CN1269922A

CN1269922A - 放大器电路

Info

Publication number: CN1269922A
Application number: CN98808867A
Authority: CN
Inventors: G·洛宁格
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1998-08-14
Publication date: 2000-10-11
Also published as: JP2001516977A; EP1010238B1; DE59800973D1; WO1999013569A1; EP1010238A1; KR20010023679A; DE19738940C1

Abstract

一种放大器电路,带有具备一导电类型的第一晶体管和第二晶体管的,这些晶体管和共射共基电路中的第一电阻一起工作。另外,该放大器电路还包含第一电容(C1)以及具有一导电类型的第三晶体管(T3),第一电容(C1)前置串接于第一晶体管的控制线上,第三晶体管(T3)的控制线连接到第二晶体管(T2)被控线路的另一端,并且该晶体管(T3)的被控线路有一端和第二电源电位(VP)相连接,此外,该放大器电路还包含具有其他导电类型的第四晶体管(T4),其控制线和第三晶体管(T3)被控线路的另一端相连,且该晶体管的被控线路有一端和第三晶体管(T3),的控制线相连接,放大电路还包含有第二电阻(R2)及第三电阻(R3),第二电阻(R2)连接于第四晶体管(T4)的控制线和第一电容(C1)端子之间,而第三电阻(R3)则连接于第四晶体管(T4)被控线路的另一端和第一电容(C1)另一端之间。

Description

放大器电路

本发明涉及一种放大器电路，它带有具备一导电类型的第一晶体管，在该晶体管的控制线中耦合了一个输入端信号，且该晶体管的被控线路有一端被连接到第一电源电位上，该放大电路还带有一个具有一导电类型的第二晶体管，在该晶体管的控制线上加载了一个偏压，且该晶体管的被控线路有一端被连接到第一晶体管所控线路的另一端，并在第二晶体管另一端输出输出信号，同时，放大电路还带有第一电阻，该电阻连接在第二晶体管的另一端和第二电源电位之间。

这种放大器电路一般来说被称为共射-共基放大器电路，并以举例方式在U.Tietze，Ch.Schenk，所著的“电子电路”，1991中的439和440页中公布。共射共基放大器电路因有较高的输入端电阻以及消除米勒效应而著称。这种放大器电路还明显地抑制了元件参数波动、温度波动以及电压波动。

本发明的任务为，进一步构造这种大家熟知的共射共基放大器电路，以使元件参数波动，温度波动和电压波动只产生一个很小的影响。

本发明通过依照权利要求1的放大器电路得以实现。本发明思想的构造及进一步发展为从属权利要求的内容。

依照本发明，放大器电路包含一个共射共基级，它带有一种具有一导电类型的第一晶体管，在该晶体管控制线中耦合了一个输入端信号，并且该晶体管的被控线路有一端被连接到第一电源电位上，该放大器电路还包含具备一导电类型的第二晶体管，在该晶体管控制线上加载了一个偏压，并且该晶体管的被控线路有一端被连接到第一晶体管被控线路的另一端，并在该另一端产生一个输出端信号，此外，放大器电路还包含第一电阻，该电阻连接在第二晶体管另一端和第二电源电位之间。此外，依照本发明的放大器电路还包含有第一电容以及一种具备其他导电类型的第三晶体管，第一电容串联于第一晶体管控制线前端，第三晶体管的控制线则被连接到第二晶体管所控线路的另一端，并且该晶体管的所控线路有一端与第二电源电位相连接，另外，放大器电路还包含有具备其他导电类型的第四晶体管，其控制线和第三晶体管所控线路的另一端相连接，并且该晶体管的被控线路有一端和第三晶体管的控制线相连接，此外，放大器电路还包含有第二电阻及第三电阻，第二电阻连接在第四晶体管控制线和第一电容端子之间，第三电阻则连接在第四晶体管所控线路的另一端和第一电容另一个端子之间。

第三和第四晶体管与第二和第三电阻共同构成了一个用于调节共射共基级运行点的稳定级。在此，第三晶体管输入电路中的电压被用做输入值，也就是第一电阻上的电压，于是流经第一电阻的电流通过稳定电路被调节。根据这种方式、元件参数、温度以及电源电压的波动得到了调节。

在这里，第四晶体管的控制线优选地通过第二电容和第一电源电位相连接，和/或第四晶体管所控线路的另一端通过第三电容和第一电源电位相连接。第二和第三电容用于阻隔特别高频的交流信号。

优选地，第二晶体管控制线的偏压借助一个连接在控制线和第二晶体管所控线路另一端之间的第四电阻来产生。为了抑制高频交流信号，此处的第四电容可被连接在第二晶体管控制线和第一电源电位之间。

根据稳定级，本发明的放大器电路的工作区域可以用任一种方式来改变。首先，所有放大器电路依照简单的方式关断和闭合是可以实现的。为此，第一或第二电源电位只是通过第五电阻而被加载到第二电阻和第一电容之间的接点上。如果加载了第二电源电位，稳定电路则不起作用，并且通过稳定级共射共基级无电流导通。所有的放大器电路因此被关断。在加载第一电源电位时稳定电路正常工作。在此，第五电阻用于在输入端E去耦合高频信号，并且首先实现高阻抗性。

除了接通和关断以外，工作点也可以被随意移动。这通过第一电阻的电阻值变化来实现。优选地，为了改变电阻值，第六电阻通过被控开关并联于第一电阻上。因此在两个工作点之间可以相应的转换。工作点在这里可以被定义，以便在并联电阻时放大器电路工作于额定运行状态，并且在仅仅采用一个电阻时保持带有当前静止电流的静止状态。

依照本发明的放大器电路特别适合于高频应用。这里首先采用了双极型晶体管。在这种情况下，所有被控线路的一端都是由发射极构成，而所有被控线路的另一端则由集电极构成，并且控制线由相应的双极型晶体管基极构成。

接下来，借助唯一图例所描述的实例来详细解释一下本发明。

作为实例给出的本发明放大器电路包含一个带npn型双极型晶体管T1的共射共基级，该晶体管的发射极与端子vn相连。在端子vn上加载了负极性的电源电位VN。晶体管T1的集电极连接到npn型双极型晶体管T2的发射极上，该双极型晶体管T2的集电极一方面连接到一个输出端端子a上，另一方面又通过电阻R4连接到它自己的基极上。此外，其基极通过电容C4和地G相连。负极性的电源电位VN在此为地G。电阻R4在晶体管T2的基极上产生一个偏压，于是，借助于电容C4，晶体管T2的基极上产生的高频交流信号被短路导通。输出端端子a，在其上可截取输出端信号A，该端子a通过一个电感L和控制端子S相连，此外，该控制端子通过电阻R1和电源端子vp相连接，且和电容C5耦合连接。电阻R1用于共射共基级的工作点调整，电容C5则用于短路导通高频交流信号。所以电感L和电容C5构成一个低通滤波器，该滤波器抑制了输出信号A中的高频部分，并且在控制端子s上仅提供低频信号部分用于工作点调整。

为了稳定每个工作点而设计了一个稳定级，该稳定级给出了均为pnp型的双极型晶体管T3和双极型晶体管T4，还有两个电阻R2和R3。在此，晶体管T3发射极侧与电源端子vp相连，而基极侧则与控制端子s相连。对晶体管T4来说，发射极是和晶体管T3的基极相连，而基极是和晶体管T3的集电极相连。在此，晶体管T4的集电极一方面通过电容C3和地G相连，另一方面则通过电阻R3和晶体管T1的基极相连。此外，晶体管T1的基极通过电容C1连接到输入端子e上。最后，晶体管T3的集电极通过电容C2和地G相连，并且通过电阻R2和输入端子e相连。在此，稳定级的控制是利用电阻R1的压降来实现的。利用晶体管T3和T4，使流过晶体管T1和T2的集电极电流得以调整和稳定，由此，流过电阻R1的电流也得到了调整和稳定。

基于电容C1在晶体管T1的基极上只获得了交流信号。举例来说，若通过电阻R5在输入端端子e上加载正极性电源电位VP，则晶体管T4的基极电位被大约提高到该晶体管的发射极电位，这样便可切断该晶体管。稳定级因此被设置失效。在加载负极性电源电位VN时稳定级运行于通常方式。

因为工作点依赖于电源端子vp和控制端子s之间的电阻值，所以通过改变电阻R1或者通过并联或串联其他电阻使该电阻值得以改变。在当前实例中，电阻的变化是借助一个可控开关另外并联一个电阻R6来获得的。pnp型双极型晶体管T5被用作这种开关，该晶体管的发射极和电源端子VP相连，且其集电极和端子r相连。在端子r和控制端子s之间连接了一个电阻R6。晶体管T5的控制如下，相应控制信号W被输入给端子w，其中，端子w通过电阻R8和晶体管T5的基极相连。此外，出于稳定的目的，晶体管T5的基极通过电阻R7和电源端子vp相连。如果在端子w上加载了一个电位，且该电位基本上等于正极性电源电位VP，则晶体管T5被切断，并且电源端子vp与控制端子s之间的电阻值基本上由电阻R1确定。可是，如果信号W等于负极性的电源电位VN，则晶体管T5被接通，那么，工作点的电阻值就由并联的电阻R1和R6来确定。因此，两个互不依赖的工作点以及输入/输出状态便得以调整。

Claims

1.放大器电路，

带有一个具有一导电类型的第一晶体管(T1)，在该晶体管的控制线中耦合了一个输入端信号(E)，并且该晶体管的被控线路有一端与第一电源电位(VN)相连接，

带有一个具有一导电类型的第二晶体管(T2)，在该晶体管控制线上加载了一个偏压，并且该晶体管的被控线路有一端和第一晶体管(T1)的被控线路另一端相连接，同时在另一端输出一个输出信号(A)，并且

带有一个第一电阻，该电阻连接在第二晶体管(T2)的另一端和第二电源电位之间，其特征为，

第一电容(C1)，该电容前置串联于第一晶体管(T1)的控制线上，

一个具有其它导电类型的第三晶体管(T3)，其控制线连接到第二晶体管(T2)被控线路的另一端上，并且该晶体管的被控线路有一端和第二电源电位(VP)相连接，

一个具有其他导电类型的第四晶体管(T4)，其控制线和第三晶体管(T3)的被控线路另一端相连接，并且该晶体管被控线路有一端和第三晶体管(T3)的控制线相连接，

第二电阻(R2)，该电阻连接在第四晶体管(T4)的控制线和第一电容(C1)的端子之间，以及

第三电阻(R3)，该电阻连接在第四晶体管(T4)被控线路的另一端和第一电容(C1)的另一端子之间。

2.根据权利要求1的放大器电路，其中第四晶体管(T4)的控制线通过第二电容(C2)和第一电源电位(VN)耦合连接。

3.根据权利要求1或2的放大器电路，其中第四晶体管(T4)的被控线路的另一端通过第三电容(C3)和第一电源电位(VM)耦合连接。

4.根据上述权利要求之一的放大器电路，其中，偏压借助连接在控制线和第二晶体管(T2)被控线路另一端之间的第四电阻(R4)来产生。

5.根据权利要求4的放大器电路，其中在第二晶体管(T2)的控制线和第一电源电位(VN)之间连接了第五电容(C5)。

6.根据上述权利要求之一的放大器电路，其中，利用第五电阻(R5)，第一或第二电源电位(VN，VP)可以加在第二电阻(R2)和第一电容(C1)之间的节点上。

7.根据上述权利要求之一的放大器电路，其中，第六电阻(R6)可通过被控开关(T5，R7，R8)并联于第一电阻(R1)上。

8.根据上述权利要求之一的放大器电路，其中，该晶体管(T1，T2，T3，T4)为双极型的，在此，由发射极构成所有被控线路的一端，由集电极构成所有被控线路的另一端，并且由基极构成控制线。