DE1148598B

DE1148598B - Amplifier arrangement with transistors

Info

Publication number: DE1148598B
Application number: DET18755A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Manfred Swars
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1960-07-26
Filing date: 1960-07-26
Publication date: 1963-05-16

Description

Verstärkeranordnung mit Transistoren Die Erfindung betrifft eine Verstärkeranordnung mit Transistoren, die zumindest zwei galvanisch gekoppelte Stufen aufweist, von denen die erste zwischen Basis und Emitter gesteuert wird und die zweite in Kollektorschaltung arbeitet, und bei der der Emitter der zweiten über einen Widerstand mit der Basis der ersten Stufe und deren Eingang über zwei Widerstände mit einer wittengeerdeten Signalquelle verbunden ist. Eine solche Verstärkeranordnung kann z. B. als Leseverstärker für magnetische Aufzeichnungen verwendet werden.Amplifier arrangement with transistors The invention relates to an amplifier arrangement with transistors, which has at least two galvanically coupled stages, of the first of which is controlled between base and emitter and the second in collector circuit works, and where the emitter of the second has a resistor to the base the first stage and its input via two resistors with a witten earthed Signal source is connected. Such an amplifier arrangement can, for. B. as a sense amplifier used for magnetic recordings.

Zweck der Erfindung ist es, die Wirkung von Störspannungen in der Verstärkeranordnung möglichst vollständig zu unterdrücken. Wenn im Verstärkereingang beispielsweise potentialgesteuerte Dioden liegen, mit deren Hilfe der Verstärker elektronisch ein- oder abgeschaltet werden soll, so können über deren Spannungszuführungen induzierte Störspannungen auf den Verstärker gelangen. Des weiteren können Störspannungen durch Welligkeit der Betriebsspannung des Verstärkers entstehen.The purpose of the invention is to reduce the effect of interference voltages in the To suppress the amplifier arrangement as completely as possible. If in the amplifier input for example potential-controlled diodes, with the help of which the amplifier is to be switched on or off electronically, then via their power supplies induced interference voltages reach the amplifier. Furthermore, interference voltages caused by ripples in the amplifier's operating voltage.

Zur Unterdrückung von Störspannungen der erstgenannten Art wird von dem an sich bekannten Prinzip einer Erdsymmetrierung des Eingangs Gebrauch gemacht. Um eine solche bei einer Verstärkeranordnung der genannten Art zu erreichen, sieht die Erfindung vor, daß für die Störspannungen eine Brücke gebildet ist, an deren einer Diagonale die Störspannung liegt, während in der anderen Diagonale die Emitter-Basis-Strecke des Eingangstransistors liegt, und deren Zweige gebildet sind aus den Widerständen in der Basiszuleitung, dem Widerstand in der Emitterzuleitung, dem Koppelwiderstand zwischen beiden Transistoren in Reihe mit dem aus der Parallelschaltung des Ausgangswiderstandes der Kollektorstufe mit dem Eingangswiderstand der nachfolgenden Verstärkerstufe gebildeten Widerstand und einem zusätzlichen Widerstand zwischen Emitter und Erde, mittels dessen die Brücke abgleichbar ist. Bei richtigem Brückenabgleich verschwindet dann für Störspannungen die Eingangsspannung zwischen Basis und Emitter des ersten Transistors. Es wird eine hohe Symmetrierdämpfung erzielt, die die Störspannungen unwirksam macht.In order to suppress interference voltages of the first-mentioned type, made use of the well-known principle of balancing the input to earth. In order to achieve such in an amplifier arrangement of the type mentioned, see the invention provides that a bridge is formed for the interference voltages to which the interference voltage lies on one diagonal, while the emitter-base path is on the other diagonal of the input transistor, and the branches of which are formed from the resistors in the base lead, the resistor in the emitter lead, the coupling resistor between the two transistors in series with the one from the parallel connection of the output resistor the collector stage with the input resistance of the subsequent amplifier stage formed resistance and an additional resistance between emitter and earth, by means of which the bridge can be adjusted. With a correct bridge adjustment disappears then for interference voltages the input voltage between the base and emitter of the first Transistor. A high level of symmetry attenuation is achieved, which reduces the interference voltages makes ineffective.

Um unter Vermeidung besonderer Siebmittel für die Glättung der Speisespannung die durch Welligkeit der Speisespannung entstehenden Störspannungen zu unterdrücken, ist weiterhin vorzugsweise vorgesehen, daß ein Teil der Speisespannung über einen Widerstand auf die Basis des Eingangstransistors derart wirkt, daß auch eine Brummkompensation herbeigeführt wird, und zwar in einer die Eigenschaften des Transistorverstärkers in Basisschaltung benutzenden Analogie zu der bei Röhren in Kathoden.-Basis-Schaltung bekannten Brummkompensation durch Aufprägung einer zu dem störenden Wechselstromanteil gegenphasigen Wechselspannung auf das Gitter.In order to avoid special sieve means for smoothing the supply voltage to suppress the interference voltages caused by the ripple of the supply voltage, is also preferably provided that part of the supply voltage via a Resistance on the base of the input transistor acts in such a way that also a hum compensation is brought about, namely in one of the properties of the transistor amplifier in basic circuit using analogy to that for tubes in cathode-basic circuit known hum compensation by impressing an interfering alternating current component antiphase alternating voltage on the grid.

Die Erfindung sei im folgenden an Hand der Figuren beschrieben.The invention is described below with reference to the figures.

Fig. 1 zeigt einen Gesamtplan der Verstärkeranordnung; Fig. 2 erläutert die Symmetrierung des Einganges. Die Verstärkeranordnung ist insgesamt mit vier Transistoren T1, T2, T3, T4 bestückt. Jeweils ein emittergesteuerter Transistor T1, T3 ist mit einem zweiten Transistor T2, T4 als Emitter-Folger zusammengeschaltet. Dadurch ist es möglich, mit nur einem Koppelkondensator C auszukommen. Die Speisespannung von beispielsweise -30 V wird über U zugeführt. Die Widerstände R1 bis R4, R7 bis R12 dienen zur Erzeugung der benötigten Vorspannungen. Die Einspeisung des Verstärkers erfolgt durch die Induktivität L des Magnetkopfes. Der Schalter S ermöglicht eine Umschaltung des Magnetkopfes auf den Schreibverstärker V.Fig. 1 shows an overall plan of the amplifier arrangement; Fig. 2 explains the balancing of the input. The amplifier arrangement is equipped with a total of four transistors T1, T2, T3, T4 . In each case one emitter-controlled transistor T1, T3 is connected together with a second transistor T2, T4 as an emitter follower. This makes it possible to get by with only one coupling capacitor C. The supply voltage of -30 V, for example, is supplied via U. The resistors R1 to R4, R7 to R12 are used to generate the required bias voltages. The amplifier is fed through the inductance L of the magnetic head. The switch S enables the magnetic head to be switched to the write amplifier V.

Beim Umschalten des Schalters S auf den Schreibverstärker V gelangen die Dioden Dl und D, in Sperrichtung. Die Diode D3 hält beim Umschalten das Emitterpotential des Transistors T1 fest und sorgt dafür, daß sich das am Koppelkondensator C liegende Gleichspannungspotential nicht ändert. Beim Umschalten auf den Schreibverstärker V kommt der Transistor T1 in den leitenden Sättigungszustand. Wäre die Diode D3 nicht vorhanden, so würde das Emitterpotential des Transistors T" einen positiveren Wert annehmen, als dem normalen Verstärkerbetrieb entspricht. Dadurch würde sich auch das Gleichspannungspotential am Koppelkondensator C ändern. Beim Wiedereinschalten des Verstärkers über den Schalter S müßte der Koppelkondensator C auf seinen Betriebswert umgeladen werden. Um dies zu vermeiden, ist die Diode D3 mit Hilfe des Spannungsteilers Rg, R$ an ein festes negatives Potential gelegt. Dieses Potential ist so bemessen, daß beim Umschalten des Schalters S sich das Gleichspannungspotential am Koppelkondensator C nicht ändert. Aus Ersparnisgründen wird das Festpotential für die Diode D3 dem Spannungsteiler R8, R9, welcher auch das Basispotential des Transistors T3 festlegt, entnommen. Durch die Diode D3 wird eine sonst auftretende, besonders beim Umschalten von Schreiben auf Lesen störende unerwünschte Einschwingzeitkonstante des Verstärkers infolge Umladung des Koppelkondensators C vermieden, und der Verstärker ist unmittelbar nach der Umschaltung empfangsbereit.When the switch S is switched to the write amplifier V , the diodes Dl and D get in the reverse direction. The diode D3 holds the emitter potential of the transistor T1 when switching and ensures that the DC voltage potential on the coupling capacitor C does not change. When switching over to the write amplifier V, the transistor T1 enters the conductive saturation state. If the diode D3 were not present, the emitter potential of the transistor T "would assume a more positive value than corresponds to normal amplifier operation. This would also change the DC voltage potential at the coupling capacitor C. When the amplifier is switched on again via the switch S, the coupling capacitor C would have to open To avoid this, the diode D3 is connected to a fixed negative potential with the aid of the voltage divider Rg, R $. For reasons of economy, the fixed potential for the diode D3 is taken from the voltage divider R8, R9, which also determines the base potential of the transistor T3. The diode D3 eliminates an undesired settling time constant of the amplifier that otherwise occurs and is particularly disturbing when switching from writing to reading Coupling capacitor C avoided and the amplifier is ready to receive immediately after switching.

Um die Brummspannung unschädlich zu machen, wird die Speisespannung über den Widerstand R6 an der Basis des Transistors T1 eingespeist. Die gleichphasig mit den Emitterpotentialen liegenden Störanteile werden durch die um 180° phasendrehende Basiseinkopplung gerade kompensiert. Dadurch ergibt sich eine brummarme Ausgangsspannung. Denn bei den niedrigen Frequezen, für die die Verstärkeranordnung vorgesehen ist, findet in den einzelnen Verstärkerstufen keine frequenzabhängige Phasendrehung statt. Die Schaltung ermöglicht es, eine Brutumspannung von 5 % praktisch vollständig zu unterdrücken.To make the ripple voltage harmless, the supply voltage fed through resistor R6 to the base of transistor T1. The in phase with the emitter potentials are interfering components due to the 180 ° phase-shifting Base coupling just compensated. This results in a low-hum output voltage. Because at the low frequencies for which the amplifier arrangement is intended, there is no frequency-dependent phase shift in the individual amplifier stages. The circuit enables a gross voltage of 5% to be practically completely closed suppress.

Fig. 2 zeigt die Eingangsstufe der Verstärkeranordnung. Über die Schleife des Kontaktes S können Störspannungen U1 induziert werden. Diese Störspannungen werden in eine Brückenschaltung eingespeist, in deren Brückenzweig die Emitter-Basis-Strecke des Eingangstransistors Ti liegt. Die einzelnen Brückenzweige bestehen aus den Widerständen R, +R22 R3 ; R4, R5. Der Widerstand R3' wird dabei gebildet aus der Serienschaltung von R3 und der Parallelschaltung des Ausgangswiderstandes der Kollektorstufe (T2) mit dem Eingangswiderstand der nachfolgenden Verstärkerstufe. Der Widerstand RS ist so bemessen, daß die Abgleichbedingung für die Brücke (R1+R2)/R3` =R41R5 erfüllt ist. Bei niedrigen Frequenzen findet keine Phasendrehung in den Brückenzweigen statt. Daher verschwindet die Eingangsspannung des Verstärkers für Störspannungen U1. Die Induktivität L kann bei dieser Betrachtung vernachlässigt werden, da sie in der Mitte angezapft ist. Man erreicht durch diese erfindungsgemäße Maßnahme, daß die Stör-Ausgangswechselspannung U2 der ersten Verstärkerstufe vernachlässigbar klein ist. Der Widerstand RB kann für die Brückenbetrachtung vernachlässigt werden, da derselbe wesentlich größer als R, + R2 ist.Fig. 2 shows the input stage of the amplifier arrangement. About the loop of the contact S, interference voltages U1 can be induced. These interference voltages are fed into a bridge circuit, in whose bridge branch the emitter-base path of the input transistor Ti is located. The individual branches of the bridge consist of the resistors R, + R22 R3; R4, R5. The resistor R3 'is formed from the series circuit of R3 and the parallel connection of the output resistance of the collector stage (T2) with the input resistance of the subsequent amplifier stage. The resistance RS is dimensioned so that the balance condition for the bridge (R1 + R2) / R3` = R41R5 is fulfilled is. At low frequencies, there is no phase shift in the bridge branches. The input voltage of the amplifier for interference voltages U1 therefore disappears. the Inductance L can be neglected in this consideration, since it is in the Center is tapped. It is achieved by this measure according to the invention that the Interference output alternating voltage U2 of the first amplifier stage is negligibly small is. The resistance RB can be neglected when considering the bridge, since the same is much larger than R, + R2.

Die vorliegenden Maßnahmen können auch bei Transistorschaltungen angewandt werden, bei denen die einzelnen Verstärkerstufen in anderer, aus der Transistortechnik bekannter Weise miteinander gekoppelt sind. Es ist lediglich die Bedingung zu erfüllen, daß die Einkopplung der Brummspannung mit einer Phasenverschiebung von 180° gegenüber der Eingangsspannung erfolgt.The present measures can also be applied to transistor circuits in which the individual amplifier stages in another, from transistor technology are coupled to one another in a known manner. There is only one condition to be fulfilled that the coupling of the ripple voltage with a phase shift of 180 ° opposite the input voltage.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Amplifier arrangement with transistors with at least two galvanically coupled stages, the first of which is between the base and emitter is controlled and the second works in collector circuit, in which the emitter the second via a resistor to the base of the first stage and its input is connected to the weather-earthed signal source via two resistors, with suppression of interference voltages, which in particular are used to switch the amplifier on and off used potential-controlled diodes or the like and their voltage supply are included can, characterized in that a bridge is formed for the interference voltages is, the other one diagonal is the interference voltage, while in the other diagonal the emitter-base path of the input transistor (T1) is located and its branches are formed are made up of the resistors (R1, R2) in the base lead, the resistor (R4) in the emitter lead, the coupling resistor (R3) between the two transistors (T1, T2) in series with that from the parallel connection of the output resistance of the collector stage (T2) resistance formed with the input resistance of the subsequent amplifier stage and an additional resistor (R5) between emitter and earth, by means of which the bridge can be adjusted.

2. Amplifier arrangement according to claim 1, characterized in that that part of the supply voltage through a resistor (RB) to the base of the input transistor (T1) acts in such a way that an additional hum compensation is brought about. In Considered publications: H. Pitsch, "Textbook of radio reception technology", 1948, p. 712; "Funkschau", 1959, issue 23, p. 555; "Wireless World", 1950, June, Pp. 227 and 228.