DE966474C

DE966474C - Steuerbare Halbleitergleichrichter-Anordnung

Info

Publication number: DE966474C
Application number: DEP42114A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Werner Jacobi
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1949-05-10
Filing date: 1949-05-10
Publication date: 1957-08-08

Description

Steuerbare Halbleitergleichrichter-Anordnung Die Erfindung betrifft einen steuerbaren Halbleitergleichrichter, insbesondere einen Kristallverstärker, der beispielsweise aus Germaniumkristall besteht.
Es sind bereits gesteuerte Richtleiter bekannt, bei denen eine Elektrode für den Eingangs- und eine zweite Elektrode für den Ausgangslzrei,s angeordnet ist. Solche gesteuerten Halbleitergleichrichter aus Germaniumkristall arbeiten als Verstärker und sind in ihrer Wirkungsweise mit Eingitterelektronenröhren vergleichbar. Dabei wird ein kleiner Germaniumblock verwendet, dessen Masse den gemeinsamen Pol des Eingangs- und des Au.sgangskreises darstellt. Außerdem sind zwei Elektroden vorgesehen, von denen die eine als Steuerelektrode und die andere als Ausgangselektrode arbeitet. Diese Elektroden bestehen bei der bekannten Anordnung aus dünnen Metallspitzen. Der Abstand zwischen den beiden Spitzen liegt dabei in der Größenordnung von etwa o,o5 mm.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer in der beschriebenen Weise oder ähnlich aufgebauten Anordnung eine Verstärkungsregelung auf einfache Weise durchzuführen. Es hat sich. herausge:@tellt, daß die Verstärkung bei einem Halbleiterverstärker von den angelegten Gleichspannungen zwischen den einzelnen Elektroden abhängig ist.
Zur Regelung der Verstärkung wird eine zusätzliche Elektrode verwendet. Diese zusätzliche Elektrode kann mit einer der Hauptelektroden, vorzugsweise der Ausgangselektrode, aber auch mit der Steuerelektrode, zusammenarbeiten. Eine Verstärkungsregelung läßt sich dadurch erzielen, daß die Zusatzelektrode gegen die Hauptelektrode, mit der sie zusammenarbeitet, mittels einer Gleichspannungsquelle veränderbar vorgespannt ist.
Das Verwenden von Hilfselektroden., die jedoch in ihrer Anordnung, Vorspannung und Wirkungsweise von der gemäß der Erfindung abweichen, ist bereits vorgeschlagen worden.
Bei einem Halbleiterverstärker mit drei solchen Elektroden ist es zweckmäßig, die Zusatzelektrode im Ausgangskreis zu verwenden. Der Ausgangskreis besitzt dann zwei Stromübergangsstellen zum Halbleiter. Dahei können die Berührungspunkte von Elektrode und Halbleiter so gewählt werden, daß die Hauptelektrode die größte Verstärkung ermöglicht. Die Zusatzelektrode befindet sich gegebenenfalls an einer Stelle, die entweder eine von sich aus geringere Wirksamkeit besitzt oder weiter von der Steuerelektrode entfernt ist, so daß die hiermit erzielte Verstärkung entsprechend geringer wird. Zwischen Hauptelektrode und Zusatzelektrode wird eine Gleichspannung geschaltet, der ein regelbarer Spannungsteiler parallel liegt. Der Abgriff des regelbaren Spannungsteilers ermöglicht dann je nach seiner Stellung die volle Verstärkung bzw. die geringste mögliche Verstärkung entsprechend der Annäherung an die jeweilige Elektrode.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur stellt ein. Schaltschema für einen Halbleiterverstärker nach der Erfindung in einfacher Form dar. Mit i ist hierbei der Halbleiter bezeichnet, der z. B. ein Kristall, vorzugsweise ein Germaniumkristall sein kann. Auf der Oberfläche des Halbleiters befindet sich die Steuerelektrode 2, die mit dem Eingangskreis in Verbindung steht. Die Masse des Halbleiters ist mit dier für Eingangs- und Ausgangskreis gemeinsamen Zuleitung 3 verbunden.
Im Eingangskreis befindet sich. eine Glei..chspannungsquelle 4, mit deren Hilfe eine kleine positive Vorspannung an die Steuerelektrode 2 angelegt wird. Die zu verstärkende Wechselspannung wird an die Klemmen 5 und 6 angelegt.
Im Ausgangskreis sind zwei Elektroden 7 und 8 vorgesehen, davon kann die eine als Hauptelektrode und die andere als Hilfselektrode angesehen werden. Die Elektroden können an Kristallstellen verschiedener Empfindlichkeit angeordnet sein, dabei sind die obenerwähnten Gesichtspunkte zu beachten, d. h. die Anordnung ist mit Vorteil so zu treffen, daß an der Hauptelektrode eine größere Verstärkung und an der Zusatzelektrode eine nur geringe Verstärkung erzielt wird.
Es ist aber auch möglich, hier zwei Elektroden vorzusehen, die keine große Verschiedenheit voneinander besitzen oder sogar gleichwertig sind. Da nämlich die Verstärkung von der Höhe der angelegten Gleichspannung abhängig ist, läßt sich. auf rein elektrischem Wege eine außerordentlich wirksame Verstärkungsregelung erzielen. Dies wird dadurch erreicht, daß zwischen den gleichwertigen Elektroden 7 und 8 eine Spannungsquelle 9 vorgesehen ist. Parallel zu dieser Spannungsquelle ist ein regelbarer Spannungsteiler io vorgesehen, dessen Abgriff mit dem Ausgangskreis in Verbindung steht. Die Ausgangspannun.g kann an den Klemmen ri und 12 abgenommen werden. Je nach der Stellung des Abgriffs am regelbaren Spannungsteiler io läßt sich eine kleinere oder größere Verstärkung erreichen.
Das bisher besprochene Schaltschema hat vorwiegend Bedeutung für zwei Ausgangselektroden von gleicher Beschaffenheit. Sind jedoch die beiden Ausgangselektroden derart verschieden voneinander, daß die Hauptelektrode die größere Verstärkung und die Zusatzelektrode eine geringere Verstärkung bewirkt, so kann die Anordnung auch in Abänderung des dargestellten Schaltschemas so ausgeführt werden, daß die im Ausgangskreis liegende Gleichspannungsquellezwischen der gemeinsamen Zuführung 3 und dem Abgriff am Potentiometer io angelegt wird, was durch die gestrichelte Darstellung der Spannungsquelle 13 angedeutet ist. Es ist aber auch möglich, beide Maßnahmen gleichzeitig anzuwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Steuerbare Halbleitergleichrichter-Anordnung, die außer den drei Hauptelektroden eine zusätzliche vierte Elektrode (Zusatzelektrode) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzelektrode mit einer der Hauptelektroden, vorzugsweise der Ausgangselektrode, zurr Zwecke der Verstärkungsregelung zusammenarbeitet und gegen diese mittels einer Glei.chspannungsquelle veränderbar vorgespannt ist.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspannungs-Gleichstromkreis mittels eines Potentiometers veränderbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein veränderbarer Spannungsteiler zwischen Haupt- und Zusatzelektrode vorgesehen ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Haupt- und Zusatzelektrode zwei einander elektrisch und/oder mechanisch gleichwertige Elektroden verwendet sind.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungszuführung und/oder der Anschluß des Ausgangskreises über den Spannungsteilerabgri.ff erfolgt. Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsche Patente Nr. 837 732, 842 8o4.