DE1069195B - Transistorstufe in Emitterschaltung mit Maßnahmen zur Kompensation temperaturbedingter Änderungen ihrer Ubertragungseigenschaften - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Transistorstufe, bei der zusätzliche Schaltungselemente vorgesehen sind, um einen vom Temperaturgang des Transistors unabhängigen Temperaturgang der gesamten Anordnung zu erzielen, d. h. den Temperaturgang des Transistors zu kompensieren. Dabei handelt es sich sowohl um die Kompensation des Temperaturganges in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur als auch der Eigentemperatur, die durch hohe Belastung, vor allem durch plötzliche Überlastung, zustande kommt.

Maßnahmen zur Temperaturkompensation an Transistoren sind an sich bereits bekannt. So ist z. B. vorgeschlagen worden, Transistoren in symmetrischer Schaltung bzw. Komplementärtransistoren zur Kompensation heranzuziehen. Eine andere bekannte. Kornpensationsanordnung benutzt ohmsche Widerstände in Brückenschaltung zur Stabilisierung von Transistor- \^Terstärkern. Die Wirkungsweise beruht darauf, daß die zwischen Basis und Emitter liegende Gleichspannung in Abhängigkeit vom Emitterstrom so geändert wird, daß eine Emitter stromzunahm e eine Abnahme des Basisstroms zur Folge hat. Zur weiteren Verbesserung wurde parallel zum emitterseitigen Spannungsteilerwiderstand ein Heißleiter geschaltet, der die temperaturabhängige Widerstandsänderung der Basis-Emitter-Strecke ausgleicht.

Man hat auch bereits Bauelemente verwendet, deren Temperaturkoeffizient dem des zu kompensierenden Transistors entgegengerichtet ist. Weiterhin hat man auch Bauelemente verwendet mit in gleicher Weise verlaufendem Temperaturkoeffizienten. Dabei handelt es sich z. B. um temperaturabhängige Widerstände nach Art der unter dem Namen Thermistoren bekannten Einheiten. Schließlich hat man auch Germaniumdioden als temperaturabhängige Elemente verwendet und dabei die Diode dem Transistor emitterseitig parallel geschaltet. Hierdurch ist jedoch eine Kompensation des Temperaturganges nur dann möglich, wenn die Eigentemperatur des Halbleiterelementes mit der Umgebungstemperatur übereinstimmt. Bei einer Abweichung der beiden Temperaturwerte tritt eine Über- bzw. Unterkompensation ein. Um dies zu vermeiden, hat man bei Stabilisierungsanordnungen mit temperaturabhängigen Schaltungselementen den Transistor und das Kompensationselement in Berührung miteinander montiert.

Es zeigte sich aber, daß eine einwandfreie Kompensation auch damit nicht immer erreichbar ist. Der Erfinder hat erkannt, daß dieses Versagen vor allem bei kurzzeitig auftretenden Laststößen, z. B. Einschaltstromstößen, eintritt. Während solcher Laststöße haben Transistor und Kompensationselement verschiedene Temperaturen, da der Wärmeübergang von dem Transistor zum Kompensationselement nicht Transistorstufe in Emitterschaltung

mit Maßnahmen zur Kompensation

temperaturbedingter Änderungen

ihrer Übertragungseigenschaften

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Otto Karl, Dr. Walter Hartel und Dr. Herbert Piller,

Nürnberg,
sind als Erfinder genannt worden

trägheitslos vor sich geht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der genannten Nachteile eine Anordnung zu schaffen, bei der sowohl der Temperaturgang in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur als auch der Eigentemperatur, die sich z. B. durch plötzliche Belastung schnell erhöht, kompensiert ist. Gemäß der Erfindung besteht die Lösung dieser Aufgabe darin, daß mindestens der Basis-Kollektor-Strecke des Transistors die Reihenschaltung eines im wesentlichen nur spannungsabhängigen Widerstandes und einer Drossel parallel geschaltet ist.

Zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit des Transistors wird der zwischen Basis und Kollektor auftretende Spannungsabfall herangezogen, während durch eine Einschaltung der Drossel verhindert wird, daß das zwischen Basis und Emitter angelegte Eingangssignal in seiner Höhe verändert, d. h. daß eine Gegenkopplungswirkung hervorgerufen wird. Zweckmäßig können die spannungsabhängigen Eigenschaften von Selengleichrichtern in Tablettenbauform herangezogen werden. Deren Spannungsabhängigkeit überwiegt bekanntlich ganz erheblich ihre Temperaturabhängigkeit. An sich wird zur Kompensation zwar die Verwendung eines temperaturunabhängigen Widerstandes im Kollektor-Basis-Kreis angestrebt; es ist jedoch bisher praktisch nicht möglich, derartige Widerstände herzustellen. Eine Änderung der Umgebungstemperatur wirkt sich daher bei den zur Zeit zur Verfügung stehenden spannungsabhän-

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gigen Widerständen auf die Kompensation störend aus. Um dem Rechnung zu tragen, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung außer der Basis-Kollektor-Strecke noch der Basis-Emitter-Strecke die Reihenschaltung -eines spannungsabhängigen Wider-Standes und-einer Drossel parallel geschaltet.
" -An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die .Figur zeigt, ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachter schematischer Darstellung. Es handelt sich um einen Transistor 1 in Emitterschaltung, dessen Betriebsstromquelle mit .2 bezeichnet ist. Der äußere Lastwiderstand ist mit 3 benannt, Parallel zu der Basis-Kollektor-Strecke und der Basis-Emitter-Strecke befinden sich Reihenschaltungen spannungsäbhängiger Widerstände 4 und 5 mit Drosseln 6 und 7. Die Drosseln 6 und 7 sind zur Verhinderung von Gegenkopplungswirkungen entsprechend bemessen.

In dem Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß spannungsabhängige Widerstände mit kleinem Temperaturgang zur Verfügung stehen. Zur vollständigen Kompensation ist daher sowohl zur Basis-Kollektorals auch zur Basis-Emitter-Strecke eine Reihenschaltung spannungsabhängiger Widerstände 4 bzw. 5 mit Drosseln 6 bzw.' 7 vorgesehen. Tritt nun im Transistor 1 z. B. beim Einschalten oder infolge eines Stromstoßes eine Temperaturerhöhung auf, so ändert sich der Widerstand des Halbleiterkörpers und der Spannungsabfall an ihm wird größer. An dem spannungsabhängigen Widerstand jeweils kommt daher eine höhere Spannung zu liegen, wodurch er seinen Widerstandswert verkleinert und infolgedessen einen größeren Strom zuläßt, der wiederum den Transistorwiderstand um den zur Kompensation notwendigen Betrag ändert.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Transistorstufe in Emitterschaltung mit Maßnahmen zur Kompensation temperaturbedingter Änderungen ihrer Übertragungseigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Basis - Kollektor - Strecke des Transistors die Reihenschaltung eines spannungsabhängigen Widerstandes mit geringem, gegebenenfalls kompensiertem Temperaturgang und einer Drossel zur Unterdrückung der Signalgegenkopplung parallelgeschaltet ist.

2. Transistorstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich noch der Basis-Emitter-Strecke die Reihenschaltung eines spannungsabhängigen Widerstandes und einer Drossel parallel geschaltet ist.

3. Transistorstufe nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als spannungsabhängige Widerstände Selengleichrichter, insbesondere inTablettenform, verwendet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 933 820;

britische Patentschrift Nr. 715 970;

»Frequenz«, 1954, Nr. 6, S. 177 bis 180;

»Elektrotechnische Zeitschrift«, Ausgabe A, 1954, H. 18, S. 591 bis 594;

»Elektro-Technik«, 1955, Nr. 24, S. 203;

»Archiv der elektrischen Übertragung«, 1956, H. 9, S. 361 bis 375;

»Wireless World«, 1955, Aprilheft, S. 1.64.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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