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Verzerrüngsärnier TYäüsistdrverstäikei grölei Leistung Die Erfindutlg
betrifft einen verzerrungsarmen Transistor-Niederfrequenzverstärker größer Leistung.
Bei der Auslegung "von Verstärkern großer Leistung wird dis notwendige Gegenkopplung
häufig von der Primärwicklung des Ausgangsübertragers abgenommen. Dies bereitet
jedoch wegen der freqüenzäbhängigen Phasendrehung Schwierigkeiten. Es ist weiter
bekannt, in einer Verstärkerschaltuhg ohne Zwischenüberttager die Gegenkopplung
phasenrichtig von einem Kollektor der Transistorendstufe abzunehmen. Hierbei werden
jedoch alle Störungen, die der Speisespannung überiägert sind, also Brümmwelligkeit
und die sogenannte Speisespanriurigswelligkeit, durch die Kopplung in den Signalweg
eingeführt. Die Speisespannungswelligkeit ist insbesondere bei B=Verstärkung der
Endstufe durch den Innenwiderstand der Speisespannungsquelle bei der interinittierenden
Stromentnahme bedingt. Selbst die bekannte Maßnahme der Überbrückung der Speisespannüngsanschlußklemmen
des Verstärkers mit Kondensatoren großer Kapazität, z. B. 1'0 000 [,F, läßt keine
1Zeduzierung der Speisespännungswelligkeit auf einen beliebig kleinen Wert zu. Bei
Gegenkopplungen entstehen trotz aller bekannten Gegenmaßnahmen allein infolge des
Einflusses der Speisespännungswelligkeit auf die Gegenkopplung Klirrfäktoren k2
von 3 bis 100/0.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Leistungsverstärkern
mit Transistoren, vorzugsweise mit in B-Betrieb arbeitenden Endstufen, den Einfluß
der Spannungswelligkeit der Speisespannung auf den Klirrfaktor zu beseitigen. Es
ist zwar bereits ein Transistorverstärker bekannt, bei dem Maßnahmen getroffen sind,
äußere Störspannungen und solche, die von der Welligkeit der Speisespannung hervorgerufen
werden, zu beseitigen. Doch die bei dieser Schaltung getroffenen Maßnahmen setzen
voraus, daß eine besondere Brückenschaltung in Verbindung mit einem Transistor in
Basisschaltung vorgesehen ist, die mit einer zusätzlichen Kollektorstufe zusammenarbeitet.
Das Problem, den Klirrfaktor eines Leistungsverstärkers zu verringern, liegt bei
dieser Schaltung nicht vor.
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Es ist an sich bekannt, bei Röhrenverstärkern ergänzend zu der Siebung
des Anodenstromes sogenannte Brummkompensationsschaltungen vorzusehen, bei denen
dem Gitter einer Röhre eine zusätzliche Wechselspannung zugeführt wird, die von
einem vom Anodenstrom durchflossenen Widerstand oder der Siebdrossel abgeleitet
wird. Eine Verbesserung des Klirrfaktors ist bei diesen Schaltungen jedoch nicht
das Ziel, zumal bei Gegentaktendstufen, die in verzerrungsarmen Verstärkern angewendet
werden, zwangläufig eine Brumnikompensation eintritt.
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Als Lösung der oben geschilderten Aufgabe wird deshalb ein Niederfrequenzverstärker
mit Transistorleistungsendstüfe, insbesondere in B-Betrieb, vorgeschlagen, bei dem
aus dem Speisespannungskreis eine der Welligkeit der Speisespannung entsprechende
Komponente entnommen und in solcher Amplitude und Phasenlage einer Vorstufe des.
Verstärkers zugeführt wird, daß die infolge der Speisespannungswelligkeit entstehenden
Verzerrungen des Ausgangssignals ausgeglichen werden, der sich gemäß der Erfindung
dadurch auszeichnet, daß mindestens eine Gegenkopplungsschleife von der Endstufe
zu einer Vorstufe vorgesehen ist, der die den Schwankungen der Speisespannung entsprechende
Komponente zusätzlich zur Gegenkopplungsamplitude dadurch zugeführt wird, daß die
Speisespannungsquelle wechselstromleitend über ein Phasendrehglied mit der Gegenkopplungsschleife
verbunden ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, etwaigen
Phasenverschiebungen der Speisespannungswelligkeit zur Signalfrequenz, wie sie besonders
bei tiefen Frequenzen infolge der induktiven Komponente des Ausgangsübertragers
auftreten, dadurch zu begegnen, daß die der Kompensation der Speisespannungswelligkeit
dienende Hilfsstufe noch weitere phasenkorrigierende Glieder aufweist.
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Zur Erläuterung der Erfindung sind in der Zeichnung Ausführungsbeispiele
angegeben und im folgenden beschrieben.
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Ein Niederfrequenzleistungsverstärker 1, im wesentlichen bestehend
aus einer Eingangsverstärkerstufe 2, einer Phasenumkehrstufe 3, an diese über die
Kopplungskondensatoren 4 angeschlossene Gegentaktendstufe 5 und dem Ausgangsübertrager
6, ist über die
Anschlüsse 16 mit einer Speisespannungsquelle verbunden.
Er weist ferner eine Gegenkopplungsschleife 7 auf, die von einem Kollektor der Endstufentransistoren
abgenommen und in üblicher Weise der Eingangsverstärkerstufe zugeführt ist. Trotz
des Kondensators 8 von etwa 10 000 V,F, der die Speisespannungsanschlüsse 16 überbrückt,
läßt sich ein Einfließen der bereits beschriebenen Wechselstromkomponente der Speisespannung
in den Gegenkopplungskreis über die Primärwicklung des Ausgangsübertragers 6 nicht
ganz vermeiden. Die Speisespannungsquelle weist deshalb einen Abgriff 9 auf, der
eine die Speisespannungswelligkeit aufweisende Komponente einer Hilfsstufe zuführt,
welche erlaubt, die Komponente nach entsprechender Phasendrehung und Einstellung
der Amplitude so .in den Signalweg einzuführen, daß die von der in der Gegenkopplung
enthaltenen Speisespannungswechselstromkomponente herrührende Verzerung weitgehend
kompensiert wird. Die Hilfsstufe kann, wie gezeichnet, aus einem die Phasendrehung
besorgenden Transistor 10 bestehen, wobei die Kompensation beispielsweise mit dem
Abgleichwiderstand 11 einstellbar ist. Die Kompensationsspannung wird dann dem Eingangsverstärker
2 zusammen mit der Gegenkopplung zugeführt. An Stelle des Transistors
10 kann als Hilfsstufe auch ein in F i g. 1 a gezeigter übertrager 12 treten,
der an den Anschlußpunkten 13 und 13' angeschlossen wird. Zur Korrektion der sich
insbesondere bei tiefen Frequenzen infolge des induktiven Anteiles des Übertragers
6 bemerkbar machenden frequenzabhängigen Phasenverschiebung kann an den Hilfsstufen
noch eine Schaltung zur Erzielung einer gleichmäßigen Kompensationswirkung über
einen breiten Frequenzbereich vorgesehen werden. In dem angeführten Beispiel ist
es eine aus entsprechend gewählten Widerständen und Kondensatoren aufgebaute frequenzäbhängige
Gegenkopplung 15.
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Mit einer solchen, mit einfachen Mitteln aufgebauten Schaltungsanordnung
wurde erreicht, daß die bisher nicht oder nur mit großem Aufwand bei solchen Verstärkern
zu unterschreitenden Werte des Klirrfaktors von 3 bis 10 % auf Werte von etwa 0,5
bis 1 % vermindert werden konnten.