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Zweistufiger Transistorverstärker mit Verstärkungsregelung Die Erfindung
bezieht sich auf einen zweistufigen transformatorgekoppelten Transistorverstärker
mit Emitterschaltung der ersten und Basisschaltung der zweiten Stufe sowie mit einer
veränderlichen Impedanz in der Emitterzuleitung der ersten Stufe zur Einstellung
des Frequenzganges.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstärkeranordnung
dieser Art derart auszubilden, daß getrennte Einstellungen hinsichtlich der Verstärkung
und des Frequenzganges möglich sind. Solche Verstärker werden in der Fernmeldetechnik
vielfach gebraucht. Die erste Verstärkerstufe kann mit Impedanzen zur Kompensation
der Frequenzkennlinie z. B. eines an den Verstärker angeschlossenen Kabels und die
zweite Stufe mit einem Widerstand zur Einstellung der Gesamtverstärkung versehen
sein.
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Die Erfindung besteht darin, daß mittels eines Widerstandes vor dem
Emitter der zweiten Stufe die Verstärkung geregelt wird und daß ein Gegenkopplungswiderstand
zwischen der Sekundärwicklung des Transformators und dem Emitter der ersten Stufe
derart hoch gegenüber dem Eingangswiderstand der zweiten Stufe bemessen ist, daß
die Frequenzkennlinie des Verstärkers durch die Verstärkungsregelung nicht beeinflußt
wird.
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Die Erfindung wird an Hand der Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 und
2 der Zeichnung näher erläutert.
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Der Verstärker nach Fig. 1 enthält einen ersten Transistor 1 und einen
zweiten Transistor 2. Der Transistor 1 ist in Emitterschaltung und der Transistor
2 vorzugsweise in Basisschaltung betrieben. Die beiden Transistoren sind über einen
herabtransformierenden Transformator 3 gekoppelt, der den hohen Ausgangswiderstand
des ersten Transistors an den niedrigen Eingangswiderstand des zweiten Transistors
anpaßt. Die Sekundärwicklung des Transformators ist einerseits über einen Regelwiderstand
4 mit der Eingangselektrode des Transistors 2 und andererseits übet einen Widerstand
5 mit dem Emitter des Transistors 1 verbunden, indessen Zuleitung ein veränderlicher
Widerstand 6 geschaltet ist. Der Wicklungssinn des Transformators 3 ist so gewählt,
daß über den Widerstand 5 eine Gegenkopplungsspannung dem Emitter des Transistors
1 zugeführt wird.
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Durch den Widerstand 4 wird die Verstärkung ohne Einfuß auf den Frequenzgang
geändert, indem von der durch die Gegenkopplung stabilisierten Ausgangsamplitude
des Transformators 3 ein regelbarer Strom der Eingangselektrode des Transistors
2 zugeführt wird. Durch die erfindungsgemäße Schaltung und Bemessung der Gegenkopplung
ist nämlich erreicht, daß der ausgangsseitige Widerstand der ersten Transistorstufe
unabhängig vom Wert des Widerstandes 6 und somit auch vom Frequenzgang ist.
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Der Ausgangswiderstand kann sowohl an der Primärseite wie an der Sekundärseite
des Transformators 3 betrachtet werden. Deshalb ist es auch möglich und in der Gegentaktanordnung
nach Fig. 3 veranschaulicht, die Gegenkopplungswiderstände 5' und 5" nicht an der
Sekundärseite, sondern an den gegenphasigen Teil der Primärseite anzuschließen.
Man erhält dann die für die Gegenkopplung richtige Phasenlage, wobei die Werte der
Gegenkopplungswiderstände entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Transformators
3 größer sein können als nach Fig. 1.
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Die Änderung des Widerstandes 6 ruft eine veränderliche Gegenkopplung
des ersten Transistors hervor, wodurch auch dessen Verstärkung geändert wird. Durch
geeignete Bemessung der Schaltung ist aber erreicht, daß der zwischen den Transformatorklemmen
auftretende innere Widerstand dadurch nicht geändert wird. Der zwischen den Sekundärklemmen
des Transformators auftretende Innenwiderstand wird klein, z. B. von derselben Größenordnung
wie der innere Eingangswiderstand des Transistors 2, gewählt. Durch die Anordnung
des Widerstandes 5 zwischen der Sekundärklemme des Transistors 3 und dem Widerstand
6 wird eine unerwünscht große Dämpfung des Transistors 1 durch den Widerstand 5
vermieden. Der Widerstand 4, der vorzugsweise erheblich größer ist als der
Innenwiderstand am Transformator 3 bzw. des Transistors 2, ermöglicht eine Verstärkungsregelung
des Transistors 2 ohne Beeinträchtigung der Gegenkopplungsbedingungen des Transistors
1. Um dies zu erreichen, ist der Widerstand 5 groß in bezug auf den Eingangswiderstand
des Transistors 2 zu wählen.
In einem praktischen Ausführungsbeispiel
waren die Transistoren 1 und 2 vom Typ 0C45, der Transformator 3 hatte ein Übersetzungsverhältnis
von 12: 1, der Widerstand 4 war 100 9, der Widerstand 5 war 2 k9 und der Widerstand
6 war 7,5 ka. Der Transistor 2 war auf einen Eingangswiderstand von 40
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eingestellt.
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Fig. 2 veranschaulicht eine Abwandlung der Anordnung nach Fig. 1,
indem die beiden Verstärkerstufen als Gegentaktstufen 1'-1" bzw. 2'-2" ausgebildet
sind. Die dem Widerstand 5 entsprechenden Widerstände 5' und 5" sind über Trennkondensatoren
11 und 12 mit den beiden Emitterwiderständen 6' und 6" verbunden, welche von einer
Impedanz 13 überbrückt sind, die dadurch eine für Ausgleichszwecke vorgeschriebene
Frequenzkennlinie des Verstärkers 1'-1" hervorruft. Die Frequenzkennlinie wird wiederum
nicht beeinfiußt durch den richtig bemessenen Regelwiderstand 14, der zusammen mit
den Widerständen 15 und 16 dieselbe Funktion wie der Widerstand 4 nach Fig. 1 ausübt.