DE1487395B2

DE1487395B2 -

Info

Publication number: DE1487395B2
Application number: DE19661487395
Authority: DE
Priority date: 1965-11-29
Filing date: 1966-11-24
Publication date: 1970-12-03
Also published as: FR1502353A; US3430154A; DE1487395A1; BE690352A; NL6616715A; GB1171645A; SE345049B

Description

I 487 395

Die Erfindung betrifft einen regelbaren Signalverstärker mit einer ersten Transistorstufe, welche einen durch eine Arbeitsimpedanz fließenden Gleichstrom in Abhängigkeit von an die erste Stufe angelegten Verstärkungsregelsignalen ändert und mit einer zweiten Transistorstufe zusammengeschaltet ist. die ebenfalls einen Gleichstrom durch die Arbeitsimpedanz fließen läßt und in Abhängigkeit von den auch an diese zweite Stufe angelegten Verstärkungsregelsignalen im Betrag wenigstens annähernd gleich große, aber zu den Änderungen der ersten Stufe entgegengesetzt gerichtete Änderungen dieses Gleichstromes hervorruft.

Insbesondere betrifft die Erfindung einen galvanisch gekoppelten, automatisch regelbaren Transistorverstärker in Form einer integrierten Schaltung, worunter hier wie üblich eine einstückige oder monolithische Halbleiteranordnung verstanden werden soll, die eine Reihe .von miteinander verbundenen aktiven und passiven Schaltungselementen enthält.

Die Konstruktion solcher integrierter Schaltungen wirft eine ganze Reihe von Problemen auf. So ist es beispielsweise ziemlich schwierig, .RC-gekoppelte Verstärker herzustellen, da ein Kondensator bei einer integrierten Schaltung eine relativ große Fläche des Halbleiterkörpers einnimmt, auch wenn es sich um relativ kleine Kapazitätswerte handelt.

Die Abmessungen des die integrierte Schaltung enthaltenden Plättchens sind jedoch begrenzt. Dementsprechend sind auch die Abmessungen der Kondensatoren und die zur Kopplung zweier Stufen zur Verfügung stehende Kapazität Beschränkungen unterworfen. Beschränkungen bezüglich der Abmessung von Kondensatoren beeinträchtigen den Frequenzgang eines Verstärkers aber nicht nur bei niedrigen, sondern auch bei hohen Frequenzen, und der Verstärkungsgrad bei einer bestimmten Signalfrequenz ist beschränkt. Die Hochfrequenzeigenschaften des Verstärkers werden ferner noch durch Streukapazitäten beeinträchtigt, die zwischen Kondensatoren einer integrierten Schaltung und Masse vorhanden sind.

Bei dem derzeitigen Stand der Technik zur Herstellung von Kondensatoren in integrierten Schaltungen führen die Größenbeschränkungen außerdem sehr häufig zu Kurzschlüssen zwischen den Kondensatorbelägen. Aus allen diesen Gründen wäre es wünschenswert, wo immer möglich zwischen den Verstärkerstufen einer integrierten Schaltung eine galvanische oder Gleichspannungskopplung vorzusehen.

Die Gleichspannungskopplung von Verstärkerstufen ist jedoch ein Problem für sich. So müssen beispielsweise im allgemeinen relativ komplizierte Vorspannungsschaltungen verwendet werden, um die gewünschten Arbeitspunkte von hintereinandergeschalteten, gleichspannungsgekoppelten Stufen zu gewährleisten, da ja die an der Ausgangselektrode der einen Stufe auftretende Gleichspannung an der nächstfolgenden Stufe als Eingangsspannung erscheint. Zur Stabilisierung der verschiedenen Arbeitspunkte ist außerdem eine Gleichspannungsgegenkopplung erforderlich. Wenn mit einer einzigen integrierten Schaltung eine hohe Verstärkung erzielt werden soll, besteht dann die Gefahr, daß die Schaltung durch Phasenverschiebungen in der Gleichspannungs-Rückkopplungsschleife instabil wird, auch wenn die Rückkopplung im Prinzip als Gegenkopplung (im Gegensatz zu einer Mitkopplung) wirken soll.

Bei Verstärkern, insbesondere Empfängern, mit automatischer Verstärkungsregelung (AVR) ist eine Gleichspannungskopplung von Verstärkerstufen besonders schwierig. Es muß nämlich gewährleistet sein, daß die Regelung nur den Arbeitspunkt der geregelten Stufe beeinflussen kann, da sonst bei höheren Verstärkungsgraden der Verstärker völlig arbeitsunfähig werden kann.

Zur automatischen Verstärkungsregelung mit

ίο Kompensation der Regelspannungskomponente in der Ausgangsspannung ist bereits eine Regelstufe bekannt, bei welcher durch den Arbeitswiderstand einer ersten, von der Regelspannung gesteuerten Transistorstufe zugleich der Gleichstrom einer zweiten Transistorstufe, die ebenfalls mit der Regelspannung beaufschlagt ist, in einem solchen Sinne fließt, daß die entsprechenden Stromänderungen entgegengesetzt gleich sind (deutsche Patentschrift 1183 136). Da bei dieser bekannten Regelstufe die erste Transistorstufe für das zu verstärkende Signal in Basisschaltung arbeitet, ist für eine Stromverstärkung eine zusätzliche Verstärkerstufe erforderlich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine regelbare galvanisch gekoppelte Verstärkerstufe anzugeben, deren Regelspannung keinen Einfluß auf nachgeschaltete andere Stufen hat und die selbst eine Stromverstärkung ermöglicht.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Signalverstärker der eingangs angegebenen Art die erste Transistorstufe eine Stromverstärkungsstufe mit einem für die zu verstärkenden Signale in Kollektorschaltung arbeitenden Transistor und einem mit diesem in Kaskade geschalteten, in Basisschaltung arbeitenden Transistor oder mit einem für die zu verstärkenden Signale in Emitterschaltung arbeitenden Transistor ist.

Ein Vorteil der Erfindung gegenüber der erwähnten bekannten Regelschaltung besteht darin, daß ohne zusätzliche Stufe eine Stromverstärkung erreicht wird. Für eine gewünschte Mindestverstärkung ist die Schaltung gemäß der Erfindung also weniger aufwendig.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung und

Fig. 2 und 3 Schaltbilder von gegenüber Fig. 1 etwas abgewandelten Ausführungsbeispielen der Erfindung.

Der in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte regelbare Verstärker enthält eine Gleichspannungsverstärkerstufe 10, deren Verstärkungsgrad durch eine Regelspannung regelbar ist, die an Eingangsklemmen 12 liegt. Der Verstärker 10 kann die erste Stufe eines mehrstufigen, gleichspannungsgekoppelten Zwischenfrequenzverstärkers eines Hochfrequenzempfängers darstellen. In diesem Fäll ist die Regelspannung normalerweise eine Funktion der Empfangsfeldstärke.

Die Verstärkerstufe 10 enthält drei Transistoren 14, 16, 18. Der Transistor 14 arbeitet in Kollektorschaltung, seine Kollektorelektrode ist mit einer Betriebsspannungsquelle 20 und seine Emitterelektrode ist über einen Widerstand 22 mit einem auf Bezugspotential liegenden Punkt, z. B. Masse, verbunden.

Der Transistor 16 arbeitet in Basisschaltung. Seine Kollektorelektrode ist über einen Arbeitswiderstand 24 mit der Klemme 20 der Betriebsspannungsquelle

verbunden, während seine Emitterelektrode über den Widerstand 22 an Masse angeschlossen ist. Der dritte Transistor 18 arbeitet wieder in Kollektorschaltung. Seine Kollektorelektrode ist mit der Klemme 20 verbunden, während seine Emitterelektrode über einen Widerstand 26 mit Masse verbunden ist.

Die Basiselektrode des ersten Transistors 14 ist über eine Sekundärwicklung 30 eines Eingangstransformators 32 und einen Widerstand 3,4 mit einer Klemme 28 einer Vorspannungsquelle verbunden. Die Basiselektrode des Transistors 16 ist mit der Klemme 28 über einen Widerstand 36 verbunden, der wenigstens annähernd den gleichen Widerstandswert wie der Widerstand 34 hat.

Die Kollektorelektrode des Transistors 16 ist außerdem mit der Basiselektrode des Transistors 18 verbunden, dessen Emitterelektrode über einen Leiter 38 an eine Ausgangsklemme 40 angeschlossen ist, die mit einem Verbraucher 100 verbunden werden kann. Der Verbraucher 100 kann, aus einer oder mehreren Verstärkerstufen entsprechend der Verstärkerstufe 10 bestehen und mit der beschriebenen . Stufe 10 einen mehrstufigen gleichspannungsgekoppelten Verstärker bilden.

Die zu verstärkenden Signale werden der Verstärkerstufe 10 von Eingangsklemmen 48 über eine Primärwicklung 42 des Eingangstransformators 32 zugeführt und gelangen von der Sekundärwicklung 30 zur Basiselektrode des Transistors 14. Das der Basiselektrode des Transistors 14 abgewandte Ende der Wicklung 30 ist für Signalfrequenzen durch einen Ableitkondensator 44 mit Masse verbunden. In entsprechender Weise ist die Basiselektrode des Transistors 16 über einen Kondensator 46 für Signalfrequenzen geerdet. Bei gleichen Werten der Widerstände 34, 36 erhalten die Transistoren 14, 16 bei fehlendem Eingangssignal praktisch solche Vorspannungen, daß in ihren Kollektor-Emitter-Strecken gleiche Ströme fließen.

Die soweit beschriebene Verstärkerschaltung besteht im wesentlichen aus einer emittergekoppelten Verstärkerstufe, die eine Kollektor-Basis-Stufe (Emitterverstärkerstufe) steuert. Bei entsprechender Größe und Polarität der zwischen den Klemmen 20 und 28 einerseits und Masse andererseits Hegenden Spannungen werden die den Eingangsklemmen 48 zugeführten Signale zuerst durch die Kombination aus den beiden Transistoren 14, 16 und dann durch den Transistor 18 verstärkt. Am Arbeitswiderstand 26 des in Kollektorschaltung arbeitenden Transistors 18 und damit an der Ausgangsklemme 40 stehen dann verstärkte Signale zur Verfügung.

Ohne Eingangssignal liegt an der Ausgangsklemme 40 eine Gleichspannung, die im wesentlichen gleich der Ruhespannung an der Kollektorelektrode des Transistors 16 abzüglich des Spannungsabfalles V_be zwischen Basis und Emitter des Transistors W ist. V_be beträgt bei Siliciumtransistoren beispielsweise etwa 0,7 Volt, was innerhalb des Bereiches für Α-Verstärkung liegt.

Der Eingangsklemme 12 wird eine Steuergleichspannung, insbesondere eine Spannung zur automatischen Verstärkungsregelung (AVR-Spannung) zugeführt. Die AVR-Spannung hält die Amplitude der an der Ausgangsklemme 40 erscheinenden verstärkten Signale innerhalb eines relativ engen Bereiches, auch wenn die Intensität der Eingangssignale an den Klemmen 48 erheblich schwankt. Die AVR-Spannung kann von irgend einer geeigneten, bekannten Schaltungsanordnung, z. B. einer Regelspannungsdiode, einem Demodulator od. dgl. stammen.

Wie F i g. 1 zeigt, wird die Regelspannung der Basiselektrode des Transistors 14 über einen Widerstand 58 und die Sekundärwicklung 30 des Eingangstransformators 32 zugeführt.

Der Verstärkungsgrad einer Verstärkerstufe, z. B. der in Fig. 1 dargestellten Stufe, kann bekanntlich durch Steuerung der Steilheit g_m des Verstärkerelementes der betreffenden Stufe beeinflußt werden. Man betrachte beispielsweise den Fall, daß der Verstärkungsgrad des Verstärkers 10 herabgesetzt werden soll, um ein Ansteigen der Intensität des Eingangssignals über einen bestimmten Amplitudenwert zu kompensieren. Es sei dabei angenommen, daß die der Klemme 12 zugeführte Regelspannung dann kleiner wird, also sich in negativer Richtung ändert.

Durch das Absinken der Regelspannung werden die Basisvorspannung des Transistors 14, der den Transistor 14 durchfließende Ruhestrom und der Spannungsabfall am Widerstand 22 herabgesetzt, während der Ruhestrom im Transistor 16 entsprechend ansteigt.

Bei der vorliegenden Schaltung ist die Abnahme des den Transistor 14 durchfließenden Stromes etwa gleich der Zunahme des durch den Transistor 16 fließenden Stromes. Wenn deren Transistor 16 anfänglich auf einen solchen Arbeitspunkt eingestellt war, daß bei einer Zunahme des Ruhestromes seine Steilheit abnimmt, wird der Verstärkungsgrad des Verstärkers 10 durch die Abnahme der Regelspannung in der gewünschten Weise verringert.

