DE1063646B

DE1063646B - Arrangement for amplifying a signal voltage using a transistor relaxation oscillator

Info

Publication number: DE1063646B
Application number: DEN14049A
Authority: DE
Inventors: Leon Henry Light
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1955-05-18
Filing date: 1955-05-18
Publication date: 1959-08-20

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Verstärkung einer Signalspannung unter Verwendung eines Transistor-Kipposzillators mit Mitteln zum Gleichrichten der Oszillatorschwingungen sowie Filtern der Gleichspannung. Das erfinderische Kennzeichen besteht darin, daß zu mindestens einem Teil des Basis-Emitter-Eingangskreises des Oszillatortransistors ein Nebenschlußkreis parallel geschaltet ist, mittels dessen sein Basisstrom durch Vergleich der gleichgerichteten Oszillatorschwingungen mit einer mit der Signaleingangsspannung überlagerten Gleichspannung gesteuert wird, so daß eine verstärkte Signalausgangsspannung von der erhaltenen gleichgerichteten höheren Spannung abnehmbar ist. Bei der neuen Verstärkeranordnung mittels eines Transistor-Kipposzillators, dem die Signalschwingungen überlagert werden, kann es ohne weiteres erreicht werden, daß die verstärkte Signalausgangsspannung eine größere Amplitude hat, als es mit der üblichen Verstärkung durch einen Transistor möglich ist.The invention relates to an arrangement for amplifying a signal voltage using a transistor relaxation oscillator with means for rectifying the oscillator oscillations and filters the DC voltage. The inventive feature is that at least part of the Base-emitter input circuit of the oscillator transistor, a shunt circuit is connected in parallel, by means of its base current by comparing the rectified oscillator oscillations with a is controlled with the signal input voltage superimposed DC voltage, so that an amplified Signal output voltage is removable from the obtained rectified higher voltage. In the new amplifier arrangement by means of a transistor relaxation oscillator on which the signal oscillations are superimposed are, it can be easily achieved that the amplified signal output voltage a has a greater amplitude than is possible with the usual amplification by a transistor.

Es ist an sich bekannt, Transistor-Kipposzillatoren zur Umwandlung von Gleichspannungen zu benutzen, doch ist es besonders vorteilhaft, selbstschwingende Transistor-Kipposzillatoren unter Berücksichtigung der besonderen Eigenschaften eines Transistors durch Änderung der Basis-Emitter-Steuerspannung zur Verstärkung von Signalwechselspannungen auszunutzen, da sich hierbei eine sicher anschwingende Anordnung ergibt. Die Eingangssignalspannung kann verhältnismäßig kleine Amplituden besitzen, während die Ausgangssignalspannung nach der Abnahme durch die Gleichrichter hinter dem Transistor-Oszillator sogar Amplituden aufweisen kann, die selbst bei erheblicher Überschreitung des Verlustwiderstandes des Transistors in anderem Fall nicht zu erreichen sind.It is known per se to use transistor relaxation oscillators for converting DC voltages, however, it is particularly advantageous to take self-oscillating transistor relaxation oscillators into account the special properties of a transistor by changing the base-emitter control voltage for amplification of signal alternating voltages, since this creates a reliably oscillating arrangement results. The input signal voltage can have relatively small amplitudes, while the output signal voltage after the decrease by the rectifier behind the transistor oscillator can even have amplitudes that even with considerable Exceeding the loss resistance of the transistor cannot be achieved in other cases.

Es gibt zwar schon einen älteren Vorschlag, sich eines Transistor-Kipposzillators zur Signalspannungsverstärkung zu bedienen, doch ist hierbei die Ausgangssignalspannung in bezug auf Belastungs- und/ oder Speisespannungsänderungen nicht stabilisiert. Die neue Schaltungsanordnung erlaubt es dagegen, eine sehr große Verstärkung zu erreichen, wobei die Verstärkung je nach dem Aufwand mehr oder weniger unabhängig von der Speisespannung, von der Bezugsspannung oder von den Speisespannungen und/oder von der Grundbelastung gemacht werden kann.There is an older proposal to use a transistor relaxation oscillator for signal voltage amplification to operate, but here the output signal voltage in relation to load and / or changes in supply voltage not stabilized. The new circuit arrangement, on the other hand, allows to achieve a very large gain, the gain more or less depending on the effort regardless of the supply voltage, the reference voltage or the supply voltages and / or can be made from the base load.

Das bei Gleichspannungsverstärkern benutzte Zerhacken einer Eingangsgleichspannung, das auch mittels Transistoren durchführbar ist, und die daran anschließende Wechselspannungsverstärkung, bei der zur Zurückgewiunung einer verstärkten Gleichspannung wiederum eine Gleichrichtung notwendig ist, ist mit der neuen Schaltungsanordnung nicht vergleichbar, denn bei diesen bekannten Gleichspannungs-Anordnung zur VerstärkungThe chopping of a DC input voltage used in DC voltage amplifiers, that too can be carried out by means of transistors, and the subsequent AC voltage amplification in which Rectification is again necessary to regain an amplified DC voltage not comparable with the new circuit arrangement, because with this known DC voltage arrangement for reinforcement

einer Signalspannung unter Verwendung eines Transistor-Kipposzillatorsa signal voltage using a transistor relaxation oscillator

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Netherlands)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Representative: Dr. rer. nat. P. Roßbach, patent attorney, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Leon Henry Light, London, ist als Erfinder genannt wordenLeon Henry Light, London, has been named as the inventor

verstärkern ist eine Abhängigkeit der Amplitude der zerhackten Spannung, d. h. der Wechselspannung, von der Eingangsgleichspannung Bedingung, die für eine einfache Signalspannungsverstärkung nicht tragbar wäre, da die notwendigen Betriebsgleichspannungen möglichst konstant sein müssen.amplify is a dependence of the amplitude of the chopped voltage, i. H. the alternating voltage, from the DC input voltage condition that is unsustainable for simple signal voltage amplification because the necessary DC operating voltages must be as constant as possible.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in denen darstelltThe invention is explained in more detail with reference to the drawings, in which represents

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, Fig. 2 eine Variante von Fig. 1, Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel und Fig. 4 eine Variante von Fig. 3.Fig. 1 shows an embodiment according to the invention, Fig. 2 shows a variant of Fig. 1, FIG. 3 shows another exemplary embodiment and FIG. 4 shows a variant of FIG. 3.

Die Anordnung nach Fig. 1 enthält einen als Oszillator geschalteten Transistor 1 von der p-n-p-Art, dessen Emitter 2 mit dem Pluspol der Batterie 10 und gleichzeitig mit einem Punkt konstanten Potentials, z. B. Erde, verbunden ist. Der zugehörige Kollektor 4 ist einerseits über die Primärwicklung 5 eines Transformators 6 mit der negativen Klemme einer Batterie 10, z. B. von 3 V, andererseits über einen Gleichrichter 8 mit einem Glättungskondensator 17 verbunden. Die Last 30 ist zwischen die Klemmen 25 und 26 geschaltet. Die Basis 3 des Transistors 1 ist über einen Widerstand 9 in Reihe mit der Sekundärwicklung 7 des Transformators 6 mit Erde verbunden. Weiter ist diese Basis über einen Gleichrichter 15 mit dem Kollektor 14 eines Transistors 11 verbunden, dessen Emitter 12 mit der negativen Klemme einer Spannungsquelle 20, z. B. von 1,5 V, und mit der positiven Klemme einer Hilfsspannungsquelle 16, z. B. von 1,5 V, verbunden ist. Die negative Klemme der Quelle 16 liegt an Erde.The arrangement according to FIG. 1 contains a transistor 1, connected as an oscillator, of the p-n-p type, its emitter 2 with the positive pole of the battery 10 and at the same time with a point of constant potential, z. B. Earth, is connected. The associated collector 4 is on the one hand via the primary winding 5 of a transformer 6 to the negative terminal of a battery 10, e.g. B. of 3 V, on the other hand via a rectifier 8 connected to a smoothing capacitor 17. The load 30 is between the terminals 25 and 26 switched. The base 3 of the transistor 1 is in series with the secondary winding via a resistor 9 7 of the transformer 6 connected to earth. This base is also connected to a rectifier 15 connected to the collector 14 of a transistor 11, the emitter 12 of which is connected to the negative terminal of a Voltage source 20, e.g. B. of 1.5 V, and to the positive terminal of an auxiliary voltage source 16, z. B. from 1.5V. The negative terminal of source 16 is connected to ground.

909 608/288909 608/288

3 43 4

Das zu verstärkende Signal wird der Spannungsquelle gleiche Potential wie die Basis 23; dieses PotentialThe signal to be amplified is the voltage source the same potential as the base 23; this potential

20 mittels eines Transformators 20' überlagert, dessen wird mit dem Potential, z. B. von 1,5 V, des Emitters20 by means of a transformer 20 'superimposed, which is with the potential, z. B. of 1.5 V, the emitter

Primärwicklung an die Signalquelle gelegt und dessen 12 des Transistors 11 verglichen, dessen Basis 13 mitPrimary winding placed on the signal source and compared its 12 of the transistor 11, its base 13 with

Sekundärwicklung in Reihe mit der Spannungsquelle dem Emittei 22 verbunden ist. Der von der Basis 3Secondary winding is connected in series with the voltage source to the emitter 22. The one from base 3

geschaltet ist. Wenn die Spannung entsprechend einem 5 zum Kollektor 14 fließende Strom ist vom Ergebnisis switched. If the voltage corresponds to a 5 current flowing to the collector 14 is of the result

zu verstärkenden Signal geändert wird, ändert sich dieses Vergleichs abhängig. Tatsächlich wird alsoThe signal to be amplified is changed, this comparison changes as a function of the signal. Indeed it will

auch die Ausgangsspannung entsprechend diesem Si- durch den Transistor 11 der Teil der Ausgangs-also the output voltage corresponding to this Si through the transistor 11 the part of the output

gnal, und zwar mit einer größeren Amplitude. Die spannung, der am Widerstand 19 liegt, mit der infolgegnal, with a larger amplitude. The voltage across the resistor 19, with the result

Basis 13 des Transistors 11 ist direkt mit dem Emitter der Signaleingangsspannung wechselnden SpannungBase 13 of transistor 11 is directly connected to the emitter of the signal input voltage changing voltage

22 eines Transistors 21 verbunden, dessen Kollektor io der Quelle 20 verglichen.22 of a transistor 21 connected, the collector io of the source 20 compared.

24 geerdet ist. Die Basis 23 des Transistors 21 ist mit Der Wert, auf den die Spannung stabilisiert wird,24 is grounded. The base 23 of the transistor 21 is with The value at which the voltage is stabilized,

dem Verbindungspunkt der Widerstände 18 und 19 kann dadurch geändert werden, daß der an die Basisthe connection point of the resistors 18 and 19 can be changed by connecting the to the base

verbunden. Das freie Ende des Widerstandes 19 liegt 23 angelegte Teil der Ausgangsspannung geänderttied together. The free end of the resistor 19 is 23 applied part of the output voltage changed

an der positiven Klemme der Spannungsquelle 20. Das wird, z. B. durch Änderung des Verhältnisses derat the positive terminal of the voltage source 20. This is, for. B. by changing the ratio of

freie Ende des Widerstandes 18 ist mit der Ausgangs- 15 z. B. als Potentiometer ausgebildeten Widerstände 18free end of the resistor 18 is connected to the output 15 z. B. formed as potentiometers resistors 18

elektrode des Gleichrichters 8 verbunden. und 19. Der Transistor 21 dient dazu, den Basiskreiselectrode of the rectifier 8 connected. and 19. The transistor 21 is used to set the base circuit

Bei dieser Schaltung werden vom Transistor 1 im- 13 dem Widerstand 19 anzupassen. Die Eingangspulsförmige mit der Signalspannung überlagerte impedanz des Transistors 11 ist nämlich zu klein, um Schwingungen erzeugt, die mittels des Gleich- direkt mit dem Spannungsteiler 18, 19 verbunden zu richters 8 gleichgerichtet werden. Die verstärkte 20 werden, es sei denn, daß das Verhältnis der Wider-Signalspannung wird der Last 30 zugeführt. Wird stände 18, 19 sehr groß gewählt ist oder sehr kleine nämlich die Spannung der Quelle 10 an den Kollektor 4 Widerstandswerte verwendet werden. Ein großes Verdes Transistors 1 angelegt, so wird der Transistor hältnis würde einen Empfindlichkeitsverlust herbeileitend, und es fließt in der Wicklung 5 ein wachsen- führen, kleine Widerstandswerte würden mit einem der Strom. Die Zunahme dieses Stromes induziert in 25 Ausgangsenergieverlust einhergehen. Der Transistor der mit der Basis 3 verbundenen Sekundärwicklung 7 21 ist derart geschaltet, daß der Kollektorkreis dem eine Spannung, welche die Basis in negativer Rieh- Ein- und Ausgangskreis gemeinsam ist, so daß die tung aussteuert, so daß schließlich nur ein sehr ge- Eingangsimpedanz des Basiskreises 23 hoch und die ringer Spannungsunterschied zwischen dem Kollek- Ausgangsimpedanz des Emitterkreises 22 niedrig ist. tor 4 und dem Emitter 2 verbleibt. Damit steht an- 30 In dieser Weise bewirkt der Transistor 21 eine Impenähernd die ganze Spannung der Speisequelle 10 an danzanpassung zwischen dem Spannungsteiler 18, 19 der Selbstinduktion der Wicklung 5, d. h. daß der und dem Transistor 11.In this circuit, transistor 1 im- 13 adjusts resistor 19. The input pulse-shaped with the signal voltage superimposed impedance of the transistor 11 is namely too small to Vibrations generated, which are connected directly to the voltage divider 18, 19 by means of the DC judge 8 are rectified. The amplified 20 will be unless the ratio of the cons signal voltage is supplied to the load 30. If stands 18, 19 are chosen to be very large or very small namely the voltage of the source 10 to the collector 4 resistance values are used. A great verdict When transistor 1 is applied, the transistor ratio would cause a loss of sensitivity, and it flows in the winding 5 a growing lead, small resistance values would with a The current. The increase in this current induces 25 output energy loss. The transistor the connected to the base 3 secondary winding 7 21 is connected such that the collector circuit to the a voltage, which is the basis in negative Rieh input and output circuits, so that the device so that finally only a very high input impedance of the base circuit 23 and the small voltage difference between the collector output impedance of the emitter circuit 22 is low. gate 4 and the emitter 2 remains. 30 In this way, the transistor 21 brings about an impe the entire voltage of the supply source 10 to danzadjustment between the voltage divider 18, 19 the self-induction of the winding 5, d. H. that the and the transistor 11.

diese Wicklung durchfließende Strom etwa linear zu- Die mit dieser Anordnung zu erhaltende Signalausnimmt. Diese Stromzunahme induziert eine annähernd gangsspannung ist durch die zulässige Kollektorspankonstante Spannung in der Sekundärwicklung 7, so 35 nung des Transistors 1 begrenzt. Wenn noch höhere daß ein im wesentlichen konstanter Basisstrom im Ausgangsspannungen erwünscht sind, kann der TransTransistor 1 fließt. formator 6 mit einer dritten Wicklung versehen wer- The current flowing through this winding increases approximately linearly. The signal that can be obtained with this arrangement is excluded. This increase in current induces an approximately output voltage which is limited by the permissible collector span constant voltage in the secondary winding 7, so the voltage of the transistor 1 is limited. If even higher that a substantially constant base current in the output voltages are desired, the TransTransistor 1 can flow. formator 6 can be provided with a third winding

Dieser Zustand dauert an, bis der Kollektorstrom den, welche die Spannung über der Wicklung 5 hin-This state lasts until the collector current is the one that carries the voltage across winding 5.

des Transistors 1 nicht weiter steigen kann und die auftransformiert. Der Gleichrichter 5 ist an dieseof transistor 1 can not continue to rise and that is transformed. The rectifier 5 is connected to this

Spannung über der Wicklung 7 abnimmt. Der Basis- 40 Wicklung anzuschließen. Anstatt dieser zusätzlichenVoltage across the winding 7 decreases. Connect the base 40 winding. Instead of this extra

strom fällt dann plötzlich ab, und zugleich nimmt auch Wicklung kann auch die Primärwicklung 5 des Trans-The current then suddenly drops, and at the same time the winding also increases, the primary winding 5 of the trans-

der Kollektorstrom ab, wodurch eine in bezug gegen formators als hinauftransformierender Autotransfor-the collector current from, whereby an autotransfor-

Erde positive Spannung in der Wicklung 7 entsteht, mator ausgebildet werden.Earth positive voltage in the winding 7 arises, mator be formed.

die den Transistor 1 sperrt. Durch die Stromunter- Nach einer in Fig. 2 dargestellten Variante ist ebenbrechung in der Primärwicklung 5 wird eine hohe 45 falls ein p-n-p-Transistor 31 als Oszillator geschaltet, negative Spannung am Kollektor 4 erzeugt. Diese an Der Emitter 32 und die {»ositive Klemme der Speisesich mit der Signalspannung überlagerte Spannung spannungsquelle 10, z. B. von 3 V, sind mit Erde verwird aufrechterhalten, bis der über den Gleichrichter 8 bunden. Der Kollektor 34 ist über die Primärwicklung dem Glättungsfilter 17, 18, 19 zugeführte Strom auf- 35 eines Transformators 36 mit der negativen Klemme hört. Auf diese Weise wird im Glättungsfilter eine 50 der Speisespannungsquelle 10 verbunden. Die Basis 35 negative Spannung erzeugt. Danach wird der Transi- des Transistors 31 liegt unter Zwischenschaltung eines stör 1 wieder leitend, und der Schwingungszyklus Gleichrichters 45 in Reihe mit einer Sekundärwickwiederholt sich. lung 37 des Transformators 36 an Erde. Diese Basiswhich blocks transistor 1. According to a variant shown in FIG. 2, the current interruption is flat in the primary winding 5 a high 45 is switched if a p-n-p transistor 31 is used as an oscillator, negative voltage generated at collector 4. This to the emitter 32 and the positive terminal of the food itself with the signal voltage superimposed voltage voltage source 10, z. B. of 3 V, are connected to earth maintained until the tied via the rectifier 8. The collector 34 is across the primary winding the smoothing filter 17, 18, 19 supplied current to 35 a transformer 36 with the negative terminal hears. In this way, a 50 of the supply voltage source 10 is connected in the smoothing filter. The base 35 negative voltage generated. Thereafter, the transistor of the transistor 31 is connected with the interposition of a disturb 1 again conductive, and the oscillation cycle of rectifier 45 is repeated in series with a secondary winding themselves. ment 37 of the transformer 36 to earth. This base

Um die Ausgangsspannung an den Klemmen 25, ist auch mit dem Kollektor 44 eines n-p-n-Transistors 26 zu stabilisieren, sind nach der Erfindung Mittel 55 41 verbunden. Der Emitter 42 dieses Transistors ist vorgesehen, um die vom Oszillator gelieferte Energie mit der negativen Klemme einer Spannungsquelle 46, entsprechend der Größe der Belastung 30 zu ändern. _z. B. von 1,5 V, verbunden. Seine Basis 43 ist direkt Zu diesem Zweck ist die Basis 3 des Transistors 1 mit dem Kollektor 54 eines p-n-p-Transistors 51 verüber einen Gleichrichter 15 mit dem Kollektor 14 des bunden, dessen Emitter 52 geerdet und dessen Basis 53 Transistors 11 verbunden; diese Verbindung bildet 60 mit dem Emitter 62 eines p-n-p-Transistors 61 vereinen veränderlichen Nebenschluß zum Basis-Emitter- bunden ist. Der Kollektor 64 des Transistors 61 liegt Eingangswiderstand des Transistors 1, wodurch der an der negativen Klemme der Spannungsquelle 46; die Basisstrom des Transistors 1 geändert werden kann. Basis 63 liegt an einem Gleitkontakt eines Widerstan-Der Gleichrichter 15 hindert die Spannungsspitzen des 49, der in Reihe mit einem Widerstand 48 und des Oszillators daran, bis zum Kollektor 14 vorzudrin- 65 einer mittels eines Transformators 50' mit der Signalgen. Der Transistor 11 wird dabei vom Transistor 21 spannung überlagerten Spannungsquelle 50 zwischen gesteuert, der mit geerdetem Kollektor geschaltet istund den Ausgangsklemmen 55 und 56 liegt, wobei die dessen Basis 23 mit dem Spannungsteiler 18, 19 ver- positive Klemme der Quelle50 geerdet ist. Der Transbunden ist, so daß ein Teil der Ausgangsspannung an formator 36 hat eine zweite Sekundärwicklung 40, von die Basis 23 gelegt wird. Der Emitter 22 hat etwa das 70 der ein Ende geerdet und das andere Ende über einenIn order to stabilize the output voltage at the terminals 25, also with the collector 44 of an npn transistor 26, means 55 41 are connected according to the invention. The emitter 42 of this transistor is provided in order to change the energy supplied by the oscillator with the negative terminal of a voltage source 46, according to the size of the load 30. _z . B. of 1.5 V connected. Its base 43 is direct. For this purpose, the base 3 of the transistor 1 is connected to the collector 54 of a pnp transistor 51 via a rectifier 15 to the collector 14 of the bound, whose emitter 52 is grounded and whose base 53 is connected to transistor 11; this connection forms 60 with the emitter 62 of a pnp transistor 61 unite variable shunt to the base-emitter is connected. The collector 64 of the transistor 61 is input resistance of the transistor 1, whereby the at the negative terminal of the voltage source 46; the base current of transistor 1 can be changed. Base 63 rests on a sliding contact of a resistor. The rectifier 15 prevents the voltage peaks of the 49, which is in series with a resistor 48 and the oscillator, from passing through to the collector 14 by means of a transformer 50 'with the signal genes. The transistor 11 is controlled by the voltage source 50 superimposed on transistor 21, which is connected to a grounded collector and is connected to the output terminals 55 and 56, with its base 23 being grounded to the voltage divider 18, 19 positive terminal of the source 50. The transbond is so that a part of the output voltage at the formator 36 has a second secondary winding 40 from which the base 23 is laid. The emitter 22 has about the 70 of one end grounded and the other end through one

'Gleichrichter 38 mit der Klemme 55 verbunden ist. Ein Kondensator 47 liegt zwischen den Klemmen 55,56 und dient dazu, die gleichgerichtete Spannung zu glätten.'Rectifier 38 is connected to terminal 55. A capacitor 47 is located between terminals 55, 56 and serves to smooth the rectified voltage.

Die Wirkungsweise des Oszillators ist im wesentlichen die gleiche wie die des an Hand von Fig. 1 beschriebenen Oszillators. Während der Periode, in der der Transistor 31 leitend ist, fließt aber kein Strom über den Gleichrichter 45 nach seiner Basis, da während dieser Periode in der Sekundärwicklung 37 eine Spannung erzeugt wird, die den Gleichrichter 45 sperrt. Infolge der periodischen Unterbrechung des die Primärwicklung 35 durchfließenden Stroms wird in der Wicklung 40 eine hohe, mit der Signalspannung überlagerte Spannung erzeugt derart, daß die Anode des Gleichrichters 38 positiv wird. Diese Spannung wird vom Gleichrichter 38 gleichgerichtet und liefert zwischen den Klemmen 55, 56 eine die Signaleingangsspannung in der Amplitude übersteigende Ausgangssignalspannung. The mode of operation of the oscillator is essentially the same as that of FIG. 1 described oscillator. During the period in which the transistor 31 is conductive, however, no flows Current through the rectifier 45 to its base, since during this period in the secondary winding 37 a voltage is generated which blocks the rectifier 45. As a result of the periodic interruption of the The current flowing through primary winding 35 becomes high in winding 40 with the signal voltage superimposed voltage generated such that the anode of the rectifier 38 becomes positive. This tension is rectified by the rectifier 38 and supplies the signal input voltage between the terminals 55, 56 Output signal voltage exceeding in amplitude.

Bei dieser Anordnung sind ebenfalls Mittel vorgesehen, um die Ausgangsenergie des Oszillators zu beeinflussen, so daß eine beträchtliche Spannungsstabilisierung erreicht wird. Diese Mittel umfassen den Transistor 41, dessen Kollektor 44 mit der Basis 33 verbunden ist, so daß der Basisstrom des Transistors 31 durch Regelung des Kollektorstromes des Transistors 41 geändert werden kann. Der Transistor 41 ist von der n-p-n-Art, so daß sein Kollektorstrom direkt als Basisstrom des Transistors 32 dienen kann. Der Strom der Basis 43 ist ebenfalls identisch mit dem Strom des Kollektors 54 des Transistors 51. Der Transistor 51 wird vom Transistor 61 gesteuert, der mit geerdetem Kollektor geschaltet ist, wobei der Basis-Emitter-Kreis des Transistors 51 die Belastungsimpedanz dec Emitterkreises des Transistors 61 bildet. Ein Teil der Spannung über dem Spannungsteiler 49 ist an die Basis 63 gelegt.In this arrangement, means are also provided for the output energy of the oscillator influence, so that a considerable voltage stabilization is achieved. These funds include the transistor 41, the collector 44 of which is connected to the base 33, so that the base current of the transistor 31 can be changed by regulating the collector current of transistor 41. The transistor 41 is of the n-p-n type so that its collector current can serve as the base current of transistor 32 directly. The current of the base 43 is also identical to the current of the collector 54 of the transistor 51. The Transistor 51 is controlled by transistor 61, which is connected to its collector grounded, the Base-emitter circuit of transistor 51 forms the load impedance dec emitter circuit of transistor 61. Part of the voltage across voltage divider 49 is applied to base 63.

Das Potential des Emitters 62 erreicht im wesentlichen den gleichen Wert wie dasjenige der Basis 63. Da die Basis 53 mit dem Emitter 62 verbunden ist, wird dieses Potential mit dem des Emitters 52 (Erde) verglichen. Der verstärkte, nach dem Kollektor 54 fließende Strom, und somit der Strom nach der Basis 33, ist vom Ergebnis dieses Vergleichs abhängig. Der zwischen dem Gleitkontakt des Widerstandes 49 und der negativen Klemme der mit der Signalspannung schwankenden Quelle 50 auftretende Teil der Auggangsspanni'.ng wird also tatsächlich im Transistor 51 mit der Spannung der Quelle 50 verglichen. Die Anordnung ist derart, daß innerhalb des Regelbereiches eine Zunahme der Pegelausgangsspannung (z. B. infolge einer Abnahme des Belastungsstroms) eine Abnahme des über den Transistor 41 nach der Basis 33 fließenden Stromes herbeiführt.The potential of the emitter 62 substantially reaches the same value as that of the base 63. Since the base 53 is connected to the emitter 62, this potential is compared with that of the emitter 52 (earth). The reinforced, after the collector 54 The current flowing, and thus the current to the base 33, depends on the result of this comparison. Of the between the sliding contact of resistor 49 and the negative terminal of the signal voltage fluctuating source 50 occurring part of the output spanni'.ng is actually in transistor 51 compared to the voltage of the source 50. The arrangement is such that within the control range an increase in the level output voltage (e.g. due to a decrease in the load current) a decrease of the current flowing through the transistor 41 to the base 33 brings about.

Der W'ert, auf den die Anordnung die Signalausgangsspamnmg zu verstärken sucht, kann durch Änderung des an die Basis 63 angelegten Teiles der Ausgangsspannung eingestellt werden. Der Transistor 61 dient dazu, die Impedanz des Spannungsteilers 48., 49 dem Eingangskreis des Transistors 51 anzupassen.The value to which the arrangement sends the signal output spamnmg seeks to amplify can by changing the part of the output voltage applied to the base 63 can be set. The transistor 61 serves to reduce the impedance of the voltage divider 48, 49 to match the input circuit of transistor 51.

Der von der Spannungsquelle 46 zu liefernde Strom ist sehr gering; gewünschtenfalls kann auch dieser Spannungsquelle die Signalspannung überlagert werden, wobei das von dem Widerstand 48 abgewandte Ende des Widerstandes 49 mit der negativen Klemme der Quelle 46 zu verbinden ist.The current to be supplied by the voltage source 46 is very small; if desired, this can also be used Voltage source, the signal voltage are superimposed, the one facing away from the resistor 48 The end of the resistor 49 is to be connected to the negative terminal of the source 46.

In nicht dargestellten Varianten der zwei bisher geschilderten Anordnungen wird die an die Basis 23 des Transistors 21 (Fig. 1) oder an die Basis 63 des Transistors 61 (Fig. 2) gelegte Signalspannung mittels einer zuiätzlichen Wicklung oder einer Anzapfung einer bestehenden Wicklung des Transformators 6 bzw. 36 übertragen. In dieser Weise wird der Stromverlust durch die Widerstände 18, 19 bzw. 48, 49 vermieden. Unter Umständen kann der Transistor 21 bzw. 61 entfallen; die mittels der zusätzlichen Wicklung oder der Transformatoranzapfung übertragene Signalspannung, die an die Basis 23 bzw. 63 zu legen wäre, wirdIn variants of the two arrangements described so far, which are not shown, the one attached to the base 23 of the transistor 21 (Fig. 1) or to the base 63 of the transistor 61 (Fig. 2) applied signal voltage by means an additional winding or a tap on an existing winding of the transformer 6 or 36 transferred. In this way, the loss of current through the resistors 18, 19 or 48, 49 is avoided. Under certain circumstances, the transistor 21 or 61 can be omitted; by means of the additional winding or the signal voltage transmitted to the transformer tap, which would have to be applied to the base 23 or 63, respectively

ίο dann an die Basis 13 bzw. 53 unmittelbar gelegt.ίο then placed directly on the base 13 or 53.

Eine Beschränkung der Anordnungen nach den Fig. 1 und 2 folgt daraus, daß es nicht möglich ist, einem Transistor einen derartigen Basisstrom zuzuführen, daß sein Kollektorstrom Null wird. Diese Beschränkung kann dadurch aufgehoben werden, daß ein richtig gerichteter Strom in einen oder in mehreren der Kollektorkreise eingeführt wird, um den nicht reduzierbaren Teil des Kollektorstroms auszugleichen. Zum Beispiel kann in der Anordnung nach Fig. 2 ein Widerstand zwischen dem Kollektor 44 und der negativen Klemme der Speisequelle 10 geschaltet werden, um diesen nicht reduzierbaren Stromteil abzuführen. Die Ausführungsform nach Fig. 3 enthält einen p-n-p-Trausistor 71, dessen Emitter 72 mit der positiven geerdeten Klemme einer Speisequelle 10, z. B. von 3 V, verbunden ist. Der Kollektor 74 ist über die Primärwicklung 75 eines Transformators 76 an die negative Klemme der Quelle 10 angelegt. Die Basis 73 ist durch eine Sekundärwicklung 77 des Transformators 76 über ein damit in Reihe geschaltetes RC- Netzwerk geerdet. Letzteres besteht aus einem Widerstand 79 und einem dazu parallelgeschalteten Kondensator 86 und hat eine vorgeschriebene Zeitkonstante. Der Transformator 76 hat eine zweite Sekundärwicklung 80, die über einen Gleichrichter 78 mit den Klemmen eines Glättungskondensators 87 verbunden ist. Eine Last 30 ist zu diesem Kondensator parallel geschaltet. Der Transformator 76 hat noch eine dritte Sekundärwicklung 88, deren Enden mit Erde bzw. über einen Gleichrichter 85 und eine mittels des Transformators 90' mit der Signaleingangsspannung überlagerte Spannungsquelle 90 mit dem .RC-Netzwerk 79, 86 verbunden sind.
Die Wirkungsweise des Oszillators entspricht im wesentlichen derjenigen des mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Oszillators. Eine verstärkte Signalspannung an der Last 30 wird dadurch erreicht, daß die Spannung an der Wicklung 88 mittels des Gleichrichters 85 mit der Spannung der Quelle 90 verglichen wird, der die Signaleingangsspannung überlagert ist. Wenn also die über die Wicklung 88 auftretende Spannung diejenige der schwankenden Quelle 90 übersteigt, wird das .RC-Netzwerk 79, 86 von einem Strom durchflossen. Hierdurch wird eine Vorspannung für die Basis 73 erzeugt, so daß der den Transistor 71 durchfließende Strom bei einem niedrigeren Wert seines Kollektorstroms unterbrochen wird. Infolgedessen wird der Speisequelle 10 weniger Energie entnommen, so daß die Ausgangsspannung an der Last 30 auch verringert wird. Offensichtlich wird jeglicher Neigung der Spannung, an der Last 30 oberhalb eines von der Eingangssignalspannung bestimmten Schwellwertes zuzunehmen, von der erzeugten Basisvorspannung entgegengewirkt. Diese Schaltung ist jedoch gegenüber Änderungen empfindlich, die durch Speisespannungsänderungen herbeigeführt werden.A limitation of the arrangements according to FIGS. 1 and 2 follows from the fact that it is not possible to supply a transistor with a base current such that its collector current becomes zero. This limitation can be removed by introducing a properly directed current into one or more of the collector circuits to compensate for the irreducible part of the collector current. For example, in the arrangement according to FIG. 2, a resistor can be connected between the collector 44 and the negative terminal of the supply source 10 in order to dissipate this non-reducible part of the current. The embodiment according to FIG. 3 contains a pnp-Trausistor 71, the emitter 72 of which is connected to the positive grounded terminal of a supply source 10, e.g. B. of 3 V, is connected. The collector 74 is connected to the negative terminal of the source 10 through the primary winding 75 of a transformer 76. The base 73 is grounded through a secondary winding 77 of the transformer 76 through an RC network connected in series therewith. The latter consists of a resistor 79 and a capacitor 86 connected in parallel to it and has a prescribed time constant. The transformer 76 has a second secondary winding 80 which is connected to the terminals of a smoothing capacitor 87 via a rectifier 78. A load 30 is connected in parallel with this capacitor. The transformer 76 also has a third secondary winding 88, the ends of which are connected to earth or via a rectifier 85 and a voltage source 90 superimposed with the signal input voltage by means of the transformer 90 'to the .RC network 79, 86.
The mode of operation of the oscillator essentially corresponds to that of the oscillator described with reference to FIG. An amplified signal voltage at the load 30 is achieved in that the voltage at the winding 88 is compared by means of the rectifier 85 with the voltage of the source 90 on which the signal input voltage is superimposed. If the voltage occurring across the winding 88 exceeds that of the fluctuating source 90, a current flows through the .RC network 79, 86. This produces a bias voltage for the base 73, so that the current flowing through the transistor 71 is interrupted at a lower value of its collector current. As a result, less energy is drawn from the supply source 10, so that the output voltage at the load 30 is also reduced. Obviously, any tendency for the voltage across load 30 to increase above a threshold determined by the input signal voltage is counteracted by the base bias voltage generated. However, this circuit is sensitive to changes that are brought about by changes in the supply voltage.

Bei der Variante nach Fig. 4 wird die Speisequelle 10 gleichzeitig als mittels des Transformators 10' mit der Signaleingangsspannung überlagerte Spannungsquelle verwendet. Selbstverständlich wird mit dieserIn the variant according to FIG. 4, the supply source 10 is simultaneously used as a means of the transformer 10 ' The voltage source superimposed on the signal input voltage is used. Of course, with this one

Claims

circuit also no stabilization of the output voltage with regard to supply voltage changes achieved. Corresponding parts are provided with the same reference numerals in FIGS. 3 and 4. According to FIG. 4, one end of the winding 88 with the equals 85 is connected to the IC network 79, 86. The other end of the winding 88 is connected to the negative terminal of the supply source 10. This arrangement functions essentially in the same way as that of FIG. 3, except that the voltage across the winding 88 must be greater than the voltage of the supply source 10, before a current flows to the -RC network 79, 86 and biases the base 73 therein. In the arrangements described, the n-p-n transistors can be replaced by p-n-p transistors and vice versa, with the polarity of the voltages, rectifiers, etc. having to be reversed, of course. Patent claims:

1. Arrangement for amplifying a signal voltage using a transistor tilt oscillator with means for rectifying the oscillator oscillations and filtering the DC voltage, characterized in that at least part of the base-emitter input circuit of the oscillator transistor (1, 31, 71) a shunt circuit (11, 15, 21 or 41, 51, 61 or 77, 79, 86) is connected in parallel, by means of which its base current by comparing the rectified Oscillator oscillations with a DC voltage superimposed on the signal input voltage (20, 50, 90,10) is controlled so that a amplified signal output voltage at the load (30) can be removed (Fig. 1, 2, 3, 4).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the shunt circuit is the collector-emitter path a control transistor (11, 41) and a voltage source (16, 46) for feeding it contains (Fig. 1, 2).

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the collector-emitter path of the Control transistor with respect to the base current of the oscillator transistor is switched in the reverse direction.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the shunt circuit also contains a diode (15) between the base of the oscillator transistor (1) and the collector-emitter path of the control transistor (11) is switched in the reverse direction (Fig. 1).

5. Arrangement according to claim 2, characterized in that the collector-emitter path of the Control transistor (41) with respect to the base current of the oscillator transistor (31) in the forward direction is connected and that the part of the base-emitter input circuit connected in parallel with the shunt circuit of the oscillator transistor with respect to its base current in the reverse direction Diode (45) contains (Fig. 2).

Considered publications:
German Patent Nos. 921 995, 868 615;
Electronics, 1955, April issue, p. 137.

1 sheet of drawings

3-909 608/288 8.S9