DE1276737B - Schaltungsanordnung zur Auf- und Abwaertsregelung eines zweistufigen Transistorverstaerkers - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Auf- und Abwärtsregelung eines zweistufigen Transistorverstärkers Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Auf- und Abwärtsregelung eines zweistufigen Transistorverstärkers, in der die Regelspannung der Basis des zweiten Transistors über einen Widerstand zugeführt wird und in der die Basis des ersten, aufwärts geregelten Transistors eine zusätzliche, dem Kollektorstromkreis des zweiten, abwärts geregelten Transistors entnommene, verstärkte Regelspannung erhält.
• Eine derartige, durch die deutsche Patentschrift 1192 703 bekannte Schaltungsanordnung weist eine hohe Regelempfindlichkeit, eine hohe Eingangsspannungsverträglichkeit und einen großen Regelbereich von etwa 80 dB auf. Die Stabilisierung gegenüber Betriebsspannungsänderungen und Temperatureinflüssen erfolgt über einen gemeinsamen Emitterwiderstand der beiden Transistoren. Sie wird jedoch durch die Rückführung der Kollektorgleichspannung auf die Basis des ersten Transistors, die eine Gleichspannungsrückkoppelung darstellt, zum Teil wieder rückgängig gemacht. Darüber hinaus ist es zur Arbeitspunkteinstellung der Schaltung notwendig, die Regelspannungsquelle auf ein von Masse unterschiedliches Potential zu beziehen.
• Es ist auch durch die deutsche Auslegeschrift 1223 888 ein Transistorverstärker bekannt, dessen regelbarer Eingangstransistor mit dem Emitter an Masse liegt und der eine Gleichspannungsgegenkoppelung aufweist, die ein den Kollektor und die Basis verbindender Widerstand bewirkt.
• Diese Schaltung ist ziemlich unempfindlich gegenüber Betriebsspannungsänderungen und Temperatureinflüssen und kann mit einer auf Masse bezogenen Regelspannung geregelt werden. Für die Verstärkungsregelung ist jedoch ein verhältnismäßig hoher Regelstrom notwendig, der von einem zusätzlichen Regelverstärker aufzubringen ist.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen regelbaren Transistorverstärker aufzubauen, der außer einer hohen Regelempfindlichkeit, einer hohen Eingangsspannungsverträglichkeit und einem großen Regelbereich auch eine hohe Stabilität der Arbeitspunkteinstellung aufweist.
• Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem in der eingangs erwähnten Schaltungsanordnung der Emitter des zweiten Transistors an Masse liegt und daß der Verbindungspunkt der Basis dieses Transistors mit dem Widerstand zur Zuführung der Regelspannung über einen Widerstand mit dem Emitter des ersten Transistors verbunden ist.
• In dieser Anordnung wirkt die Rückführung der Kollektorgleichspannung auf die Basis des ersten Transistors als Gleichspannungsgegenkoppelung und bewirkt eine sehr hohe Stabilität gegenüber Betriebsspannungsänderungen und Temperatureinflüssen. Darüber hinaus läßt sich die Verstärkungsregelung durch einen vom Wert Null ausgehenden Regelstrom bewirken, der proportional der Regelspannung ist und einer auf Masse bezogenen Regelspannungsquelle entnommen werden kann. Hierdurch entfällt der Spannungsteiler zur Arbeitspunkteinstellung der zu regelnden Transistoren und die darin enthaltene Stabilisierung der entnommenen Vorspannung.
• Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird nachstehend an Hand der F i g. 1 bis 3 beschrieben.
• F i g. 1 zeigt eine bekannte Schaltungsanordnung für einen regelbaren Transistorverstärker; F i g. 2 zeigt eine zweistufige bekannte Ausführung eines Verstärkers nach F i g. 1; F i g. 3 zeigt das Ausführungsbeispiel eines zweistufigen Zwischenfrequenzverstärkers gemäß der Erfindung.
• In der bekannten Schaltung nach F i g. 1 ist der Transistor 1 mit der Emitterelektrode an Masse gelegt. Von der Kollektorelektrode aus erfolgt die Rückführung der an dem Kollektorwiderstand 2 abfallenden Gleichspannung über einen Gegenkoppelungswiderstand 3 auf die Basis. Dieser Gegenkoppelungszweig kann darüber hinaus noch einen Widerstand 4 zur Einstellung des Gegenkoppelungsgrades und zur Herabminderung der Exemplarstreuungen des Basisstromes enthalten. Das zu verstärkende Signal wird dieser Stufe über den Kondensator 6 zugeführt und über den Kondensator 7 entnommen.
• Diese bekannte Schaltung läßt sich, wie F i g. 2 zeigt, auch zweistufig mit den Transistoren 8 und 9 ausbilden, wobei der zweite Transistor 8 mit dem Emitter an Masse liegt. Der an den Kollektor dieses Transistors angeschlossene Spannungsteiler mit den Widerständen 10 und 11 dient zur Rückführung der Kollektorspannung auf die Basis des Transistors 9, der in der so entstandenen Regelschleife die Funktion eines Emitterfolgers ausübt.
• Wie F i g. 3 veranschaulicht, läßt sich die Schaltung nach F i g. 2 für einen zweistufigen aufwärts-und abwärtsgeregelten Verstärker verwenden, wenn erfindungsgemäß der Emitter des ersten Transistors 19 über einen Widerstand 22 mit der Basis des zweiten Transistors 21 verbunden und die Regelspannung von dem Anschluß 33 über einen Widerstand 34 der Basis dieses Transistors zugeführt wird.
• Das Zwischenfrequenzsignal gelangt über die Klemme 17 und den Kondensator 18 an die Basis des Transistors 19, der sie verstärkt an den Übertrager 20 weitergibt. Die Basis des nachfolgenden Transistors 21 erhält die Signalspannung über die Koppelspule des Übertragers 20. Das verstärkte Zwischenfrequenzsignal erreicht schließlich über die Koppelspule des Übertragers 23 die Ausgangsklemmen 24.
• Die Schaltelemente der Gleichspannungsgegenkoppelung sind im wesentlichen die Widerstände 22, 25, 26 und 27. Die Kondensatoren 28 bis 32 bewirken den jeweiligen Masseschluß für das Zwischenfrequenzsignal, wodurch die Gegenkoppelung keinen unmittelbaren Einfluß auf die Zwischenfrequenz-Verstärkung ausübt. Erst durch die Zuführung eines von Null negativ ansteigenden Regelstromes von der Klemme 33 über den Widerstand 34 zum Verbindungspunkt des Kondensators 32 mit dem Widerstand 22 und der Koppelspule des Übertragers 20 tritt eine Verstärkungsregelung ein. Hierbei wird der Transistor 21 schwach abwärts und der Transistor 19 über den gleichzeitig zur Stabilisierung der gesamten Schaltung vorgesehenen Gegenkoppelungszweig stark aufwärts geregelt. Dabei bleibt der von der Regelstromquelle aufzubringende maximale Regelstrom weit unter dem bisher üblichen Wert, ohne daß eine Verschlechterung der Arbeitspunktstabilität der Schaltung in Kauf genommen werden muß.
• Da die Regelspannung auf Masse bezogen ist, vom Wert Null ausgeht und dem Regelstrom proportional ist, läßt sich ein derartiger Verstärker als Baustein ausführen, der universell verwendbar ist. Dabei sei ergänzend darauf hingewiesen, daß sich ein derartiger Baustein ohne erfinderisches Zutun auf kapazitive Koppelung und für die Verwendung als Niederfrequenzverstärker abändern läßt.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Schaltungsanordnung zur Auf- und Abwärtsregelung eines zweistufigen Transistorverstärkers, in der die Regelspannung der Basis des zweiten Transistors über einen Widerstand zugeführt wird und in der die Basis des ersten, aufwärts geregelten Transistors eine zusätzliche, dem Kollektorstromkreis des zweiten, abwärts geregelten Transistors entnommene, verstärkte Regelspannung erhält, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des zweiten Transistors an Masse liegt und daß der Verbindungspunkt der Basis dieses Transistors mit dem Widerstand zur Zuführung der Regelspannung über einen Widerstand mit dem Emitter des ersten Transistors verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1192 703; deutsche Auslegeschriften Nr. 1071136, 1131274, 1174 365, 1223 888; britische Patentschrift Nr. 838 731; USA.-Patentschrift Nr. 3 004157; »Funk-Technik«, Nr. 6, 1961, S. 170 und 171; Valvo-Druckschrift »Technische Informationen für die Industrie«, T 143, Mai 1963, S. 4; R. B. Hurley, Junction Transistor Electronics, 1958, S. 298 bis 303.