DE1248704B - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl.:

H04n

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 a 1.- 33/40

Nummer: 1 248 704

Aktenzeichen: F 33791 VIII a/21 al

Anmeldetag: 28. April 1961

Auslegetag: 31. August 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Änderung der Verstärkung einer Videosignal-Transistorstufe, bei der ein Ende eines Schaltungselementes mit nichtlinearer Spannungs-Strom-Kennlinie entweder mit einem Gegenkopplungswiderstand oder mit dem Arbeitswiderstand der Transistorstufe derart leitend verbunden ist, daß bei Änderung der Vorspannung dieses Schaltungselementes die Verstärkung der Transistorstufe änderbar ist.

Die Verstärkung einer Röhrenstufe kann bekanntlich dadurch geregelt werden, daß die Gittervorspannung der verwendeten Röhre abgeändert wird. Dagegen ist die Verstärkung einer Transistorstufe nicht ohne weiteres dadurch regelbar, daß man die Basisspannung ändert. Der Arbeitspunkt des Transistors wird ja durch Temperaturschwankungen stark beeinflußt, wodurch sich ebenfalls Verstärkungsänderungen ergeben. Bekannte Transistorverstärker der eingangs erwähnten Art haben noch den Nachteil, daß sie nur mit relativ sehr kleinen Eingangsspannungen angesteuert werden können und relativ große Regelzeitkonstanten aufweisen.

Die Erfindung bezweckt, eine Schaltungsanordnung anzugeben, mit der die oben angeführten Nachteile vermieden werden.

Erfindungsgemäß ist eine Serienkombination, bestehend aus zwei gegensinnig gepolten Schaltungselementen mit nichtlinearer Spannungs-Strom-Kennlinie, entweder parallel zum Gegenkopplungswiderstand oder parallel zum Arbeitswiderstand geschaltet. Ferner sind beide nicht miteinander verbundenen Enden der Schaltungselemente über je einen Widerstand mit einer Festpotentialquelle, vorzugsweise mit Masse, verbunden, und schließlich ist die Vorspannung der beiden gegensinnig gepolten Schaltungselemente an deren Verbindungspunkt derart abänderbar, daß die Vorspannungsänderung für beide Schaltungselemente gleichzeitig wirksam ist.

Durch die Änderung der Vorspannung wird also der dynamische Innenwiderstand dieser Schaltungselemente mit nichtlinearer Spannungs-Strom-Kennlinie geändert und damit entweder die Gegenkopplung oder der wirksame Gesamtarbeitswiderstand derart beeinflußt, daß die Verstärkung der Transistorstufe abgeändert wird. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung hat einmal den Vorteil, daß sie gegenüber Temperaturänderungen weitgehend stabil ist. Ein weiterer Vorteil dieser erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist darin zu sehen, daß damit sowohl lineare als auch nichtlineare Verstärkungsänderungen erzielbar sind. Dabei ist die Vorspannung der Schaltungselemente mit nichtlinearer Spannungs-Schaltungsanordnung zur Änderung der
Verstärkung einer Videosignal-Transistorstufe

Anmelder:
Fernseh G. m. b. H.,
Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Emil Sennhenn,
Darmstadt-Arheilgen

Strom-Kennlinie entweder wahlweise einstellbar oder regelbar oder gegebenenfalls auch steuerbar. Ferner

ao ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung deshalb vorteilhaft, da mit ihr eine relativ geringe Regelzeitkonstante erzielbar ist.

Im folgenden werden die Erfindung und Transistorschaltungsanordnungen zur Änderung der Ver-Stärkung als Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der F i g. 1 bis 5 erläutert, wobei in mehreren Figuren dargestellte gleiche Schaltungselemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Zwecks einfacherer Darstellung sind nur die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Details eingezeichnet. Es zeigt

F i g. 1 eine Schaltungsanordnung, bei der parallel zum Gegenkopplungswiderstand eine Serienkombination, bestehend aus zwei Dioden und zwei Widerständen, geschaltet ist,

F i g. 2 eine Schaltungsanordnung, bei welcher der Arbeitswiderstand durch eine Serienkombination veränderbar ist, die aus zwei Kondensatoren und zwei gegensinnig geschalteten Dioden besteht,

F i g. 3 bis 5 Einhüllende von Oszillogrammen, durch die die Wirkungsweise der Schaltungsanordnungen nach F i g. 1 und 2 gekennzeichnet wird.

Nach Fig. 1 wird das zu verstärkende Signal über die Klemme 1 und den Koppelkondensator 2 (25 μ¥) der Basis des Transistors 3 (Type OC 171) zugeführt und von dessen Kollektorwiderstand 4 (470 Ω) das verstärkte Signal über die Klemme 5 abgegeben. Die Basisvorspannung des in Emitterschaltung geschalteten Transistors wird durch den Basiswiderstand 6 (47 kQ) festgelegt, der über die Klemme 7 an die negative Betriebsspannung von — 8 Volt angeschlossen ist. Der Emitterwiderstand 8 (820 Ω) dient als

709 639/370

Claims (3)

Gegenkopplungswiderstand, und parallel zu diesem ist eine Serienkombination, bestehend aus dem Kondensator 15, den Dioden 9 und 9' (OA 259) und dem Kondensator 15' geschaltet. Die Dioden 9 und 9' stellen Schaltungselemente mit nichtlinearer Spannungs-Strom-Kennlinie dar, deren dynamischer Innenwiderstand unter Verwendung des Potentiometers 12 abänderbar ist. Die Klemmen 13 bzw. 14 dieses Potentiometers 12 liegen an Spannungen von — 4 Volt bzw. —6 Volt. Durch eine wahlweise Einstellung dieser Vorspannung ist also der dynamische Innenwiderstand und damit die insgesamt wirksame Gegenkopplung einstellbar, so daß damit auch eine bestimmte Verstärkungseinstellung erzielbar ist. Die beiden Dioden 9 und 9' sind unter Verwendung der Kondensatoren 15 (500 μΡ) und 15' kapazitiv angekoppelt, so daß keine Änderungen mit der Temperatur auftreten. Außerdem ist ein Schaltungspunkt zwischen dem Kondensator 15 und der Diode 9 über den Widerstand 16 an Masse gelegt, um das Kathodenpotential der Diode 9 festzulegen. Der Widerstand 17 (1 kQ) wird derart abgeglichen, daß ein Ausgleich der Diodenkennlinien (der Dioden 9 und 9') auf minimale Linearitätsverzerrungen bewirkt wird. Diese Schaltungsanordnung ist weitgehend stabil gegenüber Temperaturänderungen. Durch die gegensinnig geschalteten Dioden 9 und 9' wird die Nichtlinearität derart verkleinert, daß Eingangsspannungen bis zu 80 mV,, ohne nennenswerte Verzerrung über Klemme 1 zugeführt werden können. Bei einer Eingangsspannung von 75 mVss beträgt die Nichtlinearität maximal etwa 1% bei einem Regelhub von 1:5. Nach F i g. 2 kann der Kondensator 15 und damit auch die beiden Dioden an den Kollektorwiderstand 4 angeschlossen werden. Es wird dann die Größe des Arbeitswiderstandes geregelt. Der Regelhub beträgt bei der angegebenen Dimensionierung ebenfalls 1: 5. Das Signal kann bei geringer Linearitätsverzerrung am Kollektor 150 mVss groß sein. Die Schaltungsanordnungen zeichnen sich unter anderem auch noch dadurch aus, daß die Gegenkopplung für den Gleichstromarbeitspunkt des Transistors unverändert bleibt und die Schaltungsanordnungen daher gegen Temperaturschwankungen weitgehend unempfindlich sind. Der Arbeitspunkt des Transistors bleibt also immer gleich, unabhängig von den vorgenommenen Verstärkungsänderungen. Wenn man den Schaltungsanordnungen nach F i g. 1 und 2 als Eingangsspannung eine Sägezahnspannung zuführt, der eine Hochfrequenz überlagert ist, und die am Ausgang der Schaltung abgesiebte Hochfrequenz Oszillographien, dann erhält man Oszillogramme, deren Einhüllenden in den F i g. 3 bis 5 dargestellt sind. Dabei ist in Abszissenrichtung die Zeit und in Ordinatenrichtung die Amplitude aufge- tragen. Wenn man verhältnismäßig kleine Eingangsspannungen wählt, d. h. also bis zu 80 mVSR, dann erhält man ein Oszillogramm, dessen Einhüllende in F i g. 3 wiedergegeben ist. Unter der Voraussetzung verhältnismäßig großer Eingangsspannungen (über mVss) ergibt sich nach F i g. 1 die in F i g. 4 dargestellte Einhüllende und bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 die in F i g. 5 dargestellte Einhüllende. Die Schaltungsanordnung nach F i g. 2 ist daher in vielen Fällen mit Vorteil anzuwenden, da in Verstärkern meist umgekehrte Linearitätsfehler auftreten. Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Änderung der Verstärkung einer Videosignal-Transistorstufe, bei der ein Ende eines Schaltungselementes mit nichtlinearer Spannungs-Strom-Kennlinie entweder mit einem Gegenkopplungswiderstand oder mit dem Arbeitswiderstand der Transistorstufe derart leitend verbunden ist, daß bei Änderung der Vorspannung dieses Schaltungselementes die Verstärkung der Transistorstufe änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Serienkombination, bestehend aus zwei gegensinnig gepolten Schaltungselementen (9, 9') mit nichtlinearer Spannungs-Strom-Kennlinie, entweder parallel zum Gegenkopplungswiderstand (8) oder parallel zum Arbeitswiderstand (4) geschaltet ist, daß ferner beide nicht miteinander verbundenen Enden der Schaltungselemente (9, 9') über je einen Widerstand (16, 17) mit einer Festpotentialquelle, vorzugsweise mit Masse, verbunden sind und daß schließlich die Vorspannung der beiden gegensinnig gepolten Schaltungselemente (9, 9') an deren Verbindungspunkt derart abänderbar ist, daß die Vorspannungsänderung für beide Schaltungselemente (9, 9') gleichzeitig wirksam ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden nicht miteinander verbundenen Enden der Schaltungselemente (9, 9') über je einen Kondensator (15, 15') mit dem Transistor-Anschlußwiderstand (4, 8) bzw. Masse verbunden sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltungselemente mit nichtlinearer Spannungs-Strom-Kennlinie entweder Dioden (9, 9') oder VDR-Widerstände verwendet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 807 815, 852 059,
870;

»Funk-Technik«, 1961, Nr. 6, S. 170 und 171;
»Technische Mitteilungen BRF«, 1961, H. 1, S. 10 ff.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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