DE1916737C - Einstufiger, aus zwei Transistoren entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps bestehender Gegentaktverstärker - Google Patents

Description

3 Γ 4

Die Erfindung und weitere Einzelheiten werden '» geführt Mit diesem wechselstrommäßig freien Wick-

Ausführungsbeispielen an Hand von drei Figuren Iungsende ist außerdem der gemeinsame Anschlußj-

näher erläutert ^ _def ^^ _Spannungsteilerwiderstände 5, 6

Im einzelnen besteht die Schaltung nach F i g. l aus verbunden.

zwei im Emitter-Basis-Schaltung betriebenen Tran- 5 Die Schaltung nach F i g. 2 unterscheidet sich von sistoren Tl, Tl, wobei derTramistor Tl ein npn-Tran- der Schaltung nach F i g. 1 insofern, als an Stelle des sistor und der Transistor Tl ein pnp-Transistor ist Gegenkopplungswiderstandes 12 zwei ohmsche Wider-Die Basiselektroden dieser beiden Transistoren sind stände 14a und 14* und eine Induktivität L vorüber je eine Kapazität Cl, C2 mit der Hingangs- gesehen sind, die hintereinandergeschaltet ebenfalls klemme 1 des erdunsymmetrischen Verstärker-Ein- io zwischen Ausgangsklemme 2 und Eingangsklemme 1 gangsl, 1' verbunden, während die Kollektorelektro- des Verstärkers liegen. Zur Einstellung des gewünschden galvanisch miteinander verbunden sind Für die ten Gegenkopplungsgrades ist jeweils einer der beiden Erzeugung der htiden Basis-Emitter-Spannungen ist Widerstände 14a bzw. 14b veränderbar ausgebildet, ein aus vier in Serie geschalteten Widerständen 3, 5, Die Induktivität L ist so bemessen, daß ihr bei den 6, 4 bestehender Spannungsteiler vorgesehen, der 15 höheren Frequenzen des zu übertragenden Frequenzzwischen den Polen einer Speisespannungsquelle 11 bereiches zunehmender, den Grad der Gegenkopplung eingeschaltet ist, und zwar in der Weise, daß der Wider- beeinflussender Widerstandswert einer im oberen Frestand 3 zwischen Minuspol 11 und de- Basiselektrode quenzbereich zunehmenden Absenkung der Frequenzdes ersten Transistors Tl und der Widerstand 4 zwi- kurve entgegenwirkt.

sehen geerdetem Pluspol U' und der Basiselektrode *> Ein weiterer Unterschied zur Schaltung nach F1 g. 1 des 7wciten Transistors Tl liegt, während die beider. besteht darin, daß in den Emitterzweigen der jeweils üi'iigcn Widerstandes. 6 zwischen den beiden basis- lediglich zur Einstellung der gewünschten Vorspanelcktroden eingeschaltet sind. Einer der beiden Wider- nung und Gleichstromgegenkopplung erforderliche stände3 bwz. 4 ist zweckmäßigerweise veränderbar Widerstände bzw. 10 entfernt ist, so daß die eine ausgebildet, wodurch in einfacher Weise eine symme- 35 Stromgegenkopplung bewirkenden Widerstände 7 bzw. trische Arbeitspunkteinstellung in beiden Verstärker- 9 direkt am Minuspol 11 bzw. Pluspol 11' der Speisezweigen erzielt werden kann. In den Emitterzweigen spannungsquelleangeschaItetsind.DaderWiderstand9 der beiden Transistoren 7*1, Tl sind jeweils zwei in damit geerdet ist, kann auch die Kapazität C5 weg-Serie geschaltete Widerstände 7, 8 bzw. 9. "0 vor- fallen.

gesehen. Der unmittelbar am Emitter liegende Wider- 30 An Stelle der Induktivität L kann auch ein gestand 7 bzw. 9 wirkt dabei als Wechselstrom-Gegen- gebenenfalls verlust behafteter Serienresonanzkreis einkopplungswiderstand, während der andere Wider- geschaltet werden. Dies ist in solchen Fällen von Vorstand 8 bzw. 10 als Gleichstrom-Gegenkopplungs- teil, wenn im Zuge der in weiten Bereichen linear verwiderstand dient und über je eine Kapazität C4, Γ5 laufenden Frequenzkurve eine höckerartige Überwcchselstrommäßig kurzgeschlossen ist. Die beiden 35 höhung auftritt. Die Resonanzfrequenz des Serien-Verslärkerzweige liegen an einer einzigen Speise- resonanzkreises ist dabei auf diejenige Frequenz festspannungsquelle 11, 11', deren Minuspol 11 mit dem zulegen, bei der die Überhöhung auftritt. Bei Em-Spannungsteilerwiderstand 3 und dem Emitterwider- schaltung eines Parallelresonanzkreises läßt sich bei stand8 und deren geerdeter Pluspol 11' mit dem einer frequenzabhängigen Verstärkungsverringerung Spannungsteilerwiderstand 4 und dem Emitterwider- 40 die entgegengesetzte Wirkung erzielen. stand 10 verbunden ist. Schließlich kann eine frequenzmäßige Konstanz der Die beiden Kollektorelektroden sind über eine Ka- Verstärkung auch dadurch erreicht werden, daß an pazität C3 mit einem an den Ausgangsklemmen 2, 2' Stelle einer im Spannungsgegenkopplungszweig liegendes Verstärkers angeschalteten Verbraucher Z ver- den Induktivität bzw. eines dort vorgesehenen Pabunden. Schließlich ist zwischen der Ausgangsklemme2 45 rallel- bzw. Serienresonanzkreises in jedem Emitter- und der Eingangsklemme 1 des Verstärkers noch ein zweig direkt an der Emitterelektrode je eine Kapazität ohmscher Widerstand 12 eingeschaltet. Dieser eine eingeschaltet wird, deren Größe so gewählt ist, daß Spannungsgegenkopplung bewirkende Widerstand 12 sich die Gegenkopplungswirkung des eine Stromist zusammen mit den eine Stromgegenkopplung be- gegenkopplung bewirkenden Widerstand 7 bzw. 8 bei wirkenden Emitterwiderständen 7, 9 so bemessen, daß 50 wachsender Frequenz etwas vermindert, sich sowohl für den Eingangs- als auch für den Aus- Bei der Schaltung nach F i g. 3 besteht der für die gangswiderstand des Verstärkers über den gesamten Erzeugung der Basis-Emitter-Spannungen vorgesehene zu übertragenden Fernsehbereich ein niederohmiger. Spannungsteiler ebenfalls aus vier Widerständen 3, 15, weitgehend gleich großer Wert ergibt. 16, 4, wobei die beiden zwischen den Basiselektroden In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, 55 liegenden Widerstände 15 und 16 mit ihrem gemeinzwischenden beiden Kollektoren und dem Verbraucher samen Anschluß unmittelbar mit den beiden Kollekvorzugsweise vor der dem Verbraucher vorgescha!- torelektroden verbunden sind. Diese beiden Widerteten Kapazität C3 einen Übertrager 13 einzuschal- stände 15, 16 übernehmen somit gleichzeitig eine ten, der für eine weitere Verbesserung der ausgangs- Gegenkopplungsfunktion und bewirken, gegebenenseitigen Anpassung sorgen soll. Dieser Übertrager 60 falls zusammen mit dem zwischen Verbraucher und ist vorteilhaft als Sparübertrager mit Doppellochkcrn Verstärkereingang liegenden Widerstand 12, eine Spanausgebildet und, da er nur im Eintakt betrieben wird nungsgegenkopplung. Dies ist immer dann möglich, und auf Grund der gleichstromfreien Wicklung ohne wenn die Widerstände 15, 16 entsprechend nieder-Scherung des Eisenkerns aufgebaut werden kann, ein- ohmig dimensioniert werden können. Die Widerstandsfach und billig herzustellen. Der Anzapfungspunkt 65 werte der zwei bzw. drei dieSpannungsgegenkopplung des Sparübertragers ist mit der Kapazität C3 verbun- bewirkenden Widerstände 15, 16, 12 und der Wert der den und sein nicht mit den Kollektoren verbundenes in den Emitterzweigen liegenden, eine Stromgegen-Wicklungsende über eine Kapazität C6 nach Masse kopplung bewirkenden Widerstände 7, 9 sind dabei

ebenfalls so aufeinander abgestimmt, daß sich am Eingang und Ausgang des Verstärkers über den gesamten zu verstärkenden Frequenzbereich ein niederohmiger, weitgehend gleich großer Widerstand einstellt.

