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Schaltungsanordnung mit einem gleichstromgekoppelten Transistorverstärker und mindestens einer vorangehenden Stufe mit einem Transistorpaar mit gemeinsamem Emitterwiderstand
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit einem gleichstromgekoppelten Transistorverstärker und mindestens einer vorangehenden Stufe mit einem Transistorpaar mit gemeinsamem Emitterwiderstand. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Schaltungsanordnung, bei der innere Vorkehrungen getroffen sind zum Vorspannen der Basiselektroden des Transistorpaares mit gemeinsamem Emitterwiderstand.
Normale Verfahren um Transistorschaltungen vorzuspannen sind entweder das Vorspannen von einem zwischen der Kollektorelektrode und der Basis eines Transistors angeordneten Widerstand oder dadurch, dass ein Spannungsteiler zwischen den Anschlussklemmen der Schaltung angeordnet und die Vorspannung von irgeneinem Punkt am Spannungsteiler hergeleitet wird. Mit beiden Methoden wird jedoch jede Schwankung in der Speisespannung eine Änderung in der Vorspannung bewirken, was in vielen Fällen die Wirkung der Schaltung beeinträchtigt.
In einer Schaltungsanordnung mit einem Transistorpaar mit gemeinsamem Emitterwiderstand ist es wichtig, dass die Transistoren mit gemeinsamem Emitterwiderstand für ihre Wirkung bei maximaler Verstärkung eine gleiche Basisvorspannung aufweisen. Weiter ist es für ein Transistorpaar mit gemeinsamem Emitterwiderstand von Belang, dass die Vorspannung an den Basiselektroden des Transitorpaares mit gemeinsamem Emitterwiderstand bei Schwankungen in der Speisespannung nahezu konstant bleibt. Dies ist besonders wichtig bei Schaltungsanordnungen mit Batteriespeisung, deren Wirkung nicht beeinträchtigt werden darf, wenn die Batteriespannung z. B. bis zur Hälfte ihres Nennwertes abgenommen hat.
Die Erfindung schafft eine Schaltungsanordnung, in der eine innere Vorkehrung für die Vorspannung der Basiselektrode des Transistorpaares mit gemeinsamem Emitterwiderstand getroffen ist, so dass die obenstehenden Wünsche erfüllt werden, und die Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art weist dazu erfindungsgemäss das Kennzeichen auf, dass die Basisvorspannungen für das
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in den genannten gleichstromgekoppelten Verstärker aufgenommenen Transistoren die genannten Basisvorspannungen bilden.
Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung lässt sich zur Verstärkung eines modulierten Trägers, beispielsweise des Zwischenfrequenzsignals in einem Rundfunkempfänger verwenden. in derartigen Vorrichtungen ist es oft erwünscht, die Verstärkung der Stufe mit einem Transistorpaar mit gemeinsamem Emitterwiderstand abhängig von der Stärke des empfangenen Signals automatisch zu regeln.
Dazu weist eine erfindungsgemässe Schaltungsanordnung zur Verstärkung eines modulierten Trägers das Kennzeichen auf, das mindestens ein Transistorübergang des gleichstromgekoppcltcl Transistorverstärkers als Signaldetektor für den modulierten Träger geschaltet ist, und dass zur automatischen Verstärkungsregelung des genannten Transistorpaares mit gemeinsamem Emitter-
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widerstand die Durchlassspannung des genannten einen Transistorüberganges des gleichstromgekoppelten Verstärkers die Basisvorspannung nur eines der genannten Transtistoren des Transistorpaares mit gemeinsamem Emitterwiderstand bestimmt.
Mit dieser Schaltungsanordnung hat die Basisvorspannung des einen Transistors des genannten Transistorpaares mit gemeinsamem Emitterwiderstand ein variierendes Gleichstromsignal proportional zur Signalstärke des verstärkten Signals und dieses variierende Gleichstromsignal bewirkt eine automatische Verstärkungsregelung der Stufe mit dem Transistorpaar mit gemeinsamem Emitterwiderstand.
Wenn die gleichstromgekoppelte Verstärkerschaltung dazu eingerichtet ist, das Zwischenfrequenzsignal in einem Rundfunkempfänger zu verstärken, kann das Transistorpaar mit gemeinsamem Emitterwiderstand als Mischschaltung zu Mischung des einkommenden Hochfrequenzsignals mit Hilfe von in einem Ortsoszillator erzeugten Schwingungen dienen.
