DE1275157B - Gegentakttransistormodulator - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H 03 c

Deutsche KL: 21 a4-14/01

Nummer: 1 275 157

Aktenzeichen: P 12 75 157.4-35 (N 27753)

Anmeldetag: 11. Dezember 1965

Auslegetag: 14. August 1968

Die Erfindung betrifft einen Gegentaktmodulator mit zwei Paaren von Transistoren des gleichen Leitfähigkeitstyps, wobei die Trägerwellenschwingung zwischen den Basen der Transistoren jedes Paares in Gegentakt zugeführt wird. Sie bezweckt insbesondere, einen Modulator zu schaffen, der durch eine geringe Anforderung an Trägerwellen- und Signalleistung, gute Intermodulationseigenschaften, einen hohen Grad der Unempfindlichkeit gegen Änderungen der Trägerwellenamplitude und geringe Empfindlichkeit gegen weitere Änderungen, z. B. Umgebungstemperatur oder der Speisespannung, gekennzeichnet wird.

Es sind bereits viele Transistormodulatoren bekannt, die entweder aus diesen oder aus jenen Gründen die Anforderungen nicht erfüllen. Es ist z. B. bekannt, Transistoren entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps anzuwenden, wobei jedoch das Bedenken eintritt, daß sie sich schwer derart herstellen lassen, daß sie identische Kennlinien aufweisen. Dies ist jedoch zum Erzielen guter Gegentakteigenschaften besonders erwünscht. Es sind auch vier Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps verwendet worden, wobei man die Trägerwellenschwingung einerseits zwischen den Basen des einen Paares und andererseits zwischen den Emittern des anderen Paares von Transistoren in Gegentakt zuführte. Auch in diesem Fall sind die Eingangscharakteristiken dieser Transistoren vollkommen verschieden.

Es ist ferner bekannt, bei Modulatoranordnungen mit vier Transistoren die Signalschwingung im Gegentakt den Emittern von zwei Transistoren und den Basen der beiden anderen Transistoren zuzuführen. Die bekannten Schaltungen ermöglichen nicht eine gleichzeitige Sperrwirkung durch Überschreiten des Basisvorstromes und den Einsatz der Gegenkopplung, welche Effekte aber wesentlich zur Herabsetzung der Modulationsverzerrung beitragen. Demgegenüber ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Signalschwingung den Emittern des einen Paares und in Gegentakt denen des anderen Paares zugeführt wird, wobei sowohl die Basen als auch die Emitter über verhältnismäßig hohe Widerstände mit der Speisequelle verbunden sind, derart, daß während der Nulldurchgänge der Schwingungen alle Transistoren im ,4-Betrieb eingestellt sind.

Diese Schaltungsanordnung bringt mit sich, wie näher unten erläutert wird, daß die Kollektorkreise der Transistoren von Stromimpulsen durchflossen werden, deren Amplituden nahezu unabhängig von der Amplitude der Trägerschwingung bzw. von den Parametern der Transistoren sind und sich nur Gegentakttransistormodulator

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven
(Niederlande)

Vertreter:

Dr. H. Scholz, Patentanwalt,

2000 Hamburg, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Henri Jan Velo, Hilversum (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 16. Dezember 1964 (64 14 625)

noch mit dem Wert des zu modulierenden Signals ändern.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.

Der Modulator enthält vier Transistoren 1, 2, 3, 4 des Grenzschichttyps, hier des pnp-Typs. Die Trägerschwingung ρ wird der Primärwicklung eines gewünschtenfalls abgestimmten Eingangstransformators 5 zugeführt, dessen Sekundärwicklung zwischen den Basen der Transistoren 1 und 3 und zwischen den Basen der Transistoren 2 und 4 geschaltet ist. Die Transistoren 1 und 3 bilden somit ein erstes Paar, zwischen deren Basen die Trägerschwingung wirksam ist, und die Transistoren 2 und 4 bilden ein gleiches zweites Paar.

Die Signalschwingung q wird über einen Transformator 6 in Gegentakt zwischen den Emittern des einen Paares von Transistoren 1 und 3 und andererseits zwischen denen des anderen Paares von Transistoren 2 und 4 wirksam gemacht. Die Mitte der Sekundärwicklung des Transformators 6 ist über einen Widerstand? mit einer Klemme (Erde) der Speisequelle und die Mitte der Sekundärwicklung des Transformators 5 ist einerseits über einen Widerstand 8 mit der gleichen Klemme und andererseits über einen Widerstand 9 mit der anderen Klemme (—V_b) verbunden. Diese Widerstände 7, 8 und 9 haben einen hohen Impedanzwert gegenüber den Eingangswiderständen der zugehörenden Transistoren, was bedeutet, daß der Widerstand? größer ist

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Claims (2)

1. 3 4

   als der Emittereingangswiderstand jedes der Transi- schreiten suchen, ist für die Transistoren 3 und 4 stören 1, 2, 3 bzw. 4 und daß die Widerstände 8 kein Basisstrom mehr zur Verfügung, so daß diese und 9 je für sich größer sind als der Basiseingangs- Transistoren gesperrt werden und somit gleichsam in widerstand der Transistoren. Nötigenfalls kann ein der Schaltung fehlen. Einerseits werden die Basis-Widerstand 10 einerseits zwischen den Emittern der 5 steuerkreise hochohmig, so daß die hochohmigen Transistoren 1 und 3 und andererseits kann ein Ende Widerstände 8 und 9 in Reihe mit den Basiseingangsder Sekundärwicklung des Transformators 6 bzw. ein kreisen der Transistoren 1 und 2 wirksam werden Widerstand 11 einerseits zwischen den Emittern der und einer weiteren Zunahme der Basisströme der Transistoren 2 und 4 und andererseits kann das an- Transistoren 1 und 2 entgegenwirken. Andererseits dere Ende der Sekundärwicklung des Transistors 6 io werden die Widerstände 17,10 und U nur noch von eingeschaltet werden, wodurch die Symmetrie und/ den Emitterströmen der Transistoren 1 und 2 durch- oder die Verstärkung der Schaltung eingestellt wer- flössen, so daß sie eine erhebliche Gegenkopplung den kann. Die Widerstände 12 bzw. 13 sind vorge- hervorrufen, die eine weitere Kollektorstromzunahme sehen, um an dem Eingang des Transformators 5 in den Transistoren 1 bzw. 2 unterdrückt, bzw. dem Ausgang des Transformators 14 die rieh- 15 Auf diese Weise werden die Kollektorkreise der tige Impedanz zu erzielen. Der Widerstand 13 kann Transistoren 1 und 2 von Stromimpulsen durchflosgewünschtenfalls durch die Reihenschaltung von zwei sen, die beim Nulldurchgang des Signals q gerade Widerständen gebildet werden, deren Verbindungs- gleich dem Doppelwert des Ruhestromes dieser Tranpunkt mit der Mitte der Primärwicklung des Trans- sistoren sind und sich in dem Ausgangstransformator formators 14 verbunden ist. Der Ausgangstransfor- 20 14 ausgleichen. Während der entgegengesetzten mator 14 wird in einer Richtung von den Kollektor- Halbperiode der Trägerschwingung werden die Tranströmen der Transistoren 1 und 4 und in der ent- sistoren 1 und 2 gesperrt, während die Kollektorgegengesetzten Richtung von den Kollektorströmen kreise der Transistoren 3 und 4 von Stromimpulsen der Transistoren 2 und 3 durchflossen. durchflossen werden, die gleich dem Doppelwert des Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Während des 25 Ruhestromes sind und sich wieder in dem Ausgangs-Nulldurchganges der Schwingungen ρ und q werden transformator ausgleichen.

   die Transistoren von einem Strom durchflossen, der Während derjenigen Phase des Signals q, bei der durch die Widerstände 7, 8 und 9 bedingt wird. An die Emitter der Transistoren 1 und 3 positiv gegendem Verbindungspunkt der Widerstände 8 und 9 ent- über denen der Transistoren 2 und 4 werden, wird steht eine Basisvorspannung, die alle Transistoren 30 der durch den Transistor 1 fließende Basisstrom auf in A einstellt. Infolgedessen werden die Transistoren Kosten des Basisstromes des Transistors 2 erhöht, von Emitterströmen durchflossen, die gemeinsam während der durch den Transistor 3 fließende Basisüber dem Widerstand 7 eine nahezu gleich große strom auf Kosten desjenigen des Transistors 4 erhöht Spannung erzeugen. Etwaige Ungleichheiten in den wird. Auf diese Weise werden die durch die Kollek-Ruheeinstellungen der Paare 1, 3 bzw. 2, 4 können 35 toren der Transistoren 1 und 3 fließenden Strommittels der WiderstandelObzw.il egalisiert werden. impulse entsprechend dem Signal q auf Kosten der-Während derjenigen Halbperiode, während der die jenigen der Transistoren 2 und 4 erhöht. In dem Trägerwellenspannung die Basiselektroden der Tran- Ausgangstransformator 14 werden diese Ströme dersistoren 1 und 2 gegen die der Transistoren 3 und 4 art zusammengefügt, daß am Ausgang 15 ein modunegativ macht, werden die Transistoren 1 und 2 von 40 liertes Signal mit unterdrückter Trägerwelle auftritt. einem höheren und die Transistoren 3 und 4 von Bei der beschriebenen Vorrichtung genügt eine geeinem geringeren Strom durchflossen. Solange die ringe Trägerwellen- bzw. Signalleistung. Die einzige Basisströme der Transistoren 1 und 2 gemeinsam Anforderung für die Trägerwelle ist, daß sie größer, noch nicht den durch die Widerstände 8 und 9 be- vorzugsweise viele Male größer sein soll als der Wert dingten Vorstromwert erzeugt haben, bleibt die 45 zum abwechselnden Sperren der Transistoren 1 und 2 Spannung an den Emittern der Transistoren 1 und 3 bzw. 3 und 4. Die Eingansimpedanz für die Trägerbzw, an denen der Transistoren 2 und 4 praktisch welle ist infolge der gemeinsamen Wirkung der Wikonstant, da die Emitterströme der Transistoren 1 derstände7, 8, 9, 10 und 11 verhältnismäßig hoch, und 2 bzw. 3 und 4 die Widerstände 10, 11 bzw. 7 Der Widerstand 12 unterdrückt dabei etwaige Impegegenphasig durchfließen. Die Basissteuerkreise der 50 danzänderungen infolge der Änderungen der Strom-Transistoren sind niederohmig, da alle Transistoren Verstärkungsfaktoren der Transistoren. Es genügt noch einen verhältnismäßig niedrigen Basiseingangs- somit eine geringe Trägerwellenleistung. Auch die widerstand aufweisen. Signalleistung braucht nur sehr gering zu sein. Die Die Trägerschwingung ρ wird mit einer solchen Widerstände 10 und 11 werden vorzugsweise erheb-Amplitude den Transistoren 1 und 3 zugeführt, daß 55 Hch kleiner gewählt als der Widerstand 7. während des größeren Teiles einer Halbperiode dieser Trägerschwingung ρ die Summe der Basisströme Patentansprüche: der Transistoren 1 und 2 gleich dem durch die Widerstände 8 und 9 bedingten Einstellstrom ist. Sobald 1. Gegentaktmodulator mit zwei Paaren von dieser Stromwert erreicht ist, werden die Transisto- 60 Transistoren des gleichen Leitfähigkeitstyps, woren 3 und 4 umleitend, wodurch gleichzeitig zwei ?,,. bei die Trägerwellenschwingung in Gegentakt Effekte erzielt werden, die eine scharfe Begrenzung "r zwischen den Basen der Transistoren jedes Paades Stromes durch die Transistoren 1 und 2 herbei- res zugeführt wird, dadurch gekennzeichführen. Sobald die Trägerschwingung an der Sekun- net, daß die Signalschwingung(9) den Emittern därwicklung des Transformators 5 denjenigen Wert 65 des einen Paares (1, 3) und in Gegentakt denen überschreitet, bei dem die Basisströme der Transisto- des anderen Paares (2, 4) zugeführt wird, wobei ren 1 und 2 gemeinsam den Wert des durch die Wi- sowohl die Basen als auch die Emitter über verderstände 8 und 9 eingestellten Stromes zu über- hältnismäßig hohe Widerstände (7, 8, 9) mit der

   Speisequelle (F₆) verbunden sind, derart, daß während der Nulldurchgänge der Schwingungen alle Transistoren im A-Betneb eingestellt sind.
2. 2. Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Sekundärwicklung eines Gegentakttransformators (6), über welchen die Signalschwingung den Transistoren zugeführt wird, einerseits über Widerstände (10, 11) mit den Emittern des einen Paares (1,3) bzw. mit denen des anderen Paares (2, 4) verbunden sind und daß die Mitte dieser Sekundärwicklung über einen Widerstand (7) mit einer Klemme der Speisequelle (F₆) verbunden ist.

   3. Modulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zuerst genannten Widerstände (10, 11) kleiner sind als der zuletzt genannte Widerstand (7).

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 3124767.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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