DE1049425B - Elektronischer Schalter mit einer Anzahl von Kanälen zur Verteilung eines Eingangssignales auf diese Kanäle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Schalter mit einer Anzahl von Kanälen für die Verteilung eines Eingangs sign als auf diese Kanäle unter der Steuerung eines Verteilersignals mit zeitlich veränderlicher Amplitude, welches den einen oder den anderen von einer Anzahl von Amplitudendiskriminatoren erregt, welche einzeln den Zugang zu diesen Kanälen freigeben.

Das Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer derartigen Anordnung, die sich besonders für die Verteilung von Signalspannungen auf eine Gruppe von Leitern eignet, welche ein Elektrodennetz einer elektrolumineszierenden Vorrichtung darstellen, deren Abtästraster durch derartige Netze bestimmt ist.

Die erfindungsgemäße' Anordnung ist dadurch ge-. kennzeichnet, daß jeder Amplitudendiskriminator aus einer Transistorstufe besteht, deren Emitter auf einem konstanten Potential liegt, während das zu verteilende Signal an seiner Basis über einen Kondensator zugeführt wird, und in dessen Verbindung vom Kollektor zu der hohen Spannung der Verbraucherkanal liegt, in welchen ein Widerstandswert eingefügt ist, der sehr, viel höher ist als der optimale Wert, welcher für die Verstärkung eines Signals mit dieser Transistorstufe zulässig wäre, daß das Verteilersignal jeder der Basen der Transistoren über je einen hohen und für alle Eingänge gleich großen Widerstand zugeführt wird und daß jeder der Basen eine für jeden Amplitudendiskriminator getrennt und auf einen bestimmten Pegel einjustierte Vorspannung über einen hohen Widerstand zugeführt wird, wobei die Werte dieser Vorspannungen treppenartig ansteigende Schwellenwerte für das Verteilersignal in den einzelnen Kanälen bilden. Vorzugsweise ist das Verteilersignäl eine sägezähnförmige Kippspannung.

Wenn die erfindungsgemäße Anordnung zur Steuerung der Abtastung eines Leiternetzes verwendet wird, welches den Belag einer elektrolumineszierenden Vorrichtung bildet, dann wird vorzugsweise die Anordnung so getroffen, daß jeder Leiter des Netzes in Serie in der Verbindung zwischen dem Kollektor und der hohen Spannung der entsprechenden Transistorstufe liegt, und daß der hohe Widerstand zwischen den Leiter und die Spannüngsquelle eingefügt ist. " ■ ■ ■ " ■ ■"·-.■

Eine beispielsweise Ausführung der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt

"Fig: 1 einen aus mehreren Stufen bestehenden Umschalter zur Steuerung des Leiternetzes einer elektrolumineszierenden Vorrichtung, ' '

Fig.'2 eine einzelne Transistorstufe der Schaltung von Fig. 1 und

Fig. 3 bis 6 verschiedene Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise.

mit einer Anzahl von Kanälen

zur Verteilung eines Eingangssignals

auf diese Kanäle

Anmelder: S. E. A. Societe d'Electronique

et d'Automatisme, Courbevoie, Seine (Frankreich)

. · Vertreter: .·...■

Dipl.-Ing. E. Prinz und Dr. rer. nat. G. Hauser, Patentanwälte, München-Pasirig, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 24. September 1956

In Fig. 1 ist schematisch ein Element einer elektrolumineszierenden Vorrichtung dargestellt, welches aus einer dünnen, hälbdielektrischen elektrolumineszierenden Schicht~64 besteht, auf welcher zwei Netze von Leitern mittels eines geeigneten Verfahrens, z. B. mittels des Verfahrens der »gedruckten Schaltungen« gebildet sind. Die für die Beschreibung in Betracht kommenden Leiter sind mit den Bezugszeichen 11, 12, 13.. .19 versehen, wodurch natürlich die tatsächliche Anzahl der Leiter in keiner Weise beschränkt sein soll. Die Leiter des anderen Netzes sind gemeinsam mit dem Bezugszeichen 65 versehen. Sie besitzen getrennte Eingänge 66 und getrennte Ausgänge 67.

Die Leiter 11... 19 sind einzeln über Widerstände 31.. .39 mit den positiven Polen einer hohen Spannung bei 63 verbunden, während ihre Eingänge einzeln an die Kollektoren der Transistoren 1.. .9 angeschlossen sind. Die Emitter dieser Transistoren liegen, wie angedeutet, auf Masse (oder auch auf einem gleichen Potential, welches vom Massepotential unterschiedlich ist). - - ■·■:"'■■■

Bei dem dargestellten Beispiel ist angenommen, daß das auf die Leiter 11.. .19"des elektrolumineszierenden »Rasters« zu verteilende Signal· bei 60 angelegt wird. Diese Eingangsklemme ist mit allen Basen der Transistoren 1 ... 9 über Kopplungskondensatoren 21...29 verbunden. Ferner erhalten alle Basen eine

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Vorspannung V von der'.'Klemme 62 über Trennwider-: weise die^; Kurven· 1 bis 4 für immer größer werdende

stände 51.. .59. . Werte des Widerstands R_a. Die Verstärkung nimmt

Ein Signal zur Steuerung des Zutritts zu den ver- ab, jedoch verringert sich auch der Durchlaßbereich

schiedenen Kanälen des Schalters wird bei 61 ange- . in offensichtlicher Weise, und diese Eigenschaft wird

legt.. Dieses Signal besitzt die Form einer Sägezahn- 5 bei dem erfindungsgemäßen Schalter ausgenutzt, bei

spannung. Es wird auf die Basen der Transistoren welchem keine hohe Verstärkung der Transistoren er-

über Trennwiderstände 41... 49 verteilt. forderlich ist. Durch die Wahl eines solchen hohen

Die Vorzeichen der Spannungen zeigen an, daß die Werts des Widerstands R_a wird die Kennlinie V_a=F

bei dem dargestellten Beispiel verwendeten Transi- (Z₆) erhalten, die im oberen Teil von Fig. 6 dargestellt

stören vom Typ N-P-N sind. Bei der gleichen Schal- io ist. Wenn man dann die Steuerspannung E in Form

tung müßte die Polarität der Spannungsquellen um- einer Sägezahnspannung (Fig. 6) anlegt, wird der

gekehrt werden, falls P-N-P-Transistoren verwendet Verstärker zum Zeitpunkt i₀ in der Periode T des

wurden. Steuersignals entsprechend dem negativen Wert -Zj₁

.. Zur Erläuterung der Wirkungsweise dieser Schal- des Basisstr'oms geöffnet und im Zeitpunkt i₀' dieser

tung wird auf Fig. 2 Bezug genommen, wo eine ein- 15 Periode beim positiven Wert +/^₂ des Basisstroms

zelne Schalterstufe dargestellt ist. Das Steuersignal E blockiert. Die Schaltung verhält sich also wie ein

wird der Basis b des Transistors zugeführt, wobei ein Amplitudendiskriminator.

Ableitwiderstand¹ i?₀ vorgesehen ist, der so· groß ist, Bei der Verteilerschaltung von Fig. 1 wird für alle daß er den Eingangskreis nicht belastet. Widerstände 31 ... 39 ein gegenüber dem normalen Der zwischen dem Kollektor c und der Strom- 20 Belastungswiderstand der Transistoren hoher Wert quelle V liegende Widerstand R_a stellt den Lastwider- gewählt. Ferner wird der Basisstrom des Transistand dar, an dessen Klemmen die verstärkte Span- storsl^z. B. durch entsprechende Wahl des Widerstands nung V₁₁ abgenommen wird. Die Richtung des Stroms 51, auf einen Ruhewert J₆₀ eingestellt, der Basisstrom über den Widerstand R_a ist durch den Pfeil I_a darge- des Transistors 2 wird in ähnlicher Weise auf einen stellt. Der Strom über den Widerstand R₀ besitzt die 25 Ruhewert I_bo — dl_b eingestellt, derjenige des Transi-Richtung des Pfeiles I_b. Er kommt von einem verstell- ^; stors 3 auf einen Wert I_b0 — 2dI_b usw. Dann wird bei baren Abgriff eines Widerstands R, welcher von der 61 über die unter sich gleichen Widerstände 41.. .49 Spannung V mit der in der Zeichnung dargestellten ein Sägezahnstrom zugeführt, dessen Amplitude Spannungsteilung gespeist wird. wenigstens 2dl_b beträgt und welcher den oben defi-Wenn die Ausgangsspannung V_a als Funktion des 30 nierten einzelnen Basisströmen der Transistoren überin die Basis b des Transistors fließenden. Stroms ge- lagert wird. Beim Anstieg des Sägezahnstroms wird messen wird (wobei der Emitter e an Masse liegt) er- dann der Transistor 1 geöffnet, wenn sein Basisstrom hält man eine Kennlinie, deren Verlauf qualitativ in genau gleich dem Sperrstrom ist, worauf er wieder Fig. 4 angedeutet ist. In diesem Diagramm ist die gesperrt wird. Darauf durchläuft der Transistor 2 den Spannung V_a auf der Ordinate und der Strom I_b auf 35 gleichen Zyklus usw. Wenn die Anzahl der Uttlzuder Abszisse aufgetragen. Die maximale Ausgangs- schaltenden Kanäle gleich N ist, muß die Höhe des spannung wird etwa für den Wert I_b = 0 erhalten, den Elementen des Schalters zugeführten Sägezähnwäbrend die Spannung für einen negativen Basisstrom Stroms wenigstens gleich N'dl_b sein, und der gesamte (praktisch von einigen Mikroampere) zu Null wird. zugeführte Strom muß N²-dI_b betragen. Hierdurch Man wählt den Wert R_a des Lastwiderstands sehr 40 sind die Bedingungen für die Spannungsquelle festgeviel größer als den für die Verstärkung einer Span- legt, welche der Klemme 61 den Sägezaihnstrom Henung optimalen Wert. Unter Bezugnahme auf Fig. 3 fern. Jeder Kanal bleibt für eine Zeit TIN geöffnet, erkennt man, daß dann die Widerstandsgerade sehr wobei Γ die Periode des Sägezähnstroms darstellt, nahe an der Horizontalen liegt, da ihre Neigung IJV_a Das hierdurch erhaltene Öffnen und Schließen jedes sehr gering ist. 45 Kanals ergibt eine plötzliche Änderung des entspre-Wenn unter dieser Bedingung in die Basis b ein chenden Kollektorstroms, welchem dann das zu überständig wachsender Strom eingeführt wird, welcher tragende Signal überlagert wird. Man erhält daher von einem negativen Wert I_b zu einem positiven Wert eine plötzliche Veränderung der Kollektörspannung, . I_b übergeht, dann entsprechen die Kennlinien den in so daß an denjenigen der Leiter 11 ... 19, welcher Fig. 3 dargestellten Kurven I_c = f{V), wobei jeder 50 gerade über den Verteiler erreicht wird, ein Impuls Kurve ein konstanter Wert von I_b entspricht. Solange angelegt wird, welcher mit dem bei 60 zugeführten I_b ausreichend negativ ist, fallen die Kurven mit der Signal amplitudenmoduliert ist.

Abszissenach.se zusammen. Wenn der Basisstrom Die beiden hauptsächlichen Vorteile eines solchen weniger negativ wird, beginnen sich die Kennlinien zu Umschalters, abgesehen von der automatisch erzielten¹ trennen, so^ daß sich bei wachsendem I_b immer größere 55 Verstärkung des Signals während seiner räumlich-Veränderungen des Stroms I_c entsprechend den immer zeitlichen Verteilung, bestehen darin, daß die Impegrößer werdenden Änderungen der Spannung V_a er- danz gegenüber der Signalspaiinungsqüelle im wesentgeben. Der Arbeitspunkt P₁ verschiebt sich nach links, liehen konstant ist und daß fast keine Kreuzmodula- und die Verstärkung wächst. Di« Verstärkung geht tion zwischen den Verteilerkanälen auftritt. Die erste durch einen Maximalwert und nimmt dann wieder ab, 60 Wirkung beruht darauf, daß nur ein 'einzelner Tränsida die Kennlinienschar von Fig. 3 sich nach links stör zu jedem Zeitpunkt geöffnet ist, so daß die ein-' mehr und mehr zusammenschiebt und dementspre- zige Belastung der Signalspannungsqüelle die diesem chend einer gegebenen Änderung des Stroms I_b um Transistor zugeführte Leistung ist, während sich alle seinen Mittelwert eine immer geringere Veränderung anderen Transistoren gegenüber der Quelle wie Dides Stroms I_c entspricht. Für einen ausreichend posi- 65 öden verhalten,-die an einer Sperrspannung liegen, so' tiven Wert des Stroms I_b fallen die Kennlinien erneut " daß sie einen unendlich großen oder wenigstens äußer¹ zusammen, und die Verstärkung wird wieder Null. ordentlich großen Widerstand darstellen und keinen ' Wenn man ferner (Fig. 5) für die in Fig. 2 darge- Stromverbrauch hervorrufen. Die zweite Wirkung bestellte Transistorstufel den Wert des Lastwiderstands ruht darauf, daß der erregte Kanal eine eigene Span- R_a in der Schaltung ändert, erhält man beispiels- 70 nung hat, während alle anderen Kanäle praktisch auf

dem Wert der hohen Kollektorspannung der Schaltung gehalten werden.

Ein ähnlicher Schalter kann für das andere Leiternetz der Vorrichtung vorgesehen und in ähnlicher Weise betrieben werden, jedoch mit einer Sägezahnspannung, deren Frequenz in entsprechender Weise untersetzt ist, so daß das vollständige Abtastraster •erhalten wird.

Claims (3)

Patentansprüche: IO

1. Elektronischer Schalter mit einer Anzahl von Kanälen für die Verteilung eines Eingangssignals auf diese Kanäle unter der Steuerung eines Verteilersignals mit zeitlich veränderlicher Amplitude, welches den einen oder den anderen von einer Anzahl von Amplitudendiskriminatoren erregt, welche einzeln den Zugang zu diesen Kanälen freigeben, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Amplitudendiskriminator aus einer Transistorstufe besteht, deren Emitter auf einem konstanten Potential liegt, während das zu verteilende Signal an seiner Basis über einen Kondensator zugeführt wird, und in dessen Verbindung vom Kollektor zu der hohen Spannung der Verbraucherkanal liegt, in welchen ein Widerstandswert eingefügt ist, der sehr viel höher ist als der optimale Wert, welcher für die Verstärkung eines Signals mit dieser Transistorstufe zulässig wäre, daß das Verteilersignal jeder der Basen der Transistoren über je einen hohen und für alle Eingänge gleich großen Widerstand zugeführt wird und daß jeder der Basen eine für jeden Amplitudendiskriminator getrennt auf einen bestimmten Pegel einjustierte Vorspannung über einen hohen Widerstand zugeführt wird, wobei die Werte dieser Vorspannungen treppenartig ansteigende Schwellenwerte für das Verteilersignal in den einzelnen Kanälen bilden.

2. Elektronischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilersignal eine sägezahnförmige Kippspannung ist.

3. Elektronischer Schalter gemäß Anspruch 1 oder 2 für die Steuerung der Abtastung eines Leiternetzes, welches den Belag einer elektrolumineszierenden Vorrichtung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leiter des Netzes in Serie in der Verbindung zwischen dem Kollektor und der hohen Spannung der entsprechenden Transistorstufe liegt und daß der hohe Widerstand zwischen den Leiter und die Spannungsquelle eingefügt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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