In einer derartigen Schaltung wird eine vereinfachte Vorspannungsanordnung für das Transistorpaar mit gemeinsamem Emitterwiderstand erhalten, wenn einer der Transistoren des genannten gleichstromgekoppelten Transistorverstärkers als Ortsoszillator geschaltet ist, wobei die Schwingung des genannten Ortsoszillators und die Basisvorspannung für einen der als ein Transistorpaar mit gemeinsamem Emitterwiderstand geschalteten Transistoren der Emitterelektrode des genannten als Ortsoszillator geschalteten Transistors entnommen wird.
In der Praxis kann wenigstens die gleichstromgekoppelte Verstärkerschaltung der erfindungsgemässen Anordnung mit Vorteil durch nur ein als integrierte Schaltung ausgebildetes Halbleiterelement gebildet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen : Fig. 1 das Schaltschema einer die Mischstufe und ZF-Stufen eines Rundfunkempfängers enthaltenden erfindungsgemässen Schaltungsanordnung und Fig. 2 ein Schaltschema einer gegenüber Fig. 1 geänderten Ausführungsform der Erfindung.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist ein Transformator-Tl-vorgesehen, dessen Primärwicklung die Antennenspule des Rundfunkempfängers bildet. Diese Spule, die die Antenne für den Empfänger bildet, ist auf normale Weise um einen Ferritstab gewickelt und durch einen veränderlichen Kondensator--Cl--abstimmbar. Das HF-Signal wird von dem Antennenkreis über die
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Emitterwiderstand bestehende Mischschaltung bildet.
Die Emitterelektroden der Transistoren--Tri und Tr2--sind miteinander verbunden und zwischen dem gemeinsamen Verbindungspunkt und Erde liegt ein gemeinsamer Emitterwiderstand
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mit Erde verbunden, und mit dem Verbindungspunkt dieses Widerstandes und der Emitterelektrode des Transistors--Tr6--ist die Reihenschaltung der Widerstände--R5 und R2--verbunden. Der Verbindungspunkt der Widerstände--R2 und R5--ist mit dem Erdende der Bandpassfilterschaltung
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entnommen wird, mit Erde verbunden,
wobei der Transistor-Tr7-durch den zwischen der positiven Speiseklemme-+V-und seiner Emitterelektrode angeordneten Kondensator --C7-- als
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Widerstand--R3-mit der Basiselektrode des Transistors --Tr2-- verbunden, wobei diese letztere Elektrode durch den Kondensator --4C-- gegen Erde entkoppelt ist.
Im Betrieb werden HF-Signale vom abgestimmten Antennnenkreis der Basiselektrode des Transistors-Trl--zugeführt, und der Emitterelektrode dieses Transistors und der des Transistors -- wird über den Anschlusspunkt-A-das Ortsoszillatorsignal zugeführt. Die zwei Signale werden in dem Transistorpaar mit gemeinsamem Emitterwiderstand gemischt und die die Zwischenfrequenz bildende Differenz wird über den dreifachen abgestimmten Bandpassfilterkreis dem Kollektorkreis des Transistors-Tri-entnommen. Das ZF-Signal wird durch die
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Für normale Vorspannungsverhältnisse ist es erforderlich, dass die Transistoren-Tri und Tr2-eine gleiche Vorspannung an ihren Basiselektroden zugeführt bekommen und diese soll sich bei
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spannung Vbe (zirka 0. 7 V für Siliziumtransistoren). Infolgedessen ist die Basisvorspannung des Transistors-Tr4--, das Doppelte von Vbe und die Basisvorspannung des Transistors-Tr3-- beträgt das Dreifache von Vbe. Wegen der Gleichstromkopplung zwischen der Basis des Transistors - -Tr3-- und dem Emitter des Transistors --Tr6-- über den Widerstand-R5-ist die Emittervorspannung des Transistors --Tr6-- ebenfalls das Dreifache von Vbe.
Zur Erhaltung einer Spannung von dreimal Vbe an der Emitterelektrode des Transistors --Tr6--wird die Basiselektrode dieses Transistors auf dem Vierfachen von Vbe gehalten, die also die Spannung an der Kollektorelektrode des Transistors-Tr5-bildet. Durch die Verbindung zwischen der Kollektorelektrode des Transistors --Tr5-- udn der Basiselektrode des Transistors --Tr7-- wird diese Basiselektrode auf das Vierfache von Vbe vorgespannt und folglich wird die Emitterelektrode des Transistors-Tr7-auf dem Dreifachen von Vbe gehalten.
Aus dem obenstehenden ergibt sich, dass die Emitterelektroden der Transistoren-Tr6 und Tr7-- auf Vorspannungen gehalten werden, die gleiche Vielfache der Basis-Emitter-übergangsspannung der Transistoren sind. Die das Dreifache von Vbe betragende Emitterspannung des Transistors -- wird dazu verwendet, die Basis des Transistors-Tri-des Transistorpaares mit gemeinsamem Emitterwiderstand über die Widerstände --R5 und R2-vorzuspannen und die das Dreifache von Vbe betragende Emitterspanung des Transistors-Tr7-wird dazu verwendet, die Basis des Transistors-Tr2-des Transistorpaares mit gemeinsamem Emitterwiderstand über den
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spannung Vbe ;
die auf diese Weise erhaltenen Vorspannungen bleiben bei Schwankungen in der Speisespannung--+V--der Schaltung nahezu konstant, weil die Basis-Emitter-Ügergangsspannung Vbe der Transistoren bei Schwankungen in der Speisespannung nahezu konstant bleibt.
Es sei bemerkt, dass der Gleichstrommspannungsabfall an den Widerständen --R2, R3 und R5-gegenüber Vbe vernachlässigbar ist, weil nur kleine Basis-Gleichströme durch diese Widerstände fliessen.
Weil der Emitter-Basis-Übergang des Transistors --Tr7-- als Signaldetektor wirksam ist, wird beim Empfang eines Signals an diesem übergang eine zusätzliche Gleichspannung erzeugt. Deswegen wird eine zusätzliche Spannung, die sich mit der sich ändernden Signalstärke ändert, der Basiselektrode des Transistors --Tr2-- zugeführt,. Dieses zusätzliche Signal bringt die Schaltungsanordnung mit gemeinsamem Emitterwiderstand in Unsymmetrie und bewirkt dadurch eine automatische Verstärkungsregelung der Schaltungsanordnung mit gemeinsamem Emitterwiderstand.
In den Fig. l und 2 sind korrespondierende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei der Schaltung nach Fig. 2 ist ein Ortsoszillator vorgesehen, der einen Transistor --Tr8-- mit
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Emitterelektrode des Transistors-Tr8-wird unmittelbar der Basiselektrode des Transistors --Tr2-- des Transistorpaares mit gemeinsamem Emitterwiderstand und über einen Kondensator - und die Sekundärwicklung des Transormators--T1--der Basiselektrode des Transistors
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--Trl-- des Transistorpaares mit gemeinsamem Emitterwiderstand zugeführt. Im gleichstromgekoppelten Verstärker wird die Kollektorelektrode des Transistors-Tr5-durch die Verbindung über den Widerstand--R13--mit der Basiselektrode des Transistors--Tr3--auf dem Dreifachen von Vbe gehalten.
Diese dem Dreifachen von Vbe entsprechende Spannung wird über einen Widerstand
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der Basiselektrode des Transistors-Tr2-wird die Basiselektrode des letztgenannten Transistors auf dem Zweifachen von Vbe gehalten. Die Emitterelektrode des Transistors-Tr7-wird nun auch auf dem Zweifachen von Vbe liegen, welche Spannung über die Widerstände --R12 und Rider
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Obschon in der obenstehenden Beschreibung die beschriebenen Kreise ZF-Verstärkungskreise und die vorhergehenden Stufen Mischschaltungen sind, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die Verstärkungsschaltungen können auch für andere Signale als ZF-Signale vorgesehen sein, und die vorangehenden Stufen können einen Teil eines derartigen Verstärkers sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung mit einem gleichstromgekoppelten Transistorverstärker und mindestens einer vorangehenden Stufe mit einem Transistorpaar mit gemeinsamem Emitterwiderstand,
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(Trl, Tr2) mit gemeinsamem Emitterwiderstand (R1) vom genannten gleichstromgekoppelten Verstärker hergeleitet werden, indem gleiche Vielfache der Transistorübergang-Durchlassspannung von in den genannten gleichstromgekoppelten Verstärker aufgenommenen Transistoren die genannten Basisvorspannungen bilden.
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