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Transistorverstärker
Bei abgestimmten HF-Verstärkern für Frequenzen über 5 MHz wird der Transistor zumeist in EmitterGrundschaltung verwendet, weil diese die höchste Verstärkung ergibt. Nachteilig wirkt sich die Kollek- tor-Basis-Rückwirkungskapazität aus, wodurch speziell bei einem geregelten Verstärker die ausnutzbare Verstärkung, soll die dabei auftretende Verstimmung in engen Grenzen bleiben, wesentlich herabgesetzt wird. Diese Rückwirkung wird bei der Basis-Grundschaltung wohl verringert, wenn die Basis als Schirm zwischen Kollektor und Emitter wirkt, aber die Verstärkung wird ebenfalls kleiner.
Bei den legierten HF-Diffusionstransistoren, Mesatransistoren od. dgl. ist diese Schirmwirkung der Basis nicht gegeben, weil auf das Kollektorplättchen Basis und Emitter nebeneinander aufgebracht sind.
Während die Emitter-Basisschaltung auch bei diesem Transistortyp eine Dämpfung des Eingangskreises infolge der Kollektorrückwirkung ergibt, zeigt die Basis-Grundschaltung eine Entdämpfung des Eingangskreises, die zur Selbsterregung führen kann.
Erfindungsgemäss lässt sich diese Rückwirkung dadurch verringern, dass die Eingangsspannung der Basis und dem Emitter in Gegentakt zugeführt und das Übersetzungsverhältnis zwecks Neutralisierung so gewählt wird, dass die dämpfende Kollektorrückwirkung auf den Basiskreis die entdämpfende auf den Emitterkreis aufhebt.
Die Schaltung an sich ist vom Röhrenverstärker her als Zwischenbasisschaltung bekannt und hat den Zweck, den Eingangswiderstand zu erhöhen und den Rauschwiderstand an den Eingangswiderstand anzupassen.
Im Gegensatz zur Gitterbasisschaltung, bei der das Gitter als Schirm zwischen Anode und Kathode wirkt, muss bei der Zwischenbasisschaltung oder Gitter-Kathode-Balanceschaltung im allgemeinen neutralisiert werden.
Im Gegensatz dazu entfällt bei der Basis-Emitter-Balanceschaltung bei Verwendung von legierten Diffusionstransistoren u. dgl.. infolge ihres Aufbaues eine Neutralisierung, indem die dämpfende Kollektorrückwirkung auf den Basiskreis sich von der entdämpfenden auf den Emitterkreis subtrahiert und im Idealfall beide sich aufheben.
Ein Vorteil der gegenständlichen Erfindung ist somit der einfache Aufbau. Es ist nur ein Abgriff beim Eingangskreis erforderlich, der am Bezugspotential liegt, während Anfang bzw. Ende der Wicklung zur Basis bzw. zum Emittei führen. Es entfallen somit bei der erfindungsgemässen Schaltung die für andere Neutralisierungsarten erforderlichen Kapazitäten und Widerstände.
Ein weiterer Vorteil ist die Unabhängigkeit der Schaltung von der Batteriespannung. Bekanntlich ändert sich die Kollektor-Emitter-und die Kollektor-Basiskapazität stark mit der angelegten Spannung.
Beim diffundierten Legierungstransistor AF 116 beträgt diese Änderung 1 : 3, wenn die Betriebsspannung von 10 V auf 1 V herabgesetzt wird.
Eine Neutralisierungsschaltung mit einer äusseren Neutralisierungskapazität ist somit nur für eine bestimmte Betriebsspannung richtig zu dimensionieren. Bei der erfindungsgemässen Schaltung bleibt die Neutralisierung unabhängig von der Betriebsspannung erhalten, weil sich die Kapazitäten des Kollektors gegen die Basis und gegen den Emitter im gleichen Verhältnis ändern. Für die Dimensionierung der Neu- tralisierungist daher für eine beliebige Betriebsspannung das Übersetzungsverhältnis der beiden Teilwicklungen des Eingangskreises so zu wählen, dass sie sich umgekehrt wie die entsprechenden Kollektorkapa-
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zitäten verhalten. Dieses Übersetzungsverhältnis gilt dann auch für andere Betriebsspannungen.
Auch gegen Exemplarstreuungen ist die erfindungsgemässe Schaltung weitestgehend unempfindlich.
Messungen an verschiedenen Exemplaren haben ergeben, dass, so lange ein und derselbe Transistortyp verwendet wird, das Verhältnis der beiden Kollektorkapazitäten mit grosser Annäherung gleich bleibt.
Da die Kapazitätsstreuungen ihren Grund im wesentlichen in der verschiedenen Dicke der Diffusionsschichte haben. ist dieses Resultat naheliegend.
Es liegen somit die Verhältnisse bei Verwendung von diffundierten Legierungstransistoren wesentlich anders, als bei einem Röhrenverstärker in Zwischenbasisschaltung.
In Fig. 1 ist 1 ein legierter Diffusionstransistor, 2 sein abgestimmter Eingangskreis, 3 die Kopplungwicklung zur Basis, 4 die Kopplungswicklung zum Emitter und 5 der abgestimmte Kollektorkreis. Für eine ZF von 10 MHz hat sich bei Verwendung eines Transistors der Typen AF 102 - 117 ein Windungszahlverhältnis der Spulen 3,4, 5 von 2 : 1 : 40 als zweckmässig ergeben.
Infolge des Wegfalls einer äusseren Neutralisierung eignet sich die erfindungsgemässe Schaltung besonders auch für einen Verstärker für zwei Frequenzen, z. B. 10 MHz und 0, 45 MHz.
In Fig. 2 ist ein derartiger Verstärker gezeichnet, bei dem nach dem österr. Patent Nr. 206 003 die hohe Frequenz eingangsseitig induktiv (3, 4) und in Serie dazu die niedere Zwischenfrequenz kapazitiv (6) eingekoppelt wird. Kollektorseitig liegen beide Abstimmkreise (5,9) in Serie. Die höherfrequenten Kopplungsspulen 3,4 sind über die grosse Kopplungskapazität 6 verbunden. Letztere bildet mit der Abstimmkapazität 7 und der Spule 8 den niederfrequenteren Eingangskreis. Der niederfrequentere Ausgangskreis 9 liegt in Serie mit dem höherfrequenten Ausgangskreis 5.