Die angenommene Änderung der Regelspannung läßt ferner den Spannungsabfall am Widerstand 24 zunehmen und den Ruhestrom im Transistor 18 sowie den Spannungsabfall am Widerstand 26 abnehmen. Außer der erwünschten Verringerung des Verstärkungsgrades zur Kompensation der Zunahme des Eingangssignals bewirkt die der Klemme 12 zugeführte Regelspannung also außerdem eine Herabsetzung der an der Ausgangsklemme 40 erscheinenden Ruhespannung.

Wenn nun an die Ausgangsklemme 40 beispielsweise eine zweite gleichspannungsgekoppelte Verstärkerstufe angeschlossen ist, beeinflußt die erwähnte Änderung der Ruhespannung an der Klemme 40 auch die Vorspannung der galvanisch angekoppelten nächsten Stufe. Hierdurch wird aber die Stabilität der angeschlossenen zweiten Verstärkerstufe beeinträchtigt, und diese Verstärkerstufe kann bei entsprechender Größe der Vorspannungsänderung sogar vollständig funktionsunfähig werden.

Um einen stabilen Betrieb einer nachgeschalteten zweiten und gegebenenfalls weiterer Verstärkerstufen zu gewährleisten, enthält die in F i g. 1 dargestellte Schaltung noch einen Steuerkreis 50, der gemäß der Erfindung die durch die Regelspannung verursachten Änderungen der Ruhespannung an der Klemme 40 kompensiert. Die Schaltung 50 enthält zwei Transistoren 52, 54. Der Transistor 52 arbeitet in Emitterschaltung, seine Kollektorelektrode ist über den Widerstand 24 mit der Klemme 20 verbunden, während seine Emitterelektrode mit Masse oder einem anderen Bezugspotentialpunkt über einen Widerstand 56 verbunden ist, der wenigstens annähernd den gleichen Wert wie der Widerstand 22 hat.

Der andere Transistor 54 arbeitet in Kollektor-

schaltung, seine Kollektorelektrode ist mit der Klemme 20 verbunden, während seine Emitterelektrode über den Widerstand 56 mit Masse verbunden ist.

Die Basiselektrode des Transistors 52 ist einerseits über den Widerstand 34 mit der Klemme 28 und andererseits über den Widerstand 58 mit der Regelspannungsklemme 12 verbunden. Die Basiselektrode des Transistors 54 ist über den Widerstand 36 mit der Klemme 28 verbunden.

Wenn die Transistoren 14,16, 52, 54 gleiche Kennlinien haben, führen sie bei fehlendem Eingangssignal gleiche Ströme. Gleiche Kennlinien sind beispielsweise bei integrierten Schaltungen mit einem monolithischen Siliciumkörper leicht zu erreichen, da alle vier Transistoren gleichzeitig im selben Halbleiterplättchen gebildet werden können. Die Widerstände, Transistoren und Schaltungsverbindungen der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung lassen sich leicht als integrierte Schaltung herstellen, die Kondensatoren 44, 46 und der Transformator 32 können dann mit der integrierten Schaltung über entsprechende Kontakte am Rand des die integrierte Schaltung enthaltenden Halbleiterplättchens verbunden werden.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung wird die Regelspannung von der Klemme 12, wie erwähnt, der Basiselektrode des Transistors 14 zugeführt, um den Verstärkungsgrad des Verstärkers 10 herabzusetzen, außerdem gelängt sie auch zur Basiselektrode des Transistors 52, Die Regelspannung verringert die Vorspannung an der Basiselektrode des Transistors 52 und damit den Ruhestrom in diesem Transistor.

Da die Verstärkerstufe 10 und die Kompensationsstufe 50 im wesentlichen gleichartig aufgebaut sind, ist bei einer bestimmten Änderung der Regelspannung die Abnahme des Ruhestromes im Transistor 52 praktisch gleich der Zunahme des Ruhestromes im Transistor 16. Da die Kollektorströme der Transistoren 16, 52 beide den Widerstand 24 durchfließen, ändert sich der diesen Widerstand durchfließende Gesamtstrom praktisch nicht.

Die Spannungsabfälle an den Widerständen 24, 26 und die Ruhespannung an der Ausgangsklemme 40 bleiben daher ebenfalls konstant. Die Ausgangsspannung an der Klemme 40 kann dann aber ganz oder teilweise zur Vorspannung einer oder mehrerer folgender Verstärkerstufen dienen, ohne daß die Gefahr von Instabilitäten besteht.

Wenn die den Transistoren 14, 52 in F i g. 1 zugeführte Regelspannung den Stromfluß in diesen Transistoren erhöht, anstatt ihn, wie oben vorausgesetzt wurde, zu erniedrigen, nimmt auch die Leitfähigkeil des Transistors entsprechend ab und der Verstärkungsgrad der Verstärkerstufe 10 wird verringert, wenn der Arbeitspunkt des Transistors 16 so gewählt ist, daß eine Abnahme des Ruhestromes von einer Abnahme der Steilheit begleitet ist. Die Zunähme des Ruhestromes im Transistor 52 kompensiert dann die Abnahme des Ruhestromes im Transistor 16, so daß auch dann der den Widerstand durchfließende Gleichstrom und die Ruhespannung an der Klemme 40 konstant gehalten werden.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung enthält eine Gleichspannungsverstärkerstufe, die der Stufe 10 der F i g. 1 entspricht, außer daß die zu verstärkenden Signale und die Regelspannung auf andere Weise zugeführt sind. Für entsprechende Teile sind daher in den F i g. 1 und 2 die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Schaltungsanordnung werden die zu verstärkenden Signale mittels zweier Widerstände 60, 64 von den Eingangsklemmen 48 auf die Basiselektrode des Transistors 14 gekoppelt. Die Verstärkung und Regelung erfolgt bei Fig. 2 in der gleichen Weise wie bei Fig. 1. Wenn man also die Verstärkerstufe 10 allein betrachtet,

ίο ändern sich sowohl der Ruhestrom im Widerstand 24 als auch die Ruhespannung an der Ausgangsklemme ;: 40 in Abhängigkeit-von der Regelspannung an der Klemme 12.

Um diese Schwankungen zu kompensieren und den Aufbau eines mehrstufigen, galvanisch gekoppelten Verstärkers zu ermöglichen, enthält die Schaltung der Fig. 2 eine Kompensationsschaltung 66, die jedoch etwas von der wirkungsgleichen Schaltung 50 in Fig. 1 abweicht.

Die Kompensationsschaltung 66 der F i g. 2 enthält nur einen einzigen Transistor 68 an Stelle der bei F i g. 1 verwendeten zwei Transistoren 52, 54. Die Kollektorelektrode des Transistors 68 ist über den Widerstand 24 mit der Klemme 20 der Betriebsspannungsquelle verbunden, während die Emitterelektrode des Transistors 68 über einen Widerstand 70 mit Masse verbunden ist. Die Basiselektrode des Transistors 68 ist mit der Regelspannungsklemme 12 über einen Widerstand 62 gekoppelt, der wenigstens annähernd den gleichen Widerstandswert hat wie der Widerstand 64 und der Kopplungswiderstand 62. Die Widerstände 62, 64, 70, 72 sind so gewählt, daß bei verschwindendem Eingangssignal an den Klemmen 48 und dementsprechend beim> maximalen Verstärkungsgrad in den Transistoren 14, 16, 68 gleiche Ströme fließen.

Es ist ersichtlich, daß auch bei der in F i g. 2 dargestellten Schaltung Schwankungen der an der Klemme 12 liegenden Regelspannung in den die Transistoren 16, 68 durchfließenden Strömen gegenläufige Änderungen gleichen Betrages verursachen. Der resultierende Gesamtstrom im Widerstand 24 bleibt also auch hier konstant. Die Änderung des den Transistor 16 durchfließenden Stromes beeinflußt also zwar dessen Steilheit und damit den Verstärkungsgrad des Verstärkers 10 entsprechend der Regelspannung, die Änderung des den Transistor 68 durchfließenden Stromes hält jedoch die Ruhespannung an der Ausgangsklemme 40 konstant. Mit der in Fig. 2 dargestellten Schaltung können also ebenfalls nachfolgende Stufen galvanisch gekoppelt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß der Arbeitspunkt dieser Stufen durch die Regelung der ersten Stufe instabil wird.

