DE1219099B

DE1219099B - Abgestimmter Hochfrequenzverstaerker mit Gegenkopplung

Info

Publication number: DE1219099B
Application number: DES94949A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Michler; Dipl-Ing Hermann Dreweck; Dipl-Ing Dieter Widera
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-01-08
Filing date: 1965-01-08
Publication date: 1966-06-16
Also published as: FR1463294A; GB1061301A; NL6517039A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int. α.:

H03f

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 a4- 29/05

Nummer: 1 219 099

Aktenzeichen: S 94949IX d/21 a4

Anmeldetag: 8. Januar 1965

Auslegetag: 16. Juni 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen abgestimmten Hochfrequenzverstärker, insbesondere Einseitenbandverstärker, mit Gegenkopplung über ein den Verstärkerausgang mit dem Verstärkereingang verbindendes Netzwerk, dessen parallel zum Eingang des Verstärkers angeordneter Teil als Parallelresonanzkreis ausgebildet ist.

Es ist bekannt, bei Hochfrequenzverstärkern durch ein Gegenkopplungsnetzwerk die nichtlinearen Verzerrungen zu verringern. Bei einem bekannten Röhrenverstärker mit Gegenkopplung ist der parallel zum Eingang einer Verstärkerstufe liegende Teil des Gegenkopplungsnetzwerkes als Parallelresonanzkreis ausgebildet. Die Resonanzfrequenz dieses Kreises wird dabei so gewählt, daß sie mit der Betriebsfrequenz des Röhrenverstärkers übereinstimmt, der Parallelresonanzkreis also ohmisch ist. Mit einer solchen Bemessung des Resonanzkreises lassen sich aber die nichtlinearen Verzerrungen der Verstärkerstufe nicht genügend unterdrücken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verzerrungen noch besser zu unterdrücken. Gemäß der Erfindung, welche sich auf einen Hochfrequenzverstärker der eingangs genannten Art bezieht, wird dies dadurch erreicht, daß die Resonanzfrequenz /₀ dieses Kreises so gewählt ist, daß der resultierende Blindwiderstandsanteil des Parallelresonanzkreises bei der Betriebsfrequenz / des Verstärkers induktiv ist.

Auf diese Weise können mit relativ einfachen Mitteln die nichtlinearen Verzerrungen weitgehend beseitigt werden, wobei besonders günstige Ergebnisse in demjenigen Frequenzbereich erzielt werden können, für den etwa die Bedingung

/o /

erfüllt ist. Es ist notwendig, für die Übertragung sehr großer Frequenzbereiche, z. B. bei nachstimmbaren Kurzwellensendern, eine Umschaltbarkeit für die den Parallelresonanzkreis bildenden Blindelemente vorzusehen, um stets optimale Werte zu erreichen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In F i g. 1 ist die mit 1 bezeichnete Verstärkerstufe mit einem reellen Abschlußwiderstand 2, ζ. Β. einer Antenne, ausgangsseitig abgeschlossen. Die Verstärkerstufe 1 wird von der Spannungsquelle U₀ mit dem Innenwiderstand R_t gespeist und ist mit einem Gegenkopplungsnetzwerk versehen, wobei die gegengekoppelte Spannung durch das Teilerverhältnis der Kapazitäten 3 und 4 einstellbar ist. Der übrige Teil

Abgestimmter Hochfrequenzverstärker mit
Gegenkopplung

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,

München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Rudolf Michler,
Dipl.-Ing. Hermann Dreweck,
Dipl.-Ing. Dieter Widera, Berlin

des Gegenkopplungsnetzwerkes besteht aus dem ohmschen Widerstand R₂ und einem Parallelreso-

nanzkreis, der sich aus den Elementen L_g, R_e und C_g zusammensetzt. Der Widerstand R_g ist dabei der Ersatzwiderstand für den Eingangswiderstand der Verstärkerstufe 1 und enthält auch die Verluste der Blindelemente L_g und C_g. Die Abstimmung des Parallelresonanzkreises, dessen Resonanzfrequenz bei

"I

/0= ■—■

liegt, wird so vorgenommen, daß für die Betriebsfrequenz / die Bedingung gilt

womit der Blindanteil des komplexen Widerstandes JR₁ induktiv ist und etwa den gleichen Betrag aufweist wie der ohmsche Widerstand R_g, der die Güte des Resonanzkreises bestimmt. Für den Gütefaktor Q des Parallelresonanzkreises gilt die Bedingung

η

W₀-Lg

Für den Ersatzwiderstand R_s soll dabei die Bedingung erfüllt sein

Rg > 100 · R{.

In F i g. 2 ist die Größe der nichtlinearen Verzerrungen V in Abhängigkeit von der Frequenz dargestellt. Für einen Frequenzbereich z. B. von 3 bis 30 MHz kann die für das Gegenkopplungsnetzwerk aufgestellte Bedingung normalerweise nicht durchgehend eingehalten werden, sofern eine möglichst

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große Minderung der Verzerrungen der Verstärkerstufe erzielt werden soll. Deshalb wird der gesamte Frequenzbereich in mehrere Teilbereiche aufgespalten, in denen jeweils auf eine mittlere Frequenz optimal abgestimmt werden kann, was z. B. durch Veränderung der Induktivität L_g erzielbar ist. Der Betrag des Minimums der Verzerrungen hängt von dem Gegenkopplungsgrad ab und ist um so schärfer, je größer dieser ist. Genügend große Gegenkopplungsgrade lassen sich mit einem zweistufigen Verstärker erzielen, d. h., die Rückkopplung wird über zwei Verstärkerstufen vorgenommen. Es können aber auch mit einstufigen Verstärkern oder mit solchen mit mehr als zwei Stufen brauchbare Ergebnisse erzielt werden. Da die Phasenlage eines Hochfrequenz-Senderverstärkers bei der Abstimmung geändert wird, ist es notwendig, die Gegenkopplung bei mehrstufigen Verstärkern während des Abstimmvorganges abzuschalten,

Claims

Patentansprüche:

1. Abgestimmter Hochfrequenzverstärker, insbesondere Einseitenbandverstärker, mit Gegenkopplung über ein den Verstärkerausgang mit dem Verstärkereingang verbindendes Netzwerk, dessen parallel zum Eingang des Verstärkers angeordneter Teil als Parallelresonanzkreis ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz /₀ dieses Kreises so gewählt ist, daß der resultierende Blindwiderstaadsanteil des Parallelresonanzkreises bei der Betriebsfrequenz f des Verstärkers induktiv ist.

2. Hochfrequenzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz /₀, bezogen auf die Betriebsfrequenz /, so gewählt ist, daß im Betriebsfrequenzbereich die Beziehung

erfüllt ist.

3. Hochfrequenzverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ohmsche Widerstand des Parallelresonanzkreises bei Resonanz mindestens etwa hundertmal so groß gewählt ist als der Innenwiderstand der vor dem gegengekoppelten Hochfrequenzverstärker liegenden Spannungsquelle.

4. Hochfrequenzverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für in weiten Bereichen durchstimmbare Verstärker, z. B. Kurzwellen-Senderverstärker, eine Umschaltung der Blindelemente, insbesondere der Induktivität, des Parallelresonanzkreises vorgesehen ist.

5. Hochfrequenzverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkopplung über eine oder mehrere, vorzugsweise zwei Verstärkerstufen geführt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 593 050.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen