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DE1100090B - Verzerrer mit Transistoren in Gegentaktschaltung - Google Patents

Verzerrer mit Transistoren in Gegentaktschaltung

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Publication number
DE1100090B
DE1100090B DES65198A DES0065198A DE1100090B DE 1100090 B DE1100090 B DE 1100090B DE S65198 A DES65198 A DE S65198A DE S0065198 A DES0065198 A DE S0065198A DE 1100090 B DE1100090 B DE 1100090B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
push
transistors
pull
winding
distortion
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
Application number
DES65198A
Other languages
English (en)
Inventor
Heinz Pfluegge
Dipl-Ing Erhard Steiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DES65198A priority Critical patent/DE1100090B/de
Priority to US55617A priority patent/US3161780A/en
Priority to BE595445A priority patent/BE595445A/fr
Publication of DE1100090B publication Critical patent/DE1100090B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B19/00—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B19/00—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source
    • H03B19/16—Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source using uncontrolled rectifying devices, e.g. rectifying diodes or Schottky diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
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    • H03B2200/006—Functional aspects of oscillators
    • H03B2200/007—Generation of oscillations based on harmonic frequencies, e.g. overtone oscillators

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  • Amplifiers (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft einen Verzerrer mit Transistoren in Gegentaktschaltung zur getrennten Erzeugung von geradzahligen und ungeradzahligen Vielfachen einer Grundfrequenz. Derartige Verzerrer werden insbesondere für die elektrische Nachrichtenübertragungs- oder Meßtechnik benötigt.
In der Trägerfrequenztechnik ergibt sich häufig die Aufgabe, aus einem sinusförmigen Strom Oberwellen zu erzeugen. Das gelingt mit einem Verzerrer, einer Schaltungsanordnung, die mittels nichtlinearer Schaltelemente aus der Sinusform eine stark Oberwellen enthaltende Kurvenform (Impulse) gleicher Grundfrequenz erzeugt. Als nichtlineare Bauelemente kommen für solche Schaltungsanordnungen übersättigte Eisendrosseln, Elektronenröhren, Dioden und neuerdings Transistoren in Betracht. Die bisher zur Trägererzeugung verwendeten Verzerrer-Schaltungen mit übersätsättigten Eisendrosseln verursachen durch Streuung des ^-Wertes der Magnetkerne gewisse Schwierigkeiten in der Fertigung. Verzerrer mit Dioden zeigen geringere Streuungen, haben jedoch einen sehr schlechten Wirkungsgrad. Da diese Verzerrer mit Dioden, besonders bei hoher Ordnungszahl der gewünschten Oberwellen, einen nur geringen Wirkungsgrad besitzen, ist es leistungsmäßig meist günstiger, solche Verzerrer für kleine Leistung auszulegen und einen Verstärker nachzuschalten. Durch die Verwendung von Transistoren an Stelle von Dioden kann man, auf dem Prinzip eines Verzerrers mit Dioden aufbauend, eine einfache Verzerrerschaltung herleiten, die durch Verbindung von Verzerrung und Verstärkung in einem Bauelement die Nachteile der bekannten Verzerrer vermeidet.
Das Prinzip eines Verzerrers mit Dioden zeigt Fig. 1 a. Der Ladekondensator C wird von einer Spannungsquelle (UE; sinusförmig) über die Diode D und den Lastwiderstand Rf/ mit einem impulsförmigen Strom aufgeladen. Das Tastverhältnis der Impulse wird um so größer, je größer die Entladezeitkonstante R ■ C ist. Am Lastwiderstand R^ kann die verzerrte Kurvenform abgenommen werden. Benötigt man Oberwellen hoher Ordnungszahl, so braucht man ein entsprechend hohes Tastverhältnis, und der Wirkungsgrad der Anordnung
Verzerrer mit Transistoren
in Gegentaktschaltung
Ue
(vgl. Fig. Ib)
sinkt stark ab. Dabei bedeuten Uf/ die Spannung am Lastwiderstand Rf/ und Ug die zu verzerrende Eingangsspannung.
Der Verzerrer mit Transistoren in Gegentaktschaltung wird daher gemäß der Erfindung so aufgebaut, daß die zu verzerrende Eingangsspannung an die primärseitige Wicklung eines Gegentakt-Eingangs-
Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2
Heinz Pflügge und Dipl.-Ing. Erhard Steiner, München, sind als Erfinder genannt worden
Übertragers angelegt ist, der einen besonderen Schwungradkreis aufweist und dessen sekundärseitige Gegentaktwicklung über ein oder zwei i?C-Glieder mit den Basis-Emitterstrecken zweier in Gegentakt geschalteter Transistoren verbunden ist und daß an die Kollektoren der beiden Transistoren die äußeren Enden einer primärseitigen Gegentaktwicklung eines Ausgangsübertragers angeschlossen sind und die primär-• seitige Wicklung eines zweiten Ausgangsübertragers in der Zuführung der Kollektorbetriebsspannung zu der Mittelanzapfung der Gegentaktwicklung des ersten Ausgangsübertragers liegt. Dadurch ergibt sich eine einfache Verzerrerschaltung, die bei gleichzeitigem Verzerren und Verstärken in einem Schaltelement die Vorteile des Diodenverzerrers aufweist, außerdem keine Rückwirkung des Ausgangs auf Tastverhältnis und Höhe der erzeugten Impulse zeigt und ausreichende Impulsleistung abzugeben imstande ist. Die Gegentaktschaltung ermöglicht es, am Ausgang die geraden und ungeraden Harmonischen getrennt voneinander zu entnehmen. Dadurch ergibt sich gegenüber anderen bekannten Schaltungen ein geringerer Filteraufwand. Von besonderem Vorteil ist ferner die Anordnung des Schwungradkreises am Eingangsübertrager, weil man dadurch zur Erzielung maximaler Impulsleistung mit einer Eingangsspannungsquelle höheren Innenwiderstandes arbeiten kann.
Es kann ein gemeinsames i?C-Glied zwischen der Durchverbindung der Basiselektroden der beiden Transistoren und der Mittelanzapfung der Gegentaktwicklung des Eingangsübertragers eingeschaltet werden, während die Emitter der beiden Transistoren unmittelbar mit den Enden dieser Gegentaktwicklung verbunden werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann jedoch auch der Mittelpunkt der Gegentaktwicklung des Eingangsübertragers in zwei Punkte aufgetrennt werden,
1ÜS527/3&7
die je für sich über je einen Kondensator mit der Basis der Transistoren verbunden sind, während sie über je einen Widerstand an einen Punkt der Schaltung gelegt sind, der über weitere Widerstände, z. B. auch temperaturabhängige Widerstände, ebenfalls mit der Basis der Transistoren verbunden ist. Dadurch ergibt sich der weitere Vorteil, daß man Unsymmetrien einerseits und Pegelstreuungen andererseits weitgehend unabhängig voneinander abgleichen kann. Die Schaltung läßt sich auch so ausbilden, daß je ein RC-Glied zwischen jedem Ende der Gegentaktwicklung des Eingangsübertragers und dem jeweiligen Emitter der beiden Transistoren eingeschaltet ist, während die Durchverbindung der Basiselektroden der beiden Tran- -sistoren unmittelbar mit der Mittelanzapfung dieser Gegentaktwicklung verbunden ist.
Die Erfindung wird an Hand der in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 2 zeigt eine Weiterbildung der Schaltung nach Fig. 1 unter Verwendung von Transistoren an Stelle der Dioden, wobei ein zusätzlicher Leistungsverstärker entfallen kann. Die Transistoren T1, T2 geben den am Emitter niederohmig aufgenommenen, impulsförmigen Ladestrom des Kondensators C am Kollektor hochohmig ab, und somit ergibt sich eine Leistungsverstärkung im Verhältnis Lastwiderstand zu ..Eingangswiderstand. Ein wesentlicher Vorteil der Schaltung ist ihre Rückwirkungsfreiheit, so daß durch den Lastwiderstand Form, Tastverhältnis und Spitzenstrom der erzeugten Impulse nicht beeinflußt werden. Die Gegentaktschaltung ermöglicht am Ausgang eine Trennung der geraden und ungeraden Harmonischen der Frequenz /. Am Gegentaktübertrager U1 werden die ungeraden und am Übertrager U2 die geraden Harmonischen abgenommen. Bei der Trennung der Harmonischen mit Filtern kann man: so· mit geringerer Selektion auskommen. Da der Eingangswiderstand der Schaltung sehr niederohmig ist und die Spannungsquelle meist nicht ohne weiteres die hohen Impulsspit- zenströme liefern kann, benötigt man am Eingang einen Schwungradkreis L' C. Der auf die Gegentakt- · wicklung a, b übersetzte Blindstrom dieses Schwungradkreises wird zweckmäßig groß gegenüber dem Impulsspitzenstrom gewählt.
Gibt man jedem Transistor ein eigenes i?C-Glied, so erhält man eine Schaltung nach Fig. 3, bei der durch Abgleich der Widerstände! R ein Abgleich der Symmetrie und der Höhe der Impulse möglich ist. Will man Unsymmetrien einerseits und Pegelstreuungen andererseits weitgehend unabhängig voneinander abgleichen, so empfiehlt sich eine Trennung der Sekundärwicklung des Eingangsübertragers und sternförmige Schaltung der Entladewiderstände. Bei der Schaltung nach Fig. 4 kann dann durch Abgleich des Widerstandes R1 die Symmetrie eingestellt und mit Widerstand R2 die Korrektur des Pegels vorgenommen werden. Als Dimensionierung wählt man zweckmäßig: R2 <^ R1 bzw. Ji1. Ein in Serie zu R2 geschalteter Thernewid R3 ermöglicht eine einfache Temperaturkompensation der Größe des Impulsspitzenstromes.
Die Zeitkonstante deri?C-Glieder wird zweckmäßig so bemessen, daß die Impulsbreite etwa einer halben Periodendauer einer bevorzugt zu erzeugenden Oberwelle entspricht. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß Oberwellen mit Ordnungszahlen in der Umgebung der zu bevorzugenden Oberwellen mit optimaler Leistung entnehmbar sind.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verzerrer mit Transistoren in Gegentaktschaltung zur getrennten Erzeugung von geradzahligen und ungeradzahligen Vielfachen einer Grundfrequenz, insbesondere für die elektrische Nachrichtenübertragungs- oder Meßtechnik, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verzerrende Eingangsspannung (UE) an die primärseitige Wicklung (1, 2) eines Gegentakt-Eingangsübertragers (ÜE bzw. ÜE) angelegt ist, der einen besonderen Schwungradkreis (Z/, C) aufweist und dessen sekundärseitige Gegentaktwicklung (a, m, V) über ein oder zwei i?C-Glieder mit den Basis-Emitterstrecken zweier in Gegentakt geschalteter Transistoren (T1, T2) verbunden ist und daß an die Kollektoren der beiden Transistoren (T1, T2) die äußeren Enden einer primärseitigen Gegentaktwicklung eines Ausgangsübertragers (U1) angeschlossen sind und die primärseitige Wicklung eines zweiten Ausgangsübertragers (U2) in der Zuführung der Kollektorbetriebsspannung zu der Mittelanzapfung der Gegentaktwicklung des ersten Ausgangsübertragers (U1) liegt.
2. Verzerrer mit Transistoren in Gegentaktschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames i?C-Glied zwischen der Durchverbindung der Basiselektroden der beiden Transistoren (T1, T2) und der Mittelanzapfung (m) der Gegentaktwicklung des Eingangsübertragers eingeschaltet ist, während die Emitter der beiden Transistoren (T1, T2) unmittelbar mit den Enden (a, b) dieser Gegentaktwicklung verbunden sind.
3. Verzerrer mit Transistoren in Gegentaktschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt (m) der Gegentaktwicklung (a, m, b) des Eingangsübertragers (ÜE bzw. ÜE) in zwei Punkte (mv m2) aufgetrennt ist, die je für sich über je einen Kondensator (C) mit der Basis der Transistoren (T1, T2) verbunden sind, während sie über je einen Widerstand (R1) an einen Punkt der Schaltung gelegt sind, der über weitere Widerstände (R2, R3) ebenfalls mit der Basis der Transistaren (T1, T2) verbunden ist.
4. Verzerrer' mit Transistoren in Gegentaktschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein RC-Glied zwischen jedem Ende (a, b) der Gegentaktwicklung des Eingangsübertragers (Üß) und dem jeweiligen Emitter der beiden Transistoren (T1, T2) eingeschaltet ist, während die Durchverbindung der Basiselektroden der beiden Transistoren (T1, T2) unmittelbar mit der Mittelanzapfung (m) dieser Gegentaktwicklung (a, m, b) verbunden ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
* 109 527/387 2.61
DES65198A 1959-09-29 1959-09-29 Verzerrer mit Transistoren in Gegentaktschaltung Pending DE1100090B (de)

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DES65198A DE1100090B (de) 1959-09-29 1959-09-29 Verzerrer mit Transistoren in Gegentaktschaltung
US55617A US3161780A (en) 1959-09-29 1960-09-13 Pulse distortion circuit for producing odd and even multiples of a fundamental frequency
BE595445A BE595445A (fr) 1959-09-29 1960-09-26 Dispositif de distorsion avec des transistors en montage push-pull.

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DES65198A DE1100090B (de) 1959-09-29 1959-09-29 Verzerrer mit Transistoren in Gegentaktschaltung

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BE595445A (fr) 1961-01-16
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