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Title:
ELECTRONIC MULTICHANNEL SWITCHING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/028012
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electronic multichannel switching device comprising one or more parallel input signal lines (1, 2, 3) and one or more output signal lines (17, 18, 19). A bipolar input transistor (4, 5, 6) is associated with each input signal line (1, 2, 3), each of the input signal lines (1, 2, 3) being connected to the base connection (59, 60, 61) of the respective input transistor (4, 5, 6). The emitter connections (7, 8, 9) of the input transistors (4, 5, 6) are connected to a common ground potential connection (43), the collector connections (10, 11, 12) of the input transistors (4, 5, 6) are connected to a common main signal conductor (13), and each input transistor (4, 5, 6) can be switched from a signal-blocking state into a signal-conducting state via an input switch signal line (1, 2, 3). Each output signal line (17, 8, 19) is associated with an output transistor (20, 21, 22), the emitter connections (24, 25, 26) of the output transistors (20, 21, 22) are connected to the common main signal conductor (13), and the output signal lines (17, 18, 19) are connected to a collector connection (27, 28, 29) of an output transistor (20, 21, 22). The base connections (62, 63, 64) of the output transistors (20, 21, 22) are connected to a common ground connection (33), and each of the collector connections (27, 28, 29) of the output transistors (20, 21, 22) is connected to a respective output switch signal line (30, 31, 32) to which an output switch signal can be applied. Using the aforementioned circuit, a low system noise figure is combined with a simple design and a simple amplification control capability.

Inventors:
MÖLLER ULRICH (DE)
SCHÄFER MAIK (DE)
SAMULAK ANDRZEJ (DE)
Application Number:
PCT/DE2014/200361
Publication Date:
March 05, 2015
Filing Date:
July 29, 2014
Export Citation:
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Assignee:
CONTI TEMIC MICROELECTRONIC (DE)
International Classes:
H03K17/00; H03K17/62; H03K17/693
Foreign References:
EP0613247A21994-08-31
US6211721B12001-04-03
NL7013553A1971-03-17
FR1197123A1959-11-27
Other References:
None
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Claims:
Ansprüche Elektronische Mehrkanalumschalteinrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Fahrerassistenzsystem, mit entweder mehreren parallelen Eingangssignalleitungen (1 , 2, 3) und einer oder mehreren Ausgangssignalleitungen (17, 18, 19) oder mit mehreren Ausgangssignalleitungen (17, 18, 19) und einer oder mehreren Eingangssignalleitungen (1 , 2, 3), wobei beim Vorliegen mehrerer Eingangssignalleitungen (1 , 2, 3) jeder Eingangssignalleitung (1 , 2, 3) ein bipolarer Eingangstransistor (4, 5, 6) mit jeweils einem Basisanschluss, einem Kollektoranschluss (10, 1 1 , 12) und einem

Emitteranschluss (7, 8, 9) zugeordnet ist, wobei jede der Eingangssignalleitungen (1 , 2, 3) mit dem Basisanschluss (59, 60, 61 ) je eines Eingangstransistors (4, 5, 6) verbunden ist, wobei die Emitteranschlüsse (7, 8, 9) der Eingangstransistoren (4, 5, 6) mit einem gemeinsamen Massepotentialan- schluss (43) verbunden sind, wobei die Kollektoranschlüsse (10, 1 1 , 12) der Eingangstransistoren (4, 5, 6) mit einem gemeinsamen Hauptsignalleiter (13) verbunden sind und wobei jeder Eingangstransistor (4, 5, 6) mittels eines Eingangsschaltsignals über eine Eingangsschaltsignalleitung (14, 15, 16) von einem signalsperrenden Zustand in einen signalleitenden Zustand überführt werden kann, wobei beim Vorliegen wenigstens zweier Ausgangssignalleitungen (17, 18, 19) jeder Ausgangssignalleitung (17, 18, 19) ein Ausgangstransistor (20, 21 , 22) mit jeweils einem Basisanschluss (62, 63, 64), einem Kollektoranschluss (27, 28, 29) und einem Emitteranschluss (24, 25, 26) zugeordnet ist, wobei die Emitteranschlüsse (24, 25, 26) der Ausgangstransistoren (20, 21 , 22) mit dem gemeinsamen Hauptsignalleiter (13) verbunden sind, wobei jede der Ausgangssignalleitungen (17, 18, 19) mit einem Kollektoranschluss (27, 28, 29) eines Ausgangstransistors (20, 21 , 22) verbunden ist, wobei die Basisanschlüsse (62, 63, 64) der Ausgangstransistoren (20, 21 , 22) jeweils mit einem gemeinsamen Massean- schluss (33) verbunden sind und wobei jeder der Kollektoranschlüsse (27, 28, 29) der Ausgangstransistoren (20, 21 , 22) mit je einer Ausgangsschalt- signalleitung (30, 31 , 32) verbunden ist, die mit einem Ausgangsschaltsignal beaufschlagbar ist. Mehrkanalumschalteinrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Eingangsschaltsignalleitungen (1 , 2, 3) jeweils mit den Basisanschlüssen (59, 60, 61 ) der Eingangstransistoren (4, 5, 6) verbunden und zur Einschaltung des jeweiligen Eingangstransistors (4, 5, 6) mit einem Eingangsschaltsignal zur Erzeugung eines Basisstroms beaufschlagbar sind.

Mehrkanalumschalteinrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass jedem der Eingangstransistoren (4, 5, 6) je ein Schalttransistor (37, 38, 39) zugeordnet ist, mit je einem Basisanschluss (44, 45, 46), einem Kollektoranschluss (34, 35, 36) und einem Emitteranschluss (40, 41 , 42) und dass die Emitteranschlüsse (7, 8, 9) der Eingangstransistoren (4, 5, 6) mit je einem Kollektoranschluss (34, 35, 36) eines Schalttransistors (37, 38, 39) verbunden sind, dessen Emitteranschluss (40, 41 , 42) jeweils mit einem gemeinsamen Masseanschluss (43) verbunden ist und dass die Basisan- schlüsse(44, 45, 46) der Schalttransistoren(37, 38, 39) mit je einer Ein- gangsschaltsignalleitung (14, 15, 16) verbunden sind.

Mehrkanalumschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

dass die Eingangstransistoren (4, 5, 6) und/oder die Ausgangstransistoren (20, 21 , 22) als Feldeffekttransistoren ausgebildet sind.

Mehrkanalumschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

dass der Hauptsignalleiter (13)mit dem Emitteranschluss (48) eines Regeltransistors (47) verbunden ist, dessen Kollektoranschluss (49) mit einem Speisespannungsanschluss (65) verbunden ist und dessen Basisanschluss mit einem Steuersignalanschluss (50) zur Steuerung der Verstärkung der Mehrkanalumschalteinrichtung verbunden ist.

6. Mehrkanalumschalteinrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Regeltransistor (47) als Feldeffekttransistor ausgebildet ist.

7. Mehrkanalumschalteinrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass am Kollektoranschluss (49) des Regeltransistors (47) eine Leistungsmesseinrichtung (51 ) vorgesehen ist.

8. Mehrkanalumschalteinrichtung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Leistungsmesseinrichtung (51 ) eine Vorrichtung (52, 53) zur Auskopplung von Wechselspannung am Kollektoranschluss (49) des Regeltransistors (47) aufweist.

9. Mehrkanalumschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass wenigstens zwei Eingangssignalleitungen (1 , 2, 3) und wenigstens zwei Ausgangssignalleitungen (17, 18, 19) vorgesehen sind.

10. Mehrkanalumschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Ansteuereinrichtung (58) für die Ausgabe von Eingangsschaltsignalen und/oder Ausgangsschaltsignalen zur Aktivierung der Eingangssignalleitungen (1 , 2, 3) und/oder Ausgangssignalleitungen (17, 18, 19) vorgesehen ist.

Description:
Beschreibung

Elektronische Mehrkanalumschalteinrichtung

Die Erfindung betrifft eine elektronische Mehrkanalumschalteinrichtung in einem Kraftfahrzeug.

