DE1562081B2 - Mit Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate aufgebauter Verstärker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mit Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate aufgebauten Verstärker, bei dem in Reihe mit einem ersten, in Emitterschaltung betriebenen Transistor die Kollektor-Emitter-Strecke eines zweiten Transistors geschaltet ist.

Bei bekannten derartigen Verstärkern bildet der zweite Feldeffekttransistor den Arbeitswiderstand des ersten. Eine derartige Konfiguration ist insbesondere bei integrierten Schaltungen zweckmäßig, da sich dabei Transistoren leichter als Widerstände ausbilden lassen. Baut man einen derartigen Verstärker mit mehreren Stufen aus, so wählt man bei integrierten Schaltungen eine Gleichspannungskopplung, da man auf diese Weise die .schwierig zu realisierenden Koppelkondensatoren einsparen kann. Eine Gleichspannungskopplung bei einem mehrstufigen Verstärker erfordert jedoch eine- besonders sorgfältige Arbeitspunktstabilisierung "durch eine über den gesamten Verstärker geführte Gegenkopplung. Führt man diese Gegenkopplung nun in üblicher Weise vom Ausgang auf den Eingang des Verstärkers zurück, so geht der Innenwiderstand der Eingangssignalquelle in die Parameter dieses Gegenkopplungszweiges ein, und bei Anschluß des Verstärkers an verschiedene Signalquellen ändern sich die Verhältnisse in der Gegenkopplungsschleife, so daß unter Umständen die Stabilität der Schaltung in Frage gestellt sein kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Vermeidung dieses Nachteils. Insbesondere soll ein mehrstufiger, gegengekoppelter Verstärker geschaffen werden, dessen Stabilität unabhängig von der jeweils angeschlossenen Eingangssignalquelle gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird bei einem mit Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate aufgebauten Verstärker, bei dem in Reihe mit einem ersten, in Emitterschaltung betriebenen Transistor die Kollektor-Emitter-Strecke eines zweiten Transistors geschaltet ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verstärker aus mehreren Stufen aufgebaut ist, wobei der Kollektor des Verstärkertransistors der vorausgehenden Stufe mit dem Gate des Verstärkertransistors der nachfolgenden Stufe gleichspannungsgekoppelt ist, daß ferner das Gate des zweiten, als Emitterfolger arbeitenden Transistors einer dieser Verstärkerstufen mit der Signalquelle des zu verstärkenden Signals verbunden ist und daß vom Ausgang des Verstärkers ein Gegenkopplungszweig auf das Gate des ersten Transistors der ersten Stufe zurückgeführt ist.

Hierbei ist der Eingangsanschluß für das zu verstärkende Signal völlig getrennt von der Gegenkopplungsschleife, so daß der Innenwiderstand der Signalquelle in keiner Weise als Parameter in den Gegenkopplungszweig aufgeht. Dadurch wird verhindert, daß unterschiedliche Signalquellen Änderungen der Charakteristik des Verstärkers zur Folge haben, wie es ohne eine solche Trennung von Eingangsanschluß und Gegenkopplungszweig der Fäll wäre. Die erfindungsgemäße Schaltung bietet weiterhin den Vorteil, daß der Anschluß einer Eingangssignalquelle nicht auf den als Emitterfolger arbeitenden Transistor der ersten Stufe beschränkt ist, sondern daß auch an die entsprechenden Transistoren der anderen Stufen eine Eingangssignalquelle anschließbar ist, ohne dadurch etwa in die Gegenkopplungsschleife einbezogen zu sein. Die Arbeitsimpedanzen der übrigen Stufen können gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung durch als Dioden geschaltete Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate gebildet sein.

Zur HF-Stabilisierung kann der Gegenkopplungszweig als Tiefpaß mit einer unterhalb der Frequenz der zu verstärkenden Signale liegenden Grenzfrequenz ausgebildet sein. Hierzu kann insbesondere im Gegenkopplungszweig die Kollektor-Emitter-Strecke eines weiteren Feldeffekttransistors mit isoliertem Gate liegen, dessen Emitter an den Kollektor des Ausgangstransistors, dessen Kollektor an das Gate des ersten Transistors und dessen Gate an ein Bezugspotential angeschlossen sind. Vom Gate des erten Transistors führt dabei ferner ein Kondensator zu einem Bezugspotential.

Der erfindungsgemäße Verstärker eignet sich insbesondere für eine Verwendung als Zerhackerverstärker, bei dem zwei Zerhackertransistoren in Form von Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate mit ihren Kollektor-Emitter-Strecken und der Signalquelle in Reihe an die Betriebsspannungsquelle geschaltet sind, wobei der Zusammenschaltungspunkt der Transistoren mit dem Gate des zweiten Transistors verbunden ist und dem Gate dieser beiden Transistoren gegenphasige Schaltsignale zugeführt v/erden. : ;:

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Darstellungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Schaltung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen mehrstufigen Verstärkers und

Fig. 2 ein Anwendungsbeispiel des in Fig. 1 dargestellten Verstärkers als Zerhackerverstärker.

Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen galvanisch gekoppelten Verstärkers mit automatischer Vorspannungserzeugung. Der Verstärker besteht aus η in Kaskade geschalteten Verstärkerstufen 1O₁,1O₂,..., 1O_n. Jeder der Stufen 10 ist zwischen zwei Speisespannungsanschlüsse 11 und 12 geschaltet. Der Speisespannungsanschluß 11 ist mit dem positiven Pol einer Betriebsspannungsquelle 13 verbunden, deren negativer Pol mit einem Punkt festen Bezugspotential, im vorliegenden Falle Masse, verbunden ist. Die Betriebsspannungsquelle 13 kann z. B. eine Batterie sein, die eine Gleichspannung von F₀ Volt liefert. Der Speisespannungsanschluß 12 liegt am Bezugspotential (Masse).

Eine Eingangssignalspannungsquelle 19 ist mit ihrem Ausgang gleichstromleitend, z. B. über einen Leiter, mit dem Eingang H₁ der ersten Stufe 1O₁ verbunden. Die andere Klemme der Signalquelle 19 liegt über den Speisespannungsanschluß 12 an Masse. Die Signalquelle 19 liefert an den Eingang 17_X eine Eingangssignal-Wechselspannung e_s.

Die Stufe 1O₁ ist mit ihrem Ausgang IS₁ an den Eingang 17₂ der zweiten Stufe 1O₂ angeschaltet, die ihrerseits mit ihrem Ausgang 15₂ an den Eingang einer nicht dargestellten dritten Stufe angeschaltet ist usf., so daß sich ein Kaskadenverstärker mit galvanischer Kopplung ergibt. Der Ausgang IS_n der letzten Stufe 10„ ist an eine Ausgangsklemme 50 angeschlossen, die ihrerseits mit einem geeigneten, zwischen die Ausgangsklemme 50 und Masse (über den Speisespannungsanschluß 12) geschalteten Verbraucher, dargestellt als Last 51, verbunden ist.

Der Ausgang IS_n der letzten Stufe ist ferner über einen Rückkopplungszweig mit einem Rückkopplungspunkt 18 in der ersten Stufe 1O₁ verbunden. Der Rückkopplungszweig enthält eine Rückkopplungsimpedanz 40 entweder in Form eines ohmschen Wi-

derstandes oder hier vorzugsweise der Kollektor-Emitter-Strecke eines Feldeffekttransistors mit isoliertem Gate (im vorliegenden Fall vom p-leitenden Typ). Der Transistor 40 ist mit seinem Emitter 4Oj an den Ausgang 15„ der letzten Stufe und mit seinem Kollektor 4Qd an den Vorspannungspunkt 18 der ersten Stufe 1O₁ angeschaltet. Das Gate 40 g ist an eine geeignete Quelle einer festen Spannung, beispielsweise den Speisespannungsanschluß 11 mit der Spannung F₀, angeschlossen. Der Punkt 18 ist außerdem über einen Filterkondensator 41- mit der zusätzlichen Bezeichnung C- mit Masse verbunden. Das Gate 40g kann an irgendeine feste Spannung angeschlossen sein, die den Transistor 40 so vorspannt, daß seine Emitter-Kollektor-Strecke eine gewünschte Impedanz aufweist.

In der ersten Stufe 1O₁ ist das Verstärkerelement 20 ein in Emitterfolgerschaltung arbeitender p-leitender Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate. Sein Gate 20 g ist an den Eingang 17j der ersten Stufe angeschlossen. Der Kollektor 20 d liegt über den Anschluß 12 an Masse, während der Emitter 20 s mit sowohl dem Ausgang IS₁ der ersten Stufe als auch der Kollektor-Emitter-Strecke eines weiteren p-leitenden Feldeffekttransistors 21 mit isoliertem Gate verbunden ist, der als Lastimpedanz für den Emitterfolgertransistor 20 dient. Der Transistor 21 ist mit seinem Kollektor 21 d an den Ausgang IS₁ und mit seinem Emitter 21 s an den Anschluß 11 angeschaltet. Das Gate 21 g ist mit dem Punkt 18 verbunden.

Die einzelnen Stufen 1O₂ bis 10„ sind jeweils in gleicher Weise geschaltet, so daß die nachstehende Beschreibung der Stufe 10, auch für die nachgeschalteten Stufen bis 10„ gilt, in der Stufe 10, ist das Verstärkerelement 14, ein p-leitender Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate in Emitterschaltung. Sein Emitter 14 s₂ ist mit dem Anschluß 11 verbunden, während der Kollektor 14 d₂ an sowohl den Ausgang 15, der zweiten Stufe als auch eine Lastimpedanz 16, angeschlossen ist. Das Gate 14 g, ist an den Eingang 17, der zweiten Stufe angeschaltet.

Obwohl die Lastimpedanz 16, ein ohmscher Widerstand sein kann, verwendet man hierfür vorzugsweise die Kollektor-Emitter-Strecke eines p-leitenden Feldeffekttransistors mit isoliertem Gate vom Stromerhöhungs-Typ. Sein Emitter 16 5, ist an den Ausgang 15,, und sein Kollektor 16 d₂ ist an den Anschluß 12 angeschaltet. Das Gate 16 g₂ liegt über den Anschluß 12 an Masse. Das Gate 16 g₂ kann statt dessen auch an ein festes Potential, das vom Potential des Kollektors 16 d₂ verschieden ist, angeschlossen sein, vorausgesetzt, daß dieses feste Potential den Transistor 16, über seinen linearen Arbeitsbereich im leitenden Zustand hält.

Der Feldeffekttransistor 16, ist einem ohmschem Widerstand als Lastimpedanz für den in Emitterschaltung arbeitenden Transistor 14, vorzuziehen, weil nämlich die Transistorstufe 10, einen extrem linearen Verstärker bildet, da der Absolutwert der Spannungsverstärkung den relativen linearen Abmessungen der Feldeffekttransistoren 14, und 16, proportional ist, und sich diese Abmessungen bei integrierten Schaltungen leicht kontrollieren lassen. Setzt man voraus, daß die effektive Beweglichkeit μ der Ladungsträger, die Dielektrizitätskonstante ε des Gateisolators und seine Dicke T bei beiden Transistoren gleich sind, so läßt sich die Spannungsverstärkung G_v der Stufe 10, (sowie der nachfolgenden Stufen einschließlich 1O_n) durch die folgende Gleichung ausdrücken:

/- — __ " 14-^16

worin W_u und L₁₄ die Breite bzw. Länge des Kanals des Transistors 14, W₁₆ und L₁₆ die Breite bzw. Länge

ίο des Transistors 16, g_ml4 der Übertragungsleitwert des Transistors 14 und R_L die Lastimpedanz bedeuten. Aus der Gleichung geht hervor, daß G_v im wesentlichen eine Konstante ist, so daß bei ansteigendem g_mi4 mit zugeführter Signalspannung R_L im gleichen Maße abnimmt, so daß das Produkt g_mliR_L über den linearen Verstärkungsbereich konstant bleibt. Wenn die Lastimpedanz 16, ein ohmscher Lastwiderstand konstanten Wertes ist, ändert sich das Spannungsverstärkungsprodukt g_mliR_L direkt mit der zugeführten

Signalspannung, da R_L konstant ist. Folglich ist der lineare Verstärkungsbereich für die Stufe mit konstanter Widerstandslast gegenüber dem für die Stufe mit einem Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate als Last etwas begrenzt. Eine derartige Last wird manchmal auch als Feldeffektdiode oder MOS-Diode (bei Verwendung von MOS-Feldeffektbauelementen) bezeichnet.

Der gesamte Verstärker arbeitet mit automatischer Vorspannungserzeugung, indem die Emitter-Kollektor-Strecke des Rückkopplungstransistors 40 für den Transistor 21 der Stufe 1O₁ und für sämtliche Transistoren 14 in den Stufen 10, bis 1O_n den Gleichspannungszustand von V_gs = V_ds herstellt. Dieser Zustand wird erhalten, da wegen des isolierten Gates des Transistors 21 und des Nebenschlußkondensators 41 im wesentlichen kein Stromfluß durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 40 erfolgen kann. Diese Rückkopplung ist im wesentlichen eine Gleichspannungsrückkopplung, da der Nebenschlußkondensator 41 die Signalspannung im interessierenden Frequenzbereich nach Masse kurzschließt, d. h., der Transistor 40 und der Kondensator 41 wirken zusammen als Tiefpaßfilter, das zum Transistor 21 lediglich Gleichspannungen oder langsam sich ändernde Signalspannungen, wie Abwanderungs- oder Driftsignale, durchläßt.

Bekanntlich können langsam sich ändernde Signale oder Driftsignale durch dem Verstärker eigene innere Faktoren, wie thermische Effekte, Schwellenspannungsänderungen, Alterung der Bauelemente usw., oder durch äußere Faktoren, wie Abwanderung der Speisespannung von ihrem vorgeschriebenen Wert, hervorgerufen werden. Als Resultat einer solchen, durch irgendeinen dieser Faktoren bedingten Drift ergibt sich ein langsam sich änderndes Driftsignal Δ V am Ausgang 15„ der letzten Stufe 1O_n. Wenn ein solches Driftsignal positiv ist (+Δ V) und die Anzahl der Stufen η eine ungerade Zahl ist, wird das Driftsignal +AV negativ rückgekoppelt, also gegengekop- pelt, so daß es selbstkorrigierend wirkt. Das heißt, über die Rückkopplungsschleife wird ein verstärktes Driftsignal rückgekoppelt, das in Gegenphase mit dem Driftsignal Δ V ist. Der Transistor 21 der ersten Stufe wirkt als in Emitterschaltung arbeitender Verstärker für Driftsignale mit dem Transistor 20 als Last. Wenn die Transistoren 20 und 16, bis 16„ und andererseits auch die Transistoren 21 und 14, bis 14„ im wesentr liehen gleiche Abmessungen haben, setzt die Rück'r

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kopplungsschleife die Gesamtdrift auf einen Wert von Gate 16 g₂ des Transistors 16₂ in der Stufe 10, und

_q _nAV den Masseanschluß 12 schaltet. Das Gate 20 g des

, Transistors 20 wäre in diesem Fall mit dem Anschluß

1 + G_v η 12 zu verbinden.

