DE1245430B

DE1245430B - Schaltung zur Stabilisierung des Kollektorstromes einer Transistorstufe bei Temperaturschwankungen

Info

Publication number: DE1245430B
Application number: DE1965T0029337
Authority: DE
Inventors: Friedrich Buenemann; Johann Mattfeld
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1965-09-03
Filing date: 1965-09-03
Publication date: 1967-07-27

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03f

Deutsche Kl.: 21 a2 -18/08

Nummer: 1 245 430

Aktenzeichen: T 29337 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 3. September 1965

Auslegetag: 27. Juli 1967

Zur Stabilisierung des Kollektorruhestromes von Transistor-Verstärkerstufen bei Änderungen der Umgebungstemperatur wird bekanntlich ein temperaturabhängiger Widerstand (Heißleiter) verwendet, der einen Teil des Basisspannungsteilers bildet.

Es ist bei einem Transistoroszillator bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 018 113), an Stelle eines Heißleiters die Emitter-Kollektor-Strecke eines Hilfstransistors zu verwenden, dessen Basisvorspannung über einen Ohmschen Spannungsteiler aus der Betriebsspannungsquelle des Oszillators entnommen ist und der einen Emitterwiderstand und einen KoI-lektorwiderstand hat und dessen Kollektor über einen Widerstand mit der Basis des Oszillatortransistors verbunden ist. Die Verwendung eines Hilfstransistors ist z. B. dann erforderlich, wenn man die Schaltung in Form einer integrierten Schaltung aufbaut, weil es dabei einfach ist, einen Transistor herzustellen, jedoch nicht einen Heißleiter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache Schaltung mit Hilfstransistor zur Stabilisierung für den Fall anzugeben, daß eine mit gleichphasig gesteuerten komplementären Transistoren ausgerüstete Gegentakt-B-Endstufe mit einer einen einzigen Transistor enthaltenden Vorstufe galvanisch gekoppelt ist.

Die Erfindung besteht darin, daß bei Bestückung der Vorstufe mit einem einzigen Transistor, aus dessen Kollektorstromkreis die zwischen den beiden Basiselektroden der Endstufentransistoren liegende Vorspannung entnommen ist, die Emitter-Kollektor-Strecke des Hilfstransistors, der entweder nur einen Kollektorwiderstand oder nur einen Emitterwiderstand in einer der Basiszuleitungen der Endstufentransistoren oder beide Widerstände hat, direkt zwischen die beiden Basiselektroden der Endstufentransistoren gelegt ist, während die Basis des Hilfstransistors über einen für die Stabilisierung bemessenen Vorschaltwiderstand mit dem Kollektor des Hilfstransistors oder mit dem dem Kollektor abgewendeten Ende des etwa vorhandenen Kollektorwiderstandes verbunden ist.

Die gute Stabilisierungswirkung bei der erfindungsgemäßen Schaltung liegt darin, daß sich bei Verwendung eines Vorschaltwiderstandes vor der Basis an Stelle eines Basisspannungsteilers der Kollektorstrom des Hilfstransistors bei einer Temperaturerhöhung stärker ändert. Eine solche stärkere Änderung ist aber erforderlich, um die für die Stabilisierung des Kollektorstromes der Transistorstufe erforderliche starke Herabsetzung der Basisvorspannung dieser Stufe zu erhalten. Abgesehen hiervon Schaltung zur Stabilisierung des Kollektorstromes einer Transistorstufe bei
Temperaturschwankungen

Anmelder:
Telef unken

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

Als Erfinder benannt:

Johann Mattfeld,

Friedrich Bünemann, Heilbronn

wird ein Widerstand eingespart. Die Verwendung eines Vorschaltwiderstandes zur Erzeugung der Basisvorspannung ist an sich bekannt.

Es ist zwar bekannt (USA.-Patentschrift 2 863 008), im Basisstromkreis einer Gegentaktendstufe mit komplementären Transistoren einen Hilfstransistor zur Stabilisierung bei Temperaturschwankungen zu legen, jedoch ist auch die Vorstufe eine Gegentaktstufe, die mit in den Regelkreis einbezogen ist. Deshalb ist diese bekannte Schaltung für den vorliegenden Fall, in dem die Vorstufe nur einen einzigen Transistor enthält, nicht geeignet.
Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 die obenerwähnte bekannte Stabilisierungsschaltung mit Heißleiter bei einer Gegentaktendstufe mit komplementären Transistoren; in

Fig. 2 ist die entsprechende erfindungsgemäße Schaltung dargestellt.

In F i g. 1 bilden die komplementären gleichphasig gesteuerten Transistoren 1 und 2 eine Gegentakt-B-Endstufe mit einem Lautsprecher 3 und einer galvanisch angekoppelten Vorstufe 4 (Zeitschrift »Funktechnik«, 1965, Heft 7, S. 243 und 244). Die Basisvorspannungen der beiden Endtransistoren 1 und 2 haben gegenüber dem Verbindungspunkt der beiden Emitter eine entgegengesetzte Polarität. Beim Transistor 1 beträgt die Basisvorspannung z. B. —130 mV und beimTransistor 2 ist die Basisvorspannung z. B. gleich +130 mV, so daß zwischen den beiden Basiselektroden eine Vorspannung von 260 mV erforderlich ist. Zur Gewinnung dieser gesamten Basisvorspannung wird eine größere Spannung von der Diode 5 entnommen, die in Reihe zum Kollektorwiderstand 6 des Transistors 4 liegt. Die entnom-

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1 Z4Ö

mene Spannung von ζ. B. 0,7 V wird dann durch den Spannungsteiler 7, 8, 9 auf den erforderlichen Wert von z. B. 260 mV herabgesetzt. An der Diode 5 steht eine von Betriebsspannungsschwankungen nahezu unabhängige Spannung. Der Widerstand 8 ist ein Heißleiter, der für einen temperaturunabhängigen Kollektorstrom in den beiden Endtransistoren 1 und 2 sorgt. Um das richtige Maß der Stabilisierung zu erhalten, ist parallel zum Widerstand 8 ein entsprechend bemessener Ohmscher Widerstand 9 geschaltet.

In F i g. 2 sind an Stelle der Bauelemente 7, 8, 9 in F i g. 1 die Bauelemente 10, 11, 12 (oder 13 statt 12) getreten. Bei einem Anstieg der Temperatur nimmt der Kollektorstrom des Hilfstransistors 10 zu, wodurch der Spannungsabfall am Kollektorwiderstand 12 ebenfalls ansteigt. Deshalb nimmt die Spannung an der Emitter-Kollektor-Strecke des Hilfstransistors 10 ab, wodurch die beiden Basisvorspannungen an den Gegentakt-Transistoren 1 und 2 ebenfalls kleiner werden und einem Anstieg der Kollektorströme in diesen Transistoren entgegenwirken. Man könnte durch Wahl des Widerstandswertes des Kollektorwiderstandes 12 die Stabilisierung beeinflussen, jedoch kann der Widerstand 12 kaum verändert werden, weil er die Aufgabe hat, die an der Diode 5 stehende gegebene Spannung (z. B. 0,7 V) auf die kleinere Spannung von z. B. 0,26 V (bei Raumtemperatur) zwischen den Basiselektroden der Transistoren 1 und 2 durch Spannungsteilung zusammen mit der Emitter-Kollektor-Strecke des Hilfstransistors 10 herabzusetzen. Der Wert des Basisvorschaltwiderstandes 11 ist dagegen frei wählbar und ist von wesentlichem Einfluß auf den Temperaturgang des Hilfstransistors 10. Je größer er ist, um so größer ist die Änderung der Basisvorspannung in dem Sinne, daß bei einem Temperaturanstieg auch der Kollektorstrom des Hilfstransistors ansteigt. Ursache hierfür ist der bei einem Temperaturanstieg zunehmende Kollektor-Basis-Sperrstrom, der dem in dem Widerstand 11 fließenden normalen Emitter-Basis-Strom entgegenwirkt, so daß der Spannungsabfall am Widerstand 11 kleiner wird und demnach die Basisvorspannung in negativer Richtung ansteigt.

Man kann an Stelle des Kollektorwiderstandes 12

den Emitterwiderstand 13 verwenden und damit die erwähnte Spannungsteilung festlegen. Da der Emitterwiderstand 13 jedoch eine Stromgegenkopplung verursacht, ist die Zunahme des Kollektorstromes des Hilfstransistors 10 bei einem Temperaturanstieg kleiner als bei Verwendung des Widerstandes 12. Dies

ίο kann günstig sein, wenn der Hilfstransistor 10 eine zu große Stromverstärkung hat.

Claims

Patentanspruch:

Schaltung zur Stabilisierung des Kollektorstromes einer mit gleichphasig gesteuerten komplementären Transistoren ausgerüsteten Gegentakt-B-Endstufe, die mit der Vorstufe galvanisch gekoppelt ist, bei Temperaturschwankungen mit einem denselben Temperaturschwankungen ausgesetzten Hilfstransistor, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bestückung der Vorstufe mit einem einzigen Transistor (4), aus dessen Kollektorstromkreis die zwischen den beiden Basiselektroden der Endstufentransistoren (1, 2) liegende Vorspannung entnommen ist, die Emitter-Kollektor-Strecke des Hilfstransistors (10), der entweder nur einen Kollektorwiderstand (12) oder nur einen Emitterwiderstand (13) in einer der Basiszuleitungen der Endstufentransistoren (1,2) oder beide Widerstände (12,13) hat, direkt zwischen die beiden Basiselektroden der Endstufentransistoren (1, 2) gelegt ist, während die Basis des Hilfstransistors (10) über einen für die Stabilisierung bemessenen Vorschaltwiderstand (11) mit dem Kollektor des Hilfstransistors oder mit dem dem Kollektor abgewendeten Ende des etwa vorhandenen Kollektorwiderstandes (12) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

USA.-Patentschriften Nr. 2 761917, 2 816 964,
. 2 848 564, 2 863 008, 2 993127, 3 022464.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 618/406 7. 67 © Bundesdruckerei Berlin