DE1248748B

DE1248748B -

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Publication number: DE1248748B
Application number: DE1964F0044509
Authority: DE
Priority date: 1964-11-24
Filing date: 1964-11-24
Publication date: 1967-08-31

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

H 03 cH 03 c

Deutsche Kl.: 21 a4 -16/01German class: 21 a4 -16/01

Nummer: 1 248 748Number: 1 248 748

Aktenzeichen: F 44509 IX d/21 a4File number: F 44509 IX d / 21 a4

Anmeldetag: 24. November 1964Filing date: November 24, 1964

Auslegetag: 31. August 1967Opened on August 31, 1967

Zur Steuerung von Modulatoren, bei denen eine möglichst harte Tastung, d. h. eine solche mit weitgehend rechteckigen Impulsen erwünscht ist, ist es notwendig, das Steuerglied dieser Modulatoren mit Gleichstromimpulsen großer Flankensteilheit zu tasten. Normalerweise gibt der Modulator am Wechselspannungsausgang ein entsprechendes Bild des Spannungsverlaufs der Steuerseite wieder. Hierbei ist es gleichgültig, ob es sich um symmetrische oder unsymmetrische Modulatoren handelt.For the control of modulators in which a keying that is as hard as possible, i. H. such with largely If rectangular pulses are desired, it is necessary to use the control element of these modulators To sense direct current pulses with a steep edge. Usually the modulator gives am AC voltage output shows a corresponding picture of the voltage curve on the control side. Here it does not matter whether the modulators are balanced or unbalanced.

Es sind Schaltungsanordnungen bekannt, bei denen durch einen Gleichspannungssprung ein Rechteckimpuls gewonnen werden kann. Als einfachste und zweckmäßigste Art dieser Anordnungen kann wohl die über einen Kondensator erfolgende Ansteuerung eines durch hohe Basisvorspannung gesättigten Transistors angesehen werden. Der Rechteckimpuls am Kollektor des gesteuerten Transistors kann zur Formung von Wechselspannungen, die z.B. über einen Ringmodulator übertragen werden, benutzt werden. Es ist auch bekannt, diese beschriebene Schaltungsanordnung durch Erweiterung mit nichtlinearen Bauteilen zur Gewinnung von symmetrischen Dreieck- oder Glockenimpulsen einzurichten (NTZ, Heft 8, Seiten 418 bis 421).Circuit arrangements are known in which a square-wave pulse is generated by a jump in DC voltage can be won. The simplest and most expedient type of these arrangements can be probably the activation of a capacitor that is saturated by a high base bias voltage via a capacitor Transistor can be viewed. The square pulse at the collector of the controlled transistor can be used to form alternating voltages that are transmitted e.g. via a ring modulator will. It is also known to extend this described circuit arrangement with to set up non-linear components to generate symmetrical triangular or bell pulses (NTZ, No. 8, pages 418 to 421).

Ziel der Erfindung ist es aber, nicht wie bei diesen bekannten Schaltungsanordnungen aus einem bereits rechteckigen Spannungssprung einen Rechteckimpuls oder aus Rechteckimpulsen definierter Länge, Dreiecks- oder Glockenimpulse zu gewinnen und diese mit Hilfe eines Modulators in entsprechende Wechselspannungsimpulse' zu überführen, sondern aus einem Gleichstromimpuls Undefinierter Länge mit geringer Flankensteilheit, ζ. Β. solcher mit expotentiellem Verlauf, Wechselspannungsimpulse mit steilen Flanken zu formen.The aim of the invention is, however, not as in these known circuit arrangements from one already rectangular voltage jump a rectangular pulse or from rectangular pulses more defined To gain length, triangular or bell impulses and convert them into corresponding ones with the help of a modulator To transfer alternating voltage pulses', but from a direct current pulse undefined Length with low slope, ζ. Β. those with an exponential course, alternating voltage pulses to shape with steep flanks.

Die oben angeführten Schaltungsanordnungen können diese Aufgabe nicht erfüllen.The circuit arrangements listed above cannot fulfill this task.

Um einen Gleichstromimpuls Undefinierter Länge mit geringer Flankensteilheit in einen Impuls mit steilen Flanken umzuwandeln, wird üblicherweise als Impulsformer ein Schmitt-Trigger verwendet. Die geringe Hysterese des Schmitt-Triggers ermöglicht eine erhebliche Versteilerung der Impulsflanken. In bekannter Weise kann die Steuerung eines Modulators dann mit einem Schalttransistor erfolgen. Wird dieser Schalttransistor von einem Schmitt-Trigger gesteuert, so lassen sich am Ausgang des Modulators Wechselspannungsimpulse mit relativ steilen Flanken abnehmen, auch dann, wenn der Eingang des Triggers von Impulsen mit geringer Flankensteilheit betrieben wird. Als Nachteil einer derartigen Schal-To convert a DC pulse of undefined length with a low edge steepness into a pulse with To convert steep edges, a Schmitt trigger is usually used as a pulse shaper. The minor one The hysteresis of the Schmitt trigger enables a considerable steepening of the pulse edges. In well-known A modulator can then be controlled with a switching transistor. Will this one Switching transistor controlled by a Schmitt trigger can be used at the output of the modulator AC voltage pulses with relatively steep edges decrease, even when the input of the trigger is operated by pulses with a low edge steepness. The disadvantage of such a switch

Schaltungsanordnung zur Versteilerung der
Wechselspannungs-Impulsflanken in getasteten
ModulatorenCircuit arrangement for steepening the
AC voltage pulse edges in keyed
Modulators

Anmelder:Applicant:

Feiten & GuilleaumeFeiten & Guilleaume

Fernmeldeanlagen G. m. b. H.,Telecommunication systems G. m. B. H.,

Nürnberg, Äußere Bayreuther Str./Bierweg 170Nuremberg, Äußere Bayreuther Str./Bierweg 170

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Hans Schiagenhaft, KatzwangHans Schiagenhaft, Katzwang

tungsanordnung sind der große Aufwand und die damit verbundenen hohen Kosten zu verzeichnen.arrangement, the great effort and the associated high costs are recorded.

Diese" Nachteile werden durch die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung vermieden, deren Kennzeichen darin besteht, daß die Steuer- bzw. Tastsignale dem Steuerglied des Modulators über eine Zenerdiode zugeführt werden.These "disadvantages" are caused by the circuit arrangement avoided according to the invention, the characteristic of which is that the control or Key signals are fed to the control element of the modulator via a Zener diode.

Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß bei einem Steuerglied, bestehend aus zwei katodenseitig gegeneinandergeschalteten Dioden, das quer im Leitungszuge angeordnet ist, die Zenerdiode an den beiden zusammengeschalteten Katoden der Dioden im Punkt P einerseits und über den Signaleingang — den Klemmen 3 und 4 — an Masse andererseits angeschlossen ist oder wenn das Steuerglied aus einem Transistor besteht, der quer im Leitungszuge angeordnet ist, die Zenerdiode an der Basis des Transistors einerseits und über den Signaleingang — die Klemmen 3 und 4 — an Masse andererseits angeschlossen ist.Further features of the invention are that in a control element consisting of two diodes connected against each other on the cathode side, which is arranged across the line, the Zener diode on the two interconnected cathodes of the diodes at point P on the one hand and via the signal input - terminals 3 and 4 - is connected to ground on the other hand, or if the control element consists of a transistor which is arranged across the line, the Zener diode is connected to the base of the transistor on the one hand and via the signal input - terminals 3 and 4 - to ground on the other.

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung und ihre Wirkungsweise wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigtThe circuit arrangement according to the invention and its mode of operation will be described below with reference to the drawings described in more detail. It shows

F i g. 1 ein Schaltungsbeispiel für symmetrische Tastung,F i g. 1 a circuit example for symmetrical keying,

F i g. 2 a den Verlauf eines negativen Steuerimpulses Ug mit flachen Impulsflanken,F i g. 2a shows the course of a negative control pulse Ug with flat pulse edges,

Fig. 2b den Spannungsverlauf an den Ausgangsklemmen 1 und 2 der Anordnung ohne Zenerdiode Z,2b shows the voltage profile at the output terminals 1 and 2 of the arrangement without Zener diode Z,

F i g. 2 c den Spannungsverlauf an den Ausgangsklemmen 1 und 2 der Anordnung mit Zenerdiode Z, F i g. 3 ein Schaltungsbeispiel für unsymmetrische Tastung.F i g. 2 c the voltage curve at the output terminals 1 and 2 of the arrangement with Zener diode Z, F i g. 3 a circuit example for unbalanced keying.

709 639/177709 639/177

I 248 748I 248 748

Gemäß F i g. 1 liefert der Generator G über den Eingangsübertrager Ul, die Spannungsteilerwiderstände .Rl, R2, R3, R4 und den Ausgangsübertrager Ü2 die Generatorfrequenz an die Ausgangsklemmen 1 und 2. Das zwischen den Widerständen 1 und 2 bzw. 3 und 4 angeordnete Steuerglied, das in bekannter Weise aus zwei katodenseitig gegeneinandergeschalteten Dioden Dl und D 2 besteht, ist mit den Durchlaßspannungen der Dioden so hoch gewählt, daß diese höher liegen als die an den Anodenseiten der Dioden, an den Punkten 5 und 6 maximal auftretenden Wechselspannungsamplituden. Wird jedoch über den Eingang A — die Eingangsklemmen 3 und 4 — der Schaltungsanordnung, an den die Steuerschaltung angeschlossen ist, ein negativer Steuerimpuls Ug gemäß F i g. 2 a eingespeist, so tastet die Diode Dl bzw. D 2 erst dann die Generatorwechselspannung, wenn die Amplitude des negativen Eingangsimpulses Ug die Durchbruchsspannung Uz der Zenerdiode Z erreicht hat. Wie F i g. 2 zeigt, löst die Anstiegszeit T des negativen Impulses Ug zunächst keine Wirkung aus. Erst nach Ablauf der Zeit Δ t_v gemäß F i g. 2 c, das ist die Zeit, die die Steuerspannung benötigt, um von Null Volt auf die Zenerspannung Uz anzusteigen, erfolgt der Durchbrach der Zenerdiode Z und damit die Tastung der Generatorfrequenz. Durch diesen Vorgang erfolgt eine Verkürzung der Impulsanstiegs- bzw. Abfallzeit T um die Zeit /J ^₁ und Δ t₂, und der Modulator liefert an den Ausgang B — an die Klemmen 1 und 2 — ein Signal mit verhältnismäßig steilen Impulsflanken gemäß Fig. 2c. Ist die Zenerspannung Uz so gewählt, daß sie nur wenig unter der maximalen Amplitude der Steuerspannung Ug liegt, so ist der Gewinn an Flankensteilheit um so größer. F i g. 1 zeigt ein Schaltungsbeispiel für symmetrische Tastung, bei der die Mitte der Primärwicklung des Ausgangsübertragers Ü2 an Masse liegt.According to FIG. 1, the generator G supplies the generator frequency to the output terminals 1 and 2 via the input transformer Ul, the voltage divider resistors .Rl, R2, R3, R4 and the output transformer Ü2 As is known, consists of two diodes Dl and D 2 connected against one another on the cathode side, the forward voltages of the diodes are selected so high that they are higher than the maximum alternating voltage amplitudes occurring on the anode sides of the diodes at points 5 and 6. If, however, a negative control pulse Ug according to FIG. 1 is sent via input A - input terminals 3 and 4 - of the circuit arrangement to which the control circuit is connected. 2 a is fed in, the diode Dl or D 2 only scans the generator alternating voltage when the amplitude of the negative input pulse Ug has reached the breakdown voltage Uz of the Zener diode Z. Like F i g. 2 shows, the rise time T of the negative pulse Ug initially has no effect. Only after the time Δ t _{v has} elapsed according to FIG. 2 c, that is the time it takes for the control voltage to rise from zero volts to the Zener voltage Uz , the Zener diode Z breaks down and the generator frequency is thus sampled. This process shortens the pulse rise and fall time T by the time / J ^ ₁ and Δ t ₂ , and the modulator supplies output B - to terminals 1 and 2 - with a signal with relatively steep pulse edges as shown in FIG. 2c. If the Zener voltage Uz is selected so that it is only slightly below the maximum amplitude of the control voltage Ug , the gain in edge steepness is all the greater. F i g. 1 shows a circuit example for symmetrical keying in which the center of the primary winding of the output transformer Ü2 is connected to ground.

Die Impulsversteilerung in einer unsymmetrischen Schaltungsanordnung zeigt Fig. 3. In ihr findet in bekannter Weise als Steuerglied ein Transistor T Verwendung, dessen Emitter an Masse liegt. Die Wirkungsweise entspricht sinngemäß den Vorgängen der symmetrischen Schaltungsanordnung nach Fig. 1. Der Widerstand Rv wirkt als Strombegrenzungswiderstand. Der Generator G liefert auch hier über den Ausgangsübertrager Ü1, die Widerstände Rl und R 2 und den Ausgangsübertrager Ü 2 die Generatorfrequenz an den Ausgang B. Der Transistor T des Steuergliedes ist gesperrt, d. h., die Emitter-Kollektor-Strecke ist hochohmig, wenn der Eingang A — die Eingangsklemmen 3 und 4 — nicht von einem negativen Impuls Ug angesteuert wird. Wird, jedoch ein negativer Impuls Ug eingespeist, so kann dieser ebenfalls erst wirksam werden, wenn seine Amplitude die Durchbruchspannung Uz der Zenerdiode Z erreicht hat. Die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T wird in diesem Fall niederohmig, damit der Transistor T leitend, und die Generatorfrequenz wird getastet. Der zeitliche Verlauf entspricht etwa den in F i g. 2 a und 2 c dargestellten Verhältnissen.The pulse distribution in an asymmetrical circuit arrangement is shown in FIG. 3. In it, in a known manner, a transistor T is used as a control element, the emitter of which is connected to ground. The mode of operation corresponds accordingly to the processes of the symmetrical circuit arrangement according to FIG. 1. The resistor Rv acts as a current limiting resistor. The generator G also supplies the generator frequency to the output B via the output transformer U1, the resistors Rl and R 2 and the output transformer U 2. The transistor T of the control element is blocked, ie the emitter-collector path is high-resistance when the Input A - the input terminals 3 and 4 - is not triggered by a negative pulse Ug. If, however, a negative pulse Ug is fed in, it can also only become effective when its amplitude has reached the breakdown voltage Uz of the Zener diode Z. The emitter-collector path of the transistor T is low in this case, so that the transistor T is conductive, and the generator frequency is sampled. The time course corresponds roughly to that in FIG. 2 a and 2 c shown relationships.

Erwähnt sei noch, daß das Steuerglied des Modulators bzw. seine aktiven Steilglieder, Dioden oder Transistor, anstatt als veränderliche Widerstände im Querzweig auch im Längszweig angeordnet sein können, die mit gleicher Wirkungsweise über eine Sperrschichtdiode steuerbar sind. Die unsymmetrische Schaltungsanordnung ist auch funktionsfähig,It should also be mentioned that the control element of the modulator or its active steep elements, diodes or Transistor, instead of being arranged as variable resistors in the shunt branch, also in the series branch can, which can be controlled with the same mode of action via a junction diode. The unbalanced one Circuit arrangement is also functional,

ao wenn der Übertrager Ü2 beispielsweise durch ein Widerstandsnetzwerk ersetzt wird.ao if the transformer Ü2 is replaced, for example, by a resistor network.

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for steepening the alternating voltage pulse edges in Steuerbzw. Key signals with low edge steepness in keyed modulators with an input transformer and an output transformer, characterized in that the control or key signals are fed to the control element of the modulator via a © Zener diode (Z).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that with a control element consisting of two diodes (Dl and D 2) connected against each other on the cathode side, which is arranged transversely in the line, the Zener diode (Z) on the two interconnected cathodes of the diodes at point P. on the one hand and via the signal input (A) - terminals 3 and 4 - is connected to ground on the other hand.

3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that in a control member consisting of a transistor (T) which is arranged transversely in the line, the Zener diode Z at the base of the transistor on the one hand and via the signal input (A) - the terminals 3 and 4 - connected to ground on the other hand.

Considered publications:
"NTZ", 1963, no. 8, pp. 418 to 421.

1 sheet of drawings