DE1277946B - Schaltung fuer die selektive Verstaerkung oder Erzeugung von hochfrequenten Schwingungen - Google Patents
Schaltung fuer die selektive Verstaerkung oder Erzeugung von hochfrequenten SchwingungenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
Int. Cl.:
H03f
H03b
Deutsche Kl.: 21 a4 - 29/02
Nummer: 1277 946
Aktenzeichen: P 12 77 946.3-35 (N 27471)
Anmeldetag: 12. Oktober 1965
Auslegetag: 19. September 1968
Die Erfindung betrifft eine Schaltung mit wenigstens zwei Transistoren, bei der die Kollektorelektrode
des ersten Transistors mit der Basiselektrode des zweiten Transistors verbunden ist und zwischen
wenigstens einer der übrigen Elektroden des zweiten Transistors und der des ersten Transistors eine
phasendrehende Rückkopplung angebracht ist. Sie betrifft insbesondere eine Schaltung, mittels deren
elektrische Signale selektiv verstärkt bzw. erzeugt werden können, ohne daß dabei abgestimmte Kreise
benutzt werden. Sie öffnet dabei einerseits die Möglichkeit, Induktivitäten zu vermeiden, so daß sie sich
besonders dazu eignet, in Halbleitertechnik (als integrierte Schaltung, Reststoffkreis) ausgebildet zu werden,
wobei die Verwendung von Induktivitäten stets Schwierigkeiten bereitet, und andrerseits in einfacher,
jedoch gut reproduzierbarer Weise die Resonanzfrequenz bzw. Resonanzschärfe zu ändern.
Röhrenschaltungen mit RC-Rückkopplung sind
bekanntlich im allgemeinen besonders empfindlich für Temperatur- bzw. Speisespannungsänderungen.
Obwohl bekanntlich Transistoren eine noch beträchtlich größere Empfindlichkeit Tür Änderungen der
Umgebungstemperatur aufweisen, hat es sich trotzdem mit einer Schaltung nach der Erfindung als möglich
erwiesen, einen Verstärker mit hoher Selektivität zu verwirklichen, bei dem Änderungen der Speisespannung
und der Umgebungstemperatur sehr wenig Einfluß auf die Frequenz bzw. die Selektivität des Verstärkers
haben. Die Erfindung weist das Kennzeichen auf, daß der Kollektorkreis des ersten Transistors die
Reihenschaltung wenigstens zweier in der Vorwärtsrichtung polarisierter Halbleiterdioden enthält und
mit dieser Reihenschaltung derart phasendrehende Elemente verbunden sind, daß bei einer bestimmten
Frequenz die Phasendrehung von der Kollektorelektrode des ersten Transistors zur Basiselektrode
des zweiten Transistors und die der phasendrehenden Rückkopplung gleich, aber von entgegengesetztem
Vorzeichen sind, und daß das Produkt der Verstärkung und der Rückkopplung wenigstens nahezu gleich 1 ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch eine solche Schaltweise, bei der die Gleichströme
durch den ersten Transistor und durch die Dioden praktisch gleich sind, erreicht wird, daß auch
der am Emittereingang des Transistors bzw. an jeder Diode gemessene Differentialwiderstand gleich ist.
Aus der Berechnung ergibt sich dann, daß die Selektivität der Schaltung unabhängig von der Größe dieser
Widerstände werden kann, so daß keine unerwünschteil Verzerrungen bzw. Selbstschwingen der Schaltung
zu befürchten ist. Weiterhin ist es in einfacher Weise Schaltung für die selektive Verstärkung oder
Erzeugung von hochfrequenten Schwingungen
Erzeugung von hochfrequenten Schwingungen
Anmelder:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven
(Niederlande)
Vertreter:
Dipl.-Ing. E. E. Walther, Patentanwalt,
2000 Hamburg, Mönckebergstr. 7
Als Erfinder benannt:
Adrianus Johannes Wilhelmus Marie van
Overbeek,
Wilhelmus Antonius Joseph Marie Zwijssen,
Eindhoven (Niederlande)
Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 15. Oktober 1964 (6411980),
vom 13. Februar 1965 (65 01839)
vom 13. Februar 1965 (65 01839)
möglich, die Resonanzfrequenz der Schaltung zu stabilisieren, wie es nachfolgend näher erläutert wird.
Auch läßt sich in einfacher Weise diese Resonanzfrequenz ändern, und zwar derart, daß für eine Anzahl
gleichartiger Schaltungen ihre Resonanzfrequenzen gleichzeitig mittels nur eines veränderlichen Widerstandes
geändert werden.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Schema einer Schaltung nach der Erfindung und
F i g. 2 ihr Ersatzschema,
F i g. 3, 4 und 5 Schaltungen zur Erläuterung der F i g. 1,
F i g. 6 ein näher ausgearbeitetes Ausführungsbeispiel der Fig. 1,
F i g. 7 ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel einer Schaltung nach der Erfindung,
F i g. 8 eine Anwendung der F i g. 7,
Fig. 9, 10 und 13 Abarten der Fig. 7,
Fig. 11 wieder ein anderes Ausführungsbeispiel
einer Schaltung nach der Erfindung,
Fig. 12 eine Abart der F i g. 11,
Fig. 14, 15 und 19 weitere Anwendungen der F i g. 6 bzw. der F i g. 7,
F i g. 16 eine Abart der F i g. 1,
809 617/1M
Fig. 17 eine Anwendung der Fi g. 1,
F i g. 18 eine Ausführungsform eines veränderlichen Widerstandes zur Verwendung in Schaltungen
nach der Erfindung und
F i g. 20 bis 22 Varianten der F i g. 1 für eine feste Abstimmfrequenz und größere Signale.
Die in F i g. 1 dargestellte Verstärkerschaltung nach der Erfindung enthält einen Grenzschichttransistor
T1, in dessen Kollektorkreis die Reihenschaltung
von in der Vorwärtsrichtung polarisierten Dioden D1 und D2 und ein Widerstand .R5 liegt
und parallel zu dieser Reihenschaltung ein Kondensator C5, und ferner einen Grenzschichttransistor T2,
dessen Basiselektrode mit der Kollektorelektrode des Transistors T1 und dessen Emitterelektrode über
einen Kondensator C mit der Emitterelektrode des Transistors T1 verbunden ist.
Fig.2 zeigt das Ersatzschema dieser Schaltung,
wobei vorausgesetzt ist, daß die Emitterreihenwiderstände R1 und R2 aus F i g. 1 so groß sind, daß
ihr Einfluß vernachlässigbar ist, daß das Basispotentiometer A3, R4. für Signalschwingungen mittels des
Kondensators C2 entkoppelt ist, daß der Widerstand
R5 auf einen Wert gleich dem Doppelten des Emittereingangswiderstandes (= der reziproken Steilheit)
des Transistors T2 eingestellt ist (dieser Widerstand
ist bei hoher Gleichstromeinstellung des Transistors T2 als eine Konstante zu betrachten), daß der
Basiswechselstrom des Transistors T2 gegenüber dem
Kollektorwechselstrom des Transistors T1 vernachlässigbar
ist und das der Emittereingangswiderstand des Transistors T1 gleich dem inneren Widerstand R0
der Dioden D1 bzw. D2 ist, was der Fall ist, wenn die
Dioden D1 und D2 und der Transistor T1 sich auf
gleicher Temperatur befinden und bei gleichem Gleichstrom betrieben werden, z. B. wenn sie als »Feststoffkreis«
ausgebildet sind.
