt ist, die erschöpfungszone sich über die Basis bis zu dem Emitter 55 höher ist als der Wert, bei dem die Zunahme des Kollekerstreckt und daß eine sogenannte »Durchstichumkeh- torstromes des Transistors größer als die seines Emitterrung« (punch-through) auftritt. Man hat festgestellt, daß, stromes wird (α>1), welche Spannung jedoch niedriger wenn diese vierte Umkehrspannung oder Durchstich- ist als die Umkehrspannung des Transistors bei offenem spannung Vp wesentlich größer ist als Vx, der Verviel- Emitterkreis (Ie = 0), und wobei die Basisschicht des fachungsfaktor M erheblich größer als 1 ist, und der 60 Transistors eine so geringe Dicke und/oder geringe Leit-Kollektorstrom I0 sehr schroff bis zu einem Gebiet sehr fähigkeit hat, daß das Anlegen der Rückwärtsspannung hoher Stromintensität zunimmt und die Umkehrkenn- über die Kollektor-Basis- und Kollektor-Emitter-Strecken linien Vp der Fig. 3 der Zeichnung mit einer bisher un- eine Stromleitung einleitet, die aufrechterhalten wird, bis bekannten Durchschlagskennlinie Vw fortgesetzt wird, die Kollektor-Emitter-Spannung auf einen Wert geauf welcher der Kollektor-Emitter- und -Basis-Weg des 65 sunken ist, der erheblich niedriger ist als der kennzeich-Transistors einen erheblichen negativen Widerstand auf- nende Umkehrwert (Vx) bei Basisstrom Null,
weist. Diese statische Durchschlagskennlinie erstreckt Der wesentliche Vorteil einer solchen Kippschaltungssich bis zu einem Spannungswert, der niedriger ist als anordnung besteht in der bisher unbekannten Geschwinder der Umkehrspannung Vx mit offenem Basiskreis digkeit der Zunahme des Kollektorstroms und in der (Jb = 0). 70 Tatsache, daß die Umkehrspannung Vp durch die innere
der Fall ist, eine zusätzliche Umkehrung bei einer Bei einer Kippschaltungsanordnung zur Erzeugung Spannung zwischen Vx und Vb oder Vz (je nachdem 45 von Impulsen mit einer sehr steil ansteigenden Vorderweiche den niedrigeren Wert aufweist) auftritt, wenn flanke mittels eines Grenzschichttransistors wird dies erder Emitterbasiskreis des Transistors geschlossen ist und reicht, wenn sie gemäß der Erfindung die Reihenschaltung das Feld zwischen der Basis- und der Kollektorelektrode einer Kollektor-Belastungsimpedanz und der parallel gedie plötzliche Zunahme des Kollektorstroms bei der schalteten Kollektor-Basis- und Kollektor-Emitter-Strekdritten, niedrigsten Umkehrspannung Vx verhütet. 5° ken des Transistors enthält, wobei der Kreis der Basis-Weder eine Impedanz, noch eine Rückwärtsvorspannung elektrode des Transistors Strom führt und unmittelbar zwischen der Basis und dem Emitter sind erforderlich, zur Emitterelektrode zurückgeführt wird und zwischen um das Auftreten dieser zusätzlichen Umkehrung zu der Kollektorelektrode und den Basis- und Emittersichern. Es wird angenommen, daß die Kollektor- elektroden eine Rückwärtsspannung angelegt ist, die erschöpfungszone sich über die Basis bis zu dem Emitter 55 höher ist als der Wert, bei dem die Zunahme des Kollekerstreckt und daß eine sogenannte »Durchstichumkeh- torstromes des Transistors größer als die seines Emitterrung« (punch-through) auftritt. Man hat festgestellt, daß, stromes wird (α>1), welche Spannung jedoch niedriger wenn diese vierte Umkehrspannung oder Durchstich- ist als die Umkehrspannung des Transistors bei offenem spannung Vp wesentlich größer ist als Vx, der Verviel- Emitterkreis (Ie = 0), und wobei die Basisschicht des fachungsfaktor M erheblich größer als 1 ist, und der 60 Transistors eine so geringe Dicke und/oder geringe Leit-Kollektorstrom I0 sehr schroff bis zu einem Gebiet sehr fähigkeit hat, daß das Anlegen der Rückwärtsspannung hoher Stromintensität zunimmt und die Umkehrkenn- über die Kollektor-Basis- und Kollektor-Emitter-Strecken linien Vp der Fig. 3 der Zeichnung mit einer bisher un- eine Stromleitung einleitet, die aufrechterhalten wird, bis bekannten Durchschlagskennlinie Vw fortgesetzt wird, die Kollektor-Emitter-Spannung auf einen Wert geauf welcher der Kollektor-Emitter- und -Basis-Weg des 65 sunken ist, der erheblich niedriger ist als der kennzeich-Transistors einen erheblichen negativen Widerstand auf- nende Umkehrwert (Vx) bei Basisstrom Null,
weist. Diese statische Durchschlagskennlinie erstreckt Der wesentliche Vorteil einer solchen Kippschaltungssich bis zu einem Spannungswert, der niedriger ist als anordnung besteht in der bisher unbekannten Geschwinder der Umkehrspannung Vx mit offenem Basiskreis digkeit der Zunahme des Kollektorstroms und in der (Jb = 0). 70 Tatsache, daß die Umkehrspannung Vp durch die innere
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Feldkonfiguration zwischen der Kollektor- und der Die Kapazität C, die nur aus der Innenkapazität oder
Emitterelektrode des Transistors bedingt wird, so daß aus dieser Kapazität samt einer äußeren Kapazität beer
nahezu unabhängig von der inneren und von der um- stehen kann, wird bis auf Ec geladen, bis ein Durchstich
gebenden Temperatur und von anderen Betriebsver- bei einer kritischen Spannung gleich Vp auftritt. Der
hältnissen ist. Die erwähnte Spannung kann jedoch S Kollektorstrom nimmt dann bis in das Gebiet Vw zu,
Änderungen infolge der Wirkung von Korpuskular- wie an Hand der Fig. 3 beschrieben, wobei der erhöhte
Strahlungen unterliegen. Strom dem Kondensator entnommen wird. Die Kapazi-
Gegebenenfalls erzielbare weitere Vorteile bestehen tat C entlädt sich somit schnell durch den Transistor,
darin, daß die Schaltung mit einer nahezu unmittelbaren während die Spannung V0 am Transistor bis zu einer Vx
oder sogar mit einer inneren Verbindung zwischen der io wesentlich unterschreitenden Spannung oder bis zu
Basis- und der Emitterelektrode und/oder ohne nennens- praktisch Null herabsinkt. Diese Entladung sperrt den
werte Außenkapazität zwischen der Kollektor- und der Transistor, worauf die Spannung V0 über dem Transistor
Emitterelektrode betrieben werden kann. Da die wieder zunimmt und der Arbeitszyklus sich wiederholt.
Spannungszunahme sich außerordentlich schnell voll- Die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 kann unter
zieht, genügt eine erheblich kleinere Anhäufung von 15 anderem als Grundlage für Impulserzeugungs- oder
Ladungsträgern, um eine Verringerung der Kollektor- impulsformende Schaltungen, für dynamisch bistabilen
Emitter- und Kollektor-Basis-Spannung bis zu praktisch Schaltungen und für Impulsgeneratorkippschaltungen
Null zu erreichen. In der Praxis ist die Kapazität der verwendet werden, und es können Kippimpulse dem
äußeren Leitungen oder eine andere Kapazität gleicher Kollektor zugeführt werden.
Größe wie die innere Kollektor-Emitter-Kapazität des 20 Fig. 7 zeigt beispielsweise eine impulsformende Schal-Transistors,
z. B. ein Kondensator von 15 pF genügend, tung, in der negative Eingangsimpulse mit einer verhältum
die Verringerung der Kollektor-Emitter- und Kollek- nismäßig langsam ansteigenden Vorderflanke dem Eintor-Basis-Spannung
bis zu einem Wert zu erreichen, der gangspunkt P zugeführt werden können, der mittels
erheblich niedriger ist als der der niedrigsten Umkehr- eines Kondensators C0 mit dem Kollektor gekoppelt ist,
spannung Vx. 25 während die Ausgangsimpulse mit einer steil ansteigenden
Es kann jedoch vorteilhaft sein, eine Basis-Emitter- Vorderflanke einer Ausgangsklemme O entnommen wer-
impedanz und/oder eine Spannungsquelle zum Liefern den können, die mit dem Kollektor verbunden ist. Die
einer Rückwärts-Basis-Emitter-Vorspannung anzuwen- näherungsweise erzielte Wellenform der erwähnten Aus-
den, z. B. zur Steuerung auf der Basis mit Kippwirkung gangsimpulse ist bei der Ausgangsklemme angedeutet;
und/oder zur Basissynchronisierung der Schaltung. 30 der untere Teil entspricht den ursprünglichen Steuer-
An Hand der Fig. 4 bis 10 der Zeichnung werden nach- impulsen und der obere Teil zeigt die regenerierten Im-
stehend beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung pulse, die eine verringerte Anstiegszeit haben. In dieser
näher erläutert. Schaltung ist das Potential Ec unterhalb der Durch-
Nach Fig. 4 enthält die Schaltungsanordnung einen stichspannung Vp gewählt, aber die Summe der Speise-
pnp-Transistor oder einen gleichwertigen Zweipol, in dem 35 spannung Ec und der Eingangsimpulsspannung über-
die konstante Basisvorspannung Null durch eine un- schreitet Vp.
mittelbare Verbindung zwischen der Basis und dem Fig. 8 zeigt eine weitere impulsformende Schaltung, die
Emitter aufrechterhalten wird. Die Emitter-Kollektor- sich zur Steuerung mittels positiver Eingangsimpulse
Strecke des Transistors oder des gleichwertigen Zweipols eignet. In dieser Schaltung werden die Eingangsimpulse
in Reihe mit einer Belastung Rc ist mit einer Kollektor- 4° einer Eingangsklemme P zugeführt, die durch den Konspeisequelle
mit einem Potential Ec verbunden. densator Cc mit dem Emitter gekoppelt ist, während die
Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 wird eine Ausgangsimpulse der annähernd angegebenen Form dem
anfängliche Basisvorspannung Null durch eine Verbin- Kollektor oder der Ausgangsklemme O entnommen
dung zwischen der Basis und dem Emitter aufrecht- werden. In dieser Schaltung ist der Emitter über einen
erhalten, welche Verbindung einen Widerstand Rb ent- 45 Gleichrichter D geerdet, wobei die konstante Vorspannung
hält, der eine regenerative Wirkung ausübt. kurzzeitig durch die Eingangsimpulse unterbrochen wird,
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 6 ist der nach die über dem Gleichrichter in Rückwärtsrichtung zuge-
Fig. 5 ähnlich, mit dem Unterschied, daß eine Vorspan- führt werden. Der Gleichrichter D ermöglicht also eine
nungsquelle Eb zum Liefern einer anfänglichen Rück- Steuerung am Emitter statt der in der Schaltung nach
wärtsvorspannung statt der anfänglichen Vorspannung 50 Fig. 7 verwendeten Steuerung am Kollektor. Anderer-
NuIl vorgesehen ist. seits kann die Schaltung nach Fig. 8 abgeändert werden,
In diesen Schaltungsanordnungen erzeugt der Tran- um eine Zweipolschaltung zu erhalten, die ohne Anwen-
sistor bei einem gewissen kritischen Wert der Speise- dung einer Impedanz im Basis-Emitter-Kreis am Emitter
spannung — Ec in an sich bekannter Weise Kipp- gesteuert werden kann,
schwingungen. 55 Es ist nur erforderlich, den Gleichrichter D aus dem
Die am Kollektor auftretende Spannung hat die Emitter-Basis-Kreis zu entfernen (so daß wieder eine
Form eines Sägezahns, und der Emitterstrom ist impuls- unmittelbare Verbindung nach Fig. 4 und 7 entsteht)
förmig. und ihn in die Verbindung zwischen diesem Kreis und
Eine verwendete Transistortype war ein experimen- Erde einzufügen.
teller Grenzschichttransistor für hohe Frequenzen mit 60 Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Schaleiner
Sperrfrequenz von 8 MHz; die Dauer der ansteigen- tung nach Fig. 8, wobei eine Rückwärts-Basisspannung
den Vorderflanke am Kollektor ergab sich als kleiner als + £& über einen Widerstand Rb der Basiselektrode zu-0,009
μβεΰ. Die Dauer des Emitterstromimpulses wurde geführt wird, wie dies in der Schaltung nach Fig. 6 der
auf 0,004 μββο bei einer Amplitude von etwa 50 mA ab- Fall ist, während die Ausgangsimpulse dem Kollektor
geschätzt. Die gemessene Schwingungsperiode war etwa 65 über einen Sperrkondensator C0 entnommen werden, der
0,1 ,«see, und die Amplitude der Schwingung war etwa mit der Ausgangsklemme O verbunden ist.
gleich der Speisespannung —Ec. Fig. 10 zeigt einen Kippimpulsgenerator mit einer
gleich der Speisespannung —Ec. Fig. 10 zeigt einen Kippimpulsgenerator mit einer
Die Wirkungsgeschwindigkeit war mindestens zehnmal Schaltung nach Fig. 8 und einer Verzögerungsleitung, die
besser als die mit demselben Transistor in üblichen Reaktanzen Ll bis L 4 und Cl bis CZ enthält. Diese
Schaltungsanordnungen erzielbare Geschwindigkeit. 7° Verzögerungsleitung wird in S an ihrem entfernten Ende
kurzgeschlossen, um Impulse zu reflektieren und umzukehren, die ihr von dem Kollektor über einen Sperrkondensator
C0 zugeführt werden. Ein positiver Eingangsoder Anfangsimpuls am Emitter verursacht einen Durchschlag.
Die positive Flanke des vom Kollektor herrührenden Impulses durchläuft die Verzögerungsleitung,
wird am Kurzschluß S umgekehrt und kehrt zurück, um die Schaltung umzukippen, bis Durchschlag eintritt usw.
Die Schaltung kann in eine dynamisch bistabile Schaltung umgewandelt werden, in dem ein Sperrdurchlaß vorgesehen
wird, der die Impulsselbsterzeugung aufhören läßt.
In einer Abart der Schaltung nach Fig. 10 kann der Kurzschluß 5 durch einen Endwiderstand ersetzt werden,
dessen Verbindungspunkt mit der Reaktanz L 4 kapazitativ mit dem Emitter rückgekoppelt ist.
Ähnlich wie im Falle der Fig. 8 kann der Gleichrichter D außerhalb der Emitter-Basis-Verbindung angebracht
werden, so daß eine Zweipolschaltung entsteht.
Die Schaltungen der Fig. 7, 8 und 10 können auch mit
einem Basiswiderstand Rb und/oder mit einer Quelle
rückwärts gerichteter Anfangsvorspannung Eb gemäß
den Schaltungen der Fig. 5, 6 und 9 versehen werden.
