DE1238961B - Mehrstufiger, transistorisierter Differenzverstaerker, bei dem zur Bildung des gemeinsamen Emittervorwiderstandes der in Emitterschaltung betriebenen Eingangsstufe ein zusaetzlicher Transistor verwendet ist - Google Patents

Description

BUNDESREiPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03f

Deutsche Kl.: 21 a2 -18/02

Nummer: 1 238 961

Aktenzeichen: T 30283 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 19. Januar 1966

Auslegetag: 20. April 1967

Die Erfindung betrifft einen mehrstufigen, transistorisierten Differenzverstärker, bei dem zur Bildung des gemeinsamen Emittervorwiderstandes der in Emitterschaltung betriebenen Eingangsstufe ein zusätzlicher Transistor verwendet ist, der von einer nachfolgenden Differenzverstärkerstufe in Abhängigkeit von deren Unsymmetrie gesteuert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in vielen Fällen nicht ausreichende Symmetrie und Störspannungsunterdrückung bei einem solchen Differenzverstärker mit einfachen Mitteln erheblich zu verbessern.

Ein Differenzverstärker, dessen Prinzipschaltbild in F i g. 1 dargestellt ist, hat im allgemeinen nicht nur die Aufgabe, die an den beiden Eingangsklemmen 1 und 2 des Verstärkers V liegende Spannung U_g, die im folgenden Gegentaktspannung genannt wird, zu verstärken, sondern auch die Aufgabe, die Störspannung U_c, die an den beiden Eingangsklemmen gleichzeitig gegen Bezugspotential (Erde) anliegt und im folgenden Eintaktspannung genannt wird, möglichst weitgehend zu unterdrücken. 3 und 4 sind die Ausgangsklemmen, und 5 ist. die Erdklemme des Verstärkers.

Die genannten Aufgaben lassen sich in bekannter Weise grundsätzlich dadurch lösen, daß man den gemeinsamen Emittervorwiderstand der in Emitterschaltung betriebenen Eingangsdifferenzverstärkerstufe des Differenzverstärkers möglichst groß macht. Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, als gemeinsamen Emittervorwiderstand statt eines ohmschen Widerstandes die Emitter-Kollektor-Strecke eines zusätzlichen Transistors zu verwenden (deutsche Auslegeschrift 1 202 835).

Eine derartige bekannte Schaltung ist in F i g. 2 dargestellt. In dieser zweistufigen Differenzverstärkerschaltung sind Tl und Tl die beiden in Emitterschaltung betriebenen Transistoren der Eingangsstufe, deren gemeinsamer Emittervorwiderstand durch die Kollektor-Emitter-Strecke eines ebenfalls in Emitterschaltung betriebenen zusätzlichen Transistors T 3 gebildet wird. Der dynamische Innenwiderstand des Transistors Γ 3 stellt für die Eingangsstufe eine Eintaktstromgegenkopplung dar. Eine zusätzliche Eintaktgegenkopplung wird in der Schaltung dadurch bewirkt, daß die Basis des Transistors T 3 mit dem Abgriff 6 eines zwischen dem Minuspol — U_B2 der die Betriebsspannung + Ug₁ und — U_B2 liefernden, an einem Abgriff geerdeten Batterie B und dem gemeinsamen Emitterpunkt 7 der zu den Transistoren Γ1 und Γ 2 komplementären, ebenfalls in Emitterschaltung betriebenen Transistoren Γ 4 und Γ 5 der Mehrstufiger, transistorisierter
Differenzverstärker, bei dem zur Bildung des
gemeinsamen Emittervorwiderstandes der in
Emitterschaltung betriebenen Eingangsstufe ein
zusätzlicher Transistor verwendet ist

Anmelder:

Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Manfred Gloger, Backnang (Württ.)

zweiten Verstärkerstufe liegenden Spannungsteilers verbunden ist, der aus der Reihenschaltung zweier ohmscher Widerstände i?_x und R₂ besteht. i?₃ ist der mit dem Potential +U_Bl verbundene gemeinsame Emittervorwiderstand der Transistoren T 4, TS, deren Basen mit den Kollektoren der Transistoren Tl und TI direkt verbunden sind.

In der bekannten Schaltung nach Fig. 2 hat nun die zusätzliche Eintaktgegenkopplung nur eine verhältnismäßig geringe Wirkung, weil die Eintaktschleifenverstärkung wegen des praktisch notwendigerweise immer großen Spannungsteilerverhältnisses R₂Z(R₁ + R₂) klein bleibt. Dieser Spannungsteiler ist aber erforderlich, um die verschiedenen Potentiale zu überbrücken. Die an sich denkbare Veränderung des Teilerverhältnisses durch kapazitive Überbrückung des Widerstandes R₁ wäre nicht sinnvoll, weil die Eintaktgegenkopplung gerade für Gleichstrom und tiefste Frequenzen wirksam sein soll. Es ist nun zwar auch bereits bekannt (deutsche Auslegeschrift 1202 835), die Eintaktschleifenverstärkung durch eine besondere Differenzverstärkerstufe zu erhöhen, die eine der Unsymmetrie der Ausgangsspannungen des Differenzverstärkers proportionale Spannung verstärkt. Diese Maßnahme hat aber Nachteile insofern, als sie erstens einen zusätzlichen Aufwand bedingt und zweitens im Eintaktgegenkopplungsweg unerwünschterweise die aktiven Elemente der besonderen Diflerenzverstärkerstufe liegen.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der zusätzliche Transistor in Basis-

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schaltung betrieben und die Steuerspannung seinem Emitter zugeführt ist.

In den Fig. 3 und 4 sind zwei Ausführungsbeispiele eines zweistufigen Differenzverstärker^ nach der Erfindung dargestellt. F i g. 3 zeigt eine Schaltung mit einer zusätzlichen Eintaktstromgegenkopplung und Fig. 4 eine Schaltung mit einer zusätzlichen Eintaktspannungsgegenkopplung.

Die Schaltung nach F i g. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 2 dadurch, daß die Kollektorwiderstände der Transistoren 74 und 75 an ihren kollektorabgewandten Enden im Punkt 8 miteinander verbunden sind, der einerseits über einen Widerstand R₁ an — U_{B 2} geführt ist und andererseits mit dem Emitter des zusätzlichen Transistors Γ 3 in Verbindung steht. Dieser Transistor ist in Basisschaltung betrieben, und seinem Emitter wird die am Widerstand R₄ abfallende Spannung zugeführt, die von beiden Kollektorströmen der zweiten Stufe herrührt. Es handelt sich somit um eine zusätzliche Stromgegenkopplung des Eintaktsignals mit Hilfe des gesteuerten Transistors 73, dessen hochohmige Kollektor-B asi'S-Strecke in Reihe mit dem ohmschen Widerstand R_i den Emittervorwiderstand der Eingangsstufe bildet. Über den Spannungsteiler R₁, R₀ wird der Basis des Transistors 7 3 eine weitere stromabhängige Gegenkopplungsspannung zugeführt. Durch die Schaltung wird eine sehr geringe Dämpfung in der Eintaktgegenkopplungsschleife erreicht, ohne daß in dieser aktive Elemente vorhanden sind.

Die Schaltung nach Fig. 4 unterscheidet sich von der nach F i g. 3 dadaurch, daß die Kollektorwiderstände der Transistoren 74 und Γ5 in üblicherweise an — U_{B 2} angeschlossen sind und daß die Kollektoren dieser beiden Transistoren durch eine Reihenschaltung zweier gleicher Widerstände R₅ überbrückt sind, deren Mittelpunkt 8 einerseits an den Emitter des Transistors 7 3 und andererseits über den Widerstand i?₄ an —Uß₂ geführt ist. Die den Emitter des Transistors Γ 3 steuernde zusätzliche Gegenkopplungsspannung ist hier von der Unsymmetrie der beiden Kollektorspannungen der Transistoren Γ 4 und 75, d. h. von der an den Ausgangsklemmen 3, 4 auftretenden Ausgangsspannung des Verstärkers abhängig. Es handelt sich also um eine zusätzliche Spannungsgegenkopplung. Über den Spannungsteiler JR₁, R₂ wird der Basis des Transistors 73 eine weitere in Reihe abgenommene, stromabhängige Gegenkopplungsspannung zugeführt.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungen gegenüber der bekannten Schaltung nach F i g. 2 besteht noch darin, daß auch der Ausgang in der Eintaktgegenkopplungsschleife liegt, während bei der bekannten Schaltung nur die Emitterströme der Endstufe, aber nicht deren Kollektorströme symmetriert werden.

In den Schaltungen nach F i g. 3 und 4 wird der Widerstand R₄ möglichst groß gegenüber dem Eingangswiderstand des Transistors 73 gewählt. Der Widerstand R₃ kann gegebenenfalls in Fortfall kommen und der gemeinsame Emitteranschlußpunkt 7 der Transistoren 74 und 75 direkt an + U_Bl angeschlossen werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Mehrstufiger, transistorisierter Differenzverstärker, bei dem zur Bildung des gemeinsamen Emitterwiderstandes der in Emitterschaltung betriebenen Eingangsstufe ein zusätzlicher Transistor verwendet ist, der von einer nachfolgenden Differenzverstärkerstufe in Abhängigkeit von deren Unsymmetrie gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Transistor (73) in Basisschaltung betrieben und die Steuerspannung seinem Emitter zugeführt ist.

2. Differenzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung an einem Widerstand (R₄) abgenommen ist, der von den Ausgangsströmen einer nachfolgenden Differenzverstärkerstufe durchflossen ist, deren Ausgangsströme gegen die der Eingangsstufe um 180° phasenverschoben sind.

3. Differenzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung am gemeinsamen Punkt (8) der Reihenschaltung zweier gleicher Widerstände (R₅) abgenommen ist, welche die Kollektoren einer nachfolgenden Differenzverstärkerstufe überbrückt, deren Ausgangs'spannungen gegenüber den Ausgangsspannungen der Eingangsstufe um 180° phasenverschoben sind.

4. Differenzverstärker nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur weiteren Steuerung der Basis des zusätzlichen Transistors (73) eine Steuerspannung dient, die proportional der Unsymmetrie einer nachfolgenden Stufe ist, die gegen den Ausgang der Eingangsstufe keine Phasendrehung aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 550/231 4.67

Bundesdruckerei Berlin