Bei der Verarbeitung von Signalen digitaler oder analoger Form und ihrer gezielten Leitung zu bestimmten physikalischen Adressen in einem Kraftfahrzeug tritt häufig das Problem auf, dass verschiedene Signalpfade denselben physikalischen Signalweg benutzen und miteinander teilen und dass diese gemeinsame Nutzung durch so genannte Multiplexer oder elektronische Mehrkanalumschalteinrichtun- gen für verschiedene unabhängige Signale genutzt werden. Derartige Umschalteinrichtungen sind grundsätzlich bekannt und ermöglichen die Umschaltung von einem oder mehreren Eingangskanälen auf einen oder mehrere Ausgangskanäle. Üblicherweise wird dabei zusätzlich eine rauscharme Verstärkung der Signale insbesondere für Analogsignale benötigt. Zudem wird oft eine Einrichtung zur Einstellung der Verstärkung notwendig. Üblicherweise werden solche Funktionen in separaten Bauteilen oder Modulen verwirklicht, wodurch einerseits der Preis in die Höhe getrieben und andererseits die physikalische Qualität der Signale durch die Verarbeitung verschlechtert wird. Eine Beeinträchtigung der Signale ist insbesondere im Automotive-Bereich, dort speziell in sicherheitskritischen Anwendungen wie beispielsweise bei Fahrerassistenzsysteme möglichst zu vermeiden bei gleichzeitig geringen Kosten.

Vor dem Hintergrund des Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Mehrkanalumschalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet und bei geringer Signaldämpfung und möglichst geringer Systemrauschzahl eine konstruktiv möglichst einfache Realisierung erlaubt. Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Erfindung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche 2 bis 10 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Gemäß der Erfindung ist demnach eine elektronische Mehrkanalumschalteinnchtung vorgesehen, mit entweder mehreren parallelen Eingangssignalleitungen und einer oder mehreren Ausgangssignalleitungen oder mit mehreren Ausgangssignalleitungen und einer oder mehreren Eingangssignalleitungen, wobei beim Vorliegen mehrerer Eingangssignalleitungen jeder Eingangssignalleitung ein bipolarer Eingangstransistor mit jeweils einem Basisanschluss, einem Kollektoranschluss und einem Emitteranschluss zugeordnet ist, wobei jede der Eingangssignalleitungen mit dem Basisanschluss je eines Eingangstransistors verbunden ist, wobei die Emitteranschlüsse der Eingangstransistoren mit einem gemeinsamen Massepo- tentialanschluss verbunden sind, wobei die Kollektoranschlüsse der Eingangstransistoren mit einem gemeinsamen Hauptsignalleiter verbunden sind und wobei jeder Eingangstransistor mittels eines Eingangsschaltsignals über eine Eingangs- schaltsignalleitung von einem signalsperrenden Zustand in einen signalleitenden Zustand überführt werden kann, wobei beim Vorliegen wenigstens zweier Ausgangssignalleitungen jeder Ausgangssignalleitung ein bipolarer Ausgangstransistor mit jeweils einem Basisanschluss, einem Kollektoranschluss und einem

Emitteranschluss zugeordnet ist, wobei die Emitteranschlüsse der Ausgangstransistoren mit dem gemeinsamen Hauptsignalleiter verbunden sind, wobei jede der Ausgangssignalleitungen mit einem Kollektoranschluss eines Ausgangstransistors verbunden ist, wobei die Basisanschlüsse der Ausgangstransistoren jeweils mit einem gemeinsamen Masseanschluss verbunden sind und wobei jeder der Kollektoranschlüsse der Ausgangstransistoren mit je einer Ausgangsschaltsignalleitung verbunden ist, die mit einem Ausgangsschaltsignal beaufschlagbar ist.

Die Mehrkanalumschalteinnchtung ist dabei in einem Kraftfahrzeug eingesetzt und dient insbesondere zur Datenübermittlung im Rahmen eines Fahrerassistenzsystems beispielsweise von einer Erfassungseinheit des Fahrerassistenzsystems zu einer Steuereinheit derselben. Es ergibt sich durch die erfindungsgemäße Schaltung eine sehr elegante Lösung der Aufgabe mit einfachen Mitteln. Im Mindestfall ist für jede Eingangssignalleitung nur ein einziger Eingangstransistor vorgesehen und für jede Ausgangssignalleitung, sofern mehrere Ausgangssignalleitungen vorliegen, können multiple Ausgangstransistoren entfallen und werden bevorzugt in einem einzigen Ausgangstransistor zusammengefasst. (Bei Vorliegen nur einer Ausgangssignalleitung kann der Ausgangstransistor entfallen, ebenso wie bei Vorliegen nur einer Eingangssignalleitung der Eingangstransistor entfallen kann, da in diesen Fällen ausgangssei- tig/ eingangsseitig kein Kanal- Umschalten erforderlich ist.) Damit wird einerseits ein schnelles Umschalten bei andererseits geringer Systemrauschzahl realisiert. Die Umschaltung von einem Kanal auf einen anderen wird durch eine einfache Ansteuerung der einzelnen Eingangstransistoren und/oder Ausgangstransistoren mittels Schaltsignalen beispielsweise aus einer entsprechenden Ansteuereinrich- tung möglich. Damit können die einzelnen Transistoren zur Signaldurchleitung durchgeschaltet werden. Durch die geringe Zahl von Halbleitern werden auch ein geringer Leistungsbedarf und eine hohe Isolierung der einzelnen Kanäle gegeneinander, das heißt ein geringes Übersprechen zwischen den Kanälen, verwirklicht. Die Schaltung der einzelnen Eingangs- und Ausgangstransistoren wird beispielsweise durch die Einstellung des jeweiligen Basisstroms bewirkt. Fließt kein Basisstrom, so verstärken die entsprechenden Eingangs- und Ausgangstransistoren nicht und lassen kein Signal durch. Erst bei Einstellen des entsprechend notwendigen Basisstroms durch die Ansteuereinrichtung wird der jeweilige Kanal/die jeweilige Signalleitung freigeschaltet.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Eingangsschalt- signalleitungen jeweils mit den Basisanschlüssen der verbunden und zur Einschaltung des jeweiligen Eingangstransistors mit einem Eingangsschaltsignal zur Erzeugung eines Basisstroms beaufschlagbar sind.

Durch das Einschalten des Kollektorstroms beim jeweiligen Eingangstransistor wird dieser aktiv geschaltet, sodass das an der Eingangssignalleitung liegende Signal durchgeschaltet wird. Die Erfindung kann zudem vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden, dass jedem der Eingangstransistoren je ein Schalttransistor zugeordnet ist, mit je einem Ba- sisanschluss, einem Kollektoranschluss und einem Emitteranschluss und dass die Emitteranschlüsse der Eingangstransistoren mit je einem Kollektoranschluss eines Schalttransistors verbunden sind, dessen Emitteranschluss jeweils mit einem gemeinsamen Masseanschluss verbunden ist und dass die Basisanschlüsse der Schalttransistoren mit je einer Eingangsschaltsignalleitung verbunden sind.

Diese Schaltung, bei der für jeden Eingangskanal/jede Eingangssignalleitung zwei Transistoren im Eingangsbereich der Mehrkanalumschalteinrichtung vorgesehen sind, bietet dieselben Schaltmöglichkeiten wie die Grundversion, wobei jeweils über die Einstellung des Emitterstroms der jeweiligen Eingangstransistoren mittels der Schalttransistoren eine kürzere Umschaltzeit verglichen mit der Grundversion erreicht wird, in der der Basisstrom der jeweiligen Eingangstransistoren gesteuert wird.

Die Erfindung kann außerdem vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden, dass die Eingangstransistoren und/oder die Ausgangstransistoren und/oder die Schalttransistoren als Feldeffekttransistoren ausgebildet sind. Damit wird eine noch leistungsärmere und gegebenenfalls auch schnellere Umschaltung der Kanäle erreicht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Hauptsignalleiter mit dem Emitteranschluss eines Regeltransistors verbunden ist, dessen Kollektoranschluss mit einem Speisespannungsanschluss verbunden ist und dessen Basisanschluss mit einem Steuersignalanschluss zur Steuerung der Verstärkung der Mehrkanalumschalteinrichtung verbunden ist.

Mit dieser Schaltung wird durch den Regeltransistor eine einfache und rauscharme Einstellung der Verstärkung der Umschalteinrichtung mittels einer Steuersignalspannung möglich. Es ist hierfür kein gesondertes Modul vorgesehen, sondern der Regeltransistor ist in einfacher Weise in die Schaltung integriert. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Regeltransistor als Feldeffekttransistor ausgebildet ist.

Die Erfindung kann zudem vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden, dass am Kol- lektoranschluss des Regeltransistors eine Leistungsmesseinrichtung vorgesehen ist.

Über die Leistungsmesseinrichtung kann die Verstärkung der Schaltung optimiert eingestellt werden, um genau die benötigte Leistung bzw. Signalstärke an den Ausgängen zu erreichen, sodass die minimal notwendige Verstärkung eingestellt und damit der Leistungsanfall und das Rauschverhalten der gesamten Schaltung optimiert werden kann.

Zur Ausgestaltung der Leistungsmesseinrichtung kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass diese eine Vorrichtung zur Auskopplung von Wechselspannung am Kol- lektoranschluss des Regeltransistors aufweist. Diese Vorrichtung kann beispielsweise einen Kondensator aufweisen, der den Gleichspannungsanteil unterdrückt und den Wechselspannungsanteil durchlässt. Dem Kondensator kann eine Gleichrichterdiode in Reihe nachgeschaltet sein, hinter der die Detektion der Wechselspannungsamplitude in einfacher Form möglich ist. Die dem Kondensator abgewandte Seite der Gleichrichterdiode kann zudem über einen Schwingkreis mit dem Massepotential verbunden sein, um Grundschwingungen, die mit den zu schaltenden Signalen nichts zu tun haben, beispielsweise Brummen, auszukoppeln und zur Masse kurzzuschliessen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens zwei Eingangs- und wenigstens zwei Ausgangssignalleitungen mit einsprechenden Eingangs- und Ausgangstransistoren vorgesehen sind.

Die vorliegende Schaltung ermöglicht das Erreichen von Vorteilen insbesondere bei mehreren Eingangs- und Ausgangskanälen. In diesem Fall kann die Effizienz der Schaltung mit wenigen Schaltelementen ihre Vorteile voll entfalten. Die Erfindung kann außerdem vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden, dass eine Ansteuereinrichtung für die Ausgabe von Eingangsschaltsignalen und/oder Ausgangsschaltsignalen zur Aktivierung der Eingangssignalleitungen und/oder Ausgangssignalleitungen vorgesehen ist.

Über eine derartige Ansteuereinrichtung, die beispielsweise auch als digitaler Schaltkreis oder MikroController ausgebildet sein kann, können mittels der Mehr- kanalumschalteinrichtung in einfacher Weise und auch in Abhängigkeit von externen Steuersignalen die gewünschten Eingangskanäle/Eingangssignalleitungen auf gewünschte Ausgangskanäle/Ausgangssignalleitungen durchgeschaltet werden. Durch die hohe Effizienz und leistungsarme Ansteuerung der Mehrkanalumschalt- einrichtung wird auch die Ansteuereinrichtung nicht mit einem hohen Ausgangsstrom oder einer hohen Ausgangsleistung belastet. Damit wird auch ein hochfrequenter Betrieb der gesamten Schaltung möglich.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 Schematisch eine Mehrkanalumschalteinrichtung mit N Eingangskanälen und M Ausgangskanälen,

Fig. 2 eine Mehrkanalumschalteinrichtung wie in Fig. 1 mit anders gestalteten Eingangskanälen,

Fig. 3 eine Mehrkanalumschalteinrichtung wie in Fig. 1 mit einer zusätzlichen Verstärkungseinrichtung,

Fig. 4 eine Mehrkanalumschalteinrichtung wie in Fig. 2 mit einer zusätzlichen Verstärkungseinrichtung und einer Leistungsmesseinrichtung, Fig. 5 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Mehrkanalumschalteinnchtung mit einer Ansteuereinrichtung.

Gleiche Bauteile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen und der gleichen Buchstabenbeschriftung versehen.

Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Mehrkanalumschalteinnchtung mit N Eingangskanälen und M Ausgangskanälen. Jeder Eingangskanal weist eine Eingangssignalleitung 1 , 2, 3 auf, an der jeweils die Eingangssignalspannungen V IN i bis V IN N anliegen.

Jede der Eingangssignalleitungen 1 , 2, 3 ist mit jeweils der Basis 59, 60, 61 eines Eingangstransistors 4, 5, 6 verbunden. Die Eingangstransistoren sind zudem mit T IN i bis T IN N bezeichnet. Die Emitteranschlüsse 7, 8, 9 der Eingangstransistoren 4, 5, 6 sind jeweils mit einem gemeinsamen Massepotential verbunden. Die Kollektoranschlüsse 10, 1 1 , 12 der Eingangstransistoren sind mit einem gemeinsamen Hauptsignalleiter 13 verbunden.

Jedem der Eingangstransistoren 4, 5, 6 ist eine Eingangsschaltsignalleitung 14, 15, 16 zugeordnet, wobei die Eingangsschaltsignalleitungen mit einem Schaltsignal beaufschlagt werden können, das in der Fig.1 zusätzlich durch MUX IN i bis MUX IN N bezeichnet ist. Die jeweiligen Eingangsschaltsignalleitungen 14, 15, 16 sind mit den Basisanschlüssen 59, 60, 61 der Eingangstransistoren 4, 5, 6 verbunden und sobald ein entsprechendes Eingangsschaltsignal angelegt wird, so wird der jeweilige Eingangskanal/Eingangstransistor 4, 5, 6 durchgeschaltet und das an ihm liegende Eingangssignal V IN i bis V IN N wird zum Hauptsignalleiter 13 durchgeschaltet. Auf diese Weise findet die Auswahl des Eingangssignals unter den N möglichen Eingangssignalen durch die Eingangsschaltsignale MUX IN statt.

Ausgangsseitig weist die Mehrkanalumschalteinnchtung M Ausgangssignalleitungen 17, 18, 19 auf, an denen ein Ausgangssignal V 0UT i bis V 0UT M anliegen kann. Zu diesem Zweck ist jede der Ausgangssignalleitungen 17, 18, 19 mit jeweils einem Ausgangstransistor 20, 21 , 22 verbunden. Die Basisanschlüsse 62, 63, 64 der Ausgangstransistoren 20, 21 , 22 sind jeweils über steuerbare Stromquellen 23 mit einem gemeinsamen Massepotential 33 verbunden. Die Emitteranschlüsse 24, 25, 26 sind jeweils mit dem Hauptsignalleiter 13 verbunden. Die Kollektoranschlüsse 27, 28, 29 der Ausgangstransistoren sind jeweils mit Ausgangsschaltsig- nalleitungen 30, 31 , 32 verbunden, an denen Ausgangsschaltsignale zum Durchschalten der jeweiligen Ausgangskanäle/Ausgangssignalleitungen anliegen können. Liegt an einem der Ausgangstransistoren 20, 21 , 22 am Kollektoranschluss ein Ausgangsschaltsignal MUX 0UT i bis MUX 0UT M an, so wird ein Basisstrom in dem jeweiligen Ausgangstransistor 20, 21 , 22 erzeugt, sodass der entsprechende Ausgangstransistor durchschaltet und ein Signal durchlässt. Die entsprechende Ausgangssignalleitung führt dann das Ausgangssignal.

Nach dem vorgestellten Schaltungskonzept werden somit die Eingangs- und Ausgangssignalleitungen jeweils dadurch miteinander verbunden, dass in dem entsprechenden Eingangstransistor und dem gewünschten Ausgangstransistor beispielsweise ein Basisstrom durch ein Schaltsignal erzeugt und damit der Eingangs- und der Ausgangstransistor auf Durchlass geschaltet werden. Liegt kein Schaltsignal an dem jeweiligen Transistor an, so sperrt dieser.

Durch geeignete Wahl der Parameter lässt sich mit dieser Schaltung ein geringes Systemrauschen und eine ausreichende Verstärkung bei ausreichenden Schaltfrequenzen erreichen.

In der Fig. 2 ist eine Mehrkanalumschalteinrichtung gezeigt, wobei die Eingangskanäle auf der linken Seite untereinander und die Ausgangskanäle auf der oberen Seite der Schaltung nebeneinander angeordnet sind, wie in der Fig. 1 . Die Eingangstransistoren sind wie in der Fig. 1 mit 4, 5, und 6 bezeichnet. An diesen liegen die Eingangssignalspannungen V IN i bis V IN N an. Wie bei der Ausführungsform, die in der Fig. 1 dargestellt ist, sind die jeweiligen Kollektoren 10, 1 1 , 12 der Eingangstransistoren mit dem gemeinsamen Hauptsignalleiter 13 verbunden. Im Unterschied zu der in der Fig. 1 dargestellten Schaltung sind die Emitteranschlüsse 7, 8, 9 der Eingangstransistoren jeweils mit einem Kollektoran- schluss 34, 35, 36 eines Schalttransistors 37, 38, 39 verbunden, während die Emitteranschlüsse 40, 41 , 42 der Schalttransistoren jeweils mit einem gemeinsamen Massepotential 43 verbunden sind. An den Basisanschlüssen 44, 45, 46 der Schalttransistoren 37, 38, 39 liegen die Eingangsschaltsignale MUX IN i bis MUX IN N an. Wird ein geeignetes Eingangsschaltsignal an einen der Basisanschlüsse 44, 45, 46 angelegt, so fließt ein Strom durch den entsprechenden Schalttransistor 37, 38, 39, der einen entsprechenden Emitterstrom durch den Emitteranschluss 7, 8, 9 des entsprechenden Eingangstransistors 4, 5, 6 des Eingangskanals nach sich zieht, wodurch dieser durchschaltet und das Eingangssignal zum Hauptsignalleiter 13 durchleitet.

Diese pro Eingangskanal zweistufige Transistorschaltung erlaubt eine kürzere Umschaltzeit gegenüber der Aussteuerung der Eingangskanäle mittels des Basisstroms der Eingangstransistoren, wie in der Fig. 1 dargestellt.

Die Fig. 3 zeigt eine Schaltung, die im Wesentlichen so aufgebaut ist, wie die in der Fig. 2 dargestellte Schaltung, wobei zudem mit der Hauptsignalleitung 13 und den Emitteranschlüssen 24, 25, 26 der Ausgangstransistoren 20, 21 , 22 ein Emitteranschluss 48 eines Regeltransistors 47 verbunden ist. Der Kollektoran- schluss 49 des Regeltransistors 47 ist mit einer Speisespannung V G c verbunden, die auch die Energie liefert, die eine entsprechende Signalverstärkung durch die Umschalteinrichtung erfordert.

Die Verstärkung wird durch die Einsteuerung des Basisstroms des Regeltransistors 47 über die Basisstromquelle 50 gesteuert, die einen Steuersignalanschluss für den Regeltransistor darstellt. Die Basisstromquelle 50 ist auf ihrer dem Regeltransistor 47 gegenüberliegenden Seite mit dem gemeinsamen Masseanschluss 43 verbunden.

Über die Steuerung der Verstärkung der Mehrkanalumschalteinrichtung ist ein optimierter Ausgangslevel der Ausgangskanäle einstellbar, wodurch auch die Rauschzahl des Systems optimiert werden kann. Über die einstellbare Verstärkung ist die erfindungsgemäße Schaltung auch an schaltungstechnische Erfordernisse bei der Weiterleitung der Ausgangssignale anpassbar.

Dadurch, dass der Regeltransistor 47 in die Schaltung der Eingangs- und Ausgangstransistoren organisch eingefügt ist, ergeben sich geringe Kosten, eine geringe Störanfälligkeit und eine hohe Effizienz der Gesamtschaltung.

Die Fig. 4 zeigt zusätzlich zu den in der Fig. 3 dargestellten Schaltelementen am Kollektoranschluss 49 des Regeltransistors 47 eine Einrichtung 51 zur Leistungsmessung. Der Gesamtstrom des Regeltransistors 47, der für die Verstärkung der Ausgangssignale maßgeblich ist, fließt durch den Kollektoranschluss 49 und kann damit als Maß für die Ausgangsleistung herangezogen werden. Die Leistungsmesseinrichtung 51 weist eine Auskopplungsleitung 52 auf, die mit dem Kollektoranschluss 49 verbunden ist und in die ein Kondensator 53 eingefügt ist, der nur die Wechselspannungsanteile, das heißt die Signalanteile durchlässt. Zu dem Kondensator 53 in Reihe geschaltet ist eine Halbleiterdiode 54, die die Signale gleichrichtet und somit eine Amplitudenmessung am Leistungsmessanschluss 55 zulässt, an dem die die Leistung repräsentierende Spannung V M AX abgegriffen werden kann.

Zudem ist der Leistungsmessanschluss 55 über einen Schwingkreis 56, bestehend aus einem Kondensator und einer Spule, die zueinander parallel geschaltet sind, mit dem gemeinsamen Massepotential 43 verbunden. Damit können bestimmte Grundschwingungen, auf die der Schwingkreis eingestellt ist, und die nichts mit den Nutzsignalen zu tun haben, kurzgeschlossen werden.

Insgesamt erlaubt die Erfindung, realisiert durch die oben erläuterten Schaltungsbeispiele den Aufbau einer einfachen kostengünstigen Transistorschaltung, in die alle notwendigen Elemente effizient integriert werden können, sodass die Gesamtfunktion zu niedrigen Kosten mit einer hohen Effizienz und einer geringen

Rauschzahl umgesetzt werden kann. In Fig. 5 ist schematisch die Mehrkanalumschalteinrichtung 57 im Ganzen im Zusammenwirken mit einer Ansteuereinnchtung 58 dargestellt. Die Eingangssignalleitungen 1 , 2, 3 der Mehrkanalumschalteinrichtung 57 sind auf der linken Seite dargestellt, während die Ausgangssignalleitungen 17, 18, 19 auf der rechten Seite dargestellt sind. Die Eingangsschaltsignalleitungen 14, 15, 16 verbinden die Ansteuereinnchtung 58 mit der Mehrkanalumschalteinrichtung 57. Zudem sind zwischen der Ansteuereinnchtung 58 und der Umschalteinrichtung 57 die Ausgangs- schaltsignalleitungen 30, 31 , 32 vorgesehen (es versteht sich von selbst, dass die Zahl der in den Figuren dargestellten Eingangskanäle und Ausgangskanäle variieren können von 1 bis N für die Eingangskanäle bzw. 1 bis M für die Ausgangskanäle). Die Ansteuereinnchtung 58 kann beispielsweise einen Mikroprozessor oder einen MikroController enthalten, der nach den Erfordernissen der Signalverteilung entsprechende Eingangsschaltsignale und Ausgangsschaltsignale erzeugt, um die Mehrkanalumschalteinrichtung in den gewünschten Kopplungszustand zu bringen. Zudem kann die Ansteuereinnchtung 58 auch über Ausgangsleitungen verfügen, mit deren Hilfe die Verstärkung des Regeltransistors bei der Mehrkanalumschalteinrichtung 57 eingestellt werden kann.

Die Ansteuereinnchtung 58 kann zudem über einen Eingang verfügen, an den der Leistungsmessanschluss 55 der Leistungsmesseinrichtung 51 angeschlossen werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Eingangssignalleitung

2 Eingangssignalleitung

3 Eingangssignalleitung

4 Eingangstransistor

5 Eingangstransistor

6 Eingangstransistor

7 Emitter der Eingangstransistoren

8 Emitter der Eingangstransistoren

9 Emitter der Eingangstransistoren

10 Kollektor der Eingangstransistoren

1 1 Kollektor der Eingangstransistoren

12 Kollektor der Eingangstransistoren

13 Hauptsignalleiter

14 Eingangsschaltsignalleitung

15 Eingangsschaltsignalleitung

16 Eingangsschaltsignalleitung

17 Ausgangssignalleitung

18 Ausgangssignalleitung

19 Ausgangssignalleitung

20 Ausgangstransistor

21 Ausgangstransistor

22 Ausgangstransistor

23 steuerbare Stromquelle

24 Emitter der Ausgangstransistoren

25 Emitter der Ausgangstransistoren

26 Emitter der Ausgangstransistoren

27 Kollektor der Ausgangstransistoren

28 Kollektor der Ausgangstransistoren

29 Kollektor der Ausgangstransistoren

30 Ausgangsschaltsignalleitung

31 Ausgangsschaltsignalleitung Ausgangsschaltsignalleitung

gemeinsames Massepotential

Kollektor der Schalttransistoren

Kollektor der Schalttransistoren

Kollektor der Schalttransistoren

Schalttransistor

Schalttransistor

Schalttransistor

Emitter der Schalttransistoren

Emitter der Schalttransistoren

Emitter der Schalttransistoren

gemeinsames Massepotential

Basisanschluss der Schalttransistoren

Basisanschluss der Schalttransistoren

Basisanschluss der Schalttransistoren

Regeltransistor

Emitteranschluss von 47

Kollektoranschluss von 47

Steuersignalanschluss/Basisstromquelle für 47

Leistungsmesseinrichtung

Auskopplungsleitung

Kondensator

Halbleiterdiode

Leistungsmessanschluss

Schwingkreis

Mehrkanalumschalteinrichtung

Ansteuereinrichtung

Basisanschluss e. Eingangstransistors

Basisanschluss e. Eingangstransistors

Basisanschluss e. Eingangstransistors

Basisanschluss e. Ausgangstransistors Basisanschluss e. Ausgangstransistors Basisanschluss e. Ausgangstransistors œpeisespannungsanschluss