DE1285547B

DE1285547B - Verfahren zur automatischen Verstaerkungsregelung einer gegengekoppelten Transistor-Verstaerkerstufe in Emitterschaltung

Info

Publication number: DE1285547B
Application number: DE1965T0028420
Authority: DE
Inventors: Foerster Miklos
Original assignee: TE KA DE FERNMELDEAPP GmbH
Current assignee: TE KA DE FERNMELDEAPP GmbH
Priority date: 1965-04-17
Filing date: 1965-04-17
Publication date: 1968-12-19

Description

Eine automatische Verstärkungsregelung ist bei Transistor-Verstärkern sehr viel schwieriger zu verwirklichen als bei Röhrenverstärkern. Diese Tatsache ist bekanntlich auf den unterschiedlichen Leitungsmechanismus der Röhren bzw. der Transistoren zurückzuführen. Während bei Regelröhren ohne weiteres eine Steilheitsänderung von etwa 1:1000 (z. B. EF 85) erreichbar ist, kann bei Transistoren nur etwa 1: 50 erreicht werden. Bei Röhren ändert sich die Eingangsimpedanz während der Regelung praktisch überhaupt nicht, bei Transistoren jedoch sehr stark. Die maximal zulässige Gitterwechselspannung bei Regelröhren ist über den gesamten Regelbereich nahezu gleich und dem absoluten Wert nach etwa 500mal größer als bei Transistoren, die in heruntergeregeltem Zustand weniger Basiswechselspannung verarbeiten können als bei großer Verstärkung (etwa gleiche Modulationsverzerrungen vorausgesetzt).
Diese und andere Schwierigkeiten haben dazu geführt, daß Schaltungsanordnungen entwickelt wurden, die den einen oder anderen Kompromiß enthalten. So hat z. B. der geregelte Vorstufentransistor eines Rundfunk-überlagerungsempfängers an der Gesamtverstärkung kaum einen Anteil, der größer als sein Regelbeitrag ist. Bei der Regelung mittels vorgespannter Dioden tritt der Nachteil auf, daß infolge der mit der Impedanz der Dioden schwankenden Belastung der Zwischenfrequenzfilter deren Durchlaßkurve im Verlauf der Regelung nicht konstant bleibt.
Aus der englischen Patentschrift 684 963 ist es bekannt, in einer Kathodenfolgerschaltung den Arbeitswiderstand einer Verstärkerröhre V 1 durch eine Hilfsröhre V 2 zu ersetzen und die Elektroden dieser Hilfsröhre so mit der Schaltung zu verbinden, daß sich die charakteristischen Merkmale dieser Schaltungsart, nämlich hohe Eingangs- und niedrige Ausgangsimpedanz, weitgehend den jeweiligen Erfordernissen anpassen lassen. Ein Gleichspannungsregelsignal wird hierbei nicht angelegt.
Ferner ist es allgemein bekannt (unter anderem aus dem »Semiconductor application report« von Texas Instruments, Februar 1960, sowie aus den deutschen Auslegeschriften 1135 959, 21a2-18/05 und 1047 844, 21a2-18/07), aus einem Ausgangssignal, abhängig von dessen Größe, eine mehr oder weniger große Gegenkopplungsspannung zu gewinnen.
Das Verfahren nach der Erfindung vermeidet die oben geschilderten Nachteile und bietet den zusätzlichen Vorteil, daß Kreuzmodulation und übersteuerung weitgehend vermieden werden. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur automatischen Verstärkungsregelung einer Transistor-Verstärkerstufe in Emitterschaltung mit einem in der Emitterzuleitung befindlichen Gegenkopplungswiderstand und ist dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenkopplungswiderstand ein weiterer Transistor verwendet wird, dessen Kollektor-Emitter-Impedanz von einem aus dem Ausgangssignal gewonnenen Gleichstromregelsignal geändert wird. An Hand der Zeichnung sollen die Erfindung und ihre Einzelheiten erklärt werden.
In A b b. 1 ist ein Wechselstromverstärker mit einem Transistor T 1 in Emitterschaltung dargestellt, dessen Arbeitswiderstand ein Schwingkreis S ist, an dem das Ausgangssignal über den Kondensator C1 abgenommen wird. Ein Teil davon wird einer nicht dargestellten Regelvorrichtung zugeführt, die es in bekannter und ebenfalls nicht dargestellter Weise in ein Gleichstromregelsignal UR umwandelt. Dieses Signal wird der Basis des Transistors T2 zugeführt, dessen Kollektor-Emitter-Impedanz erfindungsgemäß als Gegenkopplungswiderstand verwendet wird. Das Gleichstromregelsignal wird so zugeführt, daß sich bei ansteigendem Ausgangssignal die Impedanz des Transistors erhöht und damit auch die an dieser Impedanz stehende Gegenkopplungsspannung ansteigt, wodurch die Verstärkung zurückgeht.
DieWiderstands-Kondensator-KombinationR2/C2 sorgt lediglich für die Temperaturstabilisierung des Transistors T2; sie hat für die Funktion der Erfindung nur untergeordnete Bedeutung.
In A b b. 2 ist ein ähnlicher Verstärker dargestellt. Bei ihm wird das Verfahren nach Anspruch 3 angewendet, indem das Gleichstromregelsignal der Basis des Verstärkertransistors T1 zugeführt wird, während der Basisstrom des Gegenkopplungstransistors T2 mittels des Spannungsteilers R 3/R 4 weitgehend konstant gehalten wird. Da das Gleichstromregelsignal den Emitter-Kollektor-Strom des Transistors T 1 beeinflußt, dieser Strom auch den Transistor T 2 durchfließt, dessen Basisstrom konstant bleibt, wird seine Impedanzänderung hervorgerufen. Dadurch ändert sich die Gegenkopplungsspannung in der gewünschten Weise.
Die Beispiele zeigen pnp-Transistoren, die Erfindung ist jedoch auch auf Anordnungen mit npn-Transistoren anwendbar.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur automatischen Verstärkungsregelung einer Transistor-Verstärkerstufe in Emitterschaltung mit einem in der Emitterzuleitung befindlichen Gegenkopplungswiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenkopplungswiderstand ein weiterer Transistor (T2) verwendet wird, dessen Kollektor-Emitter-Impedanz von einem aus dem Ausgangssignal gewonnenen Gleichstromregelsignal geändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzänderung des Gegenkopplungstransistors (T2) durch Anlegen des Gleichstromregelsignals an seine Basis verursacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzänderung des Gegenkopplungstransistors (T2), dessen Basisstrom durch einen Spannungsteiler (R3/R4) konstant gehalten wird, durch Anlegen des Gleichstromregelsignals an die Basis des Verstärker-Transistors (T1) hervorgerufen wird.