DE1061375B - LF push-pull amplifier with transistors - Google Patents

LF push-pull amplifier with transistors

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DE1061375B
DE1061375B DET11276A DET0011276A DE1061375B DE 1061375 B DE1061375 B DE 1061375B DE T11276 A DET11276 A DE T11276A DE T0011276 A DET0011276 A DE T0011276A DE 1061375 B DE1061375 B DE 1061375B
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Germany
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push
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driver stage
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DET11276A
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Dipl-Phys Waldem Moortgat-Pick
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Telefunken AG
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Telefunken AG
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/26—Push-pull amplifiers; Phase-splitters therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/6515—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07F9/6521—Six-membered rings

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Description

Es ist bei Röhrenverstärker!!, bekannt, vor eine in das Gitterstromgebiet hinein ausgesteuerte Gegentaktendstufe. eine ebenfalls im Gegentakt arbeitende Treiberstuie zu schalten, die als Kathodenverstärker " (also in Anoden-Basis-Schaltung) geschaltet ist und mit der Endstufe in Drosselkopplung galvanisch gekoppelt ist (Funktechnik, 1950, S. 535, Abb. 5). Durch die Schaltung als Kathodenverstärker ergibt sich der erforderliche kleine Innenwiderstand der Treiberstufe. Diese Schaltung eignet sich auch für die Verwendung von Transistoren, weil Transistoren eingangsseitig eine Wechselstromleistung erfordern und deshalb eine Treiberstufe mit kleinem Innenwiderstand günstig ist. Man würde dann die Transistoren der Gegentaktendstufe entsprechend der Kathoden-Basis-Schaltung von Röhren in Emitterschaltung schalten und in AB- oder B-Betrieb arbeiten lassen, während die Gegentakttreiberstufe entsprechend der Anoden-Basis-Schaltung von Röhren in Kollektorschaltung zu schalten wäre.It is known in tube amplifiers !!, in front of a push-pull output stage which is driven into the grid current area. to switch a likewise push-pull driver stage, which is connected as a cathode amplifier "(ie in anode-base circuit) and is galvanically coupled to the output stage in choke coupling (radio technology, 1950, p. 535, Fig. 5). Through the circuit as a cathode amplifier results in the required small internal resistance of the driver stage. This circuit is also suitable for the use of transistors, because transistors require an AC power on the input side and therefore a driver stage with low internal resistance is cheap. The transistors of the push-pull output stage would then correspond to the cathode base -Switch the circuit of tubes in common emitter circuit and let them work in AB or B mode, while the push-pull driver stage would have to be switched according to the anode-base circuit of tubes in collector circuit.

Die Erfindung bezweckt die Verbesserung, insbesondere die Verbilligung einer solchen Gegentakttransistorschaltung und besteht darin, daß außer der Gegentaktendstufe auch die Gegentakttreiberstufe in AB- oder B-Betrieb arbeitet, daß beide Stufen galvanisch miteinander gekoppelt sind und daß in der Treiberstufe so kleine Transistoren verwendet sind, daß sie bei maximaler Aussteuerung das Signal trotz des dann abgesunkenen Eingangswiderstandes der Endstufe noch mit der erforderlichen Verzerrungsfreiheit übertragen.The invention aims to improve, in particular to make such a push-pull transistor circuit cheaper and consists in the fact that in addition to the push-pull output stage, the push-pull driver stage in AB or B operation works that both stages are galvanically coupled and that in the Driver stage so small transistors are used that at maximum modulation the signal despite the input resistance of the output stage, which has then fallen, still with the required freedom from distortion transfer.

Hinsichtlich der Ankopplung unterscheidet sich die Erfindung von einer bekannten. Transistorschaltung (französische Patentschrift 1 087 808), bei der eine Gegentakttreiberstufe in Kollektorschaltung auf eine Gegentaktendstufe in Emitterschaltung derart arbeitet, daß die Emitter der Treiberstufe über eine Widerstands-Kapazitäts-Kopplung mit den Basiselektroden der Endstufe verbunden sind. Die Kollektoren der Treiberstufe sind dort mit den Emittern der Endstufe verbunden, so daß die Transistoren der Treiberstufe gleichstrommäßig in Reihe mit den Transistoren der Endstufe geschaltet liegen. Diese bekannte Schaltung eignet sich noch nicht einmal für den B-Betrieb der Endstufe, weil sich die Kopplungskondensatoren wegen der gerichteten Stromaufnahme der Basis-Emitter-Strecke der Endstufe so weit aufladen wurden, daß sich ein C-Betrieb einstellen würde.With regard to the coupling, the invention differs from a known one. Transistor circuit (French patent 1 087 808), in which a push-pull driver stage in a collector circuit to a Push-pull output stage in common emitter circuit works in such a way that that the emitters of the driver stage have a resistance-capacitance coupling with the base electrodes connected to the output stage. The collectors of the driver stage are there with the emitters of the output stage connected so that the transistors of the driver stage in series with the transistors of the Output stage are switched. This known circuit is not even suitable for the B operation of the Output stage, because the coupling capacitors are due to the directional current consumption of the base-emitter path of the output stage were charged to such an extent that a C operation would occur.

Die Erfindung gibt demgegenüber eine andere Schaltung an, die den AB- oder B-Betrieb in beiden Stufen ermöglicht und darüber hinaus die Verwendung kleinerer und damit wesentlich billigerer Transistoren (etwa dreimal billiger) als bisher in der Treiberstufe gestattet. Ferner ist der Stromverbrauch NF-Gegentaktverstärker mit TransistorenIn contrast, the invention specifies a different circuit, the AB or B operation in both Stages allows and also the use of smaller and thus much cheaper transistors (about three times cheaper) than previously permitted in the driver stage. Furthermore, the power consumption LF push-pull amplifier with transistors

Anmelder:Applicant:

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

Dipl.-Phys. Waldemar Moortgat-Pick, Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Phys. Waldemar Moortgat-Pick, Ulm / Danube,
has been named as the inventor

geringer als beim Α-Betrieb. Die Möglichkeit, den AB- oder B-Betrieb in der Gegentakttreiberstufe ohne nachfolgenden Umpoltransformator anzuwenden, besteht nur dann, wenn die Treiberstufe in Kollektorschaltung (entsprechend der Anoden-Basis-Schaltung bei Röhren) geschaltet ist, denn dann arbeiten die Treiberstufe und die Endstufe gleichphasig, so daß in beiden Stufen die Halbschwingungen der einen Richtung, (die positiven Halbschwingungen beim PNP-Transistor) unterdrückt werden können.less than with Α operation. The possibility of AB or B operation in the push-pull driver stage without Use the following pole-reversal transformer only if the driver stage is in a collector circuit (corresponding to the anode-base circuit for tubes), because then they work Driver stage and output stage in phase, so that in both stages the half-oscillations of one direction, (the positive half oscillations in the PNP transistor) can be suppressed.

Der erfindungsgemäße Betrieb der Transistortreiberstufe ist auch aus folgendem Grunde günstig. Der Eingangswiderstand der Endstufe nimmt beim Ansteigen des Kollektorstromes der Endstufe exponentiell ab, und zwar besonders steil, weil beim größten Kollektorstrom der Endstufe deren Kollektorspannung am kleinsten ist und deshalb ein größerer Anteil des Emitterstromes zur Basis wandert (gleichbedeutend mit einer entsprechenden Abnahme des Eingangswiderstandes). Aus diesem Grunde muß der von der Treiberstufe gelieferte steuernde Basistrom gleichzeitig exponentiell ansteigen, um bei großen Leistungen eine verzerrungsarme Wiedergabe zu erzielen. Hierfür ist es nämlich notwendig, daß die Spannung an der Basis der Endstufe (nicht der Basisstrom) ein getreues Abbild der zu verstärkenden Schwingungen darstellt (sogenannte spannungslineare Aussteuerung). Diese Bedingung wird beim erfindungsgemäßen AB- oder B-Betrieb der Treiberstufe besonders gut erfüllt, weil nur dann auch der Innenwiderstand der Treiber-Stufe bei zunehmendem Kollektorstrom (gleichphasig mit dem KoIlektorstrom der Endstufe) exponentiell abnimmt. Dadurch ist es der Treiberstufe möglich, gerade dann einen besonders starken Steuerstrom an die Endstufe zu liefern, wenn er dort für eine verzerrungsarme Wiedergabe benötigt wird. Würde dagegen der Innenwiderstand der Treiberstufe bei steigendem Kollektorstrom in der Treiber- und Endstufe nur etwa linear abnehmen, so würde der beim größten Kollektorstrom zu große Innenwiderstand die er-The operation of the transistor driver stage according to the invention is also favorable for the following reason. Of the The input resistance of the output stage increases exponentially when the collector current of the output stage increases especially steeply, because with the greatest collector current of the output stage, its collector voltage is smallest and therefore a larger proportion of the emitter current migrates to the base (equivalent with a corresponding decrease in the input resistance). For this reason, the Driver stage delivered controlling base current increase exponentially at the same time in order to with large powers to achieve low-distortion reproduction. For this it is necessary that the tension at the base of the output stage (not the base current) a true representation of the vibrations to be amplified represents (so-called linear voltage modulation). This condition is met in the AB- or B operation of the driver stage is particularly good, because only then will the internal resistance of the driver stage be achieved with increasing collector current (in phase with the collector current of the output stage) exponentially decreases. This makes it possible for the driver stage to apply a particularly strong control current precisely then to deliver the output stage when it is needed there for low-distortion reproduction. Would against the internal resistance of the driver stage with increasing collector current in the driver and output stage decrease only approximately linearly, the internal resistance that is too high for the largest collector current would

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Claims (2)

forderliche Zunahme des Kollektorstrdmes der Treiberstufe und damit des Steuerstromes für die Endstufe verhindern. Die Spitzen des Kollektorstromes der Treiberstufe und damit auch des Steuerstromes und des Kollektrostromes der Endstufe würden dadurch abgeflacht, also verzerrt. Bei Röhren; die im Gegensatz zum Transistor im Raumladungsgebiet gesteuert werden, treten solche Schwierigkeiten nicht auf, weil der Eingangs wider stand einer im Gitterstromgebiet betriebenen Endstufe annähernd konstant ist oder mit der Aussteuerung nur wenig abnimmt. Deshalb sind an den Verlauf des Innenwiderstandes der vorgeschalteten Treiberstufe in Anoden-Basis-Schaltung keine besonderen Anforderungen zu stellen. Man hätte also dort auch bezüglich der Verzerrungen keinen Gewinn durch einen B-Betrieb. Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung. In Fig. 1 sind die im Gegentakt in Emitterschaltung geschalteten Transistoren der Endstufe mit 1 bezeichnet. Die Gegentakttreiberstufe enthält die Transistoren 2, die in Kollektorschaltung geschaltet sind. In dem dem Emitterkreis der Treiberstufe und dem Basiskreis der Endstufe gemeinsamen Kreisstück liegen die Widerstände 3. Die Vorspannung der Treiberstufe wird mittels des regelbaren Widerstandes 5 so eingestellt, daß die Endstufe in AB- oder B-Betrieb arbeitet. Zur Herstellung des symmetrischen Arbeitens der beiden Endstufentransistoren dient das Potentiometer 4. Die Widerstände 3 werden so bemessen, daß die Treiberstufe ebenfalls im AB- oder B-Betrieb arbeitet. Die Symmetrie der Treiberstufe braucht nicht gesondert eingestellt zu werden. Ist die Stromverstärkung der Endstufentransistoren unterschiedlich, so arbeiten die Treiber automatisch in solcher Weise unsymmetrisch — bei unsymmetrischem Arbeitspunkt —, daß die Endstufe dennoch symmetrisch ausgesteuert wird (Vorteil des kleinen Innenwiderstandes der Kollektorschaltung). Vor der Treiberstufe liegt eine Stufe mit einem einzelnen Transistor 7, welche über einen Gegentakttransformator 8 angekoppelt ist. Ist die vom Transformator 7 in Fig. 1 aufzubringende Wec'hselstromleistung zu groß, so kann die Vorstufe gemäß Fig. 2 ebenfalls im Gegentakt geschaltet sein. Zweckmäßig arbeitet auch diese Stufe in Kollektorschaltung und erfindungsgemäß in AB- oder B-Betrieb. Bei geeigneter Bemessung der Widerstände 9 und 3 ist es möglich, zur Einstellung der Arbeitspunkte aller Transistoren lediglich den regelbaren Widerstand 5 und das Potentiometer 4 zu verwenden. Patentansprüche:Prevent a necessary increase in the collector current of the driver stage and thus the control current for the output stage. The peaks of the collector current of the driver stage and thus also of the control current and the collector current of the output stage would be flattened, i.e. distorted. With tubes; which, in contrast to the transistor, are controlled in the space charge region, such difficulties do not arise because the input resistance of an output stage operated in the grid current region is approximately constant or only slightly decreases with the modulation. Therefore, there are no special requirements for the internal resistance of the upstream driver stage in anode-base circuit. So there would also be no profit from a B operation with regard to the distortions. The drawing shows two exemplary embodiments of the invention. In FIG. 1, the transistors of the output stage, which are connected in the common emitter circuit in push-pull, are denoted by 1. The push-pull driver stage contains the transistors 2, which are connected in a collector circuit. The resistors 3 are located in the circular piece common to the emitter circuit of the driver stage and the base circuit of the output stage. The bias voltage of the driver stage is set by means of the adjustable resistor 5 so that the output stage works in AB or B mode. The potentiometer 4 is used to produce the symmetrical operation of the two output stage transistors. The resistors 3 are dimensioned so that the driver stage also works in AB or B mode. The symmetry of the driver stage does not need to be set separately. If the current gain of the output stage transistors is different, the drivers automatically work asymmetrically - with an asymmetrical operating point - that the output stage is nevertheless controlled symmetrically (advantage of the small internal resistance of the collector circuit). In front of the driver stage is a stage with a single transistor 7, which is coupled via a push-pull transformer 8. If the alternating current power to be generated by the transformer 7 in FIG. 1 is too great, the preliminary stage according to FIG. 2 can likewise be connected in push-pull. This stage also expediently works in a collector circuit and, according to the invention, in AB or B mode. With a suitable dimensioning of the resistors 9 and 3, it is possible to use only the controllable resistor 5 and the potentiometer 4 to set the operating points of all transistors. Patent claims: 1. NF-Verstärker mit Transistoren mit einer Gegentaktendstufe in Emitterschaltung und mit einer Gegentakttreiberstufe in Kollektorschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Gegentaktendstufe auch die Gegentakttreiberstufe im AB- oder B-Betrieb arbeitet, daß beide Stufen galvanisch miteinander gekoppelt sind und daß in der Treiberstufe so kleine Transistoren verwendet sind, daß sie bei maximaler Aussteuerung das Signal trotz des dann abgesunkenen Eingangswiderstandes der Endstufe noch mit der erforderlichen Verzerrungsfreiheit übertragen.1. LF amplifier with transistors with a push-pull output stage in common emitter circuit and with a push-pull driver stage in a collector circuit, characterized in that in addition to the push-pull output stage also the push-pull driver stage in AB or B operation works that both stages galvanically are coupled together and that so small transistors are used in the driver stage are that they receive the signal at maximum modulation in spite of the then decreased input resistance transmitted to the power amplifier with the required freedom from distortion. 2. NF-Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor die Gegentakttreiberstufe eine oder mehrere weitere Gegentakttreiberstufen mit AB- oder B-Betrieb geschaltet sind.2. NF amplifier according to claim 1, characterized in that that before the push-pull driver stage one or more further push-pull driver stages are switched to AB or B operation. In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1087 808;
Zeitschrift »Funktechnik«, 1950, S. 535, Heft 17; Buch von R. F. Shea, »Transistor Audio Amplifiers«, 1955. S. 163, 170 bis 175.Considered publications:
French Patent No. 1087 808;
"Funkechnik" magazine, 1950, p. 535, issue 17; Book by RF Shea, "Transistor Audio Amplifiers", 1955. pp. 163, 170-175. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings ©1909 577/297 7.59© 1909 577/297 7.59
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1257855B (en) * 1964-03-26 1968-01-04 Plesseyi Uk Ltd Amplifier for A-operation and B-operation with automatic switching of operation depending on the size of the input signal

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1087808A (en) * 1952-05-05 1955-03-01 Thomson Houston Comp Francaise Transistron amplifier

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GB838077A (en) 1960-06-22

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