DE1011481B

DE1011481B - Transistor rectifier circuit

Info

Publication number: DE1011481B
Application number: DET12149A
Authority: DE
Inventors: Dr Guenter Meyer-Broetz
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1956-04-25
Filing date: 1956-04-25
Publication date: 1957-07-04
Also published as: GB806231A

Description

DEUTSCHESGERMAN

In Empfängern mit Transistoren besteht die Schwierigkeit, daß zur Aussteuerung des Niederfrequenzverstärkers mit der von der Empfangsdiode gelieferten Niederfrequenz eine Leistung erforderlich ist. Deshalb muß der Belastungswiderstand der Diode entsprechend klein sein, wodurch wiederum der Eingangsschwingungskreis der Diode bedämpft wird. Das gleiche gilt auch für die Diode, die zur Gewinnung der Regelspannung für die selbsttätige Regelung dient, weil zur Regelung von Transistoren ebenfalls eine Leistung erforderlich ist.In receivers with transistors there is the difficulty that to control the low frequency amplifier with the low frequency supplied by the receiving diode, a power is required is. The load resistance of the diode must therefore be correspondingly small, which in turn results in the input oscillating circuit the diode is attenuated. The same goes for the diode that is used for extraction the control voltage is used for the automatic regulation, because it is also used to regulate transistors a service is required.

Bei Empfängern mit Röhren ist eine Gleichrichterschaltung bekannt, die eine lineare Gleichrichtung ergibt, ohne den Schwingungskreis zu bedampfen. Diese bekannte Schaltung besteht aus einem Anodengleichrichter mit einem Kathodenwiderstand, der nur für die Hochfrequenz, jedoch nicht für die Niederfrequenz kapazitiv überbrückt ist. An dem Kathodenwiderstand tritt die bei der Gleichrichtung entstandene Niederfrequenzspannung auf, die einerseits gegenkoppelnd auf den Eingang der Verstärkerröhre wirkt und andererseits zum Niederfrequenzverstärker geführt wird.For receivers with tubes there is a rectifier circuit known, which results in a linear rectification without damping the oscillation circuit. These known circuit consists of an anode rectifier with a cathode resistor, which is only for the high frequency, but not for the low frequency is capacitively bridged. The low-frequency voltage generated during rectification occurs at the cathode resistor which on the one hand has negative feedback on the input of the amplifier tube and on the other hand is led to the low-frequency amplifier will.

Man könnte daran denken, einen Transistor-Gleichrichter nach Art dieser bekannten Schaltung aufzubauen, wobei das Gitter der Röhre durch die Basis des Transistors und die Kathode der Röhre durch den Emitter zu ersetzen wäre, um gleichartige Verhältnisse zu erhalten. Dann wäre eine hohe Leistung bei linearer Gleichrichtung und ohne Bedämpfung des Eingangsschwingungskreises des Gleichrichters zu erwarten.One could think of building a transistor rectifier in the manner of this known circuit, the grid of the tube through the base of the transistor and the cathode of the tube through the Emitter would have to be replaced in order to obtain similar conditions. Then a high performance would be at linear rectification and without damping the input oscillating circuit of the rectifier expect.

Bei einer solchen Anwendung macht sich jedoch eine Schwingneigung bemerkbar, die nicht in jedem Falle zur Selbsterregung zu führen braucht, aber doch eine Verzerrung der Niederfrequenzspannung verursacht. Die Schwingneigung wird durch die große Emitter-Basis-Kapazität hervorgerufen, wie weiter unten bei der Beschreibung der Fig. 2 näher erklärt werden soll.With such an application, however, a tendency to oscillate becomes noticeable, which is not in everyone Trap to lead to self-excitation, but a distortion of the low-frequency voltage caused. The tendency to oscillate is caused by the large emitter-base capacitance, as further is to be explained in more detail below in the description of FIG.

