DE1762272A1 - Transistorleistungsverstaerker - Google Patents

Description

• Transistorleistungsverstärker Die bekannten Endverstärker haben den Nachteil, daß ihre Ruhestromaufnahme stark von der Gleichspannungsspeisespannung abhängig ist. Bei Überspannung nimmt der Ruhestrom stark zu und in den Transistoren wird eine große Verlustleistung verbraucht, die so groß sein kann, daß die Trar:-sistoren thermisch zerstört werden. Bei Unterspannung wird der Ruhestrom klein, so daß bei kleiner Aussteuerung der Klirrfaktor wegen des sogcnannten Überlappungsklirrfaktors stark ansteigt. Es werden daher Verstärker häufig aus einem stabilisierten Netzgerät gespeist. Der Aufwand für ein solches Netzgerät ist beträchtlich, da es die bei Aussteuerung auftretenden hohen Kollektorströme der Endstufentransistoren liefern muß.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen Transistorleistungsverstärker zu schaffen, dessen Ruhestrom sich bei inderung der Speisespannung.nur wenig ändert..Erfindungsgemäfl wird diese Aufgabe mit einen Transistorleistungsverstärker mit hoher Stromstäbilisierung gelöst, der sich dadurch auszeichnet,,daß die Easisvorspannung der aus.e4-ner ungeregelten Gleichspannungaquelle gespeisten 1-eistungstransistoren von einer stabilisierten Spannung abgeleitet ist. Die Leistungstransistoren des neuen Verstärkers führen auch bei Schwankungen der Speisespannung einen nur wenig veränderlichen Kollektorstrom, so daß die Speisesgannungsquelle gleichmäßig belastet ist Von Vorteil ist, daß von der stabilisierten Spannungsquelle nicht die hohen Kollektorströme, sondern nur die viel geringeren Parisströme aufgebracht werden müssen. Dabei ist es nicht erforderlich, daß die Basisvorspannung der Endstufentranaistoren unmitteltar von der stabilisierten Spannung abgeleitet ist, sondern es wird zweckmäßig die Basisvorspannung von Treibcratufcntransistorcn stabilisiert, die mit den Steuerelektroden der £ndatufentransistorcn oder weiterer Treibcrstufentranaistoren, welche ihrerseits die Endstufe über eine galvanische Verbindung ansteuern,, galvanisch verbunden sind. In diesen Bällen ist die Strombelastung der stabilisierten Spannungsquelle besonders gering. Zweckmäßig wird die stabilisierte Spannung, von der die Basisvorspannung abgeleitet ist, mittels einer Zenerdiode erzeugt, die über einen l1iderstand an der Speisespannung des Verstärkern liegt.
• Anhand der Zeichnung, in der Sehaltbilder von AuofUhxun$sbeispielen dargestellt sind, werden JA folgenden die ]Er-, m findung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen näher be- schrieben und erigutert: "In den Figuren*1 und 2 ist jeweils das Schaltbild eines Tadverstärkers in gegentaktächaltung dargestellte die sich dadurch voneinander unterscheiden, daß die Gegentakttreiberstufe in Figur 1 mit Transistorcn gleichen Zeitfi#higkeitstyps und in Figur 2 mit Komplementärtransistoren aufgebaut ist.
• Dem Verstärker nach Figur 1 wird über zwei Kondensatoren C 1 und -C 2 ein gegenphasiges Wechselspannungssignal zugeführt. Dieses gegenphasige Signal gelangt auf die Easiselektroden der in Kollektorschaltung arbeitenden Treiberstufentransistoren Tr 1 und Tr 2, an deren Emitter eine weitere Treiberstufe mit den Transistoren Tr 3 und Tr 4 angeschlossen ist, die ihrerseits die Basiselektroden der Endstufentransistoren Tr 5 und Tr 6 ansteuert. Im Kollektorkreis der Endstufentransistoren Tr 5 und Tr 6 liegt ein Ausgangsübertrager U, an dessen Sckundärwicklung eine last Ra angeschlossen ist. Die Speisespannung des Verstärkers wird über die Pole UB+ und UB- zugeführt. Die Kollektor-Emitterstrecke der Transistoren liegen unmittelbar an dieser Speisespannung, während die Basisspannungen von der Spannung an einer Zenerdiode Z 1 abgeleitet sind, die über einen Widerstand R 1 an der Speisespannung liegt. Die Spannung an der Zenerdiode Z 1 wird über einen Widerstand R 2 abgenommen und über zwei Widerstände R 3 und R 4 an die Basiselektroden der Transistoren Tr 1 und Tr 2 geleitet. Die Widerstände R ,3 und R 4 haben etwa denselben Widerstendswert, so daß der Verbindungspunkt der Widerstände R 2, R 3 und R 4 etwa wechselspannungsfrei ist.
• In dieser Schaltung sind zwar nur die Easisvorspannungen der Transistoren Tr 1 und Tr 2 stabilisiert. Dies genügt aber völlig, da die-nachfolgende Treiberstufe 2'r 3, Tr 4 und die Endstufe Tr 5, Tr 6 jeweils galvanisch verbunden sind, so daß auch die Busisvorspannung der Endstufe stabilisiert ist. Damit wird der Vorteil erreicht, daß aus der stabilisierten Spannung nur ein kleiner Strom entnoumen wird und der Querstrom durch den Widerstand R 1 und die Zenerdiode Z 1 klein sein kann, so daß die Speisespannungsquelle durch die Stabilisierungsschaltung nur wenig belastet ist. Zwischen den Basisanschlüssen der Transistoren Tr 1 und Tr 2 ist ein weiterer Spannungsteiler mit den Widerständen R 5 und R 6 geschaltet, von dessen Abgriff eine Kette von in Lurchlaßrichtung gegolten Dioden D 1, D 2 und D 3 zur Klenme UB- der Speisespannungsquelle führt. Diese Dioden dienen zur Stabilisierung des Verstärkers gegen Temperaturschwankungen; sie bewirken aber euch eine zusätzliche Stabilisierung des Ruhstromes. Diese zue,ätzliche Stabilisierung ist aber ohhe die Stabilisierung durch die Zenerdiode Z 1 unzureichend. Bei einem ausgeführten Beispiel hatte die nderung der Speisespannung von 6 auf 9 V eine Zunahme des Ruhestromes auf den doppelten Wert zur Folge. Bei einem Verstärker herközmlicher Eausrt stieg dagegen der Strom um den Faktor 9 an.
• Der Verstärker nach Figur 2 enthält als Eingangsstufe einen Pasisverstärker mit einem Transistor Tr 7, dessen Kollektor mit der Basis eines in Kollektorschaltung arbeitenden Transistors Tr a verbunden ist. Dieser steuert eine. Gegentaktstufe mit Konplementärtransistoren Tr 9 und Tr 10 an, die als Treiberstufe für die Endstufe mit den Transistoren Tr 11 und Tr 12 wirkt, mit deren die Treiterstufcntrensistoren galvanisch verbunden sind. Der Emitterwiderstand des Transistors Tr 8 besteht aus.mehreren Teilwiderständen, von denen einer, der mit Th bezeichnet ist und dem ein Widerstand R 9 parallel geschaltet ist, ein tempcraturarhängigcr Widerstand ist und zur Temperaturstabilisierung der Transistorcn Tr 9 ... Tr 12 dient. Ein mit_dicser Widerstandskcmbination in Reihe geschalteter Widerstand R 10 dient als eigentlicher Arbeitswiderstand. Der rmitterstrom des Transistors Tr 8 durchfließt ferner zwei Widerstände R 11 und R 12. @n den ',liderstand R 12 ist eine Zcnerdiode Z 2 angeschlossen, so daß die Speisespannung des Transistors Tr 8 sowie die Easisvorspannung der Transistoren Tr 9 und Tr 10 und, von diesen gesteuert, die Basisvors;annungen der Transistoren Tr 11 und Tr 12 stabilisiert sind. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Querstrom durch die Zenerdiode niedrig sein, da der Emitterstrom des Transistors Tr 8 und die Basisströme der Transistoren Tr 9 und Tr 10 verhältnismäßig niedrig sind.

