Schaltungstechnik

7.3 Schaltungsbeispiele zur Potenzialverschiebung 483
2
DC -
Potenzial
Versch.
1
f = 0
f 0
-->
:
U 21
U 1
U 2
U2 U1 Bild 7.3-3: Zur Aufgabenstellung der DC-Potenzialverschiebung
Ein einfacher Spannungsteiler in Bild 7.3-4 löst diese Aufgabe nicht. Mit dem
Spannungsteiler kann eine Spannungsdifferenz zwischen Knoten 2 und Knoten 1
erzeugt werden, jedoch werden alle Spektralanteile f > 0 ebenfalls geschwächt entsprechend
des Spannungsteilerverhältnisses.
U 21
R 1
2 1
R 2
Bild 7.3-4: Spannungsteiler zwischen Knoten 2 und Knoten 1
=
U
1
U21 : entsprechend Spannungsteiler
: entsprechend Spannungsteiler
Das Problem lösen die drei in Bild 7.3-5 skizzierten Schaltungsvarianten. Ein
Längswiderstand mit parallel liegender Stromquelle erzeugt einen Potenzialunterschied
(Bild 7.3-5a)). Ist der Innenwiderstand der Stromquelle hinreichend hochohmig,
so ergibt sich bei Frequenzen f > 0 kein Spannungsfall. Vorausgesetzt der
Eingangswiderstand der folgenden Stufe ist genügend hochohmig. Eine weitere
Variante stellt eine Zenerdiode im Längspfad mit parallel liegendem Widerstand
dar (Bild 7.3-5b)). Bei f = 0 wird der Potenzialunterschied bestimmt durch die
Durchbruchspannung der Zenerdiode. Ist der Innenwiderstand der Zenerdiode hinreichend
klein, so werden Signalanteile mit f > 0 nicht abgeschwächt. Die eleganteste
Lösung zur Erzeugung eines Potenzialunterschieds erhält man mit einem pnp-
Transistor gemäß Bild 7.3-5c). Der Potenzialunterschied ist gleich der Spannung
zwischen Basis und Kollektor. Durch geeignete Wahl des Arbeitspunktes lässt sich
ein vorgegebener Potenzialunterschied U BC einstellen. Die Schaltung bringt
zusätzlich noch eine Verstärkung von R2/R1 bei hochohmigem Eingang der nachfolgenden
Stufe. Allerdings erhält man eine Phasenverschiebung um 180 o zwischen
Eingang und Ausgang.
f