Der verstärkende Grenzschichttransistor T1 mit
hohem Kollektor-Basis-Stromverstärkungsgrad hat widerstand R0, und die reziproke Steilheit des Transistors
T2 ist gleich dem halben Widerstand R5. Es
ergibt sich also
U1-U2= —1
wobei
Z1= R0 +
ist.
Da dieser
sich für U2:
Strom auch den des Transistors T1
U2 = i0- Z5
JO)C
Widerstand Z5 im durchfließt, ergibt
Aus den Gleichungen (4) und (5) erhält man
U1
1 -
Z1
Setzt man in Gleichung (6) die angegebenen Werte für Z1 und Z5 ein, so ergibt sich
U2
AC
+3 /1 +
Tc"
ω0 errechnet sich dabei aus der Gleichung
COq
(C + AC).
Diese Frequenz ist der geometrische Mittelwert der Frequenzen, bei denen bei der Impedanz Z1
eine Kollektorimpedanz, die aus den parallelgeschal- 40 bzw. Zs der Realteil der Impedanz gleich ihrem
teten Kreisen C5 und D1 -D2-R5 besteht. Der Kondensator
C5 hat dabei einen Wert
C +AC
2
Es gilt dann die folgende Gleichung (vgl. F i g. 2):
Es gilt dann die folgende Gleichung (vgl. F i g. 2):
U1 + M61 + Uc - H62 - M2 = 0 . (1)
Imaginärteil ist. Bei dieser Frequenz wird die Kollektorspannung M2 des Transistors T1 durch die Kollektorimpedanz
Z5 gegenüber dem Kollektorstrom im gleichen Maße, aber in entgegengesetzter Richtung, in
der Phase gedreht, wie die über den Emitter des Transistors T2 auf den Emitter des Transistors T1
rückgekoppelte Spannung U61, so daß sich die Phasendrehungen
im geschlossenen Kreis aufheben und das Produkt aus Verstärkung und Rückkopplung we-
Da nahezu der gesamte Emitterwechselstrom des
Transistors T1 über den Kondensator C in den Tran- 50 nigstens nahezu gleich 1 ist.
sistor T2 hineinfließt, müssen beide Emitterwechsel- Bei Frequenzen ω0 ± Δω, wobei
ströme gleich groß sein, so daß die Beziehung
erfüllt ist, wobei S1 bzw. S2 die Steilheit (reziproker
Emittereingangswiderstand) der Transistoren T1 bzw.
T2 sind und /0 der Emitterwechselstrom ist. Damit
läßt sich die Gleichung (1) umschreiben in
S1
Δω
AC
IC
ist, ist das Signal um den Faktor fl kleiner als der
= Q wird daher nach-
Maximalwert. Der Wert
2/1 m
«1 + V" u*i +
"M
U1-U2= - S1 W61 — + —
JO)C
Nun ist die reziproke Steilheit (= Emittereingangswidersiand)
des Transistors T1 gleich dem Diodenfolgend als Kreisgüte bezeichnet. —
(3 a) 60 Die Besonderheit der Schaltung, welche offensichtlich als Resonanzkreis arbeitet, besteht darin,
daß Q nicht von den Werten von R0 oder R5, sondern
nur vom Verhältnis -r^ abhängt, daß Q also unab-
/J O
(3) 65 hängig von der Temperatur oder der Stromeinstellung des Transistors T1 gemacht werden kann.
Ein konstanter Wert von Q bedeutet, daß die Gefahr von unerwünschtem Selbstschwingen vermieden ist.
Wird andererseits AC negativ gewählt, so wird die Schaltung selbstschwingend, wobei das Produkt aus
der Verstärkung und dem Rückkopplungsfaktor wieder unabhängig von Temperatur und Speisespannungsänderung
ist, so daß eine Schwingung erzeugt werden kann, die bei jeder Einstellung der erzeugten Frequenz
praktisch frei von Verzerrungen ist. Auch läßt sich die Frequenz ω0 in einfacher Weise durch Einstellung
von R0 einstellen. Dies kann durch Regelung des Gleichstromes durch T1, D1 und D2 erfolgen. Der
Widerstand R5 dient dabei zum Ausgleich des Einflusses
des Emitterwiderstandes des Transistors T2. Da der Widerstand R2 nicht veränderlich ist, kann
auch R5 ein fester Widerstand sein.
Im allgemeinen werden der Differential widerstand in der Vorwärtsrichtung einer idealen Halbleiterdiode
als auch der Emitterdifferentialwiderstand eines Transistors gegeben durch die Gleichung
R0 =
KT
20
wobei R0 diesen Differentialwiderstand, K die Konstante
von Boltzmann, Γ die absolute Temperatur, q die Ladung des Elektrons, / den Gleichstrom
und /0 den Ableitungsstrom im Sperrzustand darstellt, welch letzterer in sehr vielen Fällen gegenüber
/ verschwindend klein ist. Wenn neben einer konstanten Selektivität, bzw. Kreisgüte Q der Schaltung
eine konstante Resonanzfrequenz gewünscht wird, so muß R0 noch stabilisiert werden. Es ist einleuchtend,
daß jRq nur als Funktion der Temperatur
konstant gehalten werden kann, wenn / in proportionalem Verhältnis zur Temperatur zunimmt. Dies
kann bewirkt werden, wenn man vom Umstand Gebrauch macht, daß die Gleichspannung an einer
Halbleiterdiode, bei konstantem Strom gemessen, bei Erhöhung der Temperatur abnimmt. Werden also
nach den F i g.3 und 4 in Reihe mit der Diode bzw. in den Emitter-Basis-Kreis des Transistors ein Widerstand
R und eine temperaturunabhängige Gleichspannungsquelle Fangebracht, so wird bei Erhöhung
der Temperatur die Gleichspannung am Widerstand zunehmen und der Gleichstrom durch diesen Widerstand
gleichfalls. Bei richtiger Wahl der Spannung V der Gleichspannungsquelle wird die Vergrößerung
des Gleichstromes durch den Widerstand JR gerade proportional zur Absoluttemperatur T sein. Hierdurch
wird gemäß der soeben gegebenen Formel der Differentialwiderstand R0 nahezu unabhängig von der
Temperatur über einen in der Praxis ausreichend großen Temperaturbereich. Die erwähnte Spannung
ist dazu nahezu gleich dem sogenannten »Bandabstand« des verwendeten Halbleitermaterials (für Silicium
= 1,2 V). Ist die Spannung der Gleichspannungsquelle nicht völlig unabhängig von der Temperatur,
wie es z. B. mit der Spannung einer Zenerdiode bzw. einer Batterie der Fall ist, so kann dennoch für die
Gleichspannung V ein solcher Wert gewählt werden, daß die Temperaturabhängigkeit der Gleichspannungsquelle
mit ausgeglichen und R0 nahezu unabhängig von der Temperatur wird. Man kann nach
F i g. 5 in gleicher Weise diesen Gleichstrom durch andere Dioden oder Transistoren fließen lassen, deren
Weqhselstromwiderstand dann gleichfalls unabhängig von der Temperatur wird, solange ihre Temperatur
nahezu gleich der des Steuertransistors ist. Der Transistor T3 in diesen Figuren ist dabei in ähnlicher
Weise geschaltet wie der Transistor T1 der F i g. 4 und wird daher als hochohmige Stromquelle mit
einem solchen temperaturabhängigen Kollektorstrom funktionieren, daß der Differentialwiderstand der
Reihendiode D bzw. des Transistors T wieder unabhängig von der Umgebungstemperatur bzw. der
Kollektorspeisespannung wird.