Die Erfindung zeigt wie dieser Nachteil beseitigt werden kann. Erfindungsgemäß liegt die gleichzurichtende Wechselspannung zwischen der Basis des Transistors und Erde, und der Kollektor liegt über die Betriebsspannungsquelle an Erde, und zwischen Emitter und Erde liegt die Reihenschaltung eines für die Hochfrequenz kapazitiv überbrückten Widerstandes, an dem die durch die Gleichrichtung erhaltene Spannung auftritt, und einer so bemessenen Induktivität, daß die durch die große Emitter-Basis-Kapazität verursachte Schwingneigung der Schaltung beseitigt ist. Die zusätzlich eingeschaltete Induktivität bewirkt eine hochfrequente Gegenkopplung, welche die positive Rückkopplung teilweise oder ganz auf-Transistor-Gleichrichterschaltung The invention shows how this disadvantage can be eliminated. According to the invention, the one to be rectified lies AC voltage between the base of the transistor and earth, and the collector is across the Operating voltage source to earth, and between the emitter and earth there is a series connection of one for the high frequency capacitively bridged resistor at which the obtained by the rectification Voltage occurs, and an inductance dimensioned so that the large emitter-base capacitance The circuit's tendency to oscillate is eliminated. The additionally switched on inductance causes a high-frequency negative feedback, which the positive feedback partially or completely on-transistor rectifier circuit

Anmelder:Applicant:

Telefunken G.m.b.H.,
Berlin NW 87, Sickmgenstr. 71Telefunken GmbH,
Berlin NW 87, Sickmgenstr. 71

Dr. Günter Meyer-Brötz, Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Günter Meyer-Brötz, Ulm / Danube,
has been named as the inventor

hebt. Es handelt sich hierbei nicht um eine der bekannten Neutralisierungsschaltungen für Transistoren, weil bei Anwendung der Erfindung der Eingang des Transistors nicht vom Ausgang entkoppelt wird.lifts. This is not one of the known neutralization circuits for transistors, because when using the invention, the input of the transistor is not decoupled from the output.

Es ist übrigens bekannt, in einer Anoden-Gleichrichterschaltung mit Röhre diese durch einen Transistor zu ersetzen, jedoch liegt bei dieser bekannten Schaltung mit geerdeter Basis und eingangsseitiger Steuerung am Emitter der Belastungswiderstand am Kollektor, so daß im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Schaltung die gegenkoppelnde Wirkung des Belastungswiderstandes fehlt und deshalb der Eingangskreis durch den Transistor bedämpft wird.Incidentally, it is known to use a transistor in an anode rectifier circuit with a tube to replace, however, lies in this known circuit with a grounded base and input side Control at the emitter of the load resistance at the collector, so that in contrast to the invention Circuit the negative feedback effect of the load resistor is missing and therefore the input circuit is attenuated by the transistor.

Nachfolgend soll die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erklärt werden.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing.

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ohne die erfindungsgemäß eingeschaltete Induktivität L ist die Schaltung so aufgebaut, wie sie von einem Anodengleichrichter mit Verstärkerröhre, wie gesagt, bekannt ist. Der Eingangsschwingungskreis Sch liegt zwischen der Basis B des Transistors T und Erde, und der Kollektor K ist über die Betriebsspannungsquelle Q mit Erde verbunden. Zwischen Emitter E und Erde liegt die Reihenschaltung einer Induktivität L und eines Widerstandes R, der durch die Kapazität C überbrückt ist. Die bei der Gleichrichtung auftretende Niederfrequenzspannung NF tritt am Punkt A auf. Die Induktivität L bewirkt, wie erwähnt, eine hochfrequente Gegenkopplung.Fig. 1 shows an embodiment of the invention. Without the inductance L switched on according to the invention, the circuit is constructed as it is known from an anode rectifier with an amplifier tube, as stated. The input oscillating circuit Sch lies between the base B of the transistor T and earth, and the collector K is connected to earth via the operating voltage source Q. An inductance L and a resistor R, which is bridged by the capacitance C , are connected in series between the emitter E and earth. The low-frequency voltage NF that occurs during rectification occurs at point A. As mentioned, the inductance L causes a high-frequency negative feedback.

