DE1295028B - Transistor-Hochfrequenzverstaerker mit einer Strom- und Spannungsgegenkopplung - Google Patents

Description

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Es ist bekannt, in Transistorverstärkern ebenso Erfindung. Gleiche Teile sind in den Figuren mit wie schon früher in Röhrenverstärkem gleichzeitig gleichen Bezugsziffern versehen, eine Strom- und Spannungsgegenkopplung anzu- In Fig. 1 wird ein zu verstärkendes Hochwenden. Beide Gegenkopplungen bewirken eine frequenzsignal eines breiten Frequenzbereiches von Verminderung der Verzerrungen. Die Stromgegen- 5 z. B. 2 bis 30 MHz zu einer Klemme 1 einer Stromkopplung erhöht jedoch den Innenwiderstand, und treiberstufe zugeführt, die innerhalb des gestrichelt eine Spannungsgegenkopplung vermindert ihn. Des- gezeichneten Blockes T enthalten ist. Der Ausgang halb ist es durch Anwendung einer kombinierten dieser Stufe ist mit der Basis eines Transistors 2 verStrom-Spannungs-Gegenkopplung möglich, die Ver- bunden, in dessen Kollektorkreis die Primärwicklung Zerrungsverminderung und die Größe des Innen- io eines Stromtransformators 3 liegt. Die Klemmen 4 Widerstandes (und damit den Frequenzgang und die sind die Belastungsklemmen des Verstärkers, wäh-Anpassung) unabhängig voneinander zu wählen. rend eine durch einen Widerstand 5 bekannten

Bei Transistorverstärkern ist es ebenso wie schon Wertes dargestellte Belastung gestrichelt dargestellt früher in Röhrenverstärkem bekannt (deutsche Aus- ist. Zwischen der »heißen« Belastungsklemme und legeschrift 1152 442 und 1160 013), die Spannungs- 15 der Basis des Transistors 2 liegt ein Anpassungsgegenkopplung mittels eines an der Ausgangs- widerstand 6, der nach bekannten Gesichtspunkten so wechselspannung liegenden Spannungsteilers (z. B. bemessen ist, daß der Verstärker einen wirksamen unter Verwendung eines Widerstandes zwischen Innenwiderstand erhält, der eine Widerstands-Kollektor und Basis) und die Stromgegenkopplung anpassung an die Belastung 5 bewirkt. Die andere mittels eines in der Emitterleitung liegenden ohm- 20 Wicklung des Transformators 3 liegt zwischen der sehen Widerstandes durchzuführen. Basis und dem Emitter des Transistors 2, wobei der

Es hat sich aber gezeigt, daß ein Verstärker mit Kondensator 7 lediglich zur Femhaltung der Gleicheiner so aufgebauten kombinierten Gegenkopplung spannung dient. Ein praktischer Wert für das Übernoch nicht zufriedenstellend arbeitet, weil der Setzungsverhältnis des Transformators 3 ist 1:2, wo-Innenwiderstand stark von den Betriebsbedingun- 25 bei der Wert nicht kritisch ist. gen, z. B. von der Temperatur und vom jeweiligen Bei dieser Anordnung bewirkt die Kombination

Transistorexemplar, abhängig ist. Dies ist auf die der Stromgegenkopplung mittels des Transformanicht konstante Stromverstärkung zurückzuführen. tors 3 mit der Spannungsgegenkopplung mittels des Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anpassungswiderstandes 6 eine Stabilisierung der Transistorverstärker, insbesondere einen Hoch- 30 Stromverstärkung, eine gute Linearisierung und einen frequenz-Breitbandverstärker für z. B. einen Fre- vorhersehbaren Innenwiderstand, der über einen quenzbereich von 2 bis 30 MHz, mit kombinierter weiten Verstärkungsbereich des Transistors 2 eine Strom-Spannungs-Gegenkopplung zu schaffen, der Anpassung der Belastung bewirkt. Diese Anordnung einen konstanten Innenwiderstand hat. hat noch den Nachteil, daß in dem Anpassungs-

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem be- 35 widerstand 6 ein unerwünschter Leistungsverlust schriebenen Transistorverstärker mit kombinierter entsteht. Je größer das Übersetzungsverhältnis des Strom-Spannungs-Gegenkopplung dadurch gelöst, Transformators 3 ist, um so größer muß der Wert des daß der Stromgegenkopplungsweg durch einen Strom- Anpassungswiderstandes 6 gewählt werden, um eine transformator gebildet wird, dessen Primärwicklung gegebene Belastung 5 anzupassen, und um so gein Reihe mit der Belastung des Transistors und 40 ringer wird der Verlust in diesem Anpassungsdessen Sekundärwicklung zwischen der Basis und widerstand 2. Durch Verwendung eines großen dem Emitter des Transistors liegt. Übersetzungsverhältnisses für den Transformator 3,

Die Erklärung für die Konstanthaltung der Strom- z. B. ein Übersetzungsverhältnis von 5:1, kann der verstärkung und damit des Innenwiderstandes zwi- Verlust in dem Anpassungswiderstand 6 verringert sehen den Ausgangsklemmen liegt darin, daß die 45 werden. Es wird jedoch immer ein gewisser VerStromverstärkung der gesamten Verstärkerstufe ein- lust übrigbleiben, der besonders dann hoch ist, wenn schließlich Gegenkopplung nicht mehr gleich die geforderte Gegenkopplung groß ist, d.h., das Kollektorwechselstrom durch Basiswechselstrom ist, Übersetzungsverhältnis klein ist. sondern gleich Kollektorwechselstrom durch Ein- F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in dem die

gangswechselstrom. Der Eingangswechselstrom ver- 50 Verluste in dem Anpassungswiderstand stark herabzweigt sich in den Gegenkopplungsstrom und den gesetzt werden. Die F i g. 2 unterscheidet sich von der sehr viel kleineren Basiswechselstrom, so daß Fig. 1 durch die Anwendung eines zusätzlichen Schwankungen des Basiswechselstroms praktisch Transformators 8, der als Spannungstransformator keinen Einfluß mehr auf die Stromverstärkung der ausgebildet ist. Der Stromtransformator 3 ist in der gesamten Stufe haben. Die Stromverstärkung der ge- 55 gleichen Weise wie in F i g. 1 geschaltet. Der Ansamten Verstärkerstufe ist also praktisch konstant, passungswiderstand 6 liegt jedoch zwischen der auch wenn die Stromverstärkung des Transistors »heißen« Klemme der Belastung 5 und über die selbst schwankt. Primärwicklung des Transformators 8 an dem

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Emitter des Transistors 2, während die Sekundär-Zeichnung, in die keine Betriebsspannungsquelle ein- 60 wicklung des Transformators 8 zwischen der Basis gezeichnet ist, an einigen Ausführungsbeispielen und dem Emitter des Transistors 2 liegt. Durch die näher erläutert. In der Zeichnung ist die Polarität Anwendung des zusätzlichen Transformators 8, der Transformatorwicklungen in üblicher Weise dessen Übersetzungsverhältnis wiederum nicht durch Punkte angedeutet, während die Gleich- kritisch ist und in der Praxis beispielsweise zwischen Spannungsquellen nicht dargestellt sind. In allen 65 2 :1 und 7 :1 liegt, werden die Verluste in dem AnFiguren stellt die Transistorschaltung innerhalb des passungswiderstand 6 stark verringert. Der Kongestrichelt gezeichneten Blockes T eine bekannte densator9 dient wie der Kondensator? zur Fern-Strom-Steuerstufe dar und ist kein Bestandteil der haltung der Gleichspannung.

Jeder Transistor bewirkt eine gewisse Phasendrehung. Wenn diese für einen bestimmten Anwendungszweck des Verstärkers zu hoch ist, so kann sie durch Parallelschaltung einer Kapazität zum Anpassungswiderstand 6 kompensiert werden. Dieses ist in F i g. 2 dargestellt, in der ein Kondensator 10 von einigen Picofarad parallel zum Anpassungswiderstand 6 liegt.

F i g. 3 zeigt eine Abwandlung der F i g. 2. Der Unterschied gegenüber der F i g. 2 besteht darin, daß die beiden getrennten Transformatoren 3 und 8 von Fig. 2 durch einen Transformator 38 mit drei Wicklungen ersetzt sind. Der Transformator 38 enthält zwei Primärwicklungen und eine Sekundärwicklung, die zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 2 liegt. Die eine Primärwicklung liegt im Kollektorkreis des Transistors 2 und bewirkt die Stromgegenkopplung. Die andere Primärwicklung liegt in Reihe mit dem Anpassungswiderstand 6 und bewirkt die Spannungsgegenkopplung.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Transistor-Hochfrequenzverstärker mit einer Strom- und Spannungsgegenkopplung, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromgegenkopplungsweg durch einen Stromtransformator (3) gebildet wird, dessen Primärwicklung in Reihe mit der Belastung (5) des Transistors (2) und dessen Sekundärwicklung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors (2) liegt.

2. Transistorverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromtransformator (38) eine dritte Wicklung hat, die als Primärwicklung für die Spannungsgegenkopplung dient und in Reihe mit einer Anpassungsimpedanz (6) parallel zur Belastung liegt (F i g. 3).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen