DE1098553B

DE1098553B - Intermediate frequency amplifier for a high frequency receiver

Info

Publication number: DE1098553B
Application number: DEN14530A
Authority: DE
Inventors: Williem Ebbinge
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1958-01-07
Filing date: 1958-01-07
Publication date: 1961-02-02

Description

Zwischenfrequenzverstärker für einen Hochfrequenzempfänger Die Erfindung bezieht sich auf einen Zwischenfrequenzverstärker für einen Hochfrequenzempfänger mit in Emitterschaltung betriebenen Transistoren, deren Basis-und Kollektorelektrode an Anzapfungen der Kopplungsresonanzkreise liegen.Intermediate frequency amplifier for a radio frequency receiver The invention refers to an intermediate frequency amplifier for a high frequency receiver with transistors operated in emitter circuit, their base and collector electrodes are at taps of the coupling resonance circuits.

In einer derartigen Schaltung ergibt sich die Schwierigkeit, daß der Zwischenfrequenzverstärker nach Auswechseln der Transistoren wieder neu eingestellt (abgeglichen) werden muß, da bei Transistoren bekanntlich erhebliche Streuungen der Kenngrößen auftreten und diese Kenngrößen einen wesentlichen Einfluß auf die Einstellung des Verstärkers haben.In such a circuit, the problem arises that the Intermediate frequency amplifier readjusted after replacing the transistors (adjusted) has to be carried out, since it is known that there are considerable scatter in transistors of the parameters occur and these parameters have a significant influence on the Have the amplifier set up.

Insbesondere weisen die Transistoren eine verhältnismäßig große Rückwirkungskapazität zwischen Kollektor und Basis auf. Diese läßt sich zwar mit einer Neutra.lisierungsschaltung ausgleichen, aber eine derartige Schaltung ist ziemlich kostspielig und noch immer nicht zuverlässig genug, weil bei der Auswechslung der Transistoren auch die Neutralisierung wieder neu eingestellt werden muß.In particular, the transistors have a relatively large feedback capacitance between collector and base. This can be done with a neutralization circuit but such a circuit is quite expensive and still is not reliable enough, because when the transistors are replaced, the neutralization also occurs must be readjusted again.

Bei einer Empfangsschaltung der eingangs erwähnten Art werden diese Nachteile vermieden, und auch ohne Neutralisierung wird eine gute Stabilität und weitgehende Unempfindlichkeit gegenüber Streuungen der Kennwerte der Transistoren erreicht, wenn gemäß der Erfindung der Primärresonanzkreis des in an sich bekannter Weise als unsymmetrisches Bandfilter ausgeführten Eingangskreises des Zwischenfrequenzverstärkers durch Anschaltung an der den Zwischenfrequenzverstärker vorangehenden Mischstufe, vorzugsweise selbstschwingender Art, eine wesentlich niedrigere Kreisgüte aufweist als die des angezapften Sekundärresonanzkreises dieses Eingangskreises und wenn der Sekundärresonanzkreis des in an sich bekannter Weise als unsymmetrisches Bandfilter ausgeführten Ausgangskreises des Zwischenfrequenzverstärkers durch Anschaltung am Detektor eine wesentlich niedrigere Kreisgüte aufweist als der angezapfte Primärresonanzkreis dieses Ausgangskreises und wenn die Streuung der Eingangs- und der Ausgangsinnenimpedanzen der Transistoren des Zwischenfrequenzverstärkers durch eine an sich bekannte Arbeitspunktstabilisierung mittels eines Kollektorwiderstandes in Zusammenwirkung mit einem Kollektor-Basis-Widerstand vermindert wird, welche Widerstände vorzugsweise so bemessen sind, daß der Spannungsabfall über den Kollektorwiderstand etwa die Hälfte der Speisespannung beträgt.In a receiving circuit of the type mentioned at the outset, these Disadvantages are avoided, and even without neutralization there is good stability and extensive insensitivity to variations in the characteristic values of the transistors achieved when, according to the invention, the primary resonance circuit of the known per se Way as an unbalanced band filter input circuit of the intermediate frequency amplifier by connecting to the mixer stage preceding the intermediate frequency amplifier, preferably of the self-oscillating type, has a significantly lower circular quality than that of the tapped secondary resonance circuit of this input circuit and if the secondary resonance circuit of the in a manner known per se as an asymmetrical band filter executed output circuit of the intermediate frequency amplifier by connecting to the Detector has a significantly lower circular quality than the tapped primary resonance circuit this output circuit and if the spread of the input and output internal impedances of the transistors of the intermediate frequency amplifier by a known operating point stabilization by means of a collector resistor in cooperation with a collector-base resistor is reduced, which resistors are preferably dimensioned so that the voltage drop is about half of the supply voltage across the collector resistance.