Da sowohl R1 als auch R2 der F i g. 1 sich störend
auf die Resonanzerscheinung auswirken (dieser Effekt kann gewünschtenfalls dadurch ausgeglichen werden,
daß der Widerstand R5 höher als das Doppelte des
Emittereingangswiderstandes des Transistors T2 gewählt
wird), kann man .R1 und Ii2 durch Gleichstromquellen
mit hoher innerer Wechselstromimpedanz ersetzen. Dies ist in F i g. 6 dargestellt. Die Transistoren
T3 und T4 enthalten in ihren Emitterzuleitungen
die Widerstände .R1' bzw. R2. Ihre Basiselektroden
sind über die Gleichspannungsquelle V an Erde gelegt. Diese Gleichspannungsquelle ist derart
gewählt, daß der innere Emitterwiderstand der Transistoren T3 und T4. bei Temperaturändefurigen
konstant bleibt. Wenn die Temperatur der Transistoren 7} und T2 sich in gleicher Weise ändert wie
die der Transistoren T3 und T4, werden auch die Emittereingangswiderstände
dieser Transistoren als auch die inneren Widerstände der Dioden D1 und
D2, welche als Belastung des Transistors T1 verwendet
werden, unabhängig von der Temperatur sein. Die Kollektorelektroden der Transistoren T3 und T4 haben
eine so niedrige Admittanz, daß sie die Wirkung der Resonanzerscheinung nicht stören.
In F i g. 6 sind noch einige Abweichungen gegenüber F i g. 1 angebracht. Die Signalenergie v\ wird in der
Leitung zwischen der Kollektorelektrode des Transistors T1 und dem Emitterverstärker T2 zugeführt. Dies
bietet den Vorteil, daß der Verstärkungsgrad höher und das Signal-Rausch-Verhältnis günstiger ist, als
wenn die Signalenergie an anderen Punkten zugeführt wird, z. B. zwischen Erde und der Basiselektrode des
Transistors T2 bzw. zwischen Erde und einer der Emitterelektroden. Im allgemeinen erwies es sich zum
Erzielen eines hohen Signal-Rausch-Verhältnisses am günstigsten, die Signalquelle v\ an einem willkürlichen
Punkt der Schleife aufzunehmen, die von der Verbindung von der Kollektorelektrode des Transistors
T1 zur Basiselektrode des Transistors T2 und
von dessen Emitterelektrode zurück zur Emitterelektrode des Transistors T1 gebildet wird, statt die
Quelle υ\ einseitig an Erde zu legen. Die Quelle v\ hat
dabei vorzugsweise einen geringen, gegebenenfalls angepaßten inneren Widerstand.
Es ergibt sich, daß die Schaltung nach F i g. 6 sich für die Quelle v\ wie ein Reihenresonanzkreis
mit hoher Kreisgüte verhält. Ersetzt man daher die Quelle v\ durch einen Transformator, dessen Sekundärwicklung
auf die dargestellte Weise geschaltet ist, so wird zwischen den Klemmen der Primärwicklung.
eine Impedanz mit dem Charakter eines Reihenresonanzkreises mit hoher Kreisgüte gemessen. Solche
Impedanzen sind für Fernsprechfilter besonders brauchbar. Die gleiche Eigenschaft wird vorgefunden,
wenn z. B. in Reihe mit dem Kondensator C der F i g. 1, 6 oder 9 gemessen wird und auch für die
Quelle V1 der Fig. 1.
Dem Transistor T2 ist ein zusätzlicher Transistor
T2 vorgeschaltet, dessen Emitterelektrode mit der Basiselektrode des Transistors T2 verbunden ist.
Die Transistoren T2' und T2 bilden daher einen Korn-
binationstransistor mit scheinbar erhöhtem Basis-Kollektorstrom-Verstärkungsgrad.
Hierdurch wird die Belastung des Transistors T2 auf die Parallelschaltung
der Kreise D1, D2, ^s und C5 weniger störend.
Die Diode D2 wird vom Emitter-Basis-Weg eines
Transistors "ζ gebildet. Dies bietet den Vorteil, daß
in der Kollektorleitung des Transistors T5 eine Impedanz
Z0 angebracht werden kann, die als Widerstand oder als mehrere in Reihe liegende Dioden
ausgebildet sein kann und der eine Ausgangsspannung v0 entnommen werden kann. Die Rückwirkung
dieser Spannung auf die Resonanzschaltung kann herabgesetzt werden und t70 kann viel größer sein als
die Spannung an einem willkürlichen anderen Punkt der Schaltung. Eine Ausgangsspannung kann auch der
Impedanz Z0 im Kollektorkreis des Transistors T2
entnommen werden, wobei gleichfalls der Vorteil einer geringen Rückwirkung auf die Resonanzerscheinung
besteht.
Schließlich sei darauf hingewiesen, daß auch für die Diode D1 gewünschtenfalls ein Transistor verwendbar
ist, dessen Kollektorelektrode mit der Basiselektrode verbunden ist. Dies bietet den Vorteil, daß
die Hochfrequenzeigenschaften dieser Diode durch gleiche Wahl denen des Transistors T1 ähnlich sein
werden.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wurden als Transistoren experimentelle Silicium-npn-Typ-Transistoren
verwendet, die zur Anwendung bei hoher Frequenz (100 MHz) geeignet sind. Die Siliciumdioden
D1 und D2 waren auf demselben Halbleiterkristaü
angebracht. Die Quelle V lieferte etwa 1,4 V Gleichspannung. Der Gleichstrom durch den Transistor
T1 wurde durch Regelung des Widerstandes jR,
von 50 [jA bis 0,5 mA geändert. Der Gleichstrom
durch den Transistor T2 betrug 3 mA. Der Widerstand
K5 betrug etwa 20 Ohm. Die Größe des Kondensators C betrug etwa 10~9 Farad. Die Schaltung
war in Resonanz bei Frequenzen von etwa 280 kHz bis etwa 2 MHz entsprechend dem eingestellten
Gleichstrom durch den Transistor 7^, wobei für Q
leicht ein Wert 100 erreicht werden konnte.
Eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Widerstand R5 fehlt, ist in F i g. 7 dargestellt. Der
Gleichstrom durch den Widerstand Ri wird hier in
zwej Ströme durch die Widerstände K11 und A12
geteilt. Wenn diese Ströme gleich sind, sind auch die Emittereingangswiderstände R0 der Transistoren T1
und T2 gleich, vorausgesetzt, daß diese Transistoren
gleich sind. Man kann nun vier Dioden D1, D2, D3
und D4 in Reihe in den Kollektorkreis des Transistors T1 einschalten, um eine Resonanzfrequenz
Cj0 = 1I2R0C zu erreichen. In der Schaltung nach
dieser Figur ist C5 etwas größer als ' 2 C gewählt.
Die Schaltung bietet den Vorteil, daß auch die Änderungen des Eingangswiderstandes des Transistors
T2 mit der Temperatur (in F i g. 2 als die
Konstante -^- dargestellt) ausgeglichen werden, so
daß über einen breiten Abstimmbereich (Änderung von Ri) eine hohe Resonanzschärfe bzw. eine hohe Kreisgüte
Q erreicht werden kann, ohne daß die Stabilität der Schaltung gefährdet wird. Ferner kann
es vorteilhaft sein, daß der Transistor T2 bei einem
niedrigeren Gleichstrom als in F i g. 1 betrieben werden kann.
Es ist nicht durchaus notwendig, daß die Widerstände
R11 und K12 gleich sind oder daß die Zahl der
Dioden D1, D2, D3, D4 genau vier beträgt. Sind ungleiche
Widerstände K11 und K12 gewählt, so muß
auch C5 nicht mehr gleich 1J2C gewählt werden. In
allen Fällen kann ein Widerstand K4 parallel zu einer oder mehreren Dioden, gegebenenfalls in Reihe mit
einem großen Kondensator, geschaltet werden, womit ein abstimmbarer Resonanzkreis simuliert wird, dessen
Bandbreite über einen großen Abstimmbereich nahezu konstant bleibt. Man kann auch dadurch Lösungen
erreichen, daß z. B. C5 etwas größer als 2 C gewählt als auch der Widerstand K4 hinzugefügt wird. In
diesem Falle ist die Bandbreite bei niedrigen Frequenzen nahezu konstant, während bei hohen Frequenzen
der Faktor β konstant ist, d.h., daß die Bandbreite in proportionalem Verhältnis zur Resonanzfrequenz
zunimmt. Ein solcher Widerstand K4 ist in Fi g. 7 in gestrichelter Linie dargestellt.
Eine der interessanten Eigenschaften von Schaltungen nach der Erfindung ist, daß mittels eines einzigen
veränderlichen Widerstandes mehrere Resonanzschaltungen gleichzeitig abstimmbar sind. Der linke
Teil der Schaltung nach F i g. 8 entspricht dem der F i g. 7; der rechte Teil (in dem entsprechende Bezugszeichen mit Indexstrichen versehen sind) besitzt die
gleichen Schaltelemente wie in F i g. 7 und hat den veränderlichen Widerstand K1 gemeinsam mit dem
linken Teil. Der Wert dieser Schaltelemente ist aber derart gewählt, daß die Resonanzfrequenzen des
linken bzw. des rechten Teiles etwas verschieden sind. Parallel zu den Widerständen K11 und K[2 der
F i g. 8 sind ferner Widerstände R13 bzw. K14 geschaltet.
Eine kleine prozentuelle Abweichung der Widerstandswerte von Ki1 und K/2 gegenüber K11
und K12 ergibt eine gleiche prozentuelle Abweichung
der Frequenz der zugeordneten Resonanzschaltung. Ein kleiner zusätzlicher Strom, der nicht vom Widerstand
K1 geregelt wird, ergibt einen konstanten Frequenzunterschied
zwischen den beiden Resonanzschaltungen, unabhängig von der Abstimmfrequenz. Ein solcher Strom wird über die Widerstände K13 und
K14 der F i g. 8 zu den Emitterelektroden der Transistoren
T3' und T4 geleitet.
Letztere Eigenschaft ist besonders nützlich, wenn die Schaltung nach der Erfindung für einen überlagerungsempfänger
verwendet wird. In diesem Falle kann man eine der beiden Hälften der F i g. 8 schwingen
lassen. Dieses schwingen kann z. B. dadurch erreicht werden, daß IC in F i g. 1 negativ gemacht
wird. Die Resonanzfrequenzen einer nicht oszillierenden und einer oszillierenden Resonanzschaltung können
nach dem vorhergehenden Absatz einen konstanten Unterschied aufweisen, unabhängig vom Wert
von K1 und daher auch von der Größe der Schwingungsfrequenzen.
In F i g. 8 kann z. B. der linke Teil eine abgestimmte Resonanzschaltung nach F i g. 7
mit IC positiv darstellen, welche also als Verstärker
verwendbar ist. und der rechte Teil kann eine gleichartige Schaltung mit IC etwas negativ darstellen,
welche also selbstschwingend ist. Mittels der Widerstände K13 und K14 wird erreicht, daß die Resonanzfrequenz
und die Schwingungsfrequenz bei Änderung von K1 einen konstanten Unterschied behalten. Antennensignale,
die im linken Teil der Schaltung verstärkt werden, können darauf in bekannter Weise mit
den vom rechten Teil der Schaltung erzeugten Schwingungen gemischt werden, worauf die entstandenen
Zwischenfrequenzschvvingungen ausgesiebt und weiter verarbeitet werden.
9 10
Es sind neben den bereits erwähnten noch eine Ein Beispiel davon ist in Fig. 11 dargestellt. Bei
große Zahl weiterer Ausführungsformen der Erfindung dieser Schaltung liegen in den Emitterleitungen die
möglich. Sie stimmen alle darin miteinander überein, Kondensatoren C1 und in dep Kollektorleitungen,
daß der Kollektorkreis wenigstens eines Transistors parallel zu den in Reihe geschalteten Dioden, die
von einer Reihenschaltung wenigstens zweier Dioden 5 Kondensatoren C7.
in Kombination mit einer phasendrehenden Blind- Infolge der geringen Vorwärtswiderstände der Di-
impedanz gebildet wird und daß im Rückkopplungs- öden können die Kollektorkreise der Transistoren als
weg zum Basis-Emitter-Kreis des erwähnten Tran- . Spannungsquellen mit einem geringen inneren Wider-
sistors eine Blindimpedanz gleicher Art vorhanden stand betrachtet werden. Das Vorhandensein von C1
ist, welches eine Phasendrehung entgegengesetzt zu 10 bewirkt ein Nacheilen des Emitterstromes gegenüber
der des früher erwähnten phasendrehenden EIe- der Spannung zwischen Basiselektrode und Erde. Das
mentes ergibt, wobei die entgegengesetzten Phasen- Vorhandensein von C7 bewirkt ein Voreilen der
drehungen für nur eine Frequenz — die Resonanz- Spannung zwischen der Kollektorelektrode und Erde
frequenz — gerade gleich sind und die Schleifen- gegenüber dem Kollektorstrom und daher auch dem
verstärkung für diese Frequenz gleich oder nahezu 15 Emitterstrom. Bei der Resonanzfrequenz sind die
gleich 1 ist. beiden Phasendrehungen gleich, und die Schleifen-
Ein weiteres Beispiel ist in F i g. 9 dargestellt. Der verstärkung ist nahezu gleich 1.
Strom durch die Transistoren T1 und T2 wird hier In F i g. 12 sind zwei phasendrehende Elemente im von den Transistoren T3 und T4. geregelt. Die Kollek- Rückkopplungsweg wirksam, nämlich die Kondentorbelastung jedes der Transistoren T1 und T2 wird 20 satoren C7 und C12. Der Kondensator C11 hat eine so von mehreren in Reihe geschalteten Dioden gebildet. hohe Kapazität, daß dessen Phasendrehung vernach-Beträgt diese Zahl drei, so muß der Kondensator C6 lässigbar ist. Bei dieser Schaltung, die sowohl als zwischen den Kollektorelektroden der Transistoren T1 Oszillator als auch als selektiver Verstärker verwend- und T2 etwa ein Sechsfaches des Kondensators C bar ist, kann die Resonanzfrequenz von einer Spanzwischen den beiden Emitterelektroden sein. Bei vier 25 nungsquelle V2 in Reihe mit der Gleichspannungs-Dioden in Reihe muß C6 etwa ein Vierfaches von C quelle V geändert werden. Hierdurch kann entweder sein. Der Rückkopplungsweg erstreckt sich hier von ein frequenzmoduliertes Signal erzeugt oder ein Filter der Kollektorelektrode des Transistors T1 zur Basis- mit sich ändernder Resonanzfrequenz erzielt werden, elektrode des Transistors T2 und von der Kollektor- was im übrigen auch mit allen besprochenen Schalelektrode des Transistors T2 zur Basiselektrode des 30 tungen verwirklichbar ist.
Strom durch die Transistoren T1 und T2 wird hier In F i g. 12 sind zwei phasendrehende Elemente im von den Transistoren T3 und T4. geregelt. Die Kollek- Rückkopplungsweg wirksam, nämlich die Kondentorbelastung jedes der Transistoren T1 und T2 wird 20 satoren C7 und C12. Der Kondensator C11 hat eine so von mehreren in Reihe geschalteten Dioden gebildet. hohe Kapazität, daß dessen Phasendrehung vernach-Beträgt diese Zahl drei, so muß der Kondensator C6 lässigbar ist. Bei dieser Schaltung, die sowohl als zwischen den Kollektorelektroden der Transistoren T1 Oszillator als auch als selektiver Verstärker verwend- und T2 etwa ein Sechsfaches des Kondensators C bar ist, kann die Resonanzfrequenz von einer Spanzwischen den beiden Emitterelektroden sein. Bei vier 25 nungsquelle V2 in Reihe mit der Gleichspannungs-Dioden in Reihe muß C6 etwa ein Vierfaches von C quelle V geändert werden. Hierdurch kann entweder sein. Der Rückkopplungsweg erstreckt sich hier von ein frequenzmoduliertes Signal erzeugt oder ein Filter der Kollektorelektrode des Transistors T1 zur Basis- mit sich ändernder Resonanzfrequenz erzielt werden, elektrode des Transistors T2 und von der Kollektor- was im übrigen auch mit allen besprochenen Schalelektrode des Transistors T2 zur Basiselektrode des 30 tungen verwirklichbar ist.
Transistors T1. Die Schaltung bietet im Vergleich zu Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von
der nach F i g. 6 und 7 den Vorteil, daß neben der Transistoren mit nur einem Vorzeichen beschränkt.
Speisespannung nur eine Gleichspannung notwendig Kombinationen von pnp-Typ- und npn-Typ-Tranist,
nämlich die Basisvorspannung der Transistoren T3 sistoren sind im Schleifenverstärkungskreis auch ver-
und T4. Das Basispotentiometer R3, R4. der F i g. 1 35 wendbar. Ein Beispiel davon ist in Fig. 13 dargeist
daher überflüssig geworden, was für eine Fest- stellt. Der Transistor T11 ist hier vom npn-Typ und
Stoffschaltung einen wichtigen Vorteil darstellt. Außer- der Transistor T12 vom pnp-Typ. Im »übrigen entdem
ist bei dieser Schaltung eine Ungleichheit der spricht die Schaltung völlig der nach F i g. 9. Alle
Ströme durch die Transistoren T3 und Tx in erster anderen Schaltungen können in gleicher Weise in
Annäherung nicht von Einfluß auf die Größe der 40 Schaltungen umgesetzt werden, bei denen Kombi-Selektivität.
Die Eingangsenergie kann z. B. im Punkt vt nationen von n-p-n und p-n-p verwendet
zugeführt und die Ausgangsspannung den Klemmen v0 werden.
entnommen werden. Die Resonanzschaltungen nach F i g. 6 können Fig. 10 zeigt eine Schaltung, bei der die Blind- auf verschiedene Weise sowohl durch aktive als auch
impedanzen Induktivitäten sind und die im übrigen 45 durch passive Elemente miteinander gekoppelt werin
ihrer Wirkung völlig der Schaltung nach F i g. 9 den. Es wurde bereits erwähnt, daß eine Ausgangsentspricht.
Bei Verwendung von drei Dioden ist eine spannung v0 bzw. D0 der Impedanz Z0 bzw. Z0 entInduktivität
L6 mit einem Wert ungefähr gleich 6 L nommen werden kann (s. F i g. 6 und 7). Ein Teil der
notwendig. Diese Schaltung bictet den Vorteil, daß Spannung v0 kann nach Fig. 14 durch kapazitive
zur Regelung der Frequenz nur ein Transistor T3 50 Kopplung CK auf einen dazu geeigneten Punkt in
erforderlich ist. Schaltungen mit Induktivitäten haben einer zweiten Resonanzschaltung übertragen werden,
aber im allgemeinen den Nachteil, daß sie weniger die folglich angeregt wird. In diesem Falle geht nahezu
leicht in der Feststofftechnik ausführbar sind. nur Signalenergie von der ersten auf die zweite Reim
Prinzip kann man für die Blindimpedanzen C, sonanzschaltung, aber nahezu keine von der zweiten
C5, C6 bzw. L, L6 auch Kombinationen von Kapa- 55 auf die erste über. Die Quellen V in den Basisleizitäten
und Induktivitäten wählen, solange die Re- tungen der Transistoren T1 bzw. T1 sind deutlichkeitssonanzfrequenzen
dieser Kombinationen außerhalb halber als getrennte Quellen gezeichnet, werden aber
des Bereiches liegen, in dem die Schaltung Resonanz· in der Praxis zu nur einer Quelle, gegebenenfalls einer
aufweisen muß. Gewissermaßen sind die in der Zenerdiode, vereint.
Praxis erzielbaren Induktivitäten und Kapazitäten 60 Es ist aber auch möglich, zwei Resonanzschaltungen
bereits Resonanzelemente, deren Resonanzfrequenzen gegenseitig zu koppeln. Ein Beispiel davon ist in
aber weit außerhalb des Anwendungsbereiches fallen, Fig. 15 dargestellt. Der Kopplungskondensator CK
so daß sie doch als reine Induktoren oder Konden- kann dabei derart gewählt werden, daß eine sogenannte
satoren betrachtet werden dürfen. kritische Kopplung entsteht. Dabei muß die Impedanz
Es ist nicht notwendig, daß das zweite Phasen- 65 von CK gleich der Resonanzimpedanz des schein-
drehungselement zwischen den Emitterelektroden der baren Resonanzkreises sein in dem Punkt, in dem CK
Transistoren T1 und T2 liegt. Die Phasendrehung mit der Schaltung verbunden ist. Dieser Punkt kann
kann über verschiedene Kreise aufgeteilt sein. z. B. auch die Emitterelektrode des zweiten Tran-
sistors T2 bzw. T2 sein, wie es durch eine gestrichelte
Verbindung in Fig. 15 angedeutet ist.
Bei der Kopplung von Resonanzschaltungen nach der Erfindung können, in gleicher Weise wie es bei
I^C-Kreisen bekannt ist, die Werte der Resonanz-Frequenzen
und die Q-Werte der Schaltungen derart gewählt werden, daß eine Durchlaßkurve einer bestimmten
gewünschten Form entsteht.
