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Schaltungsanordnung für AM-FM-Funkempfangsgeräte, insbesondere ZF-Verstärkerstufe
für zwei Frequenzbereiche mit Transistoren Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung
für AM-FM-Funkempfangsgeräte, insbesondere Zwischenfrequenz-Verstärkerstufen mit
Transistoren. Es ist bekannt, daß bei Transistorverstärkern, bedingt durch die inneren
Kapazitäten des #Terstärkerelementes. Rückwirkungen vom Ausgangskreis auf den Eingangskreis
auftreten. Zur Beseitigung dieser Rückwirkungen ist es notwendig, Neutralisationsschaltungen
anzuwenden. Derartige Neutralisationsschaltungen für Transistorverstärker für eine
-drequenz oder für einen Frequenzbereich sind bereits iekannt.
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So ist es beispielsweise bekannt, bei einer Transistorbasisschaltung
eine Spannungsgegenkopplung vorzusehen, welche durch die Reihenschaltung eines Kondensators
und eines Ohmscher Widerstandes im Kollektorkreis erzielt wird. Am Verbindungspunkt
des Kondensators und des Widentandes liegt dabei der Fußpunkt der mit dem Enitter
verbundenen Sekundärseite des Eingangstrangormators. Außerdem sind Neutralisierungsschalangen
für Transistoren in Emitterschaltung beh.nnt, bei welchen aus dem Kollektorkreis
mittels ei-.es Übertragers die notwendige Neutralisierungsspann<ng gewonnen wird
und über eine Widerstands-Kapaztäts-Anordnung an die Basis geleitet ist.
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Es ist somit nahehegend, bei inem Zwischenfrequenzverstärker getrennte
N1 eutrdisationszweige für jeden Verstärkerkanal zu verweilen. Dies bedeutet jedoch
einen relativ hohen Aufwad und bedingt beim Abgleich einen größeren Arbeitsafwand.
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Die Erfindung weist einen nuen Weg. um mit einem einzigen Neutralisationsz@eig
die notwendige Neutralisierung für zwei weit iuseinanderliegende Frequenzen gleichzeitig
durchzfiihren. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreiat, daß bei einer Schaltungsanordnung
für AM-W-Empfangsgeräte, insbesondere ZF-Verstärkerstufe'-ür zwei Frequenzbereiche
finit Transistoren, mit z,ei auf weit auseinanderliegende Frequenzen abge:immten
Eingangskreisen, wobei der höherfrequem Kreis durch eine Gegeninduktivität und der
niderfrequente Kreis durch kapazitive Spannungsteilun an den Transistoreingang (z.
B. leistungsmäßig) ingepaßt sind, die beiden Kreise in Reihe geschalt< sind und
daß die Kreiskapazitäten und Kreisindufivitäten sowie der an sich bekannte Neutralisierugskondensator,
der zwischen dem Kollektor des Traristors und dem von der Basis entfernten Punkt
des bherfrequenten Eingangskreises angeordnet ist, deirt bemessen sind, daß die
Neutralisierungsbedingugen für beide Frequenzen zugleich erfüllt sind. In Verfolg
des Erfindungsgedankens ist der Verlustmnkelverlauf des genannten Neutralisierungskondenstors,
der zwischen dem Kollektor des Transistors uh dem von der Basis entfernten Punkt
des Eingangskreises für die höhere der beiden zu verstärkenden Frequenzen angeordnet
ist, dem Verlustwinkel der Rückwirkungskapazität des Transistors entsprechend zu
gestalten. Außerdem wird mit der Induktivität des höherfrequenten Eingangskreises
eine zusätzliche Induktivität gekoppelt, wobei diese Induktivität und diese Kopplung
derart bemessen sind, daß die Neutralisationsbedingung erfüllt ist, und ferner wird
diese Induktivität einerseits mit der Basis des Transistors und andererseits mit
der Schwingkreisspule des niederfrequenten Eingangskreises verbunden.
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Durch die Erfindung ist es möglich, jede beliebige -Neutralisation
bei jeder gewünschten Leistungsanpassung zu realisieren. Ein weiterer Vorteil besteht
darin, daß die Neutralisation mit Hilfe weniger Schaltelemente für zwei Frequenzen
gleichzeitig durchgeführt werden kann. Dies bedeutet bei der Serienfertigung eine
weitgehende Einsparung von Schaltelementen und Abgleicharbeiten.
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Falls der geforderte Verlustwinkelverlauf der NTeutralisationskapazität
nicht in ausreichendem Maße dem Verlauf der Rückwirkungskapazität des Transistor.<
entspricht, ist es nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung zweckmäßig, in Reihe
mit dieser Kapazität und/oder parallel d::zu Widerstände zu schalten. Dadurch ist
es möglich dem Verlustwinkel der Kapazität den gewünschten Verlauf zu geben.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand der
Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel
darstellt, angegeben
und näher erläutert.