der annähernd gleich -AV ist, herab. Die vorstehen- 5 Femer kann man eine Signaladdition dadurch erden Erörterungen befassen sich nur mit langsam sich halten, daß man zwei oder mehr Signalquellen an verändernden Gleichspannungs- oder Driftsignalen und schiedene Gates der Transistoren 20 und 16, bis 16„ haben keine Gültigkeit für die Wechselspannungs- anschaltet. Beispielsweise kann man getrennte Signaloder Signalverstärkung. Wenn der Verstärkungsgrad quellen an die Gates des Transistors 20 und der des Emitterfolgetransistors 20 den Wert 1 hat, ist die io Transistoren 16, bis 16„ anschalten und die Stufen-Wechsel- oder Signalspannungsverstärkung +Gy"'¹, verstärkungen (Transistorabmessungen) mit Gewichtsso daß der Verstärker die Signalspannung nicht um- faktoren versehen, d. h. die Verstärkungsgrade unterkehrt. Wenn die Abmessungen der Transistoren von schiedlich bemessen, so daß man eine gewünschte Stufe zu Stufe verschieden sind, wird die Wechsel- lineare Signaladdition an der Ausgangsklemme 50 erspannungsverstärkung gleich dem Produkt der Ver- 15 hält.
Stärkungsgrade der einzelnen Stufen. Fig. 2 zeigt den Verstärker nach Fig. 1 als Zer-

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die hackerverstärker, bei dem die Stufen 1O₁,1O₂,..., 10„ Impedanz Z_s der Signalquelle 19 vom Rückkopplungs- in der gleichen Weise geschaltet sind wie in Fig. 1. netzwerk vollständig isoliert ist, so daß Z_s keinen Ein- Eine mit ihrer einen Klemme an Masse liegende Sifluß auf die Stabilität der Gleichspannungsrückkopp- 20 gnalquelle 70 liefert über ihren Ausgang eine langlüng hat und der Eingangswiderstand des Verstärkers sam sich ändernde Signalspannung oder eine Signalhauptsächlich durch den Eingangswiderstand des gleichspannung an eine Tastschaltung, die zwei p- ,^ Emitterfolgertransistors 20 bestimmt wird. Wegen des leitende Feldeffekttransistoren 80 und 90 mit isolier- V isolierten Gates des Transistors 20 ist der Verstärker- tem Gitter enthält, die mit ihren Kollektor-Emittereingangswiderstand extrem hoch, in der Größenord- 25 Strecken in Reihe zwischen den Ausgang der Signalnung von 10¹⁵ Ohm oder mehr, so daß der Verstärker quelle und Masse geschaltet sind. Und zwar ist die ohne Verwendung von Koppelkondensatoren oder Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 80 mit ihrer Transformatoren direkt von einer sehr hochohmigen, einen Elektrode 81 an den Ausgang der Signalquelle auf Masse bezogenen Quelle ausgesteuert werden 70 und mit ihrer anderen Elektrode 82 an die eine kann. Beispielsweise kann die Signalquelle 19 ein ab- 30 Elektrode 91 der Kollektor-Emitter-Strecke des Trangestimmter Parallelkreis oder ein Wandler, z> B. ein sistors 90 angeschlossen. Die andere Elektrode 92 der Mikrophon, sein. Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 90 liegt an

Am Verstärkerausgang 50 ist kein Koppelkonden- Masse. Die Elektroden 82 und 91 sind an den Ein-

sator oder Transformator erforderlich, solange die gang 17J der ersten Stufe 1O₁ des Verstärkers ange-

Last oder der Verbraucher 51 keinen Gleichstrom 35 schaltet. Die Gitter 83 und 93 sind mit Eingangsklem-

entnimmt. Bei Verbrauchern 51, die Gleichstrom ent- men 84 bzw. 94 verbunden. Die Eingangsklemmen 84

nehmen können, sollte eine Wechselstromkoppelein- und 94 empfangen gegenphasige Schaltsignale 95 bzw.

richtung vorgesehen sein, damit die gleichstrommäßi- 96, beispielsweise Rechteckschwingungen zwischen

gen Vorspannungsverhältnisse des Verstärkers nicht 0 und -F₁ Volt. Die Schaltsignale 95 und 96 können

beeinträchtigt werden. 40 einer geeigneten Schaltsignalquelle (nicht gezeigt) ent-

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind samt- nommen werden. Es ist vorausgesetzt, daß der Spanliche Feldeffekttransistoren vorzugsweise vom Strom- nungswert V₁ Volt größer ist als die Schwellenspanerhöhungs-Typ, da die Betriebsgleichspannungsbedin- nung der Transistoren 80 und 90. _r, gung V_gs = V_ds im linearen Teil der Übertragungs- Die Bezeichnung der Elektroden 81, 82, 91 und 92 (_"" kennlinie herrscht. Bei Feldeffekttransistoren vom 45 als Emitter bzw. Kollektor hängt davon ab, ob die Stromerniedrigungs-Typ liegt der Arbeitspunkt für Eingangssignalspannung gegenüber Masse (Bezugs- V_gs = V_ds im allgemeinen im nichtlinearen Teil der potential) positiv oder negativ ist. Wenn beispiels-Kennlinie, so daß man einen nichtlinearen Verstärker weise die Eingangssignalspannung positiver als Masse erhält. ist, kann man die Elektroden 81 und 91 als Emitter

Eine automatische Verstärkungsregelung für den 50 und die Elektroden 82 und 92 als Kollektoren beVerstärker nach Fig. 1 kann dadurch erhalten wer- zeichnen.

den, daß man einen zusätzlichen Feldeffekttransistor Im Betrieb schalten die Schaltsignale 95 und 96 die

mit isoliertem Gate mit seiner Emitter-Kollektor- Transistoren 80 und 90 abwechselnd ein und aus, so

Strecke als Rückkopplungselement in eine der inne- daß der Verstärkereingang H₁ abwechselnd auf Masse

ren Stufen 10, bis 10„ einschaltet. Beispielsweise kann 55 und auf die Signalspannungsquelle 70 geschaltet wird,

man den zusätzlichen Transistor mit seiner Emitter- Das heißt, die Tastschaltung wirkt als Wechselrichter,

Kollektor-Strecke in die Stufe 10, zwischen das Gate indem sie das Gleichspannungssignal im wesentlichen

14 g₂ und den Kollektor 14 d₂ einschalten, ohne daß zu einem Wechselspannungssignal zerhackt. Wenn

dadurch die Gleichspannungsbedingung V_gs — V_ds beispielsweise die Schwingung 95 sich auf dem Pegel

gestört wird. Das Regelsignal kann dem Gate des zu- 60 — V₁ Volt befindet, ist der Transistor 90 eingeschal-

sätzlichen Feldeffekttransistors zugeleitet werden. tet und der Transistor 80 ausgeschaltet, da die Schwin-

Wie erwähnt, ist die Signalquelle 19 vorzugsweise gung 96 sich auf dem 0-Volt-Pegel befindet. Folglich an das Gate 20_ff des Erststufentransistors 20 ange- ist der Eingang H₁ über die niederohmige Kollektorkoppelt. Man kann jedoch die Signalquelle 19 eben- Emitter-Strecke des Transistors 90 mit Masse verbunsogut auch an das Gate irgendeines der Lasttran- 65 den. Wenn die Schwingung 95 von -V₁ Volt auf sistoren der Stufen 10, bis 10„ ankoppeln. Beispiels- 0 Volt wechselt, wird der Transistor 90 ausgeschaltet weise kann man einen'Polaritätsumkehrverstärker er- und der Transistor 80 eingeschaltet, da die Schwinhalten, indem man die Signalquelle 19 zwischen das gung 96 von 0 Volt auf — V₁ Volt wechselt, so daß

der Eingang U₁ mit der Eingangssignalquelle 70 verbunden wird. Wenn die Schwingungen 95 und 96 wiederum wechseln, schaltet der Transistor 80 aus und der Transistor 90 ein, so daß der Eingang 17_X an Masse geschaltet wird.

Die Verstärkerstufen 1O₁ bis 1O_n verstärken dann das getastete Signal. An die Ausgangsklemme 50 kann eine Signaldetektoreinrichtung, beispielsweise ein auf die Schwingungen 95 und 96 ansprechender Synchrondetektor, angeschlossen werden, um das Signal wieder gleichzurichten.

Da beide Transistoren 80 und 90 auf Masse bezogen sind, können die zusammengeschalteten Elektroden 82 und 91 ohne Verwendung eines Koppelkondensators direkt mit dem Verstärkereingang IT₁ verbunden werden. Wenn daher der Gleichstromverstärker als integrierte Schaltung aufgebaut werden soll, kann man die Transistoren 80 und 90 in oder auf dem gleichen Substrat anbringen wie die Verstärkerstufen 1O₁,1O₂, .. ., 10„.

An Stelle von p-leitenden Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate kann man selbstverständlich auch nleitende Feldeffekttransistoren verwenden, wenn man die Polarität der Betriebsspannungsquelle entsprechend verändert.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Mit Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate aufgebauter Verstärker, bei dem in Reihe mit einem ersten, in Emitterschaltung betriebenen Transistor die Kollektor-Emitter-Strecke eines zweiten Transistors geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker aus mehreren Stufen (1O₁... 1O_n) aufgebaut ist, wobei der Kollektor (2Id) des Verstärkertransistors (21) der vorausgehenden Stufe (1O₁) mit dem Gate (14 #₂) des Verstärkertransistors (14₂) der nachfolgenden Stufe (1O₂) gleichspannungsgekoppelt ist, daß ferner das Gate (20 g) des zweiten, als Emitterfolger arbeitenden Transistors (20) einer dieser Verstärkerstufen mit der Signalquelle (19) des zu verstärkenden Signals verbunden ist und daß vom Ausgang (50) des Verstärkers ein Gegenkopplungszweig (40, 41) auf das Gate (21 g) des ersten Transistors (21) der ersten Stufe (1O₁) zurückgeführt ist.

2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsimpedanz der übrigen Stufen (1O₂... 10„) durch als Dioden geschaltete Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate (16₂ .. . 16„) gebildet wird.

3. Verstärker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (20 d) des zweiten Transistors (20) sowie die Kollektoren und Gates der als Dioden geschalteten Transistoren (16₂... 16„) an einen Pol (12) und die Emitter der'übrigen Transistoren (21,14₂... 14„) an den anderen Pol (11) einer Versorgungsspannungsquelle (13) angeschlossen sind.

4. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gegenkopplungszweig die Kollektor-Emitter-Strecke eines weiteren Feldeffekttransistors (40) mit isoliertem Gate liegt, dessen Emitter (40 s) an den Kollektor des Ausgangstransistors (14„), dessen Kollektor (40 d) an das Gate (21g) des ersten Transistors (21) und dessen Gate (40 g) an ein Bezugspotential angeschlossen ist.

5. Verstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkopplungskreis (40, 41) als Tiefpaß ausgebildet ist, dessen Grenzfrequenz unterhalb der Frequenz der zu verstärkenden Signale liegt.

6. Verstärker nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen vom Gate (21g) des ersten Transistors (21) zu einem Bezugspotential führenden Kondensator (41).

7. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Transistor (21 bzw. 20) die erste Verstärkerstufe (1O₁) bilden.

8. Verstärker nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Verwendung als Zerhackerverstärker, bei dem zwei Zerhackertransistoren (80, 90) in Form von Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate mit ihren Kollektor-Emitter-Strecken und der Signalquelle (70) in Reihe an die Betriebsspannungsquelle (13) geschaltet sind, wobei der Zusammenschaltungspunkt der Transistoren (80,90) mit dem Gate (17j) des zweiten Transistors verbunden ist und den Gates (83 bzw. 93) dieser beiden Transistoren gegenphasige Schaltsignale (96 bzw. 95) zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 547/305