DE1154833B

DE1154833B - Mehrstufiger Transistorverstaerker

Info

Publication number: DE1154833B
Application number: DET16111A
Authority: DE
Inventors: Edgar G Knop
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1959-01-12
Filing date: 1959-01-12
Publication date: 1963-09-26

Description

Mehrstufiger Transistorverstärker Die Erfindung betrifft einen mehrstufigen Transistorverstärker mit Unterdrückung nichtlinearer Verzerrungen in der Endstufe, indem vom Eingang einer Vorstufe und vom Ausgang der Endstufe abgeleitete gleiche Teile der Signalspannung gegenphasig summiert werden und im Falle einer von Null verschiedenen Differenzspannung damit die Verstärkung der Vorstufe reduziert wird.
Üblicherweise wird bei einem Verstärker zur Unterdrückung nichtlinearer Verzerrungen ein Teil der Ausgangsspannung gleichgerichtet und entweder mit einer festen Gleichspannung (verzögerte Regelung) oder mit dem Nullpotential verglichen. Die resultierende Gleichspannung wird einer geeigneten Stufe des Verstärkers so zugeführt, daß die Erreichung des Schwellwertes, bei dem nichtlineare Verzerrungen auftreten, gehemmt wird, wobei unter Schwellwert derjenige Wert verstanden wird, bei dem die nichtlinearen Verzerrungen einen vorgegebenen Wert erreichen oder überschreiten.
Der Nachteil einer solchen Anordnung besteht darin, daß auch schon vor Erreichen dieses Schwellwertes eine Regelspannung gebildet und somit die Dynamik des Verstärkers bereits begrenzt wird, wenn noch keine nichtlinearen Verzerrungen vorhanden sind.
Bei anderen bekannten Röhrenverstärkern werden zur Unterdrückung nichtlinearer Verzerrungen Teile der Eingangs- und Ausgangsspannung des Verstärkers mit Hilfe von RC-Gliedern und Gleichrichtern gleichgerichtet, die entstehenden Spannungen verglichen und die Differenzspannung einer geeigneten Stufe zugeführt.
Es ist auch bekannt, Teile der Eingangs- und Ausgangsspannung eines Röhrenverstärkers einer H11fS-röhre zuzuführen, die dann ihrerseits bei Ungleichheit der beiden zugeführten Spannungen eine geeignete Stufe derart regelt, daß die Steilheit vermindert wird.
Die bekannten Verstärker zur Unterdrückung nichtlinearer Verzerrungen weisen vor allem den Nachteil eines erheblichen Aufwandes an elektrischen Elementen auf.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei einem mehrstufigen Transistorverstärker, bei dem vom Eingang einer Vorstufe und vom Ausgang der Endstufe abgeleitete gleiche Teile der Signalspannung gegenphasig summiert werden, beide Spannungs-(bzw. Strom-)Komponenten demselben Widerstand zugeführt sind und daß der Spannungsabfall an diesem Widerstand nach Gleichrichtung die Steilheit der Vorstufe ,reduziert.
Das Wesen der Erfindung besteht also darin, daß sowohl vom Eingang als auch vom Ausgang der Schaltungsanordnung einem Summierglied Teilspannungen zugeführt und im Summierglied gegenphasig summiert werden. Die Amplituden der sowohl vom Eingang als auch vom Ausgang dem Summierglied zugeführten Spannungen müssen so bemessen stein, daß ;diese innerhalb des linearen Bereiches der Schaltungsanordnung amplitudengleich sind. Diese Forderung bezweckt, daß im linearen Bereich die im Summierglied summierte Summenspannung gleich Null ist, daß jedoch bei Auftreten nichtlinearere Verzerrungen die Summenspannung sich von Null unterscheidet und die Höhe der auftretenden Summenspannung ein Maß für den Grad der nichtlinearen Verzerrungen ist.
Die. resultierende Summenspannung kann zur Reduzierung der Verzerrungen dem Transistorverstärker direkt zugeführt werden, wobei eine Verstärkung nicht erforderlich ist.
Die Erfindung soll an einem Beispiel näher erläutert werden. Die Fig.1 zeigt einen Transistor-NF-Verstärker, bestehend aus einem Vorverstärker 1, einer Treiberstufe 2 und einer Gegentaktendstufe 3. Die zu verstärkende Spannung wird über die Eingangsbuchsen 4, das Potentiometer 5 und den Kondensator 6 der Basis 7 des Transistors 8 zugeführt. Die Primärwicklung des Übertragers 9 ist der Arbeitswiderstand des Transistors B. Die Sekundärwicklung 10 liefert die Steuerspannung für den Transistor 11. Eine weitere Sekundärwicklung 12 am Verstärker 9 liefert die Veirgleichsspannung für das Summierglied 13. Der Transistor 11 verstärkt die ihm von der Wicklung 10 zugeführte Steuerleistung und steuert über den Übertrager 14 :die Gegentaktstufe 3. Von der Sekundärwicklung 15 des Ausgangsübertragers 16 wird dem Summierglied 13 eine zweite Spannung zugeführt, die nach Betrag und Phase der dem Summierglied 13 von der Wicklung 12 des Übertragers 9 zugeführten Wechselspannung gleich ist, sofern noch keine nichtlinearen Verzerrungen :eingetreten sind. Durch das Summierglied 13, bestehend aus einem ohmschen Widerstand, werden diese beiden Spannungen gegenphasig summiert.
Die bei nichtlinearen Verzerrungen auftretende Summiemspannung wird in einer Spannungsverdoppelungsgleichrichterschaltung 17 gleichgerichtet und dann dem in der Basisschaltung des Transistors 11 liegenden Widerstand 18 zugeführt. Die an dem Widerstand 18 auftretende Regelspannung wirkt der Basisspannung entgegen und reduziert dadurch den Kollektorstrom und die Steilheit des Transistors 11. Durch die reduzierte Verstärkung der Treiberstufe 2 wird die Aussteuerung der Gegentaktendseufe 3 so weit vermindert, daß die nichtlinearen Verzerrungen kleiner als ein zulässiger Schwellwert werden. Der Schwellwert hängt von der Dimensionierung der Schaltung und der Regelsteilheit ab und kann beliebig klein gewählt worden.
An Hand der Fig. 2 und 3 soll noch. gezeigt werden, wie die gegenphasige Addition der dem Summierglied zugeführten Spannungen die Regelspannung liefert. Fig. 2 zeigt :den Fall, bei dem noch keine nichtlinearen Verzerrungen auftraten. Da durch entsprechende Bemessung der Sekundärwicklungen der Übertrager die Spannungen 1 und 2 amplitudengleirch sind, liefert deren gegenphasige Addition die Spannung Null (3).
Wird dagegen die Gegentaktendstufe übersteuert, so liefert der Verstärkerausgang eine abgekappte Spannung 2, d. h., die Ausgangsspannung 2 ist der Vergleichsspannung 1 nicht über die ganze Phase proportional, und somit resultiert nach Fig. 3 eine von Null verschiedene Summenspannung 3.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Mehrstufiger Transistorverstärker mit Unterdrückung nichtlinearer Verzerrungen in der Endstufe, indem vom Eingang einer Vorstufe und vom Ausgang der Endstufe abgeleitete gleiche Teile der Signalspannung gegenphasig summiert werden und im Falle einer von Null verschiedenen Differenzspannung damit die Verstärkung der Vorstufe reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spannungs-(bzw. Strom-)Komponenten demselben Widerstand (13) zugeführt sind und daß der Spannungsabfall an diesem Widerstand nach Gleichrichtung die Steilheit der Vorstufe (2) reduziert.
2. Transistorverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am ohmschen Widerstand auftretende Summenspannung im Basiskreis des Vorstufen-Transistors wirksam ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 676173, 759 775, 844168; schweizerische Patentschriften Nr. 224 797, 281288; USA.-Patentschriften Nr. 2 462 452, 2 486 480.