Eine Korrektur des Ausgangswiderstandes, gegebenenfalls zu niederohmigen Werten hin, läßt sich wiederum durch einen als Sparübertrager ausgebildeten Anpassungsübertrager 17 erreichen, der hier der Kapazität Ci nachgeschaltet ist und dessen Anzapfungspunkt unmittelbar mit der Ausgangsklemme 2 verbunden ist.

Derart aufgebaute Verstärker sind beispielsweise vorteilhaft als Antennenverstärker im LMK- oder VHF-Bereich verwendbar. Bisher verwendete Gegentaktverstärker mit symmetrischen Übertragern hatten nämlich den Nachteil, daß sie beispielsweise für den LMK-Bereich in zwei getrennten Zweigen (LM- bzw. K-Zweig) aufgebaut werden mußten, weil der Aufbau symmetrischer Übertrager mit einem Frequenzbereich zwischen 100 kHz und 27 MHz ohne großen Aufwand kaum realisierbar war. Außerdem mußten die beiden Verstärkerzweige ausgangsseitig wieder zu-S sammengeführt werden, was zusätzliche Kosten für die Filter und Entkopplung zur Folge hatte. Diese Nachteile lassen sich bei den beschriebenen eisenlosen Gegentaktverstärkern mit komplementären Transistoren in einfacher Weise vermeiden. Durch entsprechende Dimensionierung der Gegenkopplungswiderstände sind hier die Eingangs- und Ausgangswiderstände auf den Wellenwiderstand der zum Verstärker hin und vom Verstärker wegführenden, vorzugsweise als Koaxialkabel ausgebildeten Übertragungsleitung, d.h. auf beispielsweise 60Ω angepaßt. Darüber hinaus zeichnen sich derartige Verstärker durch niedrigen Stromverbrauch und geringen Raumbedarf aus.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Die Erfindung bezieht sich auf einen einstufigen. Patentansprüche: aus zwei Transistoren entgegengesetzten Leidahig- keitstyps bestehenden Gegentaktverstärker, bei dem

1. Einstufiger, aus zwei Transistoren entgegen- die beiden Basiselektroden parallel über je eine Kapagesetzten Leitfähigkeitstyps bestehender Gegen- 5 zität am Verstärkereingang liegen und die Kollektorlaktverstärker, bei dem die beiden Basiselektroden elektroden galvanisch miteinander verbunden an parallel über je eine Kapazität am Verstärker- einen Verbraucher angeschaltet sind, unter Anwendung eingang liegen, und die Kollektoreleklroden gal- einer gemischten Strom-Spannungs-Gegenkopplung,
vanisch miteinander verbunden an einen Ver- Esistbekannt, Gegentaktverstärker mit K omplemenbraucher angeschaltet sind, unter Anwendung einer io tärtransistoren aufzubauen. Derartige Verstärker haben gemischten Strom - Spannungs - Gegenkopplung, gegenüber vergleichbaren Röhren- oder Transistordadurch gekennzeichnet, daß der schaltungen vor allem den Vorteil, daß sie ohne Pha-Wert des zwischen Verbraucher (Z) und Verstärker- senumkehrstufen und Übertrager aufgebaut werden einsang (1, i') eingerdialteten Spannungs-Gegen- können.

kopplungswiderstandes (12) und/oder der Wert des 15 Es sind auch bereits Gegentaktverstärker mit Tranzwischen den Kollektorelektroden und jeweils einer sistoren gleichen Leitfähigkeitstyps bekanntgeworden, Basiselektrode eingeschalteten wechselstrommäßig bei denen eine gemischte Strom- und Spannungsund oder gleichstrommäßig wirksamen, ebenfalls gegenkopplung angