DE1562093C - Doppelweggleichrichtender Transistor-Richtverstärker - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen doppelweggleichrich- Dioden gelegenen Vorwiderstand miteinander ver-

tenden Transistor-Richtverstärker, bei dem zwei bunden sind, daß der basisferne Pol der Signalspan-

Transistoren mit gleichstromgegenkoppelnder Wider- nungsquelle an den Verbindungspunkt zwischen dem

Standslast je einer zur Gleichrichtung einer Halbwelle Vorwiderstand und der mit dem ersten Anschluß der

einer Signalspahnung vorgesehen sind. 5 Versorgungsspannung verbundenen Diode und die

Richtverstärker haben die Aufgabe, Signalwechsel- Basis des zweiten Transistors über einen Basiswiderspannungen gleichzurichten und das entstehende Si- stand an den Verbindungspunkt zwischen dem Vorgnal zu verstärken. Ist eine Doppelweggleichrichtung widerstand und der mit dem zweiten Anschluß der erforderlich, werden üblicherweise zwei parallel Versorgungsspannung verbundenen Diode angearbeitende Transistoren, je einer zur Gleichrichtung io schlossen ist.

und Verstärkung einer Halbwelle vorgesehen und Die Signalspannungsquelle kann durch die Wickgegenphasig aus zwei symmetrischen Wicklungen an- lung eines signalgespeisten Eingangsübertragers dargesteuert, die immer nur abwechselnd unter.. Strom gestellt sein, jedoch sind auch übertragerlose, gleichstehen. Dabei ist der Wickelraum schlecht ausgenutzt. stromdurchlässige Signalspeisequellen verwendbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Transistor- 15 Um sicherzustellen, daß die beiden Halbwellen der Richtverstärker der eingangs beschriebenen Art Signalwechselspannung in gleicher Weise zum Ausanzugeben, bei dem in einfacher Weise die Nach- gangsgleiehstrom beitragen, wird vorteilhafterweise teile bekannter Schaltungsanordnungen vermieden der Wert des zweiten Emitterwiderstandes gleich dem werden. . des ersten Emitterwiderstandes bernessen. Nach der

Ausgehend von einem doppelweggleichrichtenden 20 Erfindung kann der Richtverstärker mit Vorteil in Transistor-Richtverstärker, bei dem zwei Transisto- einem Differenz-Richtverstärker verwendet werden, ren mit gleichstromgegenkoppelnder Widerstandslast der aus zwei Wechselstromeingängen und zwei ausje einer zur Gleichrichtung einer Halbwelle einer gangsseitig gegeneinandergeschalteten Richtverstär-Signalspannung vorgesehen sind, wird die Aufgabe kern nach der Erfindung besteht und dadurch geerfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Basis des 25 kennzeichnet ist, daß die beiden Versorgungsspanersten Transistors direkt und die Basis des zweiten nungsquellen der Richtverstärker derart in. Serie Transistors unter Zwischenschaltung eines Koppel- geschaltet sind, daß ein mittleres Potential führender kondensators an den gleichen Pol einer gleichstrom,- Anschluß der Gesamtversorgungsspannung gebildet durchlässigen Signalspannungsquelle angeschlossen . ist, an den der jeweils basisferne Pol der Signalspansind, deren anderer, basisferne Pol galvanisch mit 3° nungsquellen galvanisch angeschlossen ist, daß weiter einem ersten Anschluß der Versorgungsspannung der erste Transistor des einen Richtverstärkers komverbunden ist, daß weiter die beiden Transistoren plementär zum ersten Transistor und der zweite zueinander komplementär sind und mit ihrem jewei- Transistor des einen Richtverstärkers komplementär ligen Kollektor am Emitter des anderen Transistors zum zweiten Transistor des anderen Richtverstärkers angeschlossen sind, daß ferner der Emitter des ersten 35 sind und daß schließlich die jeweils ersten Emitter-Transistors über einen ersten Emitterwiderstand mit widerstände von der Versorgurigsspannung getrennt dem ersten Anschluß der Versorgungsspannung und an einen Verbindungspunkt galvanisch angeschlossen der Emitter des zweiten Transistors über einen zwei- sind, der gegenüber dem mittleren Potential eine ten Emitterwiderstand mit dem zweiten Anschluß der Differenz-Richtspannung liefert.
Versorgungsspannung verbunden ist und daß schließ- 40 Ein solcher Differenz-Richtverstärker kann z. B. in lieh eine galvanische Verbindung zwischen Basis und einer Abwägeschaltung einer Echosperre Verwen-Emitter des zweiten Transistors vorgesehen ist. dung finden, die für ein Vierdraht-Ubertragungs-

In vorteilhafter Weise ergibt sich durch die Ver- system mit einem Sende- und einem Empfangsweg

wendung komplementärer Transistoren und einesteils bei einem Übergang auf einen Zweidraht-Übertra-

galvanischer, anderesteils kapazitiver Ankopplung 45 gungsweg eingesetzt ist.

eine Schaltungsanordnung, die nicht für jeden Halb- Die Auskopplung des Differenzsignals aus dem

wellengleichrichter eine eigene Sekundärwicklung Richtverstärker geschieht mit Vorteil dadurch, daß

braucht. So wird eine Sekundärwicklung eingespart, an den eine Differenz-Richtspannung liefernde Ver-

die sonst unter gewissen Umständen, vorzugsweise bindungspunkt die Basis eines weiteren Transistors

bei größeren Übersetzungsverhältnissen des Eingangs- 50 angeschlossen ist, deren Emitter mit dem mittleren

Übertragers und bei Anwendung der Kleinbauweise Potential der Versorgungsspannung verbunden ist.

mit gegebener Bauhöhe und vorgegebenen Draht- Um die entsprechende Glättung des doppelweggleich-

stärken, zwei getrennte Übertrager erforderlich gerichteten Richtsignals sowie etwa erforderliche

macht, die primär parallel, sekundär in Reihe zu Zeitkonstanten bei der Bewertung der Signalspannung

schalten wären. 55 zu erzielen, sind mit Vorteil in die jeweilige galva-

Dabei kann der Richtverstärker derart ausgestaltet nische Verbindung zwischen dem jeweiligen ersten

sein, daß der basisferne Pol der Signalspannungs- Emitterwiderstand und deren Verbindungspunkt gegen

quelle an den ersten Anschluß der Versorgungsspan- das mittlere Potential der Versorgungsspannung sie-

nung angeschlossen ist und daß die Emitter-Basis- bende ÄC-GIieder eingeschaltet.

Strecke des zweiten Transistors durch einen Basis- 60 Weitere Vorteile und Einzelheiten der. Erfindung

widerstand überbrückt ist. werden nachstehend an Hand dreier in der Zeichnung

Um die Wirkung der Basis-Emitter-Schwellspan- dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert,

nungen der beiden Transistoren teilweise oder ganz Die Zeichnung zeigt dabei in

zu kompensieren, wird ein Richtverstärker vorge- F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des Richtverstär-

schlagen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der 65 kers nach der Erfindung,

erste und zweite Anschluß der Versorgungsspannung F i g. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Richt-

über eine Reihenschaltung aus zwei in Flußrichtung Verstärkers nach der Erfindung,

gepolten Dioden und einem zwischen den beiden F i g. 3 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel

eines Differenz-Richtverstärkers unter Verwendung zweier einfacher Richtverstärker.

In den Richtverstärkern nach F i g. 1 und 2 ist jeweils ein Eingangsübertrager Ü vorgesehen, dessen Primärwicklung den Eingang E des Richtverstärkers darstellt. Der eine Anschluß der Sekundärseite des Eingangsübertragers Ü ist mit der Basis des ersten Transistors Tl und über einen Koppelkondensator C 2 mit der Basis des zweiten Transistors T 2 verbunden. Die beiden Transistoren sind zueinander korn- ίο plementär und mit ihrem jeweiligen Kollektor jeweils am Emitter des anderen Transistors angeschlossen. Der erste Transistor Tl gehört in den Ausführungsbeispielen nach F i g. 1 und 2 dem pnp-Leitf ähigkeitstyp an, daher ist sein Emitter über den ersten Emitterwiderstand R1 an den Pluspol O der Versorgungsspannung U_B geführt. An dem Emitterwiderstand Al, dem ein Glättungskondensator C1 parallel geschaltet ist, wird die Ausgangsspannung abgegriffen. Die spannungsführende Klemme A1 der Ausgangsspannung ist mit dem emitterseitigen Anschluß des ersten Emitterwiderstandes R1 verbunden, der <~j andere Anschluß dieses Widerstandes ist geerdet. Durch diese Art der Schaltungsanordnung richtet der erste Transistor Tl die negativen Halbwellen der Signalspannung U_E gleich und arbeitet bezüglich deren Verstärkung in Kollektorschaltung.

Die positiven Halbwellen der Signalspannung U_E werden durch den zweiten Transistor T 2 gleichgerichtet, der dem npn-Leitfähigkeitstyp angehört und bezüglich des Ausganges A1 in Emitterschaltung arbeitet. Damit für beide gleichzurichtenden Halbwellen annähernd gleiche Bedingungen herrschen, ist zwischen den Emitter des zweiten Transistors T 2 und den Minuspol — U_B der Versorgungsspannung ein zweiter Emitterwiderstand R 2 eingeschaltet, dessen Wert gleich dem des ersten Emitterwiderstandes R1 bemessen ist. Dadurch entsteht ein Kollektorstrom des zweiten Transistors T 2, der im ersten Emitterwiderstand Rl denselben Spannungsabfall hervorruft, wie ein unter analogen Bedingungen entstandener Emitterstrom des ersten Transistors Tl. Aus vorstehendem geht hervor, daß genauso gut auch der 'S ) Spannungsabfall am zweiten Emitterwiderstand R2 als .Ausgangssignal herangezogen werden kann. In beiden Fällen ergibt sich eine reine Stromverstärkung, die Spannungsverstärkung ist annähernd gleich 1.

Die Anordnung nach Fig. 1 stellt ein einfaches Ausführungsbeispiel dar. In dieser Anordnung ist der basisferne Pol der Sekundärwicklung des Eingangsübertragers Ü geerdet und die Basis-Emitter-Strecke des zweiten Transistors T 2 durch den Basiswiderstand R 3 überbrückt, um den Gleichstromkreis dieser Strecke zu schließen.

In der Anordnung nach F i g. 2 wird darüber hinaus der Schwellwert für die gleichzurichtende Signalspannung Up, der durch die Schwellspannungen der Emitter-Basis-Strecken gegeben ist, kompensiert. Zu diesem Zweck ist an die Basis des Transistors Tl und die Basis des Transistors T 2 jeweils eine in Durchlaßrichtung wirkende Vorspannung angelegt. Zur Erzeugung dieser Vorspannung sind die beiden Anschlüsse der Versorgungsspannung über eine Reihenschaltung aus zwei in Flußrichtung gepolten Dioden D1 und D 2 und einem zwischen die beiden Dioden eingeschalteten Vorwiderstand R 4 miteinander verbunden. Der basisferne Anschluß der Sekundärwicklung des Eingangsübertragers Ü ist dabei an den Verbindungspunkt zwischen dem Vorwiderstand R 4 und der mit Erde verbundenen Diode D 2 angeschlossen; die Basis des zweiten Transistors T2 ist über den Basiswiderstand R 2 an den Verbindungspunkt zwischen dem Vorwiderstand R 4 und der mit dem Minuspotential — U_B der Versorgungsspannung verbundenen Diode D1 angeschlossen.

In F i g. 3 ist ein Differenz-Richtverstärker dargestellt, bei dem unter anderem zwei modifizierte Richtverstärker nach F i g. 1 verwendet sind. Aufgabe des Differenz-Richtverstärkers ist es, von zwei Eingangs-Wechselsignalen U_E1 und U_{E 2} die Richtströme zu erzeugen und einen Differenz-Richtstrom auszugeben.

Das erste Eingangssignal U_El wird dem ersten Richtverstärker mit den Transistoren TIl und T12 über dessen Eingangsübertrager Ül; das zweite Eingangssignal wird dem zweiten Richtverstärker mit den Transistoren T 21 und T 22 über dessen Eingangsübertrager Ü2 zugeführt. Jedem der beiden Richtverstärker ist eine Versorgungsspannung zugeteilt, die durch Teilung einer Gesamtversorgungsspannung von 18 V in zweimal 9 V mittels (nicht zeichnerisch dargestellter) Zenerdioden entstehen.

An das mit — 9 V bezeichnete mittlere Potential der Versorgungsspannung sind jeweils die basisfernen Anschlüsse der Sekundärwicklung des Eingangsübertragers Ül bzw. V2 angeschlossen. An dem anderen Ende der Sekundärwicklung ist jeweils die Basis des jeweiligen ersten Transistors TIl bzw. T 21 angeschlossen. Parallel zur Emitter-Basis-Strecke des zweiten Transistors T12 bzw. T 22 ist jeweils ein Basiswiderstand R13 bzw. R 23 angeschlossen. Dabei sind der erste Transistor TIl des ersten Richtverstärkers und der zweite Transistor T 22 des zweiten Richtverstärkers vom pnp-Leitf ähigkeitstyp; und weiter sind der zweite Transistor T12 des ersten Richtverstärkers und der erste Transistor T 21 des zweiten Richtverstärkers vom npn-Leitfähigkeitstyp. Der Emitter des Transistors T12 ist über dessen Emitterwiderstand R12 mit dem mit —18 V bezeichneten Anschluß der Gesamtversorgungsspannung, der Emitter des Transistors T 22 ist über dessen Emitterwiderstand R 22 mit dem mit O bezeichneten Anschluß der Gesamtversorgungsspannung verbunden. Weiter ist der Emitter des Transistors TIl über dessen Emitterwiderstand R11 und den nachgeschalteten Siebwiderstand R15 mit dem inneren Ausgang A 2 des Differenzrichtverstärkers verbunden, an den auch der Emitter des Transistors T 21 über dessen Emitterwiderstand R 21 und den nachgeschalteten Siebwiderstand R 25 angeschlossen ist. Dabei sind der Verbindungspunkt der Widerstände R11 und R15 über den Siebkondensator C11 und der Verbindungspunkt der Widerstände R 21 und R 25 über den Siebwiderstand C 21 jeweils mit dem mittleren Potential —9 V verbunden.

An dem inneren Ausgang A 2 des Differenz-Richtverstärkers subtrahieren sich die beiden Richtströme der einzelnen Richtverstärker. Zur weiteren Verstärkung dieses Ausgangssignals ist dem Differenz-Richtverstärker ein weiterer Transistor T 3 nachgeschaltet. Dieser Transistor T 3 gehört dem npn-Leitfähigkeitstyp an, seine Basis ist mit dem inneren Ausgang A 2, sein Emitter mit dem mittleren Potential — 9 V und sein Kollektor über den Widerstand i?33 mit dem Potential —18 V verbunden. Der äußere Ausgang der gesamten Schaltungsanordnung nach Fig. 3 ist

mit dem Kollektor des weiteren Transistors Γ 3 verbunden und wird gegen das mittlere Potential — 9 V ausgewertet. Der mittlere Arbeitspunkt des weiteren Transistors Γ 3 wird durch zwei Spannungsteilerwiderstände R 31 und R 32 festgelegt, deren Verbindungspunkt an seine Basis angeschlossen ist. Dabei liegt der Widerstand R 32 parallel zur Emitter-Basis-Strecke, der Widerstand R 31 ist an das Potential — 18 V angeschlossen und einstellbar.

IO

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Doppelweggleichrichtender Transistor-Richtverstärker, bei dem zwei Transistoren mit gleichstromgegenkoppelnder Widerstandslast je einer zur Gleichrichtung einer Halbwelle einer Signalspannung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des ersten Transistors (Tl) direkt und die Basis des zweiten Transistors (T 2) unter Zwischenschaltung eines Koppelkondensators (C 2) an den gleichen Pol einer gleichstromdurchlässigen Signalspannungsquelle (U_E) angeschlossen sind, deren anderer,

, , basisferne Pol galvanisch mit einem ersten An-' Schluß der Versorgungsspannung verbunden ist, daß weiter die beiden Transistoren (Tl, T2) zueinander komplementär sind und mit ihrem jeweiligen Kollektor am Emitter des anderen Transistors angeschlossen sind, daß ferner der Emitter des ersten Transistors (Tl) über einen ersten Emitterwiderstand (R 1) mit dem ersten Anschluß der Versorgungsspannung und der Emitter des zweiten Transistors (T 2) über einen zweiten Emitterwiderstand (R2) mit dem zweiten Anschluß der Versorgungsspannung verbunden ist und daß schließlich eine galvanische Verbindung (/23) zwischen Basis und Emitter des zweiten Transistors (T 2) vorgesehen ist.

2. Richtverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der basisferne Pol der Signal-Spannungsquelle (U_E) an den ersten Anschluß der Versorgungsspannung angeschlossen ist und daß die Emitter-Basis-Strecke des zweiten Transistors (T 2) durch einen Basiswiderstand (R 3) überbrückt ist.

3. Richtverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Anschluß der Versorgungsspannung über eine Reihenschaltung aus zwei in Flußrichtung gepolten Dioden (D 1, D 2) und einem zwischen den beiden

. Dioden (Dl, D 2) gelegenen Vorwiderstand (R 4) miteinander verbunden sind, daß der basisferne Pol der Signalspannungsquelle an den Verbindungspunkt zwischen dem Vorwiderstand (R 4) und der mit dem ersten Anschluß der Versorgungsspannung verbundenen Diode (D 2) und die Basis des zweiten Transistors (Γ2) über einen Basiswiderstand (R 3) an den Verbindungspunkt zwischen dem Vorwiderstand (R 4) und der mit dem zweiten Anschluß der Versorgungsspannung verbundenen Diode (D 1) angeschlossen ist.

4. Richtverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspannungsquelle durch die Wicklung eines signalgespeisten Eingangsübertragers (Ü) dargestellt ist.

5. Richtverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des zweiten Emitterwiderstandes (R2) gleich dem des ersten Emitterwiderstandes (R 1) bemessen ist.

6. Differenz-Richtverstärker mit zwei Wechselstromeingängen unter Verwendung zweier ausgangsseitig gegeneinandergeschalteter Richtverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ( Versorgungsspannungsquellen der Richtverstärker derart in Serie geschaltet sind, daß ein mittleres Potential (-9V) führender Anschluß der Gesamtversorgungsspannung gebildet ist, an den der jeweils basisferne Pol der Signalspannungsquellen (U _E j, U_E2) galvanisch angeschlossen ist, daß weiter der erste Transistor (TU) des einen Richtverstärkers komplementär zum ersten Transistor (Γ21) und der zweite Transistor (T 12) des einen Richtverstärkers komplementär zum zweiten Transistor (T 22) des anderen Richtverstärkers sind und daß schließlich die jeweils ersten Emitterwiderstände (R 11 und R 21) von der Versorgungsspannung getrennt an einen Verbindungspunkt (A 2) galvanisch angeschlossen sind, der gegenüber dem mittleren Potential (-9V) eine Differenz-Richtspannung liefert.

7. Differenz-Richtverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den eine Differenz-Richtspannung liefernde Verbindungspunkt (A 2) die Basis eines weiteren Transistors (T3) ( angeschlossen ist, deren Emitter mit dem mittleren Potential (—9 V) der Versorgungsspannung verbunden ist.

8. Differenz-Richtverstärker nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die jeweilige galvanische Verbindung zwischen dem jeweiligen ersten Emitterwiderstand (R 11 bzw. R21) und deren Verbindungspunkt (A2) gegen das mittlere Potential (-9V) der Versorgungsspannung siebende RC-Glieder (CIl, RlS bzw. C21, R25) eingeschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen