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Transistorverstärker mit Bandbreiteregelung
Transistorverstärker mit verstärkungsabhängiger Bandbreiteregelung sind bekannt :
In der eigenen österr. Patentschrift Nr. 198800 ist eine Schaltung angegeben, bei der die Spannungsabhängigkeit des Ausgangswiderstandes eines Transistors und die Abhängigkeit der Ein-und Ausgangs-Kapazität vom Regelzustand benützt werden, eine für AM-Fern-bzw. Nahempfang erwünschte Durchlasskurvenänderung zu erzielen.
In der österr. Patentschrift Nr. 197870 der N. V. Philips'Gloeilampenfabrieken ist eine weitere Schaltung angegeben, die mit Herunterregelung des Kollektorstromes zur Verstärkungsregelung arbeitet, gleichfalls die Kapazitätsänderingen während des Regelvorganges ausnutzt und den dieser Schaltung anhaftenden
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vermeidet.
Gegenstand der Erfindung ist ein Transistorverstärker mit verstärkungsabhängiger Bandbreiteregelung, bei der auch in heruntergeregeltem Zustand (Lokalempfang) trotz Bandbreitenvergrösserung des Gesamtverstärkers eine hohe Flankensteilheit und eine lineare Verstärkung des gewünschten Frequenzbandes erhalten bleibt, wozu im Gegensatz zu obigen Patenten durch Verwendung eines Bandfilters im Kollektorkreis des geregelten Transistors die bei Herabregelung eintretende Entlastung und Verstimmung des Kollektorkreises zur automatischen Vegrösserung der Kopfbreite des zweiten ZF-Filters (F2) benützt wird und somit eine Regelung im gewünschten Sinne entsteht.
Gleichzeitig wird eine entstehende Einsattlung der Durchlasskurve des Filters F2 durch eine Bedämpfung des Filters Fl mittels zweier Dioden unwirksam gemacht, wobei auch eine zusätzliche Verstärkungsverminderung sich ergibt.
Es wird von der zum Standard gewordenen Dimensionierung der heutigenAM-Rllndfunkröhrenempfln- ger ausgegangen, bei denen das 1. ZF-Filter (Fl) überkritisch bis kritisch (in Fig. l stark ausgezogen), das zweite ZF-Filter F2 kritisch bis unterkritisch (in Fig. 2 stark ausgezogen) gekoppelt ist, um eine Gesamt- durchlasskurve mit horizontalem Dach und steilen Flanken zu erhalten.
Der erfindungsgemässe Transistorverstärker mit verstärkungsabhängiger Bandbreiteregelung besitzt zwei oder mehrere Bandfilter, von denen eines (Fl) in nicht geregeltem Zustand überkritisch bis kritisch und ein zweites (F2) kritisch bis unterkritisch gekoppelt ist und ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bandfilter (Fl) parallel zu jedem Abstimmkreis eine geregelte Diode besitzt, so dass in herabgeregeltem Zustand (kleiner Kollektorstrom) das Bandfilter F1 kritisch bis unterkritisch, das Bandfilter F2 überkritisch bis kritisch gekoppelt ist.
In der Fig. 3 ist der Mischtransistor 1 über dasBandfilterFl über einen kapazitiven Spannungsteiler 2, 3 an die Basis des geregelten Transistors 4 gekoppelt. Sein Kollektor ist über ein gleichartiges aber loser gekoppeltes Bandfilter F2 mit dem Transistor 5 und dieser über ein breitbandiges Filter F3 mit dem Demodulator 6 gekoppelt. Von diesem wird in bekannter Weise die Regelspannung abgenommen und dem zu regelnden Transistor 4 zugeführt. Die beiden Abstimmkreise des ersten ZF-Filters (fil) liegen am gleichen Gleichspannungspotential und werden In herabgeregeltem Zustand von zwei Dioden (7,8) bedämpft, deren Durchlasswiderstand vom jeweiligen Potential des Kollektors des geregelten Transistors 4 bestimmt wird.
In nicht geregeltem Zustand, also zum Empfang schwacher Signale ist das Filter Fl überkritisch bis kritisch gekoppelt, die beiden Dioden 7,8 sind nicht leitend, während das Filter F2 kritisch bis unterkritisch gekoppelt ist und vom maximalen Kollektorstrom des Transistors 4 bedämpft wird. Das Filter F3 (Fig. 4), das auch ein Einzelkreis sein kann, gibt die Möglichkeit, die Gesamtdurchlasskurve auf einen
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gewünschten Wert zu korrigieren. Bei starken Signalen wird infolge der Regelung des Transistors 4 sein Kollektorstrom sinken, die Dioden 7, 8 werden leitend und bedämpfen beide Kreise des Filters Fl. Die Durchgangswiderstände der Dioden werden so eingestellt, dass in herabgeregeltem Zustand das Filter soweit bedämpft wird, dass es kritisch bis unterkritisch gekoppelt ist.
Im Bedarfsfall kann in bekannter Art mittels einer weiteren geregelten Diode eine zusätzliche kapazitive oder besser eine induktive Bandfilterkopplung und eine weitere Bandbreitenvergrösserung erreicht werden. Zur Erzielung steiler Flanken sollen die Filterkreise des Filters Fl durch die angeschlossenen Transistoren wenig in ihrer Gute beeinträchtigt werden. Die Ankopplung an Kollektor und Basis muss daher ge- nügend lose sein. Die Kapazität 3 ist zirka 5. 000 - 30. 000 pF gross für einen Transistor mit einem Basiswiderstand von zirka 2.000 Ohm bei 500 kHz.
Das Filter F2 ist in nicht geregeltem Zustand kritisch bis unterkritisch gekoppelt und erhält vorteil-
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Spannungsteiler ist fester (zirka 2. 000 -10. 000 pF).
Bei der Regelung des Transistors 4 wird infolgeAbsinken des Kollektorstromes der Kollektorkreis weniger bedämpft und infolge Änderung der Kollektorkapazität gegenden folgenden Basiskreis verstimmt. Das
Resultat ist eine Lastverminderung des Primärkreises und eine überkritische bis kritische Durchlasskurve des
Filters F2. Auch bei diesem Filter ist eine Kopplungsfaktorvergrösserung in herabgeregeltem Zustand mittels einer geregelten Diode wie bei Filter Fl möglich.
In herabgeregeltem Zustand wird somit die Durchlasskurve des Filters Fl wie in Fig. 1 gestrichelt gezeichnet aussehen (Durchlasskurve eines stark bedämpfen Kreises), während die Durchlasskurve des Filters F2 wie in Fig. 2 gestrichelt gezeichnet aussehen wird. Das Gesamtresultat ist eine Bandbreitenvergrösserung in herabgeregeltem Zustand, wobei wiederum ein Filter kritisch bis überkritisch (jetzt Filter F2) und das andere Filter unterkritisch bis kritisch gekoppelt ist (jetzt Filter Fl). Durch die beiderseitige Diodendämpfung des Filters F1 wird eine wirksame Verstärkungsregelung zusätzlich erzielt, die vor der Basis des geregelten Transistors wirksam ist, womit die Möglichkeit einer Übersteuerung des geregelten Transistors weitestgehend vermieden wird.
In Fig. 5 sind die Filterkurven des ganzen Verstärkers in nicht geregeltem Zustande stark ausgezogen und in geregeltem Zustande strichliert gezeichnet.
In dem Beispiel ist der Diodenwiderstand in Durchlassrichtung gleich dem Resonanzwiderstand des zu bedampfenden Schwingungskreises gewählt. Wird der Diodenwiderstand inDurchlassrichtung sehr klein angenommen, ergibt sich für das Filter 1 in geregeltem Zustand eine Durchlasskurve wie für Filter 3 in Fig. 4 gezeichnet. Die Gesamtdurchlasskurve gleicht in letzterem Falle in guter Annäherung der Durchlasskurve des Filters 2 in geregeltem Zustand (Fig. 2 strichliert).
DieBandbreiteänderung zwischen nicht geregeltem und geregeltem Zustand ist damit auf denFaktor2 gestiegen.
Die nicht überbrücktenBasis-Masse-und Emitter-Masse-Widerstände dienen gleichzeitig zurNeutralisierung der Kollektorbasiskapazitäten der Transistoren 4 und 5. Die Einstellung der exakten Phasenlage kann, wie in der Fig. 3 beispielsweise gezeichnet, mittels hochohmiger CR-Glieder (9, 10) zwischen Kollektor und Emitter erfolgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Transistorverstärker mit verstärkungsabhängiger Bandbreiteregelung und zwei oder mehreren Bandfiltern, von denen eines (Fl) in nicht geregeltem Zustand überkritisch bis kritisch und ein zweites (F2) kritisch bis unterkritisch gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dassdas ersteBandfilter (Fl) parallel zu jedem Abstimmkreis eine geregelte Diode besitzt, so dass in herabgeregeltem Zustand (kleiner Kollektor-
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