Ohne diese Induktivität würde die Schaltung zur Selbsterregung neigen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die den Widerstand R in Fig. 1 überbrückende Kapazität C bildet nämlich zusammen mit der relativ großen Kapazität zwischen Basis B und Emitter E, die in Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellt ist, eine Dreipunktschaltung. Es wird dann also eine zur Kollektorspannung gegenphasige Wechselspannung zur Basis zurückgeführt. Diese positive Rückkopp·Without this inductance, the circuit would tend to self-excite, as can be seen from FIG. The capacitance C bridging the resistor R in FIG. 1 forms, together with the relatively large capacitance between base B and emitter E, which is shown in dashed lines in FIGS. 1 and 2, a three-point circuit. An alternating voltage in phase opposition to the collector voltage is then fed back to the base. This positive feedback

709 586/296709 586/296

1 Oil1 Oil

lung wird durch eine hochfrequente Gegenkopplung mittels der Induktivität L teilweise oder ganz ausgeglichen. Im letzteren Falle ist in Fig. 2 die Kapazität C durch die Induktivität L kompensiert.development is partially or completely compensated for by high-frequency negative feedback by means of the inductance L. In the latter case, the capacitance C is compensated by the inductance L in FIG.

Die Basis B kann gemäß Fig. 1 über einen Spannungsteiler R₁ und R₂ eine negative Vorspannung erhalten, so daß schon im Ruhezustand ein kleiner Emitterstrom fließt. Durch eine solche Vorspannung kann man den hochfrequenten Eingangswiderstand des Transistors bei sehr kleiner Aussteuerung in der gewünschten Weise beeinflussen.According to FIG. 1, the base B can receive a negative bias voltage via a voltage divider R ₁ and R ₂ , so that a small emitter current already flows in the idle state. Such a bias can influence the high-frequency input resistance of the transistor in the desired manner with a very small modulation.

Der Widerstand R kann ziemlich klein bemessen werden, z. B. 1 kß, weil er im Verhältnis des Emitterstroms zum Basisstrom, z. B. 50 : 1, vergrößert auf der Eingangsseite des Transistors erscheint.The resistor R can be made quite small, e.g. B. 1 kß, because it is in the ratio of the emitter current to the base current, z. B. 50: 1, appears enlarged on the input side of the transistor.

Es folgt nun ein Zahlenbeispiel für die Bemessung der Schaltung: L = 0,5 mH, C = 10 nF, R = 1 kß, Hochfrequenz = 100 kHz.A numerical example now follows for the dimensioning of the circuit: L = 0.5 mH, C = 10 nF, R = 1 kΩ, high frequency = 100 kHz.

Die Stromverstärkung des Transistors ist α = 0,96. Hieraus berechnet sich ein Hochfrequenz-Eingangswiderstand von 18 kü. Bei kleiner Aussteuerung ist der Hochfrequenz-Eingangswiderstand jedoch durch den differentiellen Widerstand der Gleichrichterstrecke gegeben, der bei sehr kleiner Aussteuerung einige 100 kQ betragen kann. Die Eingangskapazität ist ziemlich konstant 200 pF. Für Hochfrequenzspannungen oberhalb etwa 300 mV arbeitet der Gleichrichter praktisch linear. Die Leistungsverstärkung beträgt 10 db, so daß man gegen eine Diode einen Gewinn von 13 db hat. Ein Diodengleichrichter hat nämlich bei einem angenommenen Wirkungsgrad von 1 eine Dämpfung von 3 db.The current gain of the transistor is α = 0.96. A high-frequency input resistance is calculated from this from 18 kü. At a low level, however, the high-frequency input resistance is through given the differential resistance of the rectifier path, which is the case with a very small modulation can amount to some 100 kQ. The input capacitance is pretty much a constant 200 pF. For high frequency voltages The rectifier works practically linearly above approx. 300 mV. The power gain is 10 db, so that you have a gain of 13 db against a diode. A diode rectifier has namely with an assumed efficiency of 1, an attenuation of 3 db.

Claims

Claim

Transistor rectifier that works in the manner of a tube-anode rectifier, in particular for reception rectification in heterodyne receivers, characterized in that the AC voltage to be rectified is between the base of the transistor and earth and that the collector is connected to earth via the operating voltage source and that between emitter and earth the series connection of a capacitive bridged resistor for the high frequency to which the voltage obtained by the rectification occurs, and there is an inductance dimensioned in this way, that eliminates the tendency of the circuit to oscillate caused by the large emitter-base capacitance is.

Considered publications:
Funkschau, 1954, p. 134; "

Proceedings I. R. E. July 1955, p. 845; ■■■■■

Bell syst, techn. Journ., April 1951, p. 410.

1 sheet of drawings