DE1762392A1 - Elektrischer Verstaerker - Google Patents

Description

Aktenzeichen: P 17 62 392.6-31

Anmelderin : Cambridge Consultants Limited

9288 13/Lei Elektrischer Verstärker

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verstärker mit einer Vorverstärkerstufe und einer Verstärkerstufe, die an den Signalausgang der Vorverstärkerstufe angeschlossen ist und deren Ausgang mit dem Eingang einer Transistor-Ausgangsstufe in Verbindung steht, welche in B-Verstärker-Schaltung verwendbar ist und zwei komplementäre Transistoren zur Bildung eines Gegentakt-Ausganges aufweist, sowie mit einer Eonstantstromquelle, die als Energieversorgung für die Verstärkerstufe geschaltet ist.

Eine derartige Ausgangsstufe findet insbesondere, obgleich nicht ausschliesslich, als Leistungsverstärker in Viedergabegeräten hoher Klangtreue (high fidelity) Verwendung. Eines der bei dem Betrieb einer solchen Ausgangsstufe hervorstechenden Probleme besteht darin, dass die Diskontinuität der Ausgangscharakteristik, die von den UhterscHeden der Charakteristiken der beiden verwendeten Transistoren herrührt, eine Verzerrung des Ausgangs signals verursacht.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Verzerrungen bei möglichst; köstensparender Ausführung der Verstärkeranordnung weitgehend herabzusetzen.

Die Lö.'junp; dieserAufgabe ist gekennzeichnet durch eine Speiseleibung (15) für die Vorverstärkerstufe (4·), die an den Aus-

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gang (14) der Ausgangsstufe (9» 10) angeschlossen ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, die zum Teil In Fora eines Blockschaltbildes die Schaltungsanordnung eines Ausfiihrungsbeispiels gemäß der Erfindung darstellt.

Der in der Zeichnung dargestellte Verstärker weist einen Eingangsanschluß 1 auf, der mit einer Eingangsstufe 2 eines

" Vorverstärkers verbunden ist. Zwischen dem Ausgang und dem Eingang der Eingangsstufe 2 ist eine Gegenkopplung über ein Gegenkopplungs-Netzwerk 3 vorgesehen, dessen Eingangs-Ausgangs-Verhältnis für die Veränderung der Größenordnung der Gegenkopplung variabel ist. Der Ausgang der Eingangsstufe ist mit dem Eingang weiterer Stufen 4 des Vorverstärkers verbunden. Der Ausgang der Stufen 4 1st über einen Widerstand 5 dem Eingang einer Verstärkerstufe 6 zugeführt, für dessen Energieversorgung eine Konstantstrom-Erxeugerquelle

h 7 vorgesehen ist. Der Ausgang der Verstärkerstufe ist über eine Leitung 8 auf die Basiseingänge von Transistoren 9 und 1o geschaltet, die symmetrisch und komplementär in Kollektorschaltung zusammengeschaltet sind und somit einen Gegentaktausgang mit dem Belastungswiderstand 11 bilden. Die Energieversorgung des GegentaktSchaltkreises wird von zwei Batterien 12 geliefert. Transistor 9 ist ein pnp-Transistor, Transistor 1o ein npn-Transistor.

Für eine Gegenkopplung zwischen der Ausgangsstufe und dem Eingang der Verstärkerstufe 6 ist ein Vetswerk 17 vorgesehen.

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Der Konetantstromgenerator 7 kann aus einem einzigen geeignet vorgespannten Transistor gebildet sein, der im Vergleich zu den Impedanzen der angeschlossenen Schaltkreise eine hohe Impedanz aufweist. Der Konstantstromgenerator hat die Aufgabe, die von der Diskontinuität der Ausgangscharakteristik der von den Transistoren 9 und 1o gebildeten Leistungsausgangsstufe herrührenden Verzerrungen (cross-overdistortion) auf ein Minimum herabzudrücken. In diesem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel weist die Verstärkerstufe 6 einen Transistor auf, dessen Verstärkung maximal ausgelegt ist, da sein Kollektorbelastungswiderstand genau dem Ein- I gangswiderstand der Eingangsschaltung der Ausgangsstufe gleich ist. Während des Betriebs moduliert das Ausgangssignal der Verstärkerstufe 6 wirksam den Strom der Konstantstroraquelle, so daß das Stromsignal an den Basen der Transistoren 9 und 1o entsprechend variiert.

Die Konstantstrom-Erzeugerquelle drückt den Einfluß von Störungen auf den Speiseleitungen auf ein Minimum herab, so daß diese den jeweils herrschenden Basisstrom der Aus- > gangsstufe nicht beeinflussen. Damit wird der Aufwand für eine besondere Siebung der Energieversorgung auf einen bestimmten Pegel des Ausgangsbrumms des Verstärkers beschränkt.

Die Energieversorgung für die Vorverstärkerstufen 2 und 4 wird über eine Leitung 15 und ein Integriernetzwerk 16 dem gemeinsamen Emitterverbindungspunkt 14 der Transistoren 9 und 1o entnommen. In der praktischen Ausführung kann das Hetzwerk 16 innerhalb der Schaltanordnung der Vorverstärkerstufen 2 und 4 enthalten sein. Das Integriernetzwerk 16

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verhindert unerwünschte Gegenkopplungswirkungen, die von dem Ausgangsverbindungspunkt 14 ausgehen. Da die Emitterspannung eines Transistors in gemeinsamer Kollektorschaltung über einen großen Bereich hinweg völlig unabhängig von der Kollektorspannung ist, wirkt die Abnahme eines schwachen Gleichstromes von der Emitterverbindung wie ein Beitrag in Richtung einer zusätzlichen Siebung der Speiseleitung und bewirkt weiterhin ein Herabdrücken des Brumme auf ein Minimum, der in der Energieversorgung verursacht wird.

Aus diesen Gründen ermöglicht die erfindungsgemäße Schalt-™ anordnung eine Verringerung der Kosten für die Ausführung einer geforderten speziellen Aufgabe; andererseits ist es möglich, bei vorgegebenen Kosten eine im Vergleich mit bekannten Lösungen verbesserte Ausführung zu erstellen.

Mit Hilfe des einstellbaren Verhältnisses vom Eingang zum Ausgang des Gegenkopplungsnetzwerkes 3 zwischen dem Ausgang und dem Eingang der Vorverstärkerstufe 2 kann die Größenordnung der Gegenkopplung abgeglichen werden, wodurch die ) Verstärkung der Stufe 2 gesteuert werden kann.

Daher wird ein dem Eingangsanschluß 1 zugeführtes Signal in Abhängigkeit von der Einstellung des Gegenkopplungsverhältnisses des Netzwerkes 3 bezüglich seiner Verstärkung in der Vorverstärkerstufe 2 bestimmt. Diese Möglichkeit einer einstellbaren Verstärkung in der Eingangsstufe erlaubt es, die Empfindlichkeit des Verstärkers über einen großen Bereich auszudehnen und Eingangssignale mit verhältnismäßig hohem Pegel ohne die Gefahr einer Überlastung zu verarbeiten. Der Ausgang der Stufe 2 ist über die Stufe 4 und die

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Verstärkerstufe 6 auf die Basiseingänge der Transistoren 9 und 1o geschaltet, die in B-Verstärkerschaltung arbeiten und die Leistungsverstärkerausgangsstufe bilden, deren Ausgangssignale an den Anschlüssen des Belastungswiderstandes 11 auftreten. Die Energieversorgung für die Vorverstärkerstufen 2 und 4 wird über die Leitung 15 und das Integriernetzwerk 16 von dem Anschlußpunkt 14 den Speiseleitungen der Stufen 2 und 4 wie bereits beschrieben zugeführt.

Es ist nicht wesentlich, daß die symmetrisch verbundenen Transistoren der Ausgangsstufe in Kollektorschaltung miteinander verbunden sind. Sie können ebenfalls in Emitterschaltung zusammengeschaltet sein, obgleich solche Anordnung bezüglich der Energieversorgung für den Verstärker seitens der Ausgangsstufe größere Schwierigkeiten verursacht .

Wenngleich in der beschriebenen Ausführungsform der.Ausgangsstufe keine eigene Phasenumkehrstufe oder ein Gegentaktausgangstransformator verwendet wird, fallen Schaltan- ( Ordnungen, die solche Schaltungsglieder aufweisen, mit in den Rahmen der vorliegenden Erfindung.

Die Erfindung ist nicht auf die nachfolgenden Ansprüche beschränkt. Ihr zugehörig sind sämtliche Merkmale aus der vorstehenden Beschreibung der Zeichnung, die aufgrund des Standes der Technik ersichtlich erfinderisch sind.

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Claims (4)

-b- . Patentansprüche

1. Elektrischer Verstärker mit einer Vorverstärkerstufe und einer Verstärkerstufe, die an den Signalausgang· der Vorverstärkerstufe angeschlossen ist und deren Ausgang mit dem Eingang einer Transistor-Ausgangsstufe in Verbindung steht, welche in B-Verstärker-Schaltung verwendbar ist und zwei komplementäre Transistoren zur Bildung eines Gegentakt-Ausganges aufweist, sowie mit einer Könstantstromquelle, die als Energieversorgung für die Verstärkerstufe geschaltet ist, gekennzeichnet durch eine Speiseleitung (15) für die Vorverstärkerstufe (4), die an den Ausgang (14·) der Ausgangsstufe (9, 10) angeschlossen ist.

2. Verstärker nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gegenkopplung (17) zwischen dem Ausgang (14-) dep Ausgangsstufe (91 10) und dem Eingang der Verstärkerstufe (6).

3. Verstärker nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Integriernetzwerk (16), das in die Speiseleitung (15) zwischen dem Ausgang (14) der Ausgangsstufe (9t 10) und der Vorverstärkerstufe (4) eingeschaltet ist.

4. Verstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Eingangsstufe (2), die ein Rückkopplungsnetzwerk (3) mit wahlweise einstellbarem Eingangs-Ausgangs-Verhältnis aufweist und die an die Speiseleitung (15) angeschlossen ist.

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