Claims (2)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e.-Transistorleistungsverstärker mit Ruhestromstabilisie-1. rung, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasisvors;annung der aus einer ungeregelten Gleichs;annungsguelle gespeisten Leistungstransistoren (Tr 1 ... Tr 6, Tr 9 ... Tr 12) von einer stabilisierten Spannung abgeleitet ist.
2. 2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Easisvorspennung von der Spannung an einer Zenerdicde (Z 1, Z 2) abgeleitet ist, die über einen,Widerstard (R 1, R 12) an der Speisespannung (UE+, UE-) des Verstärkers liegt. VerstUrker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gckenrzeicr.-net daß die.Fndstufentrarsistoren (Tr 5, Tr 6) mit den Treiberstufentransistcren (Tr 1 ... Tr 4) galvani"-ch gekoppelt sind und die lasisvcrs;annung der Treitcrtr.ansistoren von der stabilisierten Spannung abgeleitet ist. 4. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Gegentaktverstärker die stabilisierte Spannung in einem etwa wrsela@ar_nüngsfreien ; Punkt zugeführt ist, von dem die stabilisierte SFernung über je einen Widerstand (R 3, R 4) den fasi:cnschlUsscn der find- oder Treiberatufentrensistoren (Tr 1, Tr 2) gelangt, und daß von dem Mittelabgriff eines weiterer. zwischen die Basisanachlüsse.geschalteten Spennungsteilcrs (R 5, R 6) in Durehlaßrichtung gepolte Dioden (D 1, D 2, D 3) zum einen Pol (U2-) der Speisespannung führen. 5. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer als Ehasenurkehretufe dienen-., den Gegentaktstufe mit Kompleaentärtransistoren (Tr 9, 'Tr 10) die Basisvorspannung der Kcmplcmcntbirtransistorcn von der stabilisierten Spannung abgeleitet ist. 6. Verstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannung einer Verstdrkerstuie (Tr 8), welche die Gegentaktstufe mit den Kczplcmentärtransistcrcri (Tr 9, Tr 10) über eine galvanische Verbindung'anstcuert, sta- bilisiert ist.