Die Transistoren, bei denen die neue F^-Durchschlagkennlinie
festgestellt und die in den vorstehend geschilderten Schaltungen verwendet wurden, waren Germanium-Grenzschichttransistoren
des pnp-Typs für hohe Frequenzen mit einer Basisdicke von einigen Mikrons, vorzugsweise
zwischen 4 und 8 μ, und einem spezifischen Widerstand des Basismaterials zwischen 0,5 und
10 Ohm · cm, vorzugsweise zwischen 0,6 und 1 Ohm · cm.
Die Innenkapazität des Kollektors eines geeigneten Typs solcher Transistoren betrug etwa 15 pF bei einem
Spannungsunterschied von 3 V zwischen Kollektor und Basis.
Claims (5)
1. Kippschaltungsanordnung zur Erzeugung von Impulsen mit einer sehr steil ansteigenden Vorderflanke
mittels eines Grenzschichttransistors mit Emitter-, Basis- und Kollektorelektroden, dadurch
gekennzeichnet, daß sie die Reihenschaltung einer Kollektor-Belastungsimpedanz und der parallel geschalteten
Kollektor-Basis- und Kollektor-Emitter-Strecken des Transistors enthält, wobei der Kreis der
Basiselektrode des Transistors Strom führt und unmittelbar zur Emitterelektrode zurückgeführt wird,
und daß zwischen der Kollektorelektrode undden Basis- und Emitterelektroden eine Rückwärtsspannung angelegt
ist, die höher ist als der Wert, bei dem die Zunahme des Kollektorstromes des Transistors größer
als die seines Emitterstromes wird (α>1), welche Spannung jedoch niedriger ist als die Umkehrspannung
des Transistors bei offenem Emitterkreis (I „ = 0), und daß die Basisschicht des Transistors
eine so geringe Dicke und/oder geringe Leitfähigkeit hat, daß das Anlegen der Rückwärtsspannung über
die Kollektor-Basis- und Kollektor-Emitter-Strecken eine Stromleitung einleitet, die aufrechterhalten wird,
bis die Kollektor-Emitter-Spannung auf einen Wert gesunken ist, der erheblich niedriger ist als der kennzeichnende
Umkehrwert (Vx) bei Basisstrom Null.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basis-Emitter-Kreis des betreffenden
Transistors durch eine unmittelbare Gleichspannungsverbindung gebildet wird.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Vorspannungsmittel zwischen der Emitterelektrode und dem Basiskreis
angebracht sind, welche die Basiselektrode in der Sperrichtung vorspannen.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,2 oder 3 für gesteuerte Kippwirkung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorspannungsmittel eine Gleichspannungsquelle und darüber hinaus Steuermittel enthalten, um
Impulse gleicher Polarität auf die Spannung der Gleichspannungsquelle zu überlagern.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel eine mit der
Emitterelektrode des Transistors gekoppelte Quelle von Steuerimpulsen gleicher Polarität wie die Gleichspannungsquelle
und einen Gleichrichter enthalten, welcher zwischen der Emitterelektrode und dem
Basiskreis in der in bezug auf die Steuerimpulse nicht leitenden Richtung angeschlossen ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 809 580/219 7.58
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| GB18498/55A GB809115A (en) | 1955-06-27 | 1955-06-27 | Improvements in or relating to electric circuits employing transistors |
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Family Applications (1)
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| DEN12393A Pending DE1035695B (de) | 1955-06-27 | 1956-06-23 | Kippschaltungsanordnung zur Erzeugung von Impulsen mit sehr steil ansteigenden Vorderflanken |
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| GB (2) | GB809115A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US2871376A (en) * | 1953-12-31 | 1959-01-27 | Bell Telephone Labor Inc | Temperature sensitive transistor control circuit |
| US2818558A (en) * | 1954-06-17 | 1957-12-31 | Bell Telephone Labor Inc | Key pulsing circuit |
| US2797327A (en) * | 1954-11-17 | 1957-06-25 | Rca Corp | Semi-conductor sawtooth wave generator |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1135956B (de) * | 1960-04-13 | 1962-09-06 | Emag Elek Zitaetsgesellschaft | Anordnung zur Erzeugung einer Impulsfolge mit statistisch verteilten Impulsen |
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