Es ist an sich bekannt, unsymmetrisch bedämpfte Bandfilter in Verstärkerschaltungen zu verwenden, wobei insbesondere die Verstärkungsziffer eine Rolle spielt. Beim Erfindungsgegenstand wird jedoch durch gemeinsame Anwendung an sich bekannter Mittel in der angegebenen speziellen Kombination eine vorzügliche Unabhängigkeit von den Streuungen der Transistorenkennwerte erreicht, was nicht nur beim nachträglichen Auswechseln, sondern auch schon bei der Erstbestückung in der Fabrikation von Bedeutung ist, weil in diesem Falle ein nachträglicher Abgleich der Schaltung vermieden werden kann.It is known per se to use asymmetrically attenuated band filters in amplifier circuits to be used, with the reinforcement figure in particular playing a role. At the However, the subject matter of the invention becomes through the joint application of means known per se in the specified special combination an excellent independence from the Scattering of the transistor characteristics achieved, which not only in the case of subsequent Replacing, but also important during the initial assembly in the manufacture because in this case a subsequent adjustment of the circuit can be avoided can.

Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Empfangsschaltung enthält einen ersten Transistor 1, der mit einem Antennenkreis 2 verbunden ist und durch Rückkopplung über einen Kreis 3 als selbstschwingende Mischstufe geschaltet ist. Die erzeugten Zwischenfrequenzschwingungen werden in einem Zwischenfrequenzverstärker 4 verstärkt und nachfolgend mittels eines Detektors 5 gleichgerichtet und einer Niederfrequenzstufe 6 zugeführt.The invention is based on the embodiment shown in the drawing explained in more detail. The receiving circuit contains a first transistor 1, which with an antenna circuit 2 is connected and by feedback via a circuit 3 as self-oscillating mixer is switched. The generated intermediate frequency oscillations are amplified in an intermediate frequency amplifier 4 and then by means of a Detector 5 rectified and fed to a low frequency stage 6.

Der Zwischenfrequenzverstärker 4 enthält die in Emitterschaltung betriebenen Transistoren 7 und 8, die untereinander und mit der Mischstufe 1 bzw. mit der Detektorstufe 5 über Bandfilter gekoppelt sind. Das Eingangsbandfilter des Zwischenfrequenzverstärkers 4 enthält einen Primärresonanzkreis 9, der nur eine verhältnismäßig niedrige Kreisgüte, z. B. 30, aufweist. Der Sekundärkreis 10 dieses Eingangsbandfilters weist aber eine verhältnismäßig hohe Kreisgüte, z. B. 120, auf und ist kapazitiv angezapft. Die Anzapfung 11 führt zur Basis des Transistors 7, dessen Kollektor mit der Anzapfung des Primärkreises eines weiteren Bandfilters 12 mit Kreisgüten 120 verbunden ist. Eine Anzapfung am Sekundärkreis dieses Bandfilters 12 ist mit der Basis des Transistors 8 verbunden, dessen Kollektor mit der Anzapfung 13 des Primärkreises 14 des Ausgangsbandfilters des Verstärkers 4 verbunden ist. Dieser Primärkreis weist wiederum eine hohe Kreisgüte, z. B. 120, auf. Der Sekundärkreis 15 des Ausgangsbandfilters weist aber eine niedrige Kreisgüte, z. B. nur 20, auf und ist unmittelbar mit der Detektorstufe 5 verbunden. Die Kreisgüte der Resonanzkreise ist ohne angeschaltete Transistoren etwa 150.The intermediate frequency amplifier 4 contains those operated in the emitter circuit Transistors 7 and 8, with each other and with the mixer 1 or with the detector stage 5 are coupled via band filters. The input band filter of the intermediate frequency amplifier 4 contains a primary resonance circuit 9, which only has a relatively low quality of the circuit, z. B. 30, has. The secondary circuit 10 of this input band filter has one relatively high circular quality, e.g. B. 120, and is tapped capacitively. the Tap 11 leads to the base of transistor 7, whose collector is connected to the tap of the primary circuit of a further band filter 12 with circular qualities 120 is connected. A tap on the secondary circuit of this band filter 12 is connected to the base of the transistor 8 connected, the collector of which is connected to the tap 13 of the primary circuit 14 of the output band filter of the amplifier 4 is connected. This primary circuit in turn has a high circular quality, z. B. 120, on. The secondary circuit 15 of the output band filter has a low one Circular quality, e.g. B. only 20, and is directly connected to the detector stage 5. The Q factor of the The resonance circuit has no transistors switched on about 150.

Die Anzapfüngsverhältnisse der Kreise 10 und 14 bzw. die des Bandfilters 12 sind alle verhältnismäßig niedrig, wenigstens niedriger als 0,2 und vorzugsweise zwischen 0,02 und 0,07. Zwar wird auf diese Weise eine Fehlanpassung zwischen den Kreisen und den Transistoren bewirkt in einem Sinne, daß die Kreise eine zu niedrige Impedanz im Verhältnis zur inneren Transistoreingangsimpedanz aufweisen, aber es stellt sich heraus, daß die Zuverlässigkeit der Schaltung auf diese Weise wesentlich verbessert wird, ohne daß die erzielte Leistungsverstärkung und die Eigenschaften in bezug auf die Bandbreite wesentlich beeinträchtigt werden. Dazu soll man aber die erforderliche Arbeitspunktstabilisierung nicht, wie üblich, mit einem Emitterwiderstand vornehmen, sondern es sind die Transistoren 7 und 8 mit Kollektorwiderständen 16 bzw. 18 und Kollektor-Basis-Widerständen 17 bzw. 19 zu versehen, die auf bekannte Weise Arbeitspunktstabilisierung bewirken. Bei Anwendung eines Emitterwiderstandes wird nämlich der Kollektorstrom stabilisiert, wodurch die Eingangsimpedanz bei Auswechslung der Transistoren etwa proportional mit dem Kollektor-Basis-Stromverstärkungsfaktor streut. Die vorliegende Stabilisierung aber vermindert die Streuung der Eingangs- sowie der Ausgangsimpedanz der Transistoren.The tap ratios of the circles 10 and 14 or those of the band filter 12 are all relatively low, at least less than 0.2 and preferably between 0.02 and 0.07. In this way, a mismatch between the Circles and the transistors causes in a sense that the circles are too low Have impedance relative to internal transistor input impedance, but it it turns out that the reliability of the circuit in this way is essential is improved without sacrificing the performance gain and properties achieved in terms of bandwidth are significantly affected. But you should the required operating point stabilization is not, as usual, with an emitter resistor instead, they are transistors 7 and 8 with collector resistors 16 and 18 and collector-base resistors 17 and 19, respectively, which are based on known Effectively stabilize the operating point. When using an emitter resistor namely, the collector current is stabilized, reducing the input impedance when replacing of the transistors roughly proportional to the collector-base current gain factor scatters. The present stabilization, however, reduces the scatter of the input as well as the output impedance of the transistors.

Insbesondere werden die Widerstände 16 bis 19 so bemessen, daß etwa die Hälfte der Speisespannung über den Widerständen 16 bzw. 18 verlorengeht, d. h. daß die Widerstände 17 und 19 um etwa den Kollektor-Basis-Stromverstärkungsfaktor der Transistoren 7 bzw. 8 größer sind als die Widerstände 16 und 18.In particular, the resistors 16 to 19 are dimensioned so that about half of the supply voltage is lost across the resistors 16 and 18, d. H. that the resistors 17 and 19 by about the collector-base current gain factor of the transistors 7 and 8 are larger than the resistors 16 and 18.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel hatten die Kondensatoren 20 bis 29 die Werte 195, 110, 4700, 110, 1800, 195, 3300, 110, 1800 und 195 pF. Die Trimmerkondensatoren 30, 31 und 32 von 2,2, 0,8 bzw. 2,2 pF dienen zur Nachregelung der Bandfilterkopplung. Die Widerstände 16 bis 19 hatten die Werte 6,8, 330, 6,8 und 330 kOhm. Das Anzapfungsverhältnis des Sekundärs des Eingang,g-Zwischenfrequenztransformators war somit und dasjenige des Primärs des Ausgangstransformators Man könnte auch eine induktive Anzapfung der Kreise der Zwischenfrequenzbandfilter vornehmen. In diesem Falle ist aber mit einem größeren Aufwand an Schaltelementen zu rechnen. Auch könnte man im Bedarfsfalle eine größere oder kleinere Anzahl Transistoren im Zwischenfrequenzverstärker aufnehmen.In a practical embodiment, the capacitors 20 to 29 had the values 195, 110, 4700, 110, 1800, 195, 3300, 110, 1800 and 195 pF. The trimmer capacitors 30, 31 and 32 of 2.2, 0.8 and 2.2 pF are used to readjust the band filter coupling. The resistors 16 to 19 had the values 6.8, 330, 6.8 and 330 kOhm. The tap ratio of the secondary of the input, g-intermediate frequency transformer was thus and that of the primary of the output transformer It would also be possible to tap the circuits of the intermediate frequency band filters inductively. In this case, however, a greater expenditure on switching elements is to be expected. If necessary, a larger or smaller number of transistors could also be included in the intermediate frequency amplifier.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Intermediate frequency amplifier for a high frequency receiver with transistors operated in emitter circuit, their base and collector electrodes at taps of the coupling resonance circuits, characterized in that the Primary resonance circuit of the known in itself as an asymmetrical band filter executed input circuit of the intermediate frequency amplifier by connection the mixer stage preceding the intermediate frequency amplifier, preferably self-oscillating Art, has a significantly lower circular quality than that of the tapped secondary resonance circuit this input circuit and that the secondary resonance circuit of the known per se Way as an unbalanced band filter output circuit of the intermediate frequency amplifier when connected to the detector has a significantly lower circular quality than the tapped primary resonance circuit of this output circuit and that the spread of the Input and output internal impedances of the transistors of the intermediate frequency amplifier by a known operating point stabilization by means of a collector resistor in cooperation with a collector-base resistance is reduced, which Resistors are preferably dimensioned so that the voltage drop across the collector resistance is about half the supply voltage.

2. Circuit according to claim 1, characterized characterized in that the taps are sized so that there is a mismatch between the resonance circuits and the transistors in the intermediate frequency amplifier in that sense It causes the circles to have too low an impedance in relation to the inner Have transistor input impedance.

3. Circuit according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the intermediate frequency band filters are provided with capacitive taps are, the tapping ratios below 0.2, preferably between 0.02 and 0.07, exhibit. Considered publications: "Electronics", April 1954, p. 142 to 145; "Funk und Ton", No. 4, 1954, pp. 187 to 201, and No. 11, 1954, pp. 576 to 591.