DE1142415B

DE1142415B - Transistor-Verstaerker mit hohem Eingangswiderstand

Info

Publication number: DE1142415B
Application number: DET20774A
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Fraenz; Juergen Gottschald; Dipl-Ing Juergen Schulz
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-09-16
Filing date: 1961-09-16
Publication date: 1963-01-17

Description

Transistor-Verstärker mit hohem Eingangswiderstand Die Erfindung betrifft einen Transistor-Verstärker mit hohem Eingangswiderstand, der für Meßzwecke Verwendung finden soll. Bekanntlich ist es bei der Spannungsmessung vielfach erforderlich, jegliche Belastung des Schaltelementes, an dem die Spannung abgegriffen werden soll, mit Strom zu vermeiden. Nach einem bekannten Vorschlag arbeitet man dabei mit einem Transistor, auf dessen Basis die zu messende Spannung gegeben wird. Zur Erzielung eines konstanten Basisstromes ist vorgeschlagen worden, in der Emitterstrecke des Meßtransistors einen weiteren Transistor vorzusehen, der für einen angenähert konstanten Emitterstrom und damit ebenso auch für einen angenähert konstanten Basisstrom für den ersten Transistor sorgt. Auch diese bekannte Anordnung arbeitet aber für viele Fälle noch immer nicht hinreichend belastungsfrei für das Meßobjekt, da dieses immer noch den Basisstrom für den Meßtransistor aufzubringen hat. Soll die Meßspannung beispielsweise an einem Kondensator abgegriffen werden, so ist auch diese an sich geringe Belastung unter Umständen unzulässig. Als Abhilfe hat man bisher eine größere Anzahl der oben beschriebenen Meßanordnungen hintereinander angeordnet, so daß sich der vom Meßobjekt aufzubringende Basisstrom für den ersten Meßtransistor jeweils im Verhältnis der Verstärkung der einzelnen Stufen verringert. Dieses Verfahren ist jedoch mit einem ganz erheblichen Aufwand verbunden, wenn die Belastung des Meßobjektes hinreichend gering werden soll, denn es bedarf dann einer großen Anzahl von vorgeschalteten Stufen, die jeweils mindestens einen Emitterfolger enthalten müssen.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zu entwickeln, die das angestrebte Ziel auf wesentlich einfacherem Weg erreicht und mit geringen Mitteln eine praktisch belastungslose Spannungsmessung gestattet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen weiteren Transistor gelöst, dessen Emitter-Kollektor-Strecke zwischen der Basis des ersten Transistors und der Speisespannung angeordnet ist und der einen konstanten Basisstrom für den Transistor liefert.
Auf diese Weise gelingt es also, jegliche Strombelastung von dem eigentlichen Meßobjekt fernzuhalten und eine belastungslose Spannungsmessung zu erreichen.
Aus Gründen der Gleichspannungsstabilität hat es sich darüber hinaus in weiterer Ausbildung der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, in an sich bekannte: Weise zwischen der Emitterstrecke des ersten Meßtransistors und der Basisstrecke des zusätzlichen Transistors eine Gleichspannungsgegenkopplung vorzusehen, die in beliebiger Weise aufgebaut sein kann.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel für eine Anordnung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die Meßspannung wird der Anordnung an den Klemmen 1 und 2 zugeführt, wobei die Klemme 2 mit der Basis des Transistors Trl, der als Meßtransistor dient, verbunden ist. Im Emitterzweig des Transistors Trl liegt der weitere Transistor Tr, mit dem Emitterwiderstand R3. Die Basisspannung für den Transistor Trz liefert ein Spannungsteiler aus den ohmschen Widerständen R1 und R,. Die Ausgangsspannung, die als Maß für die abgegriffene Spannung anzusehen ist, liegt zwischen den Klemmen 3 und 4, wobei die Klemme 3 mit der Eingangsklemme 1 und die Klemme 4 mit dem Kollektor des Transistors Tr, verbunden ist. Parallel zu der Meßspannung liegt erfindungsgemäß in der Basisstrecke des Meßtransistors Trl ein zusätzlicher Transistor Tr, mit dem Basisteiler R4 und RS und dem Emitterwiderstand R s, der mit einer äußeren Spannungsquelle - Ub den Basisstrom für den Transistor Trl liefert. Zwischen den Punkten 5 und 6, die mit dem Emitter des Meßtransistors Trl bzw. mit der Basis des Transistors Tr3 verbunden sind, ist zur Erhöhung der Gleichspannungsstabilität der Anordnung eine Gleichspannungsgegenkopplung vorgesehen, deren Aufbau beliebig sein kann und daher der übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist. Die erfindungsgemäße Anordnung stellt also eine Meßvorrichtung für Spannungen dar, die sich durch einen hohen Eingangswiderstand und einen sehr geringen Ausgangswiderstand auszeichnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Transistor-Verstärker mit hohem Eingangswiderstand für Meßzwecke mit einem Transistor, an dessen Basis die zu messende Spannung und in dessen Emitterstrecke ein zweiter Transistor liegt, der die Schwankungen im Emitterstrom und damit auch im Basisstrom des ersten Transistors begrenzt, gekennzeichnet durch einen weiteren Transistor (Trs), dessen Emitter-Kollektor-Strecke zwischen der Basis des ersten Transistors (Tr,) und der Speisespannung (- U,,) angeordnet ist und der einen konstanten Basisstrom für den Transistor (Trl) liefert.
2. Anordnung nach Anspruch]. gekennzeichnet durch eine Gleichspannungsgegenkopplung zwischen der Emitterstrecke des ersten Transistors (Trt) und der Basisstrecke des zusätzlichen Transistors (Tr.,). In Betracht gezogene Druckschriften: Zeitschrift »radio und fernsehen«, 1959, H. 22 S. 708; Zeitschrift »Elektronische Rundschau:-, 1957. Nr. 1, S. 30.