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Der Transistor 1 dient in der Zwischenfrequenz_verstärkerstufe zur
Verstärkung zweier weit auseinanderliegender Frequenzen, beispielsweise 10,7'`IHz
und 468 kHz. Für die höhere der beiden Frequenzen ist der aus der Induktivität 5
und der Kapazität 6 bestehende Schwingungskreis vorgesehen, während für die niedrigere
der beiden Frequenzen der aus der Induktivität 14 und der Kapazität 15 bestehende
Schwingungskreis dient. Zwischen dem Kollektor 3 und dem von der Basis entfernten
Punkt 7 des höherfrequenten Eingangskreises 5, 6 ist in an sich bekannter Weise
eine kleine Kapazität 8 eingeschaltet. Erfindungsgemäß ist das kalte Ende 13 des
Eingangskreises 5, 6 mit der Verbindungsstelle der Induktivität 14 und einer an
Masse angeschlossenen Kapazität 16 verbunden. Zur Anpassung des Verlustwinkels der
Kapazität 8 an den Ve rlustwinkelverlauf der inneren Kapazität des Transistors 1
dienen die Widerstände 9 bzw. 10, die der Kapazität 8 in Reihe bzw. zu ihr parallel
geschaltet sind. Mit der Spule 5 des ersten Eingangskreises ist eine Induktivität
11 relativ sehr fest gekoppelt. Diese Induktivität ist derart gepolt und gekoppelt,
daß die Phasenlage im Hinblick auf die Neutralisationsbedingung für die höheren
der beiden Frequenzen erfüllt ist. Vom kalten Ende 13 des höherfrequenten Kreises
führt die Kreiskapazität 15 des niederfrequenteren Kreises gegen Masse. An der Induktivität
14 des niederfrequenten Kreises entsteht eine Phasendrehung derart, daß im Punkt
12 die Phasenlage um 180° gegenüber der im Punkt 13 verschoben ist. Die Induktivität
11 ist einerseits mit dem Punkt 12 des niederfrequenten Eingangskreises verbunden
und andererseits mit der Basis 2 des Transistors 1.
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Durch eine geeignete Dimensionierung ist es möglich, jede beliebige
Neutralisation bei jeder gewünschten Leistungsanpassung zu realisieren. Durch den
Kondensator 15 in Verbindung mit dem Kondensator 16 kann die Basis 2 des Transistors
1 an den Kreis 14, 15, 16 angepaßt werden. Diese Anpassung durch kapazitive Spannungsteilung
ist an sich bekannt. Durch geeignete Bemessung des Kondensators 8 kann nunmehr die
Neutralisationsbedingung für die niedrigere der beiden Frequenzen erfüllt werden.
Die Anpassung des hochfrequenten Kreises 5, 6 ist durch die Gegeninduktiv ität der
Koppelwicklung 11 gegeben. Bei einer sehr festen Kopplung, welche in den meisten
Fällen gegeben ist, ist die Anpassung des Kreises an den Transistor 1 im wesentlichen
durch die Selbstinduktion 11 bestimmt. Dadurch ist die Dimensionierung für den Kondensator
8 und die Induktivität 11 vorgegeben. Als frei wählbar verbleiben noch die Kapazität
6 bzw. die Induktivität 5. Diese freie Wählbarkeit kann dazu ausgenutzt werden,
auch die Neutralisationsbedingung für die höhere der beiden Frequenzen zu erfüllen.
Über den Widerstand 21 kann noch eine Regelspannung in die Verstärkerstufe eingeführt
werden. Der Emitter 4 des Transistors 1 ist durch den Kondensator 17 an Masse gelegt.
während Tiber den Widerstand 18 die Regelspannung an die vorhergehende Verstärkerstufe
geführt werden kann. Die am Kollektor 3 angeschlossenen Induktivithen 19 bzw. 20
stellen die Primärwicklungen der beiden Ausgangskreise, beispielsweise von Bandfiltern,
dar.
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Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Neutralisationsschaltung ist
es, daß die Rückwirkungskapazitäten des Transistors nahezu frequenzunabhängig sind.
Bei den sehr häuft auftretenden Exemplarstreuungen bei Transistoren ist es daher
bei einer Änderung der Rückwirkungskapazität desjeweiligverwendetenTransistors nur
nötig, falls aus Gründen einer gewünschten höheren Verstärkung der Stufe eine individuelle
Neutralisation notwendig wird, die Kapazität 8 zu verändern, um wieder für beide
Frequenzen eine vollkommene Neutralisation zu erzielen.
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In allen anderen Dimensionierungsfällen ist jedoch keine Änderung
der Kapazität 8 nötig. Es kann daher die genannte Kapazität z. B. in der Technik
der gedruckten Schaltungen sehr einfach durch Verwendung von zwei benachbarten Leitungen
auf einer Druckplatte billig und genau reproduzierbar verwirklicht werden.