DE1119919B

DE1119919B - Transistorverstaerker mit Netzanschluss

Info

Publication number: DE1119919B
Application number: DEN14433A
Authority: DE
Inventors: Willem Ebbinge
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1957-12-07
Filing date: 1957-12-07
Publication date: 1961-12-21
Also published as: CH369794A; US3079566A; FR1208112A; GB896099A

Description

^ Die Erfindung betrifft einen Transistorverstärker

\ ■„ mit Netzanschluß, der die Kaskade einer Anzahl

ι Transistorstufen enthält. Bei derartigen Verstärkern

begegnet man der Schwierigkeit, daß außerordentlich hohe Anforderungen an die Glättung der gleichge-

^k richteten Speisespannung gestellt werden müssen,

ι weil eben die Ausgangsimpedanz verhältnismäßig

niedrig und der dem Speisegerät entnommene Strom verhältnismäßig hoch ist. Die für die Glättung erforderlichen Kondensatoren werden somit ziemlich groß und teuer.

Es ist an sich bekannt, bei einem Röhrenverstärker in Kathoden-Basis-Schaltung, bei dem mehrere Stufen in i?C-Kopplung zusammengeschaltet sind,

die Endstufe aus einer weniger geglätteten Spannung zu speisen, die Vorstufen jedoch aus einer gut ge- V glätteten Spannung. Dabei können die Gittervorspan-

nungen gesondert gesiebt sein. Hierbei läßt sich leicht

eine gewisse Vorsiebung, z. B. mittels einer Drossel, r erzielen, so daß die Brummspannung an dem eine

weniger geglättete Spannung aufweisenden Punkt nicht allzu hoch ist. Man kann daher mit einer solchen Schaltung ausreichend gute Ergebnisse erhalten. In Transistorschaltungen tritt jedoch ein starker Strom auf, und es sind nur kleine Spannungsabfälle in den Siebmitteln zulässig, so daß eine Drossel praktisch vermieden werden muß. Man ist daher bestrebt, die einen starken Strom verbrauchende Endstufe

ohne zusätzliche Siebung direkt aus dem Ladekondensator am Gleichrichter zu speisen, wobei man allerdings mit einer Brummspannung rechnen muß, die leicht 10% der Speise-Gleichspannung betragen kann.

Auch mit einer nur wenig geglätteten Speisespannung kann man einen Transistor-Kaskadenverstärker erhalten, der ein brummfreies verstärktes Signal abgibt, wenn gemäß der Erfindung in an sich bekannter Weise wenigstens der letzte Transistor der Kaskade dadurch in Kollektorschaltung betrieben wird, daß eine Belastungsimpedanz, z. B. ein Lautsprecher, in seinen Emitterkreis eingeschaltet ist und daß sein Kollektor an der gleichgerichteten, aber verhältnismäßig geglätteten Netzspannung angeschlossen ist, und daß seine Basis gleichstrommäßig mit dem Kollektor eines vorhergehenden Transistors der Kaskade verbunden ist, dem über einen Widerstand eine verhältnismäßig gut geglättete gleichgerichtete Netzspannung zugeführt wird, und daß der Kollektorwiderstand des vorhergehenden Transistors derart bemessen ist, daß der Gleichspannungsabfall über der Belastungsimpedanz etwa die Hälfte der wenig geglätteten gleichgerichteten Netzspannung beträgt.

Transistorverstärker mit Netzanschluß

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Willem Ebbinge, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

In der Kollektorschaltung ist der Emitterstrom von der Kollektorspannung weitgehend unabhängig, so daß vom Kollektor auf den Ausgang kein nennenswertes Brummen übertragen wird. Die Einstellung der Emitterspannung des Endtransistors auf die halbe Speisespannung bewirkt eine gute Leistungsanpassung, da die Ausgangsimpedanz für Wechselstrom dann die richtige Größe hat. Außerdem wird durch den großen Gleichstromwiderstand, an dem die Hälfte der Speisespannung abfällt, erreicht, daß am Emitter ein etwa durch die Kollektorspannung hervorgerufenes Brummen gegenüber der brummfreien Spannung an der Basis stark gegengekoppelt wird; die Basisvorspannung wird ja über die Gleichstromkopplung von dem Kollektorwiderstand 10 des Vortransistors einer gut geglätteten Spannung entnommen. Durch die Gleichstrom-Kopplung wird insbesondere erreicht, daß keine Phasenverschiebungen der die Gegenkopplung des Endtransistors bewirkendne Ströme eintritt, so daß die Gegenkopplung auch für die niedrigen Brummfrequenzen einwandfrei arbeitet. Bei einem Verstärker nach der Erfindung kann man also ein billiges Speisegerät verwenden und doch ohne wesentlichen Mehraufwand ein ungestörtes Ausgangssignal erhalten.

