DE1110688B

DE1110688B - Transistorverstaerker mit Massnahmen, um die UEbersteuerung der Endstufe zu vermeiden

Info

Publication number: DE1110688B
Application number: DEN17050A
Authority: DE
Inventors: Heine Andries Rodrigue Miranda
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1958-08-08
Filing date: 1959-08-04
Publication date: 1961-07-13

Description

Transistorverstärker mit Maßnahmen, um die Übersteuerung der Endstufe zu vermeiden Bei einer Transistorverstärkerstufe besteht die Gefahr, daß die über der Kollektor-Ausgangsimpedanz erzeugte Spannung so groß wird, daß die Kollektor-Basis-Strecke in Flußrichtung vorgespannt wird. Dies bringt eine beträchtliche Signalverzerrung mit sich.
Die Erfindung bezieht sich daher auf Maßnahmen, um die Übersteuerung der Endstufe eines Transistorverstärkers selbsttätig zu vermeiden. Dies wird erreicht, wenn gemäß der Erfindung der Kollektor der Endstufe über die Emitter-Basis-Strecke eines Hilfstransistors galvanisch mit ihrer Basis verbunden und der Hilfstransistor derart bemessen ist, daß er leitend wird, sobald die Kollektor-Basis-Spannung der Endstufe einen gewissen Wert unterschreitet, und der Kollektorstrom des Hilfstransistors selbsttätig den Signalpegel im der Endstufe vorangehenden Schaltungsteil herabsetzt.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß infolge der Gleichstromverbindung der Hilfstransistor normalerweise gesperrt ist, jedoch geöffnet wird, sobald die Kollektorspannung des Transistors der Endstufe gegenüber ihrer Basisspannung einen bestimmten Wert unterschreitet.
Die Erfindung wird näher erläutert an Hand der Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele gestellt sind.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig.1 werden Signalschwingungen einer Quelle 1 nach Vorverstärkung in einem Transistor 2 einem Endtransistor 3 zugeführt, so daß über der Kollektor-Belastungsimpedanz 10, z. B. einem Lautsprecher, ein verstärktes Ausgangssignal erzeugt wird. Der an der Belastung 10 auftretende Gleichspannungsabfall entspricht vorzugsweise etwa der halben Speisespannung, so daß der Transistor 3 mit günstigster Energieabgabe betrieben wird. Die Transistoren 2 und 3 werden im allgemeinen in Emitterschaltung betrieben, die eine günstige Leistungsverstärkung ermöglicht.
Wenn nun die Signalschwingungen an der Basis des Transistors 3 ziemlich groß sind, kann die über der Belastung 10 auftretende Signalspannung so groß werden, daß seine Kollektor-Basis-Strecke zeitweise in Flußrichtung vorgespannt wird. Dies führt beträchtliche Verzerrungen herbei. Um diese zu vermeiden, ist nach der Erfindung ein Hilfstransistor 4 vorgesehen, dessen Emitter-Basis-Strecke parallel zur Kollektor-Basis-Strecke des Transistors 3 liegt. Sobald die Kollektorspannung des Transistors 3 den zu seiner günstigen Verstärkungswirkung erforderlichen Pegel unterschreitet, wird der Transistor 4 leitend und liefert über eine Ausgangsimpedanz 5 eine Regelgröße, welche die Verstärkung des Vortransistors 2 zurückregelt. Die Impedanz 5 besteht z. B. aus einem Widerstand 6, der für die Signalfrequenzen durch einen Kondensator 7 entkoppelt ist. Sie bildet außerdem einen Teil des Basisspannungsteilers des Transistors 2. Sobald der Transistor 4 einen Regelstrom liefert, sinkt infolgedessen der Basisvorstrom des Transistors 2 ab, was bekanntlich eine Verringerung seiner Verstärkung bewirkt.
Um nötigenfalls die Regelwirkung früher einzuleiten, kann ein Widerstand 8 im Basiskreis des Transistors 3 liegen. Auch ist es möglich, die Spannung über der Impedanz 5 dem Kollektor des Transistors 2 zuzuführen und diesen derart einzustellen, daß seine Verstärkung bei abnehmender Kollektorspannung absinkt.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist von dem nach Fig.l insofern verschieden, daß ein Hilfstransistor 4' von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp zur Verwendung kommt. Die Emitter- und Basiselektroden des Transistors 4' sind deshalb, zum Unterschied von Fig. 1, an die Basis- bzw. Kollektorelektrode des Transistors 3 angeschlossen. Auch die Regelgröße wird nun dem Transistor 2 auf andere Weise zugeführt, und zwar mittels einer Impedanz 5', die dem Emitterkreis des Transistors 2 und dem Köllektorkreis des Transistors 4' gemeinsam ist. Durch die Regelwirkung tritt auf diese Weise an der Impedanz 5' eine Vorspannung auf, die den Emittervorstrom des Transistors 2 herabmindert und infolgedessen seine Signalverstärkung verringert. Um eine Übersteuerung des Hilfstransistors 4' zu verhüten, soll der über der Impedanz 5' bewirkte Spannungsfall kleiner bleiben als der über der Impedanz 9 im Emitterkreis des Transistors 3 auftretende.
Selbstverständlich kann die Impedanz 5 auch als reiner Widerstand ausgebildet werden; in diesem Fall entsteht bei Übersteuerung des Transistors3 nur eine Signalgegenkopplung.
Weiter läßt sich durch Umpolung der Zufuhr der Regelgröße zum Transistor 2, z. B. dadurch, daß die an der Impedanz 5' in Fig. 2 erzeugte Regelspannung seiner Basis statt seinem Emitter zugeführt wird, erreichen, daß der Transistor 3 gerade in verstärktem Maße ausgesteuert wird. Dies wäre für Begrenzer erwünscht, ist jedoch kein Merkmal der Erfindung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Transistorverstärker mit Maßnahmen, um die Übersteuerung der Endstufe selbsttätig zu vermeiden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor der Endstufe (3) über die Emitter-Basis-Strecke eines Hilfstransistors (4) galvanisch mit ihrerBasis verbunden und derHilfstransistor derart bemessen ist, daß er leitend wird, sobald die Kollektor-Basis-Spannung der Endstufe einen gewissen Wert unterschreitet, und sein Kollektorstrom selbsttätig den Signalpegel im vorangehenden@Schaltungsteil herabsetzt.
2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstufe (3) in Emitterschaltung arbeitet.
3. Verstärker nachAnspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfstransistor vom selben Leitfähigkeitstyp wie der Transistor der Endstufe ist und daß seine Kollektorimpedanz einen Teil des Basisspannungsteilers eines Vortransistors (2) bildet (Fig. 1).
4. Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfstransistor vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp wie der Transistor der Endstufe ist und daß seine Kollektorimpedanz den Emitterwiderstand eines Vortransistors bildet (Fig. 2).
5. Verstärker nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Basis der Endstufe ein Widerstand (8) eingeschaltet ist.
6. Abwandlung des Verstärkers nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektorwiderstand (6) des Hilfstransistors (4) kapazitiv nicht überbrückt ist, so daß keine Gleichspannungsregelung erfolgt, sondern eine Signalgegenkopplung auftritt.