Selbstverständlich kann die in F i g. 2 dargestellte Signaleingangsschaltung auch bei der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung verwendet werden. In diesem Falle werden dann die Basiselektroden der Transistoren 14, 52 direkt angeschlossen, während die Eingangssignale der Basiselektrode des Transistors 14 über einen Kopplungswiderstand zugeführt wird. Dieser Aufbau entspricht im wesentlichen Fig. 2.

Die in Fig. 3 dargestellte Schaltungsanordnung enthält einen Gleichspannungsverstärker 76, dessen Aufbau etwas von dem des Verstärkers 10 in F i g. 1 abweicht. Im wesentlichen enthält der Verstärker 76 einen in Emitterschaltung arbeitenden Transistor und

nicht eine emittergekoppelte Verstärkerstufe, die wieder einen in Kollektorschaltung arbeitenden Ausgangstransistor steuert.

Der in Emitterschaltung arbeitende Transistor 78 des Verstärkers 76 ist mit seiner Kollektorelektrode über einen Widerstand 80. mit der Klemme 20 der Betriebsspannungsquelle verbunden, während seine Emitterelektrode über einen Widerstand 82, der mit einem Kondensator 84 überbrückt ist, mit Masse verbunden ist. Die Endstufe enthält einen in Kollektorschaltung arbeitenden Transistor 86, dessen KoI-lektorelektrode mit der Klemme 20 und dessen Emitterelektrode über einen Widerstand 88 mit Masse verbunden sind. Die Kollektorelektrode des Transistors 78 ist außerdem mit der Basiselektrode des Transistors 86 verbunden. Die Emitterelektrode des Transistors 86 ist außerdem über einen Leiter 90 mit einer Ausgangsklemme 92 gekoppelt.

Die zu verstärkenden Signale gelangen von den Eingangsklemmen 48 zur Primärwicklung 42 des Eingangstransformators 32, dessen Sekundärwicklung mit der Basis des Transistors 78 verbunden ist. Diese Basiselektrode ist wie bei F i g. 1 außerdem über die Sekundärwicklung 30 und den Widerstand 58 mit der Regelspannungsklemme 12 verbunden.

Die Kompensationsschaltung 50 des in F i g. 3 dargestellten Verstärkers entspricht bis auf die Schaltung der Kollektorelektroden der Transistoren 52, 54 der Kompensationsschaltung 50 in Fig. 1, so daß für entsprechende Teile dieser Schaltung in Fig. 1 und 3 gleiche Bezugszeichen verwendet worden sind.

Bei Fig. 3 ist die Kollektorelektrode des Transistors 52 direkt mit der Klemme 20 verbunden, während die Kollektorelektrode des Transistors 54 mit der Klemme 20 über den Widerstand 80 verbunden ist. Die Widerstände 34, 36, 56, 82 sind so bemessen, daß ohne Eingangssignal gleiche Ströme in den Transistoren 52, 54, 78 fließen.

An Hand der Fig. 3 ist leicht einzusehen, daß eine der Klemme 12 zugeführte Regelspannung, die den Stromfluß im Transistor 78 und damit dessen Steilheit unter den Verstärkungsgrad des Verstärkers 76 beeinflußt, eine entsprechende Stromänderung im Transistor 52 und eine entgegengesetzte Stromänderung im Transistor 54 bewirkt. Wegen der speziellen Vorspannung der Transistoren 52, 54, 78 sind diese Stromänderungen dem Betrage nach gleich. Der gesamte Strom, der den Widerstand 80 durchfließt, ändert sich also praktisch nicht. Die durch die Regelspannung verursachte Änderung der Ausgangsgleichspannung des Verstärkers 76 wird also durch den Kompensationskreis 50 kompensiert, so daß an der Klemme 92 eine konstante Ausgangsgleichspannung zur Verfügung steht. Die Stabilität des Arbeitspunktes von Stufen, die galvanisch mit der Ausgangsklemme 92 gekoppelt sind, wird also durch die Regelung der Stufe 76 nicht beeinflußt.'

Die Stabilität des Arbeitspünktes' dieser Schaltungen kann noch weiter verbessert werden. Wenn man nämlich, wie an anderer Stelle vorgeschlagen ist, den Widerstand 24 in F i g. 1 doppelt so groß macht wie den Widerstand 22, liefert der Verstärker eine im wesentlichen konstante Ausgangsspannung, auch wenn die Versorgungsspannung und die Umgebungstemperatur schwanken. Außerdem kann man eine Vorspannungsschaltung verwenden, die, wie ebenfalls schon vorgeschlagen wurde, eine Ausgangsgleichspannung liefert, die unabhängig von den oben erwähnten Schwankungen immer gleich der Hälfte der Speisespannung ist. Die Verstärkerschaltung gemäß des oben zuerst erwähnten Vorschlages liefert auch dann eine im wesentlichen konstante Ausgangsspannung, wenn zur Vorspannung des Verstärkers Spannungen gleich der Hälfte der Speisespannung durch die als zweites vorgeschlagene Schaltung geliefert werden.

Wenn man also den Wert des Widerstandes 24 in

ίο Fig. 1 doppelt so groß macht wie den Wert des Widerstandes 22 und die Klemme 28 an die Ausgangsklemme der vorgeschlagenen Vorspannungsschaltung! anschließt, wird die Arbeitsweise des hier beschriebenen regelbaren Verstärkers also unabhängig von Speisespannungs- und Temperaturschwankungen, da die den Basiselektroden der Transistoren 52, 54 zugeführten Vorspannungen von der Temperatur und dem Wert der Speisespannung unabhängig sind, so daß die Kompensationsschaltung 50 nur die durch die Regelspannung verursachten Stromschwankungen kompensieren muß.

Claims

Patentansprüche:

1. Regelbarer Signalverstärker mit einer ersten Transistorstufe, welche einen durch eine Arbeitsimpedanz fließenden Gleichstrom in Abhängigkeit von an die erste Stufe angelegten Verstärkungsregelsignalen ändert und mit einer zweiten Transistorstufe zusammengeschaltet ist, die ebenfalls einen Gleichstrom durch die Arbeitsimpedanz fließen läßt und in Abhängigkeit von den auch an.diese zweite Stufe angelegten Verstärkungsregelsignalen im Betrag wenigstens annähernd gleich große, aber zu den Änderungen der ersten Stufe entgegengesetzt gerichtete Änderungen dieses Gleichstromes hervorruft, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Transistorstufe eine Stromverstärkungsstufe mit einem für die zu verstärkenden Signale in Kollektorschaltung arbeitenden Transistor (14) und einem mit diesem in Kaskade geschalteten, in Basisschaltung arbeitenden Transistor (16 in Fi g. 1 und 2) oder mit einem für die zu verstärkenden Signale in Emitterschaltung arbeitenden Transistor (78 in Fig. 3) ist.

2. Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Transistorstufe einen in Kollektorschaltung arbeitenden Transistor und einen mit diesem in Kaskade geschalteten, in Basisschaltung arbeitenden Transistor enthält, und daß die zweite Stufe einen für die Verstärkungsregelsignale in Emitterschaltung liegenden Transistor (52, 68) enthält.

3. Signalverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Emittervorspannung des in Emitterschaltung liegenden Transistors^) der zweiten Stufe durch den Emitter eines weiteren Transistors (54) festgelegt ist, dessen Basis mit einem Schaltungspunkt (28) verbunden ist, an den eine Vorspannung angelegt wird, und dessen Kollektor an einer Versorgungsspannung liegt.

4. Signalverstärker nach Anspruch 1, wobei die erste Transistorstufe aus einem in Emitterschaltung arbeitenden Transistor besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Transistorstufe die Kaskadeschaltung aus einem für die Verstär-

009 549'277

kungsregelsignale in Kollektorschaltung arbeitenden Transistor (52) und einem für die Verstärkungsregelsignale in Basisschaltung liegenden Transistor (54) enthält.

5. Signalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsimpedanz (24,80) in Kaskadeschaltung wenigstens ein in Kollektorschaltung arbeitender Transistor (18, 86) nachgeschaltet ist, daß der Widerstandswert der Arbeitsimpedanz doppelt so groß ist wie der Wider-

standswert eines Widerstands (22, 82), welcher im Emitterkreis der ersten Verstärkerstufe liegt, und daß die Gleichspannungskomponenten am Eingang und Ausgang (40) der genannten Kaskadeschaltung im wesentlichen gleich sind.

6. Signalverstärker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Transistorstufen als einstückige Halbleiteranordnung in Form einer integrierten Schaltung ausgebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen