DE1537704C

DE1537704C - Circuit arrangement for a transistor amplifier

Info

Publication number: DE1537704C
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl Ing 7000 Stuttgart Weihmdorf Schmoll
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Publication date: 1971-09-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für einen Transistorverstärker, der als Eingangs- bzw. Ausgangswiderstand ein negatives Vielfaches seines Ausgangs- bzw. Eingangsabschlußwiderstandes aufweist. Diese Verstärker sind unter der Bezeichnung »Negative Impedanzwandler« und in der anglo-amerikanischen Literatur als »Negative Impedance Converter (NIC)« bekannt. Solche Verstärkerschaltungen wurden beispielsweise von J. G. L i η viii in »Transistor negativ impedance converters« in Proc. IRE, Juni 1953, S. 725 ... 729, von' A. I. Larky in »Negative impedance converters« in IRE Transact. CT-4, S. 124 ... 131, sowie von W. J ο s t in »Theoretische und experimentelle Untersuchung eines Negativimpedanzkonverters«, AEÜ, 1966, S. 281 ... 288, beschrieben.The invention relates to a circuit arrangement for a transistor amplifier, which is used as an input or output resistance is a negative multiple of its output or input terminating resistance having. These amplifiers are known as "Negative Impedance Converters" and in the Anglo-American literature known as the "Negative Impedance Converter (NIC)". Such amplifier circuits were for example by J. G. L i η viii in "Transistor Negative Impedance Converters" in Proc. IRE, June 1953, pp. 725 ... 729, from 'A. I. Larky in "Negative Impedance Converters" in IRE Transact. CT-4, pp. 124 ... 131, as well as by W. Jο s t in “Theoretical and experimental investigation of a Negativimpedanzkonverters ", AEÜ, 1966, pp. 281 ... 288, described.

Diese Verstärkeranordnungen werden eingesetzt für Zweidrahtvei stärker nach dem Prinzip des negativen Widerstandes. Beispiele hierfür bieten die deutschen Patentschriften 1 008 782, 1 062 752 und 1 148 274 sowie die Veröffentlichungen von J. L. M e r r i 1, A. F. Rose und J. O. Smethurst: »Negative impedance telephone repeaters« in Bell Syst. techn. Journ., 1954, S. 1055 ... 1092, sowie von Th. G r e w e: »Ein Zweidrahtverstärker mit negativen Widerständen«, SEG-Nachrichten, 1956, Heft 1, S. 30 ... 39. Ein weiteres Einsatzfeld sind Schwingungserzeuger, insbesondere solche für sehr langsame elektrische Schwingungen. Als Beispiel hierfür sei die Patentschrift 1 050 391 genannt. Weiterhin erfolgt ihr Einsatz in steigendem Umfange bei aktiven ÄC-Netzwerken. Hierzu sei auf die Veröffentlichung von T. Y a η a g i s a w a: »RC active networks using current inversion type negative impedance converters«, Transact. IRE-CT 4 (1957), S. 140 ... 144, verwiesen.These amplifier arrangements are used for two-wire vei stronger according to the principle of the negative Resistance. Examples of this are provided by German patents 1 008 782, 1 062 752 and 1 148 274 as well as the publications by J. L. Merri 1, A. F. Rose, and J. O. Smethurst: Negative impedance telephone repeaters "in Bell Syst. techn. Journ., 1954, pp. 1055 ... 1092, as well as by Th. G r e w e: "A two-wire amplifier with negative resistances", SEG-Nachrichten, 1956, issue 1, pp. 30 ... 39. Another field of application are vibration generators, especially those for very slow electrical ones Vibrations. Patent specification 1,050,391 may be mentioned as an example of this. They continue to be used to an increasing extent with active AC networks. For this, reference is made to the publication by T. Y a η a g i s a w a: "RC active networks using current inversion type negative impedance converters", Transact. IRE-CT 4 (1957), pp. 140-144.

Der vorliegenden Erfindung dient eine Schaltungsanordnung, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist, als Ausgangspunkt. Sie stimmt dabei weitgehend mit dem Bild 10 des Artikels von W. J ο s t in AEÜ überein. Diese Verstärkeranordnung besteht aus der Reihenschaltung zweier Differenzverstärkerstufen, bei denen die Transistoren der zweiten nachgeschalteten Stufe gegenüber denen der ersten Stufe ein komplementäres Leitfähigkeitsverhalten aufweisen.The present invention is a circuit arrangement, as shown in FIG. 1 is shown as a starting point. It largely agrees with that Figure 10 of the article by W. J o s t in AEÜ. This amplifier arrangement consists of the series connection two differential amplifier stages, in which the transistors of the second downstream stage have a complementary conductivity behavior compared to those of the first stage.

Die Kollektoren der Transistoren Trsl bzw. Trsl der ersten Stufe sind dabei mit den Basen der Transistoren Trs3 bzw. Trs4 der zweiten Stufe gleichstrommäßig verbunden. Die Emitter der Transistoren Trs 1 und Trsl der ersten Differenzverstärkerstufe sind miteinander verbunden und über die Kollektor-Emitter-Strecke eines weiteren Transistors TrsS, der im Sinne einer Konstantstromeinspeisung betrieben wird, an die Versorgungsspannungsquelle gelegt. Die Basen der Transistoren Trsl und Trsl der ersten Stufe liegen einmal über die speisende Signalquelle bzw. die Verbraucherimpedanz an dem Schaltungsbezugspunkt, andererseits sind sie über je einen Widerstand R1 bzw. Rl mit dem Kollektor eines der Transistoren der zweiten nachgeschalteten Stufe verbunden. Das Verhältnis der Werte der beiden Widerstände Al und Rl bestimmt den negativen Inipedanzübersetzungsfaktor des Verstärkers.The collectors of the transistors Trsl and Trsl of the first stage are connected to the bases of the transistors Trs3 and Trs4 of the second stage with direct current. The emitters of the transistors Trs 1 and Trsl of the first differential amplifier stage are connected to one another and connected to the supply voltage source via the collector-emitter path of a further transistor TrsS, which is operated as a constant current feed. The bases of the transistors Trsl and Trsl of the first stage are on the one hand via the feeding signal source or the load impedance at the circuit reference point , on the other hand they are connected to the collector of one of the transistors of the second downstream stage via a resistor R 1 or Rl. The ratio of the values of the two resistors A1 and R1 determines the negative impedance translation factor of the amplifier.

Ein solcher Verstärker arbeitet nun nur innerhalb gewisser Grenzen des Eingangssignals zufriedenstellend. Es soll daher seine Arbeitsweise in Abhängigkeit von dem Eingangssignal untersucht werden. In F i g. 2 ist diese dabei graphisch dargestellt. Innerhalb des linearen Alissteuerbereiches des Verstärkers tritt an seinem Eingang A, A' der negative Wert des Abschlußwiderstandes Rl auf. Dieses entspricht in der F i g. 2 dem Bereich 1 zwischen den Punkten I und III. Durch den Aussteuerbereich des Verstärkers überschreitende positive Amplituden des Eingangssignals wird der Transistor Trs I in die Sättigung gesteuert. Dadurch verliert der Verstärker seine Konversionseigenschaft. Sein Eingangswiderstand wird, wie durch den Bereich 2 rechts vom Punkt III in F i g. 2 dargestellt, positiv und sein Wert ist durch die Widerstände der Schaltung bestimmt.Such an amplifier now only works satisfactorily within certain limits of the input signal. Its mode of operation should therefore be examined as a function of the input signal. In Fig. 2 this is shown graphically. Within the linear control range of the amplifier, the negative value of the terminating resistor Rl occurs at its input A, A ' . This corresponds to FIG. 2 to area 1 between points I and III. The transistor Trs I is driven into saturation by positive amplitudes of the input signal exceeding the modulation range of the amplifier. As a result, the amplifier loses its conversion properties. Its input resistance is, as indicated by area 2 to the right of point III in FIG. 2, positive and its value is determined by the resistances of the circuit.

Wird der Aussteuerbereich des Verstärkers dagegen durch negative Amplituden des Eingangssignal überschritten, so wird der Transistor TrsS in die Sättigung gesteuert, und die Transistoren Trs-3 und Trs'4 werden gesperrt. Der Verstärker erhält einen sehr kleinen negativen Eingangswiderstand, was in F i g. 2 durch den Bereich 3 zwischen den Punkten I und II dargestellt ist. Steigen die Eingangssignalamplituden inIf, on the other hand, the modulation range of the amplifier is exceeded by negative amplitudes of the input signal, the transistor TrsS is driven into saturation and the transistors Trs-3 and Trs'4 are blocked. The amplifier receives a very small negative input resistance, which is shown in FIG. 2 is represented by area 3 between points I and II. If the input signal amplitudes increase in

negativer Richtung weiter an, so tritt ebenso wie bei großen positiven Amplituden ein positiver Eingangswiderstand auf, dessen Wert durch die Widerstände der Schaltung bestimmt ist. '- In the negative direction, just as with large positive amplitudes, a positive input resistance occurs, the value of which is determined by the resistances of the circuit. '-

Ist nun der Generatorinnenwiderstand Rt der Signalas Spannungsquelle U₀ am Verstärkereingang A, Ä dem Betrag nach größer als der kleine negative Widerstand im Bereich 3, so kippt der Verstärker, sobald die negative Eingangsamplitude den Wert Uk₁ erreicht, bei dem die Übersteuerung eintritt, vom Punkt I auf den Punkt Γ. Der Punkt Γ liegt im Bereich 4 der Kennlinie. Seine Lage im Bereich wird durch den Schnittpunkt der Bereichsgeraden 4 mit der durch den Punkt I gelegten Arbeitsgeraden — Rt bestimmt. Der Eingangswiderstand des Verstärkers weist also jetzt einen positiven Wert auf.If the generator internal resistance Rt of the signal as the voltage source U ₀ at the amplifier input A, Ä is greater in magnitude than the small negative resistance in area 3, the amplifier tilts as soon as the negative input amplitude _{reaches the value Uk 1} at which the overload occurs Point I to point Γ. Point Γ is in area 4 of the characteristic. Its position in the area is determined by the intersection of the area line 4 with the working line - Rt laid through the point I. The input resistance of the amplifier now has a positive value.

Bei Abnehmen der negativen Signalamplitude bleibt der Eingangswiderstand positiv, bis die Eingangsamplitude im Punkte II den Wert ί/*₂ unterschreitet. Hier kippt der Verstärker dann vom Punkt II auf den Punkt ΙΓ. Dieser Punkt W kann dabei im Bereich 1 oder 2 liegen und bestimmt sich aus dem Schnittpunkt der durch den Punkt II gelegten Arbeitsgeraden — Äj mit der Bereichsgeraden 3 bzw. 4.
Ein Überschreiten des Aussteuerbereic.hes des Ver- ^lstärkers tritt auf, wenn seine Gleichspannungs-Stabilitätsbedingung Rt < Rl nicht erfüllt ist oder wenn zu große Signalspannungsamplituden am Eingang Λ, A' auftreten. Ist der Verstärker vom Punkt I auf den Punkt Γ des Bereiches 4 gekippt, so kann es vorkommen, daß er im Bereich 4 verharrt, obwohl die Stabilitätsbedingung erfüllt ist. Da die Gleichspannung UV am Eingang A des Verstärkers durch die Gleichspannung am Punkt C durch den Spannungs- 'When the negative signal amplitude decreases, the input resistance remains positive until the input amplitude at point II falls below _{the value ί / * 2.} Here the amplifier tilts from point II to point ΙΓ. This point W can lie in the area 1 or 2 and is determined from the intersection of the working straight line - Äj with the area straight line 3 or 4, respectively.
Exceeding the Aussteuerbereic.hes the encryption ^l stärkers occurs when its dc stability condition Rt <Rl is not satisfied or if occurring at large signal amplitudes at the input voltage Λ, A '. If the amplifier has tilted from point I to point Γ of area 4, it can happen that it remains in area 4, although the stability condition is met. Since the DC voltage UV at input A of the amplifier is caused by the DC voltage at point C through the voltage '

teiler bestimmt wird, ergibt sich im gekipptendivisor is determined, results in the tilted

R 1 + Ki R 1 + Ki

Zustande, in dem der Transistor Trs3 gesperrt ist, dann:States in which the transistor Trs3 is blocked, then:

U V =-U_n ■— UV = -U _n ■ -

(Rl + Ri)(Ri+ Rl)(Rl + Ri) (Ri + Rl)

RS+ (Rl + R₁)-(Rl+ Rl) Rl +RtRS + (Rl + R ₁ ) - (Rl + Rl) Rl + Rt

Der Betrag von UV wird tun so größer, je größer die Abschlußwiderstäitde Rt und Ri. werden. Wenn der Betrag von UV größer ist als die Kippspannung Um, (>5 so bleibt der Verstärker in seiner gekippten Lage.The amount of UV will do so the greater the terminating resistances Rt and Ri . If the amount of UV is greater than the breakover voltage Um, (> 5, the amplifier remains in its tilted position.

Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, bei einein Transistorverstärker, der als Eingangs- b/.w. Ausgangswiclerstaiid ein negatives Vielfaches seines Aus-The invention now has the task at einin Transistor amplifier, which is used as input b / .w. Starting wiclerstaiid a negative multiple of its output

gangs- bzw. Eingangswiderstandes aufweist, entsprechend der F i g. 1 und der vorhergehenden Beschreibung ein Verharren in der gekippten Stellung unabhängig von der Größe der Abschlußwiderstände zu verhindern, wenn die Stabilitätsbedingung, Innenwiderstand R{ der speisenden Quelle klein gegenüber dem Abschlußwiderstand Rl, erfüllt ist.has input or input resistance, according to FIG. 1 and the preceding description to prevent remaining in the tilted position regardless of the size of the terminating resistors, if the stability condition, internal resistance R {of the feeding source small compared to the terminating resistance Rl, is met.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein verbleibendes Kippen der negativ invertierten Werte der Abschlußwiderstände (Rj₁ bzw. Ri) bei zu großen Eingangssignalamplituden auch dann, wenn die Stabilitätsbedingung, daß der Innenwiderstand Ri der speisenden Signalquelle klein gegenüber dem Ausgangsabschlußwiderstand Rl ist, erfüllt ist, dadurch unterbunden wird, daß an den Kollektor C des Transistors Trs3 bzw. Trs4 der zweiten Differenzverstärkerstufe, mit dem auch die den negativen Impedanzübersetzungsfaktor bestimmenden Widerstände Rl, R2 verbunden sind, eine an sich bekannte Schwellwertschaltung iS angeschlossen ist, daß diese Schwellwertschaltung dabei so dimensioniert wird, daß sie bei Unterschreiten eines vorgegebenen Wertes des Spannungsabfalles am Kollektorwiderstand R 5 bzw. R 6 dieses Transistors Trs3 bzw. Trs 4 leitend wird und dadurch ein Ansteigen der Kollektorspannung dieses Transistors Trs3 bzw. Trs4 und ein damit verursachtes Sperren der Transistoren Trsl, Trsl der ersten Differenzverstärkerstufe verhindert.The object is achieved according to the invention in that a remaining tilting of the negatively inverted values of the terminating resistances (Rj ₁ or Ri) when the input signal amplitudes are too large, even if the stability condition that the internal resistance Ri of the feeding signal source is small compared to the output terminating resistor Rl, is met, is prevented that a known threshold value circuit iS is connected to the collector C of the transistor Trs3 or Trs4 of the second differential amplifier stage, to which the resistors Rl, R2 determining the negative impedance ratio factor are connected, so that this threshold value circuit is connected is dimensioned so that it becomes conductive when the voltage drop at the collector resistor R 5 or R 6 of this transistor Trs3 or Trs 4 falls below a predetermined value, thereby causing the collector voltage of this transistor Trs3 or Trs4 to rise and the transistor to block ren Trsl, Trsl of the first differential amplifier stage prevented.

Die Erfindung soll nun an Hand der Figuren beschrieben werden. Es zeigt dabeiThe invention will now be described with reference to the figures. It shows

F i g. 1 einen Stromlauf des bereits zum Stande der Technik beschriebenen Verstärkers,F i g. 1 shows a circuit diagram of the amplifier already described in relation to the prior art,

F i g. 2 graphisch das beschriebene Eingangswiderstandsverhalten dieses Verstärkers bei unterschiedlichen Eingangspotentialen,F i g. 2 graphically shows the described input resistance behavior of this amplifier with different Input potentials,

F i g. 3 einen Stromlauf dieses Verstärkers mit den erfindungsgemäßen Stabilisierungsmaßnahmen,F i g. 3 a circuit diagram of this amplifier with the stabilization measures according to the invention,

F i g. 4 weitere Ausbildungen dieser Maßnahmen.F i g. 4 further training courses for these measures.

F i g. 3 zeigt nun den Stromlauf eines Transistorverstärkers, dessen Grundaufbau dem nach F i g. 1 entspricht. Die zusätzlichen Emitterwiderstände R 9 ... R12 dienen in bekannter Weise zum Ausgleich von kleinen Parameterabweichungen der einzelnen Transistoren. Das Verhalten einer solchen Verstärkeranordnung bei Überschreiten der Aussteuerungsgrenze ist bereits an Hand der F i g. 2 ausführlich beschrieben worden. Hierbei zeigte es sich, daß eine Verstärkerschaltung nach F i g. 1 zu einem verbleibenden Kippen neigt, wenn die Aussteuergrenze zu negativen Amplituden des Eingangssignals hin überschritten wird.F i g. 3 now shows the current flow of a transistor amplifier, the basic structure of which is that of FIG. 1 corresponds. The additional emitter resistors R 9 ... R12 are used in a known manner to compensate for small parameter deviations of the individual transistors. The behavior of such an amplifier arrangement when the modulation limit is exceeded is already shown in FIG. 2 has been described in detail. It was found that an amplifier circuit according to FIG. 1 tends to remain tilting if the control limit is exceeded towards negative amplitudes of the input signal.

Ein solches Verhalten kann nun gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden werden, daß man dafür sorgt, daß der Gleichstromwert UV am Eingang A den Wert der Kippspannung Uk₂ nicht in negativer Richtung überschreiten kann. Dieses erfolgt dadurch, daß über eine Diode D an den Punkt C eine Gleichspannungsquelle Uh gelegt wird.According to the present invention, such behavior can be avoided by ensuring that the direct current value UV at input A cannot exceed the value of the breakover voltage Uk ₂ in the negative direction. This takes place in that a direct voltage source Uh is applied to point C via a diode D.

Man wählt die Spannung Uh wertmäßig nun so, daß die Diode D bei positiven Potentialen des Punktes C gegenüber dem Kippschwellwert Ui_n gesperrt ist, jedoch leitend ist, wenn das Potential des Punktes C gleich dem Kippschwellwert Uk₁ ist. Da im Falle der leitenden Diode die Diffusionsspannung Ud der Diode berücksichtigt werden muß, ergibt sich also für Uk ein negativer Spannungswert, dessen Betrag gleich des Punktes C in keinem Falle negativ gegenüber dem Kippschwellwert Uk₁ werden kann.The value of the voltage Uh is now selected so that the diode D is blocked at positive potentials at point C with respect to the breakover threshold value Ui _n , but is conductive when the potential at point C is equal to the breakdown threshold _{value Uk 1} . Since the diffusion voltage Ud of the diode must be taken into account in the case of the conductive diode , a negative voltage value results for Uk , the magnitude of which, equal to point C, can in no case be negative compared to the breakover threshold _{value Uk 1} .

Zur praktischen Realisation wird nun nicht eine gesonderte Spannungsquelle eingesetzt, sondern die Bezugsspannung Uh in üblicher Weise mittels eines Spannungsteilers oder mittels einer Zenerdiode erzeugt. So ist in F i g. 3 beispielsweise ein Spannungsteiler aus den Teilerwiderständen R16 und R17, liegend über der Versorgungsspannung Uv₂, eingezeichnet. In F i g.4 sind als Varianten gleichwertige Anordnungen mit Zenerdioden dargestellt, wobei die Zenerdiode ZD1, die im Falle der F i g. 4a und 4b ständig gezündet ist. Im Falle der F i g. 4c zündet die Zenerdiode ZDl erst, wenn das Potential am Punkt C gegenüber dem Schaltungsbezugspunkt den Zündspannungswert erreicht. Der hohe Sperrwiderstand der Diode D und die geringe Eigenkapazität im gesperrten Zustand (im allgemeinen ^ 1 pF) verhindert innerhalb des linearen Aussteuerbereiches dabei eine Beeinflussung der Ver-Stärkerschaltung. For practical implementation, a separate voltage source is not used, but the reference voltage Uh is generated in the usual way by means of a voltage divider or by means of a Zener diode. Thus, in FIG. 3, for example, a voltage divider made up of the divider resistors R 16 and R 17, lying above the supply voltage Uv ₂ , is shown. In FIG. 4, equivalent arrangements with Zener diodes are shown as variants, with the Zener diode ZD 1, which in the case of FIG. 4a and 4b is constantly ignited. In the case of FIG. 4c does not ignite the Zener diode ZDl until the potential at point C has reached the ignition voltage value compared to the circuit reference point. The high blocking resistance of the diode D and the low intrinsic capacitance in the blocked state (generally ^ 1 pF) prevent the amplifier circuit from being influenced within the linear modulation range.

BezugszeichenReference number Ursprungssprache D/EOriginal language D / E )) Widerstandresistance Trsl, Trsl,Trsl, Trsl, > Transistor> Transistor InnenwiderstandInternal resistance Trs3, Trs4,Trs3, Trs4, 11 AbschlußwiderstandTerminating resistor Trs5Trs5 Diodediode R₁ ... R₁₇ R ₁ ... R ₁₇ ZenerdiodeZener diode RiRi EingangsklemmenInput terminals RiRi AusgangsklemmenOutput terminals DD. Versorgungsspannung 1Supply voltage 1 ZDl, ZDlZDl, ZDl Versorgungsspannung 2Supply voltage 2 A,ÄA, Ä Spannung an den EingangsklemmenVoltage at the input terminals B, B'B, B ' Spannung an den AusgangsklemmenVoltage at the output terminals U_Vl U _Vl EingangsstromInput current Uv₂ Uv ₂ LeerlaufsignalspannungOpen circuit signal voltage UlUl UlUl JlJl UoUo

\Uh\ =\ Uh \ =

- \U_D\- \ U _D \

ist, wenn sichergestellt werden soll, daß das Potentialis to ensure that the potential

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for a transistor amplifier, which acts as an input or output resistor a negative multiple of its output or Has input terminating resistor, consisting from the series connection of two differential amplifier stages in which the transistors of the second, downstream stage compared to those of the first a complementary conductivity behavior have and the collectors of the transistors of the first stage in direct current with the Bases of the transistors of the second stage are coupled, with the interconnected emitters the transistors of the first stage via the collector-emitter path of another in the sense of a Constant current feed operated transistor are connected to the voltage source, while the bases of the transistors of the first stage on the one hand via the feeding signal source or the load impedance with the circuit reference point on the other hand via a resistor are connected to the collector of one of the transistors of the second downstream stage, where the ratio of the values of these two resistances is the negative impedance translation factor of the amplifier determined by it

characterized in that the negatively inverted values of the terminating resistances (Rl or Ri) remain tilted when the input signal amplitudes are too large, even if the stability condition that the internal resistance (Ri) of the feeding signal source is small compared to the output terminating resistance (Rl) is met , is prevented by the fact that to the collector (C) of the transistor (TRS3 or TRS4) of the second differential amplifier stage, and the negative impedance conversion factor setting resistors (J? 1, R2) are connected to, a per se known threshold value (S ) is connected so that this threshold value circuit (S) is dimensioned so that it is conductive when the voltage drop at the collector resistor falls below a specified value (J? 5 or J? 6) of this transistor (Trs3 or Trs4) and thus a Rise in the collector voltage of this transistor (Trs3 or Trs4) and the resulting blocking of the transistors (7ViI, Trs2) de r first differential amplifier stage prevented.

2. Circuit arrangement for a transistor amplifier according to claim 1, characterized in that the threshold value circuit (S) consists of a diode (D) which is biased to the predetermined threshold value via a voltage divider (i? 16, J? 17).

3. Circuit arrangement for a transistor amplifier according to claim 2, characterized in that that in the voltage divider one of the resistors (J? 16 or J? 17) is replaced by a Zener diode (ZDl) is.

4. Circuit arrangement for a transistor amplifier according to claim 1, characterized in that the threshold value circuit (S) consists of the series connection of a diode (D) with a Zener diode (ZD 2).

1 sheet of drawings