Es ist zwar an sich bekannt, die Basis eines in Kollektorschaltung liegenden Endtransistors gleichstrommäßig mit dem Kollektor eines in Emitterschaltung liegenden vorangehenden Transistors zu verbinden. Dabei erfolgt jedoch die Speisung für alle Stufen aus einer gut gesiebten Spannungsquelle. Erst die der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen haben zu der Erkenntnis geführt, daß eine solche

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an sich bekannte Schaltung sich in spezieller Bemessung besonders dazu eignet, die Endstufe eines Transistorverstärkers aus einer nur sehr wenig gesiebten Stromquelle zu speisen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn in der Verbindung zwischen der Basis des letzten Transistors und dem Kollektor des vorhergehenden Transistors ein oder mehrere in Kollektorschaltung betriebene Transistoren aufgenommen sind, dessen (deren) Kollektor(en) mit der wenig geglätteten gleichgerichteten Netzspannung verbunden ist (sind). Bekanntlich ist nicht nur für den Endtransistor selbst, sondern auch für seine Steuerung eine verhältnismäßig hohe Leistung erforderlich, so daß auch der vorangehende Treibertransistor eine nennenswerte Belastung für die Speisequelle darstellt. Nach der erwähnten Weiterbildung der Erfindung wird auch wenigstens ein vorangehender Transistor aus der ungesiebten Spannungsquelle gespeist, so daß eine gute Siebung nur für die einen sehr geringen Strom aufnehmenden, weiter vorangehenden Stufen erforderlich ist; die gesamte Anordnung wird daher sehr billig und arbeitet zuverlässig.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung veranschaulicht eine Anzahl Transistorverstärkerstufen 1, 2, 3, 4 in Kaskadenanordnung. Im Emitterkreis des letzten Transistors 4 ist eine Ausgangsimpedanz, z. B. ein Lautsprecher 5, eingeschaltet. Die Speisung aus dem Wechselstromnetz erfolgt mittels eines Speisegerätes 6, das einen Netzübertrager 7, einen Voliweggleichrichter 8 und einen Glättungskondensator 9 enthält.

Nach der Erfindung wird wenigstens der letzte Transistor 4 in Kollektorschaltung betrieben, wobei sein Kollektor aus der über den Kondensator 9 erzeugten, nur verhältnismäßig wenig geglätteten Speisespannung gespeist wird. Die Basis des Transistors 4 ist über den Transistors gleichstrommäßig mit dem Kollektor des vorhergehenden Transistors 2 verbunden, welcher Kollektor über einen Widerstand 10 mit einem Punkt verhältnismäßig gut geglätteter Speisespannung verbunden ist. Diese Speisespannung wird am einfachsten erhalten durch weitere Glättung der über den Kondensator 9 erzeugten Speisespannung mittels eines Widerstandes 11 und eines Kondensators 12.

Die Schaltung arbeitet folgendermaßen: Die nur verhältnismäßig wenig Speisestrom aufnehmenden Kollektoren der Transistoren 1 und 2 führen infolge der besseren Glättung mittels des Filters 11, 12 eine etwa vernachlässigbare Brummspannung. Die Brummspannung an der Basis des Transistors 3 ist somit ebenfalls nahezu vernachlässigbar. Weil der Transistor 3 und ebenfalls der Transistor 4 in Kollektorschaltung betrieben werden, kann die Brummspannung der über den Kondensator 9 erzeugten Speisespannung nicht zu deren Emitterwiderstände 13 bzw. 5 durchdringen. Auf diese Weise kann der Kondensator 9, obsehon die Transistoren 3 und 4 einen verhältnismäßig großen Speisestrom aufnehmen, verhältnismäßig niedrig gehalten werden.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel waren die Transistoren 1 und 2 des Typs OC 71, der Transistor 3 des Typs OC 72, der Transistor 4 des Typs OC 30. Der Lautsprecher 5 hatte einen Widerstand von 20 Ohm. Die Kondensatoren 9 und 12 betrugen · 500 μΚ Die Werte der Widerstände 10, 11 und bis 17 waren bzw. 6,8 kOhm, 470 Ohm, 3,3kOhm, 4,7kOhm, lOkOhm, 5,6kOhm und 3,3 kOhm, und der Kondensator 18 war von 100 μΡ. Die Bemessung ist derartig, daß über dem Lautsprecher ein Gleichspannungsabfall erzeugt wird, der nur etwas geringer ist als die Hälfte der über den Kondensator 9 erzeugten, wenig geglätteten gleichgerichteten Netzspannung. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Endtransistor 4 auf seine maximale Ausgangsleistung eingestellt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Transistorverstärker mit Netzanschluß, der die Kaskade einer Anzahl Transistorstufen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise wenigstens der letzte Transistor (4) der Kaskade dadurch in Kollektorschaltung betrieben wird, daß eine Belastungsimpedanz, z. B. ein Lautsprecher (5), in seinen Emitterkreis eingeschaltet ist und daß sein Kollektor an der gleichgerichteten, aber verhältnismäßig wenig geglätteten Netzspannung (9) angeschlossen ist, und daß seine Basis gleichstrommäßig mit dem Kollektor eines vorhergehenden Transistors (2) der Kaskade verbunden ist, dem über einen Widerstand (10) eine verhältnismäßig gut geglättete gleichgerichtete Netzspannung (12) zugeführt wird, und daß der Kollektorwiderstand (10) des vorhergehenden Transistors (2) derart bemessen ist, daß der Gleichspannungsabfall über der Belastungsimpedanz (5) etwa die Hälfte der wenig geglätteten gleichgerichteten Netzspannung beträgt.

2. Transistorverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen der Basis des letzten Transistors und dem Kollektor des vorhergehenden Transistors ein oder mehrere in Kollektorschaltung betriebene Transistoren aufgenommen sind, dessen (deren) Kollektor(en) mit der wenig geglätteten gleichgerichteten Netzspannung verbunden ist (sind).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 1127 772,

1127774;
»Lehrbuch der Funkempfangstechnik« von Pitsch,

1948, S. 709;
»Electronics«, Juli 1957, S. 194.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen