DE10104260C2 - Electrical balancing circuit - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Symmetrierschaltung.The invention relates to an electrical balancing circuit.
Eine solche elektrische Symmetrierschaltung ist aus [1] bekannt.Such an electrical balancing circuit is known from [1] known.
Die in [1] beschriebene elektrische Symmetrierschaltung ist in Fig. 2 dargestellt.The electrical balancing circuit described in [1] is shown in FIG. 2.
Die auch als Boucherot-Brückenschaltung bekannte elektrische Symmetrierschaltung 200 wird üblicherweise eingesetzt zum Umwandeln eines symmetrischen elektrischen Signals in ein unsymmetrisches elektrisches Signal oder umgekehrt, das heißt zum Umwandeln eines unsymmetrischen elektrischen Signals in ein symmetrisches elektrisches Signal.The electrical balancing circuit 200 , also known as a Boucherot bridge circuit, is usually used to convert a symmetrical electrical signal into an asymmetrical electrical signal or vice versa, that is to say to convert an asymmetrical electrical signal into a symmetrical electrical signal.
Die Symmetrierschaltung 200, die auch als Transformationsschaltung verwendet wird, weist einen ersten Eingangsanschluss 201 sowie einen zweiten Eingangsanschluss 202 auf, an denen das symmetrische Eingangssignal anliegt. Der eingangsseitige elektrische Widerstand wird im Weitern mit R1 bezeichnet.The balancing circuit 200 , which is also used as a transformation circuit, has a first input connection 201 and a second input connection 202 , to which the balanced input signal is present. The electrical resistance on the input side is also referred to as R 1 .
Die Brückenschaltung 200 weist vier Zweige auf, einen ersten Zweig 203, einen zweiten Zweig 204, einen dritten Zweig 205, sowie einen vierten Zweig 206.The bridge circuit 200 has four branches, a first branch 203 , a second branch 204 , a third branch 205 and a fourth branch 206 .
In dem ersten Zweig 203 ist mit dem ersten Eingangsanschluss 201 ein erster Anschluss 207 einer Induktivität L 208 gekoppelt, deren zweiter Anschluss 209 mit einem in Serie geschalteten ersten Anschluss 210 eines Lastwiderstandes RL 211 geschaltet ist, wobei ein zweiter elektrischer Anschluss 212 des Lastwiderstandes 211 mit dem Massepotential, allgemein einem beliebigen Bezugspotential 213, gekoppelt ist.In the first branch 203 , a first connection 207 of an inductor L 208 is coupled to the first input connection 201 , the second connection 209 of which is connected to a series-connected first connection 210 of a load resistor R L 211, a second electrical connection 212 of the load resistor 211 is coupled to the ground potential, generally any reference potential 213 .
Der zweite Zweig 204 ist ebenfalls mit dem ersten Eingangsanschluss 201 elektrisch gekoppelt und weist eine erste Kapazität C 214 auf, deren erster Anschluss 215 mit dem ersten Eingangsanschluss 201 und deren zweiter Anschluss 216 mit dem zweiten Anschluss des Lastwiderstandes 211 und dem Massepotential 213 gekoppelt ist.The second branch 204 is likewise electrically coupled to the first input connection 201 and has a first capacitance C 214 , the first connection 215 of which is coupled to the first input connection 201 and the second connection 216 of which is coupled to the second connection of the load resistor 211 and the ground potential 213 .
Der dritte Zweig 205 weist eine zweite Kapazität 217 auf, deren erster Anschluss 218 mit dem zweiten Eingangsanschluss 202 und deren zweiter Anschluss 219 mit dem zweiten Anschluss der ersten Induktivität 208 gekoppelt ist.The third branch 205 has a second capacitance 217 , the first connection 218 of which is coupled to the second input connection 202 and the second connection 219 of which is coupled to the second connection of the first inductance 208 .
Der vierte Zweig 206 weist eine zweite Induktivität L 220 auf, deren erster Anschluss 221 mit dem zweiten Eingangsanschluss 202 und deren zweiter Anschluss 222 mit dem zweiten Anschluss 212 des Lastwiderstandes 211 sowie dem Massepotential 213 gekoppelt ist.The fourth branch 206 has a second inductance L 220 , the first connection 221 of which is coupled to the second input connection 202 and the second connection 222 of which is coupled to the second connection 212 of the load resistor 211 and the ground potential 213 .
Ferner ist in Fig. 3 eine aus [2] bekannte Leistungsverstärker-Symmetrierschaltung 300 dargestellt.A power amplifier balancing circuit 300 known from [2] is also shown in FIG. 3.
Die Leistungsverstärker-Symmetrierschaltung 300 weist eine Eingangs-/Ausgangsstufe 301 auf.The power amplifier balancing circuit 300 has an input / output stage 301 .
Die Eingangs-/Ausgangsstufe 301 weist zwei miteinander gekoppelte Bipolartransistoren 302, 303 auf, deren Emitter miteinander gekoppelt sind. Der Kollektor des ersten NPN- Bipolartransistors 302 ist mit einem ersten Ausgang 304 der Eingangs-/Ausgangsstufe 301 gekoppelt ist. Der Kollektor des zweiten NPN-Bipolartransistors 303 ist mit einem zweiten Ausgang 305 der Eingangs-/Ausgangsstufe 301 gekoppelt.The input / output stage 301 has two coupled bipolar transistors 302 , 303 , the emitters of which are coupled to one another. The collector of the first NPN bipolar transistor 302 is coupled to a first output 304 of the input / output stage 301 . The collector of the second NPN bipolar transistor 303 is coupled to a second output 305 of the input / output stage 301 .
Die Eingangs-/Ausgangsstufe 301 weist gegenüber der weiteren Teile der Leistungsverstärker-Symmetrierschaltung 300 bei einer Betriebsfrequenz ω = ω1 einen Eingangswiderstand R1 auf.The input / output stage 301 has an input resistance R 1 with respect to the other parts of the power amplifier balancing circuit 300 at an operating frequency ω = ω 1 .
Zwischen den ersten Ausgang 304 der Eingangs- Ausgangsschaltung 301 und dem Massepotential 306 ist eine zweite Kapazität C2 307 geschaltet.A second capacitance C 2 307 is connected between the first output 304 of the input / output circuit 301 and the ground potential 306 .
Ferner ist mit dem ersten Ausgang 304 der Eingangs-/Ausgangsstufe 301 eine zweite Induktivität L2 308 gekoppelt, wobei ein erster Anschluss 309 der zweiten Induktivität L2 308 mit dem ersten Ausgang 304 gekoppelt ist und ein zweiter Anschluss 310 der zweiten Induktivität L2 308 mit einem ersten Anschluss 311 einer ersten Kapazität C1 312, deren zweiter Anschluss 313 mit dem zweiten Ausgang 305 der Eingangs-/Ausgangsstufe 301 gekoppelt ist.Furthermore, a second inductance L 2 308 is coupled to the first output 304 of the input / output stage 301 , a first connection 309 of the second inductance L 2 308 being coupled to the first output 304 and a second connection 310 of the second inductance L 2 308 with a first connection 311 of a first capacitance C 1 312 , the second connection 313 of which is coupled to the second output 305 of the input / output stage 301 .
Weiterhin ist ein erster Anschluss 314 einer ersten Induktivität L1 315 sowohl mit dem zweiten Anschluss 313 der ersten Kapazität C1 312 als auch mit dem zweiten Ausgang 305 der Eingangs-/Ausgangsstufe 301 gekoppelt. Der zweite Anschluss 316 der ersten Induktivität 315 ist mit einem Versorgungsanschluss 317 gekoppelt, an dem die Versorgungsspannung VCC angelegt wird. Ferner ist der zweite Anschluss 316 der ersten Induktivität L1 315 über eine erste Gleichstrom-Sperrkapazität 318 mit dem Massepotential 306 gekoppelt.Furthermore, a first connection 314 of a first inductance L 1 315 is coupled both to the second connection 313 of the first capacitance C 1 312 and to the second output 305 of the input / output stage 301 . The second connection 316 of the first inductor 315 is coupled to a supply connection 317 , to which the supply voltage V CC is applied. Furthermore, the second connection 316 of the first inductance L 1 315 is coupled to the ground potential 306 via a first DC blocking capacitance 318 .
Weiterhin ist mit dem Versorgungsanschluss 317 ein erster Anschluss 319 einer Drosselspule 320 gekoppelt, deren zweiter Anschluss 321 mit dem zweiten Anschluss 310 der zweiten Induktivität L2 308 gekoppelt ist und über eine zweite Gleichstrom-Sperrkapazität 322 und einem in Serie mit der Gleichstrom-Sperrkapazität 322 geschalteten Lastwiderstand RL 323 wiederum mit dem Massepotential 306. Furthermore, a first connection 319 of an inductor 320 is coupled to the supply connection 317 , the second connection 321 of which is coupled to the second connection 310 of the second inductance L 2 308 and via a second DC blocking capacitance 322 and one in series with the DC blocking capacitance 322 switched load resistor R L 323 in turn with the ground potential 306 .
Jeder Kollektor der beiden Bipolartransistoren 302, 303 weist jeweils einen Widerstand von R1/2 auf.Each collector of the two bipolar transistors 302, 303 each has a resistance of R 1/2.
Der Lastwiderstand RL 323 weist üblicherweise einen Widerstandswert von 50 Ω auf.The load resistor R L 323 usually has a resistance value of 50 Ω.
Die Induktivitäten und die Kapazitäten der Brückenschaltung
können gemäß folgenden Vorschriften ermittelt werden:
The inductances and capacities of the bridge circuit can be determined according to the following regulations:
die charakteristische Impedanz der Leistungsverstärker- Symmetrierschaltung 300 bezeichnet wird.the characteristic impedance of the power amplifier balun 300 is referred to.
Mit
With
ω1 = 2.π.f1 (4)
ω 1 = 2.π.f 1 (4)
wird die Betriebsfrequenz, mit der die Leistungsverstärker- Symmetrierschaltung 300 betrieben wird, bezeichnet.is the operating frequency at which the power amplifier balancing circuit 300 is operated.
Es wird angenommen, dass die Widerstandswerte R1 und Z1
reellwertig sind. Ist der Widerstandswert R1 komplexwertig,
so ist dennoch ein Abgleich der Symmetrierschaltung 300
möglich, womit jedoch die Brückenschaltung mehr oder weniger
unsymmetrisch wird, das heißt es werden
It is assumed that the resistance values R 1 and Z 1 are real. If the resistance value R 1 has a complex value, a balancing of the balancing circuit 300 is nevertheless possible, but this makes the bridge circuit more or less asymmetrical, that is, it becomes
C1 ≠ C2, (5)
C 1 ≠ C 2 , (5)
und
and
L1 ≠ L2. (6)L 1 ≠ L 2 . (6)
Mit den bekannten Symmetrierschaltungen ist es nicht möglich, eine unterschiedliche Impedanztransformation und Symmetrierung bei zwei unterschiedlichen Betriebsfrequenzen ω1, ω2 zu erreichen.With the known balancing circuits it is not possible to achieve a different impedance transformation and balancing at two different operating frequencies ω 1 , ω 2 .
Um eine Impedanztransformation und Symmetrierung bei zwei unterschiedlichen Betriebsfrequenzen ω1, ω2 zu erreichen, sind gemäß dem Stand der Technik somit zwei getrennte Symmetrierschaltungen vorzusehen, die jeweils beispielsweise über einen Schalter getrennt voneinander ansteuerbar sind.In order to achieve an impedance transformation and balancing at two different operating frequencies ω 1 , ω 2 , two separate balancing circuits are to be provided according to the prior art, each of which can be controlled separately from one another, for example via a switch.
Alternativ könnten zweite separate Signalpfade vorgesehen sein, in die jeweils eine entsprechende Symmetrierschaltung eingebracht ist.Alternatively, second separate signal paths could be provided be, in each case a corresponding balancing circuit is introduced.
Aus [3] ist außerdem eine Schaltung zum Übergang von einer erdsymmetrischen Hochfrequenzanordnung auf eine erdunsymmetrische Hochfrequenzanordnung, oder umgekeht, bekannt. Bei dieser bekannten Schaltung ist an den Außenleiter der die unsymmetrische Anordnung darstellenden oder mit ihr verbundenen koaxialen Leitung ein Hilfsleiter angeschlossen, der mit dem Ende des Außenleiters eine elektrische symmetrische Schleife bildet. Das Ende dieses Hilfsleiters ist mit dem Ende des Innenleiters leitend verbunden.From [3] is also a circuit for the transition from one Earth-symmetrical high-frequency arrangement on a earth-unbalanced high-frequency arrangement, or vice versa, known. In this known circuit is the Outer conductor of the asymmetrical arrangement or an auxiliary conductor connected to it connected to the one with the end of the outer conductor forms electrical symmetrical loop. The end of this Auxiliary conductor is conductive with the end of the inner conductor connected.
Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Symmetrierschaltung anzugeben, mit der eine Impedanztransformation und Symmetrierung bei zwei unterschiedlichen Betriebsfrequenzen ω1, ω2 möglich ist und die verglichen mit einer Symmetrierschaltung gemäß dem Stand der Technik mit weniger Bauelementen auskommt. The invention is therefore based on the problem of specifying a balancing circuit with which an impedance transformation and balancing is possible at two different operating frequencies ω 1 , ω 2 and which requires fewer components than a balancing circuit according to the prior art.
Das Problem wird durch die elektrische Symmetrierschaltung mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst.The problem is caused by the electrical balancing circuit with the features according to independent claim 1 solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments are in specified in the subclaims.
Eine elektrische Symmetrierschaltung zum Umwandeln eines symmetrischen Signals in ein unsymmetrisches Signal oder zum Umwandeln eines unsymmetrischen Signals in ein symmetrisches Signal weist ein Symmetrierglied mit mindestens vier Bauelementen auf, mittels denen das symmetrische Signal in das unsymmetrische Signal umgesetzt wird oder mittels denen das unsymmetrische Signal in das symmetrische Signal umgesetzt wird, wobei zwei der mindestens vier Bauelemente induktiv wirkende Bauelemente sind, vorzugsweise Induktivitäten, und zwei Bauelemente kapazitiv wirkende Bauelemente sind, vorzugsweise Kapazitäten, welche eine übliche Brückenschaltung, vorzugsweise eine Boucherot- Brückenschaltung, bilden. An electrical balun to convert a balanced signal into an unbalanced signal or to Convert an unbalanced signal to a balanced one Signal has a balun with at least four Components by means of which the symmetrical signal in the unbalanced signal is implemented or by means of which the unbalanced signal into the balanced signal is implemented, with two of the at least four components are inductively acting components, preferably Inductors, and two components capacitive Components are, preferably capacities, which one usual bridge circuit, preferably a Boucherot Bridge circuit, form.
Jedes der beiden kapazitiven Bauelemente der Brückenschaltung gemäß dem Stand der Technik ist anschaulich erweitert um ein zusätzliches induktives Bauelement, welches in Serie mit dem jeweiligen kapazitiven Bauelement geschaltet ist. Auf diese Weise wird jeweils ein Serienschwingkreis mit dem kapazitiven Bauelement sowie dem zusätzlichen in Serie geschalteten induktiven Bauelement gebildet.Each of the two capacitive components of the bridge circuit according to the state of the art is clearly expanded by a additional inductive component, which is in series with the respective capacitive component is switched. To this In each case, a series resonant circuit with the capacitive Component and the additional series connected inductive component formed.