Bei hohen Frequenzen macht sich der Einfluß des Kondensators zwischen der Emitterelektrode und der ro
Basiselektrode des Transistors als hinderlich bemerkbar. Aus einer Berechnung folgt, und Messungen bestätigen
dies, daß dieser Einfluß durch einen zusätzlichen Widerstand R17 in Reihe mit dem Kondensator
C5 der F i g. 1 ausgeglichen werden kann (s. F i g. 16). Der Widerstand R17 muß ungefähr so groß
sein, daß C5, R17 gleich dem Produkt des Emitter-'
eingangswiderstandes und der Emitterkapazitanz des Transistors T1 ist.
In einem Rundfunk- bzw. Fernsehempfänger mit diesen Resonanzschaltungen kann selbsttätige Lautstärkeregelung
dadurch erzielt werden, daß die Schaltungen mit aktiven Elementen, deren Verstärkung in
bekannter Weise geregelt wird, oder mit passiven Elementen gekoppelt werden, deren Impedanz in
bekannter Weise geregelt wird. Fig. 17 zeigt ein Beispiel des letzteren Falles. Die Impedanz der
Diode Dr wird vom Transistor VR geregelt. Dessen
Basisspannung bedingt den Gleichstrom durch den Transistor und demnach das Maß der Kopplung
zwischen den beiden Resonanzschaltungen.
Wird ein Empfänger gebaut, in dem diese Schaltung als Ortsoszillator verwendet wird, so kann Bedarf an
einer selbsttätigen Frequenzregelung dieses Oszillators unter Einfluß der detektierten Spannung bestehen.
Dies kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß man z. B. den Augenblickswert der Spannung in den
dargestellten Schaltungen vom detektierten Signal abhängen läßt. Auch kann z. B. für den Widerstand R1
in den verschiedenen Schaltungen ein lichtabhängiger Widerstand gewählt werden, auf den eine von der
erforderlichen Frequenzabweichung abhängige Lichtmenge geworfen wird.
Eine der Anwendungsmöglichkeiten der Schaltung ist ein Rundfunkempfänger, mit dem durch Einstellung
nur eines veränderlichen Widerstandes verschiedene Wellenbänder empfangen werden können. Hierbei
kann Bedarf an einer Abstandsbedienung bestehen, die mittels einer langen Doppelleitung zum Abstimmwiderstand
in einfacher Weise verwirklichbar ist.
Man kann den veränderlichen Widerstand R1 in
den verschiedenen dargestellten Schaltungen derart ausbilden, daß bestimmte Frequenzbänder verkürzt
oder verlängert werden oder überhaupt nicht empfangen werden können. Fig. 18 zeigt eine schematische
Ausführungsform eines Widerstandes, mit dem letzterer Effekt erreicht werden kann. Der Läufer 20
passiert nacheinander die Widerstände R21, R23 und
R25- Hierdurch kann der zwischen den Klemmen 21
und 22 gemessene Widerstand, z. B. bei Regelung längs des Widerstandes 21, sich von 0 bis 100 Ohm
ändern, dann plötzlich beim Erreichen des Widerstandes R23 auf den Wert 300 Ohm überspringen
(R22 beträgt dann daher 200 Ohm), anschließend sich
von z. B. 300 bis 1000 Ohm ändern und dann z. B. von 1200 bis 2000 0hm ändern (R24n ist dann also
gleichfalls gleich 200 Ohm). Diese Widerstandswerte können derart gewählt werden, daß nur die verschiedenen
Wellenbänder durchlaufen werden.
Es ist auch möglich, die Selektivität der Resonanzschaltungen durch eine kleine Abänderung der Kapazitäten,
Induktivitäten oder Widerstände zu ändern Wird z. B. ein kapazitiver Schwingungsabnehmei
bzw. ein kapazitives Mikrophon parallel zum Kondensator C5 geschaltet, so wird sich daher nicht nui
die Resonanzfrequenz, sondern vor allem auch dei Verstärkungszunahmefaktor Q der Schaltung stark
ändern. Auf diese Weise entsteht eine Modulation der hochfrequenten Eingangsschwingung in Abhängigkeit
vom Kapazitätswert des Schwingungsabnehmers bzw. Mikrophons, so daß nach erfolgter Demodulation
eine verstärkte Schwingung erzielt wird. Wird ein negativer Wert von AC gewählt, so daß
die Schaltung oszilliert, so kann der erzeugten Oszillatoramplitude nach erfolgter Demodulation eine Regelspannung
entnommen werden, die z. B. auf die an Hand der Fig. 17 beschriebene Weise selbsttätige
Stärkeregelung dieser Oszillatoramplitude bewirkt. In gleicher Weise kann man auch den Widerstand R1
bzw. A1' in Abhängigkeit von einem zu verstärkenden
Signal ändern und die dadurch erzeugte, in der Stärke und in der Frequenz modulierte Schwingung detektieren.
Fig. 19 zeigt ein Beispiel einer Änderung der Selektivität durch eine Abänderung der Widerstände.
Diese Schaltung, bei der die gleiche Frequenzregelung wie bei der nach F i g. 7 angewendet ist, weicht nur
in untergeordneten Punkten von dieser Schaltung ab. Die Besonderheit ist, daß ein Teil des den Widerstand
R1 durchfließenden Stromes unabhängig vom Transistor T1 bzw. T2 angezapft und über einen Transistor
T5 unmittelbar der Reihenschaltung der Dioden D1 ... D4 zugeführt wird. Dieser Strom ist klein
gegenüber dem Gesamtstrom durch den Widerstand R1. Die Widerstände der Dioden werden dabei derart
abgeändert, daß bei Herabsetzung ihres Widerstandes um einen Faktor 1 — α (wobei α eine gegenüber 1
kleine Zahl ist) der Widerstand in dem Kreis, der von den beiden mit dem Kondensator C gekoppelten
Emitterwiderständen von T1 und T2 gebildet wird,
um einen Faktor 1 + α erhöht wird, so daß das Produkt nahezu konstant bleibt und demnach auch
die Resonanzfrequenz. Dazu wird den Emitterströmen von T1 und T2 ein Teil α entzogen, der über den Transistor
T5 den Dioden D1 ... D4. zugeführt wird. Da
diese Dioden nur die Hälfte des Gesamtgleichstromes durch die beiden Transistoren T1 und T2 führen, ist
das Ergebnis eine Vergrößerung des Diodenstromes um einen Faktor 1 + a, wodurch der Widerstand
der Dioden um einen Faktor l—a verringert wird. Die zur Erzielung dieser Änderung des Diodenstromes
erforderliche Regelspannung V5 kann der Basiselektrode des Transistors T5 zugeführt werden.
Da sich bei Änderung der Selektivität auch die Verstärkung ändert, kann diese Regelspannung auch
zur selbsttätigen Verstärkungsregelung verwendet werden.
Wird ein Filter mit sehr scharfer Frequenzkennlinie gewünscht oder ändern die äußeren Verhältnisse sich
stark, so können die beschriebenen Mittel zur Stabilisierung des Gütefaktors Q sich noch als unausreichend
erweisen. In diesem Falle kann eine verbesserte Stabilisierung wie folgt erzielt werden:
Zwei nahezu identische Schaltungen nach der Erfindung werden entweder in einer einfachen Kristall-
schaltung oder innerhalb eines Apparates an Stellen angebracht, an denen die Umgebungstemperatur der
beiden Schaltungen stets praktisch gleich ist. Auch ihre Speisespannungen werden derselben Quelle entnommen.
Die Schaltungen werden daher auf äußere Verhältnisse, wie Temperatur, Feuchtigkeitsgrad usw.,
in gleicher Weise ansprechen. Eine der beiden Schaltungen ist derart bemessen, daß sie zum Selbstschwingen
kommt. Beiden Schaltungen wird eine Spannung zugeführt, die den Gütefaktor Q regelt.
Diese Spannung wird einem Demodulator entnommen, der mit dem Ausgang der oszillierenden Schaltung
der beiden Schaltungen gekoppelt ist. Sie regelt den Gütefaktor Q in dem Sinne, daß Q bei zunehmender
Schwingungsamplitude verkleinert wird. Die Verhältnisse für diese Schaltung sind daher stets derart,
daß die Schwingungsbedingung gerade erfüllt ist. Dieselbe Regelspannung wird auch der anderen,
nahezu identischen Schaltung zugeführt. Diese ist aber derart ausgebildet, daß die Bedingungen zum
Oszillieren dieser Schaltung gerade etwas ungünstiger sind als für die zuerst erwähnte oszillierende Schaltung.
Hierdurch wird diese Schaltung gerade nicht oszillieren, sondern ein Filter mit hohem Gütefaktor Q
bilden. Wenn nun bei sich ändernden äußeren Verhältnissen die Mitkopplungsfaktoren für beide Schaltungen
sich ändern wollten, wird die Schwingungsamplitude der oszillierenden Schaltung der beiden
Schaltungen sich ändern; die daraus resultierende Regelspannung regelt die Gütefaktoren beider Schaltungen
derart, daß die oszillierende Schaltung und die nicht oszillierende Schaltung beide stabilisiert
werden.
Ein Nachteil der bisher beschriebenen Schaltungen ist, daß die Signalamplitude, die über die Dioden
ohne Gefahr vor Verzerrung zulässig ist, verhältnismäßig gering ist, nämlich in der Größenordnung von
einigen zehn Millivolt. Um diesem Nachteil zu begegnen, kann man in Reihe mit den Dioden D1
und D2 der F i g. 20 einen Widerstand R5 schalten,
der wesentlich größer als der entsprechende Widerstand R5 der F i g. 1 gewählt wird, und gleichzeitig
in Reihe mit dem Kondensator C einen Widerstand R20 schalten. Bei gleicher Gleichstromeinstellung der
Transistoren T1 und T2 mittels der Transistoren 7^
und T4 muß der Widerstand R5 praktisch den doppelten
Wert des Widerstandes R20 haben. Dadurch, daß
der Widerstand R5 beträchtlich größer gewählt wird
als der Vorwärtswiderstand R0 der Dioden, z. B. um ein Zehnfaches größer, kann an der Kollektorelektrode
des Transistors T1 eine beträchtlich größere Wechselspannung zugelassen werden, bevor eine Verzerrung
infolge der gekrümmten Charakteristik der Dioden zu befürchten ist. Zwar wird dadurch die
Möglichkeit, die Resonanzfrequenz der Schaltung mittels einer Änderung des Einstellstromes zu ändern,
erschwert, aber dies ist bei Anwendung im Zwischenfrequenzteil
eines Empfängers unbedenklich, da dort gewöhnlich mit einer festen Abstimmung gearbeitet
wird.
Als Variante der Schaltung nach F i g. 20 kann der Kondensator C5 nach Wunsch auch parallel zu
dem Widerstand R5 oder zu den Dioden D1 und D2
angebracht werden, wie es in Fi g. 21 bzw. Fi g. 22 dargestellt ist. Die Widerstände R1 bzw. R2 der
Fig. ί bzw. die Transistoren T3 und T4. der F i g. 6
und 7 sind in Fig. 21 und 22 als Stromquellen gezeichnet, deren innere Widerstände hoch sind
gegenüber den Emittereingangswiderständen der Transistoren T1 bzw. T2. Diesen Varianten unterliegt die
Erkenntnis, daß bei der Resonanzfrequenz der Schaltung die von der Parallelschaltung des Widerstandes
R5+ 2R0 und des Kondensators C5 der Fig. 2 gebildete
Impedanz und die von der Reihenschaltung
des Widerstandes -~~ und R0 und des Kondensators
C gebildete Impedanz nahezu gleich große Module, jedoch entgegengesetzte Argumente aufweisen;
durch Schaltung einer weiteren Impedanz in Reihe mit jeder dieser Impedanzen ändert sich nichts
an der Resonanzbedingung, da der Strom I0 in
F i g. 2 an dieser weiteren Impedanz genau ebensoviel Spannung erzeugt wie der Betrag, um den die
Spannung der Quelle V2 der F i g. 2 erhöht wird,
dabei voraussetzend, daß der Emitter-Kollektor-Stromverstärkungsgrad α gleich 1 ist.
Wenn bei konstanter Stromeinstellung des Transistors T2 dessen Emittereingangswiderstand noch von
Bedeutung ist, muß bei der Schaltung nach Fi g. 20 der Widerstand R5 etwa gleich dem Doppelten der
Summe dieses Emittereingangswiderstandes des Transistors T2 und des Widerstandes R20 gewählt werden.
In Fig. 22 muß R5 nahezu gleich der Summe des
Emittereingangswiderstandes des Transistors T2 und
des Widerstandes R20 gewählt werden. F i g. 21 eignet
sich dagegen am besten zur gleichen Stromeinstellung der Transistoren T1 und T2. Wenn in F i g. 20 und 22
der Transistor T2 auf den gleichen Gleichstrom wie
der Transistor T1 eingestellt ist, muß in gleicher
Weise wie an Hand der F i g. 6 und 7 beschrieben, die Reihenschaltung im Kollektorkreis des Transistors
T1 auf vier statt zwei Dioden ausgedehnt werden.
Claims (30)
1. Schaltung für die selektive Verstärkung oder Erzeugung von hochfrequenten Schwingungen mit
wenigstens zwei Transistoren, bei der die Kollektorelektrode des ersten Transistors mit der Basiselektrode
des zweiten Transistors verbunden ist und bei der zwischen wenigstens einer der übrigen
Elektroden des zweiten Transistors und der des ersten Transistors eine phasendrehende Rückkopplung
angebracht ist, dadurchgekennzeichnet, daß der Kollektorzweig des ersten
Transistors (T1) die Reihenschaltung wenigstens zweier, in Vorwärtsrichtung polarisierter HaH>
leiterdioden (D1, D2) enthält und mit dieser Reihenschaltung
derart phasendrehende Elemente verbunden sind, daß bei einer bestimmten Frequenz
die Phasendrehung von der Kollektorelektrode des ersten Transistors zur Basiselektrode des
zweiten Transistors und die der Rückkopplung gleich, aber von entgegengesetztem Vorzeichen
sind und das Produkt der Verstärkung und der Rückkopplung wenigstens nahezu gleich 1 ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihenschaltung
ein Kondensator (C5) parallel geschaltet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die phasendrehende
Rückkopplung wenigstens aus einem zwischen den Emitterelektroden des ersten und des zweiten
Transistors liegenden Kondensator (C) besteht.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 zum selektiven Verstärken elektrischer Signale, dadurch
gekennzeichnet, daß die Quelle der zu verstärkenden Schwingungen (V1) mit der Basiselektrode
des ersten Transistors (T1) gekoppelt ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 zum selektiven Verstärken elektrischer Signale, dadurch
gekennzeichnet, daß die Quelle der zu verstärkenden Signale in Reihe in der geschlossenen
Schleife liegt, die von den Kopplungen zwischen den Elektroden des ersten und denen des zweiten
Transistors gebildet wird.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 mit einem Kondensator zwischen den Emittern der
beiden Transistoren und einem halb so großen Kondensator parallel zur Reihenschaltung im
. Kollektorzweig des ersten Transistors, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit den beiden
Dioden (D1, D2) ein Widerstand (R5) liegt, der
nahezu gleich dem doppelten der reziproken Steilheit des zweiten Transistors (T2) ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der
Resonanzfrequenz (ω0) der Gleichstrom des ersten
Transistors (T1) geregelt wird.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Emitterzuleitung
des ersten Transistors (T1) ein regelbarer Widerstand^)
liegt, mit Hilfe dessen die Resonanzfrequenz der Schaltung einstellbar ist.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand in der
Emitterzuleitung ein lichtabhängiger Widerstand ist.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand [R1 )
in der Emitterzuleitung des ersten Transistors (T1)
gleichzeitig in der Emitterzuleitung des zweiten Transistors (T2) liegt.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstrom durch
den zweiten Transistor (T2) annähernd gleich dem
durch den ersten Transistor (T1) ist und daß die
Reihenschaltung im Kollektorzweig des ersten Transistors wenigstens drei Dioden enthält.
,
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung
vier Dioden enthält.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Emitterzuleitungen
des ersten und des zweiten Transistors als hochohmige Differentialwiderstände geschaltete Hilfstransistoren
(7^, T4) enthalten (Fig. 6).
14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der Basiselektrode
des ersten Transistors (7]) bzw. wenigstens
eines Hilfstransistors (7^. T4]. dessen Emitterkollektorzweig
in Reihe mit dem des ersten Transistors liegt, eine Vorspannung nahezu gleich der
Bandspannung des Halbleitermaterials des betreffenden Transistors angelegt ist und daß in
dessen Emitterzuleitung ein gegenüber seiner reziproken Steilheit großer Widerstand angebracht ist.
15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß auch die Kollektorelektrode
des zweiten Transistors [T2) auf der Basiselektrode des ersten Transistors (T1) rückgekoppelt
ist und daß auch in den Kollektorkreis des zweiten Transistors die Reihenschaltung wenigstens
zweier in Vorwärtsrichtung polarisierter Halbleiterdioden aufgenommen ist (F i g. 9, 10).
16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kollektor1,
widerstand des zweiten Transistors (T2) ein Kondensator
(C7) parallel geschaltet ist (Fig. 11).
17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die phasendrehende Rückkopplung eine zwischen den Emitterelektroden
des ersten und des zweiten Transistors liegende Induktivität (L) enthält (F i g. 10).
18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzapfung der
Induktivität (L) über die Kollektoremitterstrecke eines Hilfstransistors mit einem Punkt konstanten
Potentials verbunden ist (Fig. 10).
19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Kondensator (C5) ein kleiner Widerstand (R4.) liegt
(F ig. 7).
20. Schaltungsanordnung bestehend aus zwei Schaltungen gemäß Anspruch 1, von denen die
eine schwingt und die andere nicht schwingt, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (R1)
in der Emitterzuleitung des ersten Transistors (7^)
der nicht schwingenden Schaltung gleichzeitig auch in der Emitterzuleitung des ersten Transistors (T1)
der schwingenden Schaltung liegt (F i g. 8).
21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor-Gleichstrom
gesteuert wird (Fig. 12).
22. Schaltungsanordnung mit zwei Schaltungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ausgang der ersten Schaltung über einen Koppelkondensator (CK) nahezu rückwirkungsfrei
mit einem geeigneten Punkt der zweiten Schaltung verbunden ist (Fig. 14).
23. Schaltungsanordnung bestehend aus zwei Schaltungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Schaltungen über einen Kondensator (C K) gegenseitig gekoppelt sind (Fig. 15).
24. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Dioden
(D1, D2) ein aus der Serienschaltung eines Kondensators
(C5) und eines Widerstandes (R17) bestehender
Zweig geschaltet ist, dessen Zeitkonstante gleich dem Produkt aus Emittereingangswiderstand
und Emitterkapazität des ersten Transistors (7^) ist (Fig. 16).
25. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 22 und 23. dadurch gekennzeichnet, daß
eine Kopplung angebracht ist. deren Kopplungsfaktor in Abhängigkeit von der Signalamplitude
geregelt wird (Fig. 17).
26. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 zur Steuerung der Selektivität, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens zwischen dem im Emitterkreis des ersten Transistors liegenden Widerstand und
dem Kollektorwiderstand (D1 ... D4) ein Regeltransistor
[T5) angebracht ist. über den ein zusätzlicher
Gleichstrom unabhängig vom ersten Transistor durch den Kollektorwiderstand (Dj. D4) geleitet
wird (Fig. 19).
27. Schaltungsanordnung bestehend aus zwei Schaltungen nach Anspruch 26. von denen die
eine schwingt und die andere nicht schwingt, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal am Aus-
gang der schwingenden Schaltung gleichgerichtet und als Regelspannung auf beide Regeltransistoren
(T5) gegeben wird.
28. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem
Kondensator (C) zwischen den Emittern der beiden Transistoren (T1, T2) ein Widerstand (R20) Hegt
und daß in Reihe mit den Dioden (D1, D2) im
Kollektorkreis des ersten Transistors (T1) ein entsprechender
Widerstand (R5) aufgenommen ist (Fig. 20).
29. Schaltungsanordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (C5)
parallel zu dem Kollektorwiderstand (R5) —
F i g. 21 — bzw. parallel zu den Dioden (D1, D2)
— F i g. 22 — geschaltet ist.
30. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum selektiven Verstärker elektrischer
Signale, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite in gleicher Weise geschaltete, aber infolge ihrer
Bemessung zum Oszillieren gebrachte Schaltung nach erfolgter Demodulation eine Regelspannung
liefert, mittels der sowohl das Rückkopplungssignal der zweiten (d. h. der oszillierenden Schaltung)
als auch das der ersten (d. h. der nicht oszillierenden Schaltung) rückgeregelt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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NL6501839A NL6501839A (de) | 1965-02-13 | 1965-02-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=26643820
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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---|---|
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Families Citing this family (3)
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SE457922B (sv) * | 1987-06-18 | 1989-02-06 | Ericsson Telefon Ab L M | Anordning vid aktivt filter samt anvaendning daerav |
GB9919550D0 (en) | 1999-08-19 | 1999-10-20 | Zetex Plc | Electric circuit |
Family Cites Families (1)
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---|---|---|---|---|
US3239778A (en) * | 1964-07-10 | 1966-03-08 | Northern Electric Co | Temperature compensator in multivibrator circuits |
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1965
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- 1965-10-12 DE DEN27471A patent/DE1277946B/de active Pending
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- 1965-10-13 BE BE670890A patent/BE670890A/xx unknown
- 1965-10-15 GB GB43799/65A patent/GB1119708A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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BE670890A (de) | 1966-04-13 |
GB1119708A (en) | 1968-07-10 |
US3453553A (en) | 1969-07-01 |
JPS4927991B1 (de) | 1974-07-23 |
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