DE1173135B

DE1173135B - Verstaerkeranordnung mit Trennung kapazitiver Stoersignale von den Nutzsignalen

Info

Publication number: DE1173135B
Application number: DES82660A
Authority: DE
Inventors: Hermann Freudenberg
Original assignee: Siemag Feinmechanische Werke GmbH
Current assignee: Philips Electrologica GmbH
Priority date: 1962-11-30
Filing date: 1962-11-30
Publication date: 1964-07-02

Description

Verstärkeranordnung mit Trennung kapazitiver Störsignale von den Nutzsignalen Die Erfindung betrifft eine gegengekoppelte Verstärkeranordnung in Emitterschaltung, insbesondere für Anfangsstufenverstärker, mit Trennung der auf den Eingangskreis kapazitiv eingestreuten Störsignale von den Nutzsignalen. Derartige Anordnungen werden überwiegend zur Verstärkung erdsymmetrischer Signale verwendet, wie sie beispielsweise in Mikrophonverstärkern, bei Magnettongeräten und bei Magnettrommelspeichern und Kernspeichern in datenverarbeitenden Maschinen auftreten. Den Eingangskreis des Verstärkers oder die mit diesem verbundenen Eingangsleitungen in bekannter Weise erdsymmetrisch auszulegen hat den besonderen Vorteil, daß hierdurch induktiv eingestreute Störsignale auf einfachste Weise kompensiert werden können.
Andere bekannte Anordnungen, durch die eine Verstärkung der Störsignale vermieden werden kann, beruhen auf einer vorhergehenden Trennung der Störsignale von den Nutzsignalen. So ist eine Anordnung bekanntgeworden, bei der die in einem Kernspeicher durch Remanenzänderungen entstehenden Störimpulse mit Hilfe von Torschaltungen von den Nutz- oder Lesesignalen getrennt werden, indem das Tor zeitlich gegenüber dem Lesesignal verschoben ist. Eine solche Schaltung beruht auf der Tatsache, daß der Energieinhalt beider Signale verschieden -ist. Es ist weiterhin bei einer Anordnung, bei der der Eingangskreis transformatorisch mit der Verstärkerstufe gekoppelt ist, bekannt, den Übertrager als Schwingkreis auszubilden, dessen Periodenzeit größer ist als die Dauer des Nutzsignals.
Diese bekannten Lösungen sind jedoch aufwendig und vermögen zwar Störsignale, die induktiv auf den Eingangskreis des Verstärkers gelangen, zu kompensieren. Die Kompensation kann allerdings dabei niemals vollständig sein, weil neben einer induktiven auch eine kapazitive Einstreuung von Störsignalen auf den Eingangskreis des Verstärkers möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Verstärkeranordnung mit erdsymmetrischem Eingang auch zur Trennung der eingestreuten kapazitiven Störsignale von den Nutzsignalen zu verwenden. Dies wird dadurch erreicht, daß der Eingangskreis erdsymmetrisch ausgelegt und einerseits in an sich bekannter Weise mit der Basis des Transistors und andererseits mit dem emitterseitigen Anschluß des im Emitterkreis angeordneten Arbeitswiderstandes verbunden ist und daß der andere Anschluß des Arbeitswiderstandes geerdet ist. Dabei wirkt der Arbeitswiderstand gegenüber dem kapazitiven Störsignal als Gegenkoppelungswiderstand, so da.ß das Nutzsignal voll verstärkt, das Störsignal dagegen gedämpft wird. Ist dagegen die Verstärkeranordnung bereits mit einer Gegenkoppelung versehen, so wirkt der Arbeitswiderstand als zusätzlicher Gegenkoppelungswiderstand. Das Störsignal wird dadurch wesentlich stärker als das Nutzsignal gedämpft. Dabei wird von der an sich bekannten Tatsache ausgegangen, daß hierbei die Spannungsverstärkung > 1 ist. Am parallel zum Arbeitswiderstand liegenden Ausgang des Verstärkers erscheinen damit Nutz- und Störsignal mit verschieden großen Amplituden, selbst wenn vorher das Störsignal gleich stark dem Nutzsignal gewesen ist. Damit ist ohne weiteres eine Trennung bzw. Aussiebung der Störsignale möglich.
Die Trennung induktiv eingestreuter Störsignale von den Nutzsignalen wird durch die erfindungsgemäße Anordnung nicht erreicht. Sie ist nicht Gegenstand dieser Erfindung und kann in bekannter Weise, z. B. bei transformatorischer Übertragung auf den Eingangskreis des Verstärkers durch primärseitige symmetrische Erdung des Übertragers oder auf andere an sich bekannte Weise zusätzlich bewirkt werden.
Die Erfindung ist darüber hinaus ohne weiteres auch bei Röhrenverstärkern dieser Art anwendbar. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, da.ß der an sich bekannte Aufbau derartiger Verstärker für verschiedene Anwendungszwecke nicht geändert werden muß. So können z. B. bekannte Anordnungen zur Nullpunkt- oder Arbeitspunktstabilisierung oder zur Verbesserung der Gegenkopplungseigenschaften ohne weiteres verwendet werden.
Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Als Ausführungsbeispiel ist ein Anfangsstufenverstärker vorgesehen, der über einen Übertrager ü mit der Leitung L verbunden ist. Der Übertrager Ü ist primärseitig erdsymmetrisch ausgelegt, so daß Störsignale, die auf beide Leitungen L induktiv eingestreut werden, im Gegensatz zu den von dem Sender S ausgehenden Nutzsignalen nicht auf die Primärseite des Übertragers C gelangen. Der mit der Basis des Transistors T verbundene Widerstand RB bestimmt den Arbeitspunkt des Transistors T. Der im Basiskreis des Transistors T angeordnete Kondensator C verhindert den Ohmschen Kurzschluß zwischen Emitter und Basis des Transistors T über die Sekundärwicklung W 2 des Übertragers Ü. Der Ausgang A des Verstärkers ist der Emitter-Kollektor-Streeke parallel geschaltet. An ihm kann in bekannter, nicht dargestellter Weise ein Verbraucher oder weitere Verstärkerstufen angeschaltet sein. Der Gegenkopplungswiderstand RG ist dem Emitterkreis E des Transistors T zugeordnet.
Die bis hierher beschriebene Schaltung ist an sich bekannt. Der Arbeitswiderstand RA ist dabei jedoch im Kollektorkreis K angeordnet. Eine derartige Anordnung ist verhältnismäßig einfach in ihrem Aufbau und verhindert die Verstärkung von Störsignalen, die induktiv auf die Leitungen L eingestreut werden.
Die Kompensation von Störsignalen kann jedoch nicht vollständig sein, weil neben der induktiven Kopplung über die Wicklungen W 1 und W 2 des Übertragers C auch eine unvermeidbare kapazitive Kopplung über die Wicklungskapazität CS erfolgt, die jedoch durch die erdsymmetrische Anordnung nicht kompensiert werden kann. Aufgabe der Erfindung ist es nun, den zum Ausgang A gelangenden kapazitiven Energieanteil möglichst stark zu dämpfen, weil dieser Anteil ausschließlich Störenergie enthält. Erreicht wird die Verkleinerung des kapazitiven Übertragungsfaktors dadurch, daß das kapazitive Störsignal in dem dem Übertrager Ü folgenden Verstärker extrem stark gegengekoppelt wird, während das induktiv übertragene Nutzsignal voll verstärkt wird.
Zu diesem Zweck wird der bei den bekannten Anordnungen im Kollektorkreis K liegende Arbeitswiderstand RA in den Emitterkreis E gelegt, und zwar so, daß die eine Seite des Widerstandes RA am Verbindungspunkt der Sekundärwicklung W 2 mit dem Emitter E des Transistors T und die andere Seite des Widerstandes RA direkt mit der einen Seite der Spannungsquelle verbunden ist. Daß im Emitterkreis E weiterhin der Rückkopplungswiderstand RG angeordnet ist, bleibt für die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung unbedeutend. Die Kollektorseite K des Transistors T wird dabei direkt mit der anderen Seite der Spannungsquelle verbunden. Die Verschiebung des Arbeitswiderstandes RA aus dem Kollektorkreis K in den Emitterkreis E hat auf die Verstärkung des induktiv übertragenen Nutzsignals keinen Einfluß, für das kapazitiv übertragene Störsignal wirkt jedoch die Anordnung als Emitterfolger mit der Spannungsverstärkung < 1. Damit ist erreicht, daß der Störabstand um den Betrag der Spannungsverstärkung der Stufe vergrößert worden ist. Das am Ausgang A erscheinende verstärkte Signal ist dadurch praktisch frei sowohl von kapazitiven als auch von induktiven Störsignalen.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist auch bei Verstärkerschaltungen anwendbar, bei denen der Eingangskreis nicht induktiv mit den Leitungen gekoppelt ist. Wesentlich ist nur, daß die Störsignale im Gleichtakt auf beide Leitungen L und damit auf den Eingangskreis des Transistorverstärkers kapazitiv gelangen. Die Kompensation induktiv eingestreuter Störsignale ist auch bei Anordnungen mit galvanischer Kopplung des Eingangskreises mit den Leitungen L bekannt.

Claims

Patentanspruch: Transistorverstärker in Emitterschaltung zur Trennung der auf den Eingangskreis erdsymmetrisch eingestreuten kapazitiven Störsignale von den Nutzsignalen, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskreis (Ü) erdsymmetrisch ausgelegt und einerseits in an sich bekannter Weise mit der Basis des Transistors (T) und andererseits mit dem emitterseitigen Anschluß des im Emitterkreis (E) angeordneten Arbeitswiderstandes (RA) verbunden ist und daß der andere Anschluß des Arbeitswiderstandes geerdet ist, so daß die Verstärkeranordnung nur für die kapazitiven Störsignale gegengekoppelt bzw. stärker gegengekoppelt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 927 276, 2 878 380.