Ferner wird zu jedem der beiden induktiven Bauelemente jeweils ein zusätzliches kapazitives Bauelement parallel geschaltet, womit jeweils ein Parallelschwingkreis aus dem induktiven Bauelement des nicht erweiterten Symmetriergliedes und dem parallel geschalteten jeweiligen kapazitiven Bauelement gebildet wird.Furthermore, each of the two inductive components one additional capacitive component in parallel switched, whereby a parallel resonant circuit from the inductive component of the non-expanded balun and the respective capacitive connected in parallel Component is formed.
Auf diese Weise wird erreicht, dass jeder Serienschwingkreis in einem ersten Frequenzbereich kapazitive Eigenschaften und in einem zweiten Frequenzbereich, der unterschiedlich ist zu dem ersten Frequenzbereich, induktive Eigenschaften aufweist.In this way it is achieved that each series resonant circuit capacitive properties in a first frequency range and in a second frequency range that is different too the first frequency range, has inductive properties.
Der Parallelschwingkreis weist jeweils in dem ersten Frequenzbereich induktive Eigenschaften und in dem zweiten Frequenzbereich kapazitive Eigenschaften auf.The parallel resonant circuit points in the first Frequency range inductive properties and in the second Frequency range capacitive properties.
Durch die Erfindung wird somit eine sehr kompakte Symmetrierschaltung angegeben, die bei zwei Betriebsfrequenzen betrieben werden kann, ohne dass ein explizites Umschalten zwischen den Betriebsfrequenzen in der elektrischen Schaltung, beispielsweise mittels eines vorgesehenen Schalters zum Auswählen eines der beiden gemäß dem Stand der Technik notwendigerweise vorgesehenen separaten Symmetrierschaltungen, erforderlich ist.The invention thus makes it very compact Balancing circuit specified that at two Operating frequencies can be operated without a explicit switching between the operating frequencies in the electrical circuit, for example by means of a provided switch for selecting one of the two according to separate state necessarily provided in the prior art Balancing circuits, is required.
Weiterhin wird eine erhebliche Anzahl benötigter Bauelemente (insbesondere, da kein Schalter mehr erforderlich ist) eingespart. Ferner ist nur noch ein einziger Signalpfad erforderlich.Furthermore, a significant number of required components (especially since a switch is no longer required) saved. Furthermore, there is only a single signal path required.
Anschaulich kann die Erfindung darin gesehen werden, dass die Kapazitäten in der üblichen Brückenschaltung ersetzt werden durch eine Serienschaltung einer Kapazität und einer Induktivität und dass die Induktivität der üblichen Brückenschaltung ersetzt wird durch eine Parallelschaltung aus einer Kapazität und Induktivität, wobei die Induktivitäten und die Kapazitäten gemäß den im Weiteren beschriebenen Vorschriften vorzugsweise dimensioniert werden sollten.The invention can be clearly seen in that the Capacities are replaced in the usual bridge circuit by connecting a capacitance and a series Inductance and that the inductance of the usual Bridge connection is replaced by a parallel connection from a capacitance and inductance, the Inductors and the capacities according to the below described regulations are preferably dimensioned should.
Der jeweilige Parallelschwingkreis wirkt in einem Frequenzbereich unterhalb seiner Resonanzfrequenz induktiv und in einem Frequenzbereich oberhalb seiner Resonanzfrequenz kapazitiv.The respective parallel resonant circuit works in one Frequency range below its resonance frequency inductive and in a frequency range above its resonance frequency capacitive.
Der jeweilige Serienschwingkreis indessen wirkt in einem Frequenzbereich unterhalb seiner Resonanzfrequenz kapazitiv und in einem Frequenzbereich oberhalb seiner Resonanzfrequenz induktiv.The respective series resonant circuit, however, works in one Frequency range capacitive below its resonance frequency and in a frequency range above its resonance frequency inductive.
Die Induktivitäten können beispielsweise als eine Spule oder als eine induktiv wirkende elektrische Leitung ausgebildet sein.The inductors can, for example, as a coil or formed as an inductive electrical line his.
Das jeweilige kapazitive Bauelement kann als Kapazität oder als kapazitiv wirkende Stichleitung in der Symmetrieerschaltung ausgebildet sein. The respective capacitive component can be a capacitance or as a capacitive branch line in the Symmetry circuit be formed.
Die elektrische Symmetrierschaltung eignet sich insbesondere für den Einsatz im Hochfrequenzbereich, beispielsweise im Mobilfunkbereich bei einem sogenannten Dual-Band- Mobilfunktelefon. Ein weiterer Einsatzbereich der erfindungsgemäßen elektrischen Symmetrierschaltung ist in einem Leistungsverstärker oder in einem Vorverstärker zu sehen.The electrical balancing circuit is particularly suitable for use in the high frequency range, for example in Mobile radio area with a so-called dual-band Mobile phone. Another area of application of the electrical balancing circuit according to the invention is in a power amplifier or in a preamplifier see.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird im Weiteren näher erläutert.An embodiment of the invention is in the figures shown and will be explained in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine elektrische Symmetrierschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; FIG. 1 is an electrical balun according to an embodiment of the invention;
Fig. 2 eine elektrische Symmetrierschaltung gemäß dem Stand der Technik; Fig. 2 is an electrical balun circuit according to the prior art;
Fig. 3 eine Leistungsverstärker-Symmetrierschaltung gemäß dem Stand der Technik; Fig. 3 is a power amplifier balun circuit according to the prior art;
Fig. 4a und 4b zwei Ersatzschaltbilder, die das prinzipielle Verhalten der elektrischen Symmetrierschaltung aus Fig. 1 in einem ersten Frequenzbereich unterhalb der Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises und des Serienschwingkreises (Fig. 4a) und in einem zweiten Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises und des Serienschwingkreises (Fig. 4b) zeigen; FIGS. 4a and 4b show two equivalent circuit diagrams, which the basic characteristics of the electric balun of FIG. 1 in a first frequency range below the resonance frequency of the parallel resonant circuit and the series resonant circuit (Fig. 4a) and in a second frequency range above the resonance frequency of the parallel resonant circuit and the series resonant circuit ( Figures 4b).
Fig. 5 eine Leistungsverstärker-Symmetrierschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 5 shows a power amplifier balun according to an embodiment of the invention.
Fig. 1 zeigt das Prinzip der elektrischen Symmetrierschaltung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 1 shows the principle of the electric balun 100 displays according to an embodiment of the invention.
Die elektrische Symmetrierschaltung 100 ist als Brückenschaltung ausgestaltet mit einem ersten Eingangsanschluss 101 und mit einem zweiten Eingangsanschluss 102, an welche Eingangsanschlüsse 101, 102 ein symmetrisches Eingangssignal angelegt wird.The electrical balancing circuit 100 is designed as a bridge circuit with a first input connection 101 and with a second input connection 102 , to which input connections 101 , 102 a symmetrical input signal is applied.
Eingangsseitig weist die elektrische Symmetrierschaltung 100 bei einer ersten Betriebsfrequenz ω1 einen ersten Eingangswiderstand R1 sowie bei einer zweiten Betriebsfrequenz ω2 einen zweiten Eingangswiderstand R2 auf.On the input side, the electrical balancing circuit 100 has a first input resistance R 1 at a first operating frequency ω 1 and a second input resistance R 2 at a second operating frequency ω 2 .
Die elektrische Symmetrierschaltung 100 weist vier Zweige in der Brückenschaltung auf, einen ersten Zweig 103, einen zweiten Zweig 104, einen dritten Zweig 105 sowie einen vierten Zweig 106.The electrical balancing circuit 100 has four branches in the bridge circuit, a first branch 103 , a second branch 104 , a third branch 105 and a fourth branch 106 .
In dem ersten Zweig, in dem gemäß dem Stand der Technik lediglich eine Induktivität vorgesehen ist, ist nunmehr eine erste Parallelschaltung 107 aus einer ersten Parallel- Induktivität 108 und einer ersten Parallel-Kapazität 109 enthalten, wobei ein erster Anschluss 110 der ersten Parallel-Induktivität 108 und ein erster Anschluss 111 der ersten Parallel-Kapazität 109 miteinander sowie mit dem ersten Eingangsanschluss 101 gekoppelt sind. Ein zweiter Anschluss 112 der ersten Parallel-Kapazität 108 sowie ein zweiter Anschluss 113 der ersten Parallel-Kapazität sind miteinander sowie mit einem ersten Anschluss 114 eines Lastwiderstands RL 115 gekoppelt, dessen zweiter Anschluss 116 mit dem Massepotential 117, allgemein einem beliebigen Bezugspotential, gekoppelt ist.The first branch, in which only one inductor is provided according to the prior art, now contains a first parallel circuit 107 comprising a first parallel inductor 108 and a first parallel capacitor 109 , a first connection 110 of the first parallel inductor 108 and a first connection 111 of the first parallel capacitance 109 are coupled to one another and to the first input connection 101 . A second connection 112 of the first parallel capacitance 108 and a second connection 113 of the first parallel capacitance are coupled to one another and to a first connection 114 of a load resistor R L 115 , the second connection 116 of which is coupled to the ground potential 117 , generally any reference potential is.
In dem zweiten Zweig 104 ist eine erste Serienschaltung 118 aus einer ersten Serien-Kapazität 119 und einer ersten Serien-Induktivität 120 enthalten, wobei ein erster Anschluss 121 der ersten Serien-Kapazität 119 mit dem ersten Eingang 101 gekoppelt ist und ein zweiter Anschluss 122 der ersten Serien-Kapazität 119 mit einem ersten Anschluss 124 der ersten Serien-Induktivität 120. Der zweite Anschluss 124 der ersten Serien-Induktivität 120 ist mit dem zweiten Anschluss 116 des Lastwiderstandes 115 sowie mit dem Massepotential 117 verbunden.The second branch 104 contains a first series circuit 118 comprising a first series capacitance 119 and a first series inductor 120 , a first connection 121 of the first series capacitance 119 being coupled to the first input 101 and a second connection 122 of the first series capacitance 119 with a first connection 124 of the first series inductance 120 . The second connection 124 of the first series inductor 120 is connected to the second connection 116 of the load resistor 115 and to the ground potential 117 .
In dem dritten Zweig 105 ist anstelle der gemäß dem Stand der Technik vorgesehenen Kapazität eine zweite Serienschaltung 125 aus einer zweiten Serien-Kapazität 126 und einer zweiten Serien-Induktivität 127 enthalten. Ein erster Anschluss 128 der zweiten Serien-Kapazität 126 ist mit dem zweiten Eingangsanschluss 102 gekoppelt und ein zweiter Anschluss 129 der zweiten Serien-Kapazität 126 ist mit einem ersten Anschluss 130 der zweiten Serien-Induktivität 127 gekoppelt, deren zweiter Anschluss 131 mit dem ersten Anschluss 114 des Lastwiderstands RL 115 gekoppelt ist.In the third branch 105 , instead of the capacitance provided according to the prior art, a second series circuit 125 comprising a second series capacitance 126 and a second series inductor 127 is contained. A first connection 128 of the second series capacitance 126 is coupled to the second input connection 102 and a second connection 129 of the second series capacitance 126 is coupled to a first connection 130 of the second series inductance 127 , the second connection 131 of which is connected to the first connection 114 of the load resistor R L 115 is coupled.
Der vierte Zweig 106 weist anstelle der gemäß dem Stand der Technik vorgesehenen Induktivität eine zweite Parallelschaltung 132 aus einer zweiten Parallel-Kapazität 133 und einer zweiten Parallel-Induktivität 134 auf, wobei ein erster Anschluss 135 der zweiten Parallel-Kapazität 133 mit einem ersten Anschluss 136 der zweiten Parallel-Kapazität 134 sowie mit dem zweiten Eingangsanschluss 102 gekoppelt ist.The fourth branch 106 has, instead of the inductance provided in accordance with the prior art, a second parallel circuit 132 comprising a second parallel capacitance 133 and a second parallel inductance 134 , a first connection 135 of the second parallel capacitance 133 having a first connection 136 of the second parallel capacitance 134 and is coupled to the second input connection 102 .
Der zweite Anschluss 137 der zweiten Parallel-Induktivität 134 ist mit dem zweiten Anschluss 138 der zweiten Parallel- Kapazität 133 sowie mit dem Massepotential 117 und dem zweiten Anschluss 124 der ersten Serien-Induktivität 120 gekoppelt.The second connection 137 of the second parallel inductor 134 is coupled to the second connection 138 of the second parallel capacitance 133 and to the ground potential 117 and the second connection 124 of the first series inductor 120 .
Die Werte der Wechselstromwiderstände der ersten Parallel- Induktivität LP 108 sowie der zweiten Parallel-Induktivität LP 134 sind gleich. Ebenso sind die Werte der Wechselstromwiderstände der ersten Parallel-Kapazität CP 109 und der zweiten Parallel-Kapazität CP 133 gleich.The values of the AC resistances of the first parallel inductor L P 108 and the second parallel inductor L P 134 are the same. Likewise, the values of the AC resistances of the first parallel capacitance CP 109 and the second parallel capacitance CP 133 are the same.
Ferner sind die Werte der Wechselstromwiderstände der ersten Serien-Kapazität CS 119 und der zweiten Serien-Kapazität CS 126 gleich, ebenso wie die Werte der Wechselstromwiderstände der ersten Serien-Induktivität LS 120 und der zweiten Serien- Induktivität LS 127.Furthermore, the values of the AC resistances of the first series capacitance C S 119 and the second series capacitance C S 126 are the same, as are the values of the AC resistances of the first series inductor L S 120 and the second series inductor L S 127 .
Wird der jeweilige Parallelschwingkreis 107, 132 mit einer
ersten Betriebsfrequenz
The respective parallel resonant circuit 107 , 132 with a first operating frequency
ω1 = 2.π.f1 (7)
ω 1 = 2.π.f 1 (7)
betrieben, wobei die Frequenz f1 kleiner ist als die Resonanzfrequenz des jeweiligen Parallelschwingkreises 107, 132, so wirkt die Parallelschaltung 107, 132 im Wesentlichen induktiv, das heißt, das sich für den jeweiligen Parallelschwingkreis 107, 132 ergebende Ersatzschaltbild ist eine Induktivität (vgl. Fig. 4a).operated, wherein the frequency f 1 is smaller than the resonant frequency of each parallel resonant circuit 107, 132, acts parallel circuit 107, 132 is substantially inductive, that is, the resultant for each parallel resonant circuit 107, 132 equivalent circuit is an inductance (see FIG. Fig. 4a).
In einem Frequenzbereich, bei dem die Frequenzen unterhalb
der Resonanzfrequenz eines jeweiligen Serienschwingkreises
118, 125 liegen, d. h. bei einer zweiten Betriebsfrequenz
In a frequency range in which the frequencies are below the resonance frequency of a respective series resonant circuit 118 , 125 , ie at a second operating frequency
ω2 = 2.π.f2 (8)
ω 2 = 2.π.f 2 (8)
wirkt der Serienschwingkreis 118, 125 kapazitiv, das heißt das elektrische Ersatzschaltbild einer solchen Serienschaltung ist für den Frequenzbereich unterhalb der Resonanzfrequenz des Serienschwingkreises 118, 125 eine Kapazität, wie in Fig. 4a symbolisiert.of the series resonant circuit 118, 125 has a capacitive effect, that is the electrical equivalent circuit diagram of such a series circuit is symbolized in the frequency range below the resonance frequency of the series resonant circuit 118, 125 a capacitance, as shown in Fig. 4a.
Fig. 4a zeigt somit ein Ersatzschaltbild 400 der elektrischen Symmetrierschaltung 100 aus Fig. 1, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. FIG. 4a thus shows an equivalent circuit diagram 400 of the electrical balancing circuit 100 from FIG. 1, the same elements being provided with the same reference symbols.
In dem ersten Zweig 103 ist der erste Parallelschwingkreis 107 ersetzt durch ein erstes induktives Element 401 und in dem vierten Zweig 106 ist der zweite Parallelschwingkreis 132 aus Fig. 1 ersetzt durch ein zweites induktives Bauelement 402.In the first branch 103 , the first parallel resonant circuit 107 is replaced by a first inductive element 401 and in the fourth branch 106 the second parallel resonant circuit 132 from FIG. 1 is replaced by a second inductive component 402 .
In dem zweiten Zweig 104 und in dem dritten Zweig 105 sind die jeweiligen Serienschwingkreise 118, 125 ersetzt durch ein erstes kapazitives Bauelement 403 in dem zweiten Zweig 104 bzw. ein zweites kapazitives Bauelement 404 in dem dritten Zweig 105.In the second branch 104 and in the third branch 105 , the respective series resonant circuits 118 , 125 are replaced by a first capacitive component 403 in the second branch 104 and a second capacitive component 404 in the third branch 105 .
Somit ergibt sich bei Betrieb der in Fig. 1 dargestellten elektrischen Symmetrierschaltung 100 bei einer ersten Betriebsfrequenz ω1 bzw. f1, die kleiner ist als die Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises bzw. die Resonanzfrequenz der Serienschwingkreise wirkungsmäßig das in Fig. 4a dargestellte Ersatzschaltbild, welches der bekannten Boucherot-Brücke entspricht.Thus, when the electrical balancing circuit 100 shown in FIG. 1 is operated at a first operating frequency ω 1 or f 1 , which is smaller than the resonance frequency of the parallel resonant circuit or the resonance frequency of the series resonant circuits, the equivalent circuit diagram shown in FIG known Boucherot Bridge corresponds.
Wird die elektrische Symmetrierschaltung 100 bei einer zweiten Betriebsfrequenz ω2 bzw. f2 betrieben, die größer ist als die Resonanzfrequenz der Parallelschwingkreise und als die Resonanzfrequenz der Serienschwingkreise, so ergibt sich das in Fig. 4b dargestellte Ersatzschaltbild 410.If the electrical balancing circuit 100 is operated at a second operating frequency ω 2 or f 2 , which is greater than the resonance frequency of the parallel resonant circuits and than the resonance frequency of the series resonant circuits, the equivalent circuit diagram 410 shown in FIG. 4b results.
Liegt die zweite Betriebsfrequenz ω2 bzw. f2 über der Resonanzfrequenz der Parallelschwingkreise 108, 132, so verhalten sich die Elemente der Parallelschwingkreise insgesamt wie ein kapazitives Element, weshalb in dem Ersatzschaltbild 410 in dem ersten Zweig 103 ein drittes kapazitives Bauelement 411 und in dem vierten Zweig 106 ein viertes kapazitives Bauelement 412 an Stelle jeweils eines Parallelschwingkreises vorgesehen sind.If the second operating frequency ω 2 or f 2 is above the resonance frequency of the parallel resonant circuits 108 , 132 , the elements of the parallel resonant circuits behave as a whole as a capacitive element, which is why in the equivalent circuit 410 in the first branch 103 a third capacitive component 411 and in fourth branch 106, a fourth capacitive component 412 is provided instead of a parallel resonant circuit.
Bei einer zweiten Betriebsfrequenz ω2 bzw. f2 oberhalb der Resonanzfrequenz der Serienschwingkreise 118, 125, verhalten sich die Serienschwingkreise induktiv, das heißt sie können ersetzt werden durch ein drittes induktives Bauelement 413 in dem zweiten Zweig 104 und durch ein viertes induktives Bauelement 414 in dem vierten Zweig 105.At a second operating frequency ω 2 or f 2 above the resonance frequency of the series resonant circuits 118 , 125 , the series resonant circuits behave inductively, that is to say they can be replaced by a third inductive component 413 in the second branch 104 and by a fourth inductive component 414 in the fourth branch 105 .
Wie Fig. 4b zu entnehmen ist, stellt auch die Schaltung gemäß diesem Ersatzschaltbild 410 eine Boucherot-Brücke dar und somit funktional eine Symmetrierschaltung, wie sie an sich aus [1] bekannt ist.As can be seen from FIG. 4b, the circuit according to this equivalent circuit diagram 410 also represents a Boucherot bridge and thus functionally a balancing circuit, as is known per se from [1].
Somit wird es, wie den obigen Ausführungen zu entnehmen ist, ersichtlich, dass die erfindungsgemäße elektrische Symmetrierschaltung 100 bei zwei Betriebsfrequenzen ω1, ω2 betrieben werden kann, bei denen sich die elektrische Symmetrierschaltung 100 jeweils wie eine ein übliches Symmetrierglied verhält.It can thus be seen, as can be seen from the above explanations, that the electrical balancing circuit 100 according to the invention can be operated at two operating frequencies ω 1 , ω 2 , at which the electrical balancing circuit 100 behaves like a conventional balun.
Fig. 5 zeigt eine Leistungsverstärker-Symmetrierschaltung 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 5 shows a power amplifier shows balun 500 according to an embodiment of the invention.
Die Leistungsverstärker-Symmetrierschaltung 500 weist eine Eingangs-/Ausgangsstufe 501 auf, die einen ersten NPN- Bipolartransistor 502 sowie einen zweiten NPN- Bipolartransistor 503 enthält.The power amplifier balancing circuit 500 has an input / output stage 501 , which contains a first NPN bipolar transistor 502 and a second NPN bipolar transistor 503 .
Die Emitter der beiden Bipolartransistoren 502, 503 sind miteinander sowie mit dem Massepotential 512 gekoppelt.The emitters of the two bipolar transistors 502 , 503 are coupled to one another and to the ground potential 512 .
Ferner ist der Kollektor des ersten Bipolartransistors 502 mit einem ersten Ausgangsanschluss 504 der Eingangs-/Aus gangsstufe 501 gekoppelt. An einen zweiten Ausgang 505 der Eingangs-/Ausgangsstufe 501 ist der Kollektor des zweiten Bipolartransistors 503 angeschlossen.Furthermore, the collector of the first bipolar transistor 502 is coupled to a first output terminal 504 of the input / output stage 501 . The collector of the second bipolar transistor 503 is connected to a second output 505 of the input / output stage 501 .
Die Eingangs-/Ausgangsstufe 501 stellt bei einer ersten Betriebsfrequenz ω = ω1 einen ersten Eingangswiderstand R1 dar und bei einer zweiten Betriebsfrequenz ω = ω2 einen zweiten Eingangswiderstand R2.The input / output stage 501 provides at a first operating frequency ω = ω 1 has a first input resistor R 1, and at a second operating frequency ω = ω 2 a second input resistor R.sub.2.
Es ist zu beachten, dass die erste Betriebsfrequenz ω1 eine Frequenz ist, die unterhalb der Resonanzfrequenz der im Weiteren erläuterten Parallelschwingkreise und Serienschwingkreise liegt und die zweite Betriebsfrequenz eine Frequenz ist, die oberhalb der jeweiligen Resonanzfrequenzen liegt.It should be noted that the first operating frequency ω 1 is a frequency which is below the resonance frequency of the parallel resonant circuits and series resonant circuits explained below and the second operating frequency is a frequency which is above the respective resonance frequencies.
Der erste Ausgang 504 der Eingangs-/Ausgangsstufe 501 ist mit einem ersten Anschluss 506 einer ersten Serien-Kapazität CS 507 gekoppelt, deren zweiter Anschluss 508 mit einem ersten Anschluss 509 einer ersten Serien-Induktivität LS 510 gekoppelt ist, deren zweiter Anschluss 511 wiederum mit dem Massepotential 512 gekoppelt ist.The first output 504 of the input / output stage 501 is coupled to a first connection 506 of a first series capacitance C S 507 , the second connection 508 of which is coupled to a first connection 509 of a first series inductance L S 510 , the second connection 511 of which is in turn coupled to ground potential 512 .
Die erste Serien-Kapazität CS 507 und die erste Serien- Induktivität LS 510 bilden gemeinsam einen ersten Serienschwingkreis 513.The first series capacitance C S 507 and the first series inductance L S 510 together form a first series resonant circuit 513 .
Weiterhin sind der erste Ausgang 504 der Eingangs- /Ausgangsstufe 501 und der erste Anschluss 506 der ersten Serien-Kapazität CS 507 mit einem ersten Anschluss 514 einer ersten Parallel-Induktivität LP 515 gekoppelt und mit einem ersten Anschluss 516 einer ersten Parallel-Kapazität CP 517. Der zweite Anschluss 518 der ersten Parallel-Induktivität LP 515 ist mit dem zweiten Anschluss 519 der erste Parallel- Kapazität CP 517 gekoppelt sowie mit einem ersten Anschluss 520 einer ersten Gleichstrom-Sperrkapazität 521, deren zweiter Anschluss 522 mit einem ersten Anschluss 523 eines Lastwiderstandes RL 524 gekoppelt ist, dessen zweiter Anschluss 525 mit dem Massepotential 512 gekoppelt ist.Furthermore, the first output 504 of the input / output stage 501 and the first connection 506 of the first series capacitance C S 507 are coupled to a first connection 514 of a first parallel inductor L P 515 and to a first connection 516 of a first parallel capacitance C P 517 . The second connection 518 of the first parallel inductance L P 515 is coupled to the second connection 519 of the first parallel capacitance C P 517 and to a first connection 520 of a first DC blocking capacitance 521 , the second connection 522 of which is connected to a first connection 523 Load resistor R L 524 is coupled, the second terminal 525 is coupled to the ground potential 512 .
Die erste Parallel-Induktivität 515 und die erste Parallel- Kapazität 517 bilden einen ersten Parallelschwingkreis 526. The first parallel inductance 515 and the first parallel capacitance 517 form a first parallel resonant circuit 526 .
Weiterhin sind der zweite Anschluss 518 der ersten Parallel- Induktivität LP 515 und der zweite Anschluss 519 der ersten Parallel-Kapazität CP 517 mit einem ersten Anschluss 527 einer zweiten Serien-Induktivität LS 528 gekoppelt, deren zweiter Anschluss 529 mit einem ersten Anschluss 530 einer zweiten Serien-Kapazität CS 531 gekoppelt ist. Der zweite Anschluss 532 der zweiten Serien-Kapazität CS 531 ist mit dem zweiten Ausgang 505 gekoppelt.Furthermore, the second connection 518 of the first parallel inductor L P 515 and the second connection 519 of the first parallel capacitance C P 517 are coupled to a first connection 527 of a second series inductor L S 528 , the second connection 529 of which is connected to a first connection 530 a second series capacitance C S 531 is coupled. The second connection 532 of the second series capacitance C S 531 is coupled to the second output 505 .
Die zweite Serien-Induktivität LS 528 und die zweite Serien- Kapazität CS 531 bilden gemeinsam einen zweiten Serienschwingkreis 533.The second series inductance L S 528 and the second series capacitance C S 531 together form a second series resonant circuit 533 .
Mit dem zweiten Ausgang 505 der Eingangs-/Ausgangsstufe 501 und dem zweiten Anschluss 532 der zweiten Serien-Kapazität CS 531 sind ferner ein erster Anschluss 534 einer zweiten Parallel-Induktivität LP 535 sowie ein erster Anschluss 536 einer zweiten Parallel-Kapazität CP 537 gekoppelt.With the second output 505 of the input / output stage 501 and the second connection 532 of the second series capacitance C S 531 there are also a first connection 534 of a second parallel inductor L P 535 and a first connection 536 of a second parallel capacitance C P 537 coupled.
Der zweite Anschluss 538 der zweiten Parallel-Induktivität LP 535 und der zweite Anschluss 539 der zweiten Parallel- Kapazität CP 537 sind miteinander sowie mit einem ersten Anschluss 540 einer zweiten Gleichstrom-Sperrkapazität 541 gekoppelt, deren zweiter Anschluss 542 mit dem Massepotential 512 gekoppelt ist.The second connection 538 of the second parallel inductance L P 535 and the second connection 539 of the second parallel capacitance C P 537 are coupled to one another and to a first connection 540 of a second DC blocking capacitance 541 , the second connection 542 of which is coupled to the ground potential 512 is.
Der erste Anschluss 540 der zweiten Gleichstrom- Sperrkapazität 541, der zweite Anschluss 538 der zweiten Parallel-Induktivität LP 535 sowie der zweite Anschluss 539 der zweiten Parallel-Kapazität CP 537 sind ferner mit einem Versorgungsanschluss 546 gekoppelt, an welchen das Betriebspotential VCC angelegt wird. The first connection 540 of the second DC blocking capacitance 541 , the second connection 538 of the second parallel inductance L P 535 and the second connection 539 of the second parallel capacitance C P 537 are furthermore coupled to a supply connection 546 to which the operating potential V CC is created.
Die zweite Parallel-Induktivität LP 535 und die zweite Parallel-Kapazität CP 537 bilden gemeinsam einen zweiten Parallelschwingkreis 542.The second parallel inductance L P 535 and the second parallel capacitance C P 537 together form a second parallel resonant circuit 542 .
Ferner ist mit dem Versorgungsanschluss 546 ein erster Anschluss 543 einer Drosselspule 544 gekoppelt, deren zweiter Anschluss 545 mit dem ersten Anschluss 520 der ersten Gleichstrom-Sperrkapazität 521 gekoppelt ist.Furthermore, a first connection 543 of an inductor 544 is coupled to the supply connection 546 , whose second connection 545 is coupled to the first connection 520 of the first DC blocking capacitance 521 .
Die Funktionsweise der Leistungsverstärker- Symmetrierschaltung 500 entspricht der Funktionsweise der elektrischen Symmetrierschaltung, wie sie oben im Zusammenhang mit der Beschreibung der Fig. 4a und Fig. 4b beschrieben wurde.The operation of the power amplifier balun 500 corresponds to the operation of the electrical balun, as described above in connection with the description of Figs. 4a and Fig. 4b.
Die Werte der einzelnen Elemente der Leistungsverstärker-
Symmetrierschaltung 500 ergeben sich auf folgende Weise:
Die erste Serien-Induktivität LS 510 sowie die zweite Serien-
Induktivität LS 528 ergeben sich gemäß folgender Vorschrift:
The values of the individual elements of the power amplifier balancing circuit 500 result in the following way:
The first series inductor L S 510 and the second series inductor L S 528 result from the following regulation:
Die erste Serien-Kapazität CS 507 und die zweite Serien-
Kapazität CS 531 ergeben sich gemäß folgender Vorschrift:
The first series capacity C S 507 and the second series capacity C S 531 result from the following regulation:
Die erste Parallel-Induktivität LP 515 sowie die zweite
Parallel-Induktivität LP 535 ergeben sich gemäß folgender
Vorschrift:
The first parallel inductance L P 515 and the second parallel inductance L P 535 result from the following rule:
Die erste Parallel-Kapazität CP 517 und die zweite Parallel-
Kapazität CP 537 ergeben sich gemäß folgender Vorschrift:
The first parallel capacitance C P 517 and the second parallel capacitance C P 537 arise the following rule:
die charakteristischen Impedanzen der Brückenschaltung bei der ersten Betriebsfrequenz ω1 bzw. der zweiten Betriebsfrequenz ω2 bezeichnet werden.the characteristic impedances of the bridge circuit at the first operating frequency ω 1 and the second operating frequency ω 2 are designated.
In diesem Zusammenhang wird angenommen, dass die Eingangswiderstände R1, R2 bei den jeweiligen Betriebsfrequenzen sowie die Widerstände Z1 und Z2 reellwertig sind.In this context, it is assumed that the input resistors R 1 , R 2 at the respective operating frequencies and the resistors Z 1 and Z 2 are real.
In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass gilt:
In this context it should be noted that:
ω2 < ω1. (15)
ω 2 <ω 1 . (15)
In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:
[1] DE-Patent 603 816;
[2] A. Krischke, Rothammels Antennenbuch, Stuttgart, Frank-
Cosmos, 11. Auflage, 1995;
[3] DE-Patent 890 070.
The following publications are cited in this document:
[1] DE patent 603 816;
[2] A. Krischke, Rothammels Antenna Book, Stuttgart, Frank-Cosmos, 11th edition, 1995;
[3] DE patent 890 070.
100100
Elektrische Symmetrierschaltung
Electrical balancing circuit
101101
Erster Eingangsanschluss
First input port
102102
Zweiter Eingangsanschluss
Second input port
103103
Erster Zweig
First branch
104104
Zweiter Zweig
Second branch
105105
Dritter Zweig
Third branch
106106
Vierter Zweig
Fourth branch
107107
Erster Parallelschwingkreis
First parallel resonant circuit
108108
Erste Parallel-Induktivität
First parallel inductor
109109
Erste Parallel-Kapazität
First parallel capacity
110110
Erster Anschluss erste Parallel-Induktivität
First connection first parallel inductance
111111
Erster Anschluss erste Parallel-Kapazität
First connection first parallel capacitance
112112
Zweiter Anschluss erste Parallel-Induktivität
Second connection first parallel inductance
113113
Zweiter Anschluss erste Parallel-Kapazität
Second connection first parallel capacitance
114114
Erster Anschluss Lastwiderstand
First load resistor connection
115115
Lastwiderstand
load resistance
116116
Zweiter Anschluss Lastwiderstand
Second load resistor connection
117117
Massepotential
ground potential
118118
Erster Serienschwingkreis
First series resonant circuit
119119
Erste Serien-Kapazität
First series capacity
120120
Erste Serien-Induktivität
First series inductance
121121
Erster Anschluss erste Serien-Kapazität
First connection, first series capacity
122122
Zweiter Anschluss erste Serien-Kapazität
Second connection first series capacity
123123
Erster Anschluss erste Serien-Induktivität
First connection first series inductance
124124
Zweiter Anschluss erste Serien-Induktivität
Second connection first series inductance
125125
Zweiter Serienschwingkreis
Second series resonant circuit
126126
Zweite Serien-Kapazität
Second series capacity
127127
Zweite Serien-Induktivität
Second series inductance
128128
Erster Anschluss zweite Serien-Kapazität
First connection, second series capacity
129129
Zweiter Anschluss zweite Serien-Kapazität
Second connection, second series capacity
130130
Erster Anschluss zweite Serien-Induktivität
First connection second series inductance
131131
Zweiter Anschluss zweite Serien-Induktivität
Second connection second series inductance
132132
Zweiter Parallelschwingkreis
Second parallel resonant circuit
133133
Zweite Parallel-Kapazität
Second parallel capacity
134134
Zweite Parallel-Induktivität
Second parallel inductance
135135
Erster Anschluss zweite Parallel-Kapazität
First connection second parallel capacitance
136136
Erster Anschluss zweite Parallel-Induktivität
First connection second parallel inductance
137137
Zweiter Anschluss zweite Parallel-Induktivität
Second connection second parallel inductance
138138
Zweiter Anschluss zweite Parallel-Kapazität
Second connection second parallel capacitance
200200
Elektrische Symmetrierschaltung
Electrical balancing circuit
201201
Erster Eingangsanschluss
First input port
202202
Zweiter Eingangsanschluss
Second input port
203203
Erster Zweig
First branch
204204
Zweiter Zweig
Second branch
205205
Dritter Zweig
Third branch
306306
Vierter Zweig
Fourth branch
207207
Erster Anschluss erste Induktivität
First connection first inductance
208208
Erste Induktivität
First inductance
209209
Zweiter Anschluss erste Induktivität
Second connection first inductance
210210
Erster Anschluss Lastwiderstand
First load resistor connection
211211
Lastwiderstand
load resistance
212212
Zweiter Anschluss Lastwiderstand
Second load resistor connection
213213
Massepotential
ground potential
214214
Erste Kapazität
First capacity
215215
Erster Anschluss erste Kapazität
First connection first capacity
216216
Zweiter Anschluss erste Kapazität
Second connection first capacity
217217
Zweite Kapazität
Second capacity
218218
Erster Anschluss zweite Kapazität
First connection second capacity
219219
Zweiter Anschluss zweite Kapazität
Second connection, second capacity
220220
Zweite Induktivität
Second inductance
221221
Erster Anschluss zweite Induktivität
First connection second inductance
222222
Zweiter Anschluss zweite Induktivität
Second connection second inductance
300300
Leistungsverstärker-Symmetrierschaltung
Power amplifier balun
301301
Eingangs-/Ausgangsstufe
Input / output stage
302302
Erster Bipolartransistor
First bipolar transistor
303303
Zweiter Bipolartransistor
Second bipolar transistor
304304
Erster Ausgang Eingangs-/Ausgangsstufe
First output input / output stage
305305
Zweiter Ausgang Eingangs-/Ausgangsstufe
Second output input / output stage
306306
Massepotential
ground potential
307307
Zweite Kapazität
Second capacity
308308
Zweite Induktivität
Second inductance
309309
Erster Anschluss zweite Induktivität
First connection second inductance
310310
Zweiter Anschluss zweite Induktivität
Second connection second inductance
311311
Erster Anschluss erste Kapazität
First connection first capacity
312312
Erste Kapazität
First capacity
313313
Zweiter Anschluss erste Kapazität
Second connection first capacity
314314
Erster Anschluss erste Induktivität
First connection first inductance
315315
Erste Induktivität
First inductance
316316
Zweiter Anschluss erste Induktivität
Second connection first inductance
317317
Versorgungsanschluss
supply terminal
318318
Erste Gleichstrom-Sperrkapazität
First DC blocking capacity
319319
Erster Anschluss Drosselspule
First choke coil connection
320320
Drosselspule
inductor
321321
Zweiter Anschluss Drosselspule
Second choke coil connection
322322
Zweite Gleichstrom-Sperrkapazität
Second DC blocking capacity
323323
Lastwiderstand
load resistance
400400
Erstes Ersatzschaltbild Symmetrierschaltung
First equivalent circuit diagram balancing circuit
401401
Erstes induktives Bauelement.
First inductive component.
402402
Zweites induktives Bauelement
Second inductive component
403403
Erstes kapazitives Bauelement
First capacitive component
404404
Zweites kapazitives Bauelement
Second capacitive component
410410
Zweites Ersatzschaltbild Symmetrierschaltung
Second equivalent circuit diagram balun
411411
Drittes kapazitives Bauelement
Third capacitive component
412412
Viertes kapazitives Bauelement
Fourth capacitive component
413413
Drittes induktives Bauelement
Third inductive component
414414
Viertes induktives Bauelement
Fourth inductive component
500500
Leistungsverstärker-Symmetrierschaltung
Power amplifier balun
501501
Eingangs-/Ausgangsstufe
Input / output stage
502502
Erster Bipolartransistor
First bipolar transistor
503503
Zweiter Bipolartransistor
Second bipolar transistor
504504
Erster Ausgang Eingangs-/Ausgangsstufe
First output input / output stage
505505
Zweiter Ausgang Eingangs-/Ausgangsstufe
Second output input / output stage
506506
Erster Anschluss erste Serien-Kapazität
First connection, first series capacity
507507
Erste Serien-Kapazität
First series capacity
508508
Zweiter Anschluss erste Serien-Kapazität
Second connection first series capacity
509509
Erster Anschluss erste Serien-Induktivität
First connection first series inductance
510510
Erste Serien-Induktivität
First series inductance
511511
Zweiter Anschluss erste Serien-Induktivität
Second connection first series inductance
512512
Massepotential
ground potential
513513
Erster Serienschwingkreis
First series resonant circuit
514514
Erster Anschluss erste Parallel-Induktivität
First connection first parallel inductance
515515
Erste Parallel-Induktivität
First parallel inductor
516516
Erster Anschluss erste Parallel-Kapazität
First connection first parallel capacitance
517517
Erste Parallel-Kapazität
First parallel capacity
518518
Zweiter Anschluss erste Parallel-Induktivität
Second connection first parallel inductance
519519
Zweiter Anschluss erste Parallel-Kapazität
Second connection first parallel capacitance
520520
Erster Anschluss erste Gleichstrom-Sperrkapazität
First connection first DC blocking capacity
521521
Erste Gleichstrom-Sperrkapazität
First DC blocking capacity
522522
Zweiter Anschluss erste Gleichstrom-Sperrkapazität
Second connection first DC blocking capacity
523523
Erster Anschluss Lastwiderstand
First load resistor connection
524524
Lastwiderstand
load resistance
525525
Zweiter Anschluss Lastwiderstand
Second load resistor connection
526526
Erster Parallelschwingkreis
First parallel resonant circuit
527527
Erster Anschluss zweite Serien-Induktivität
First connection second series inductance
528528
Zweite Serien-Induktivität
Second series inductance
529529
Zweiter Anschluss zweite Serien-Induktivität
Second connection second series inductance
530530
Erster Anschluss zweite Serien-Kapazität
First connection, second series capacity
531531
Zweite Serien-Kapazität
Second series capacity
532532
Zweiter Anschluss zweite Serien-Kapazität
Second connection, second series capacity
533533
Zweiter Serienschwingkreis
Second series resonant circuit
534534
Erster Anschluss zweite Parallel-Induktivität
First connection second parallel inductance
535535
Zweite Parallel-Induktivität
Second parallel inductance
536536
Erster Anschluss zweite Parallel-Kapazität
First connection second parallel capacitance
537537
Zweite Parallel-Kapazität
Second parallel capacity
538538
Zweiter Anschluss zweite Parallel-Induktivität
Second connection second parallel inductance
539539
Zweiter Anschluss zweite Parallel-Kapazität
Second connection second parallel capacitance
540540
Erster Anschluss zweite Gleichstrom-Sperrkapazität
First connection second DC blocking capacity
541541
Zweite Gleichstrom-Sperrkapazität
Second DC blocking capacity
542542
Zweiter Anschluss zweite Gleichstrom-Sperrkapazität
Second connection second DC blocking capacity
543543
Erster Anschluss Drossel-Spule
First choke coil connection
544544
Drosselspule
inductor
545545
Zweiter Anschluss Drossel-Spule
Second inductor coil connection
546546
Versorgungsanschluss
supply terminal
Claims (4)
mit einem Symmetrierglied mit mindestens vier Bauelementen, mittels denen das symmetrische Signal in das unsymmetrische Signal umgesetzt wird oder mittels denen das unsymmetrische Signal in das symmetrische Signal umgesetzt wird,
bei der zwei Bauelemente der mindestens vier Bauelemente des Symmetrierglieds induktiv wirkende Bauelemente und zwei Bauelemente kapazitiv wirkende Bauelemente sind,
bei der jedes der beiden kapazitiven Bauelemente mit einem zusätzlichen induktiven Bauelement in Serie geschaltet ist, womit jeweils ein Serienschwingkreis gebildet wird,
bei der jedes der beiden induktiven Bauelemente mit einem zusätzlichen kapazitiven Bauelement parallel geschaltet ist, womit jeweils ein Parallelschwingkreis gebildet wird,
bei der jeder Serienschwingkreis in einem ersten Frequenzbereich kapazitive Eigenschaften und in einem zweiten Frequenzbereich, der unterschiedlich ist zu dem ersten Frequenzbereich, induktive Eigenschaften aufweist,
bei der jeder Parallelschwingkreis in dem ersten Frequenzbereich induktive Eigenschaften und in dem zweiten Frequenzbereich kapazitive Eigenschaften aufweist, und
bei der die mindestens vier Bauelemente des Symmetrierglieds eine Brückenschaltung bilden,
wobei in den Zweigen der Brückenschaltung abwechselnd mindestens ein kapazitives Bauelement und mindestens ein induktives Bauelement enthalten sind. 1. Electrical balancing circuit for converting a balanced signal into an unbalanced signal or for converting an unbalanced signal into a balanced signal,
with a balun with at least four components, by means of which the balanced signal is converted into the unbalanced signal or by means of which the unbalanced signal is converted into the balanced signal,
in which two components of the at least four components of the balun are inductively acting components and two components are capacitively acting components,
in which each of the two capacitive components is connected in series with an additional inductive component, thereby forming a series resonant circuit,
in which each of the two inductive components is connected in parallel with an additional capacitive component, thereby forming a parallel resonant circuit,
in which each series resonant circuit has capacitive properties in a first frequency range and inductive properties in a second frequency range that is different from the first frequency range,
in which each parallel resonant circuit has inductive properties in the first frequency range and capacitive properties in the second frequency range, and
in which the at least four components of the balun form a bridge circuit,
wherein the branches of the bridge circuit alternately contain at least one capacitive component and at least one inductive component.
bei der zumindest ein Teil der induktiven Bauelemente als Induktivität ausgebildet ist, und/oder
bei der zumindest ein Teil der kapazitiven Bauelemente als Kapazität ausgebildet ist.2. Electrical balancing circuit according to claim 1,
in which at least some of the inductive components are designed as inductors, and / or
in which at least some of the capacitive components are designed as capacitors.
bei der zumindest ein Teil der induktiven Bauelemente als induktiv wirkende elektrische Leitung ausgebildet ist, und/oder
bei der zumindest ein Teil der kapazitiven Bauelemente als kapazitiv wirkende Stichleitung ausgebildet ist.3. Electrical balancing circuit according to claim 1 or 2,
in which at least part of the inductive components is designed as an inductively acting electrical line, and / or
in which at least some of the capacitive components are designed as capacitive stub lines.
bei der die Frequenzen des ersten Frequenzbereichs unterhalb der Resonanzfrequenz der elektrischen Symmetrierschaltung liegen, und
bei der die Frequenzen des zweiten Frequenzbereichs oberhalb der Resonanzfrequenz der elektrischen Symmetrierschaltung liegen.4. Electrical balancing circuit according to one of claims 1 to 3,
at which the frequencies of the first frequency range lie below the resonance frequency of the electrical balancing circuit, and
at which the frequencies of the second frequency range lie above the resonance frequency of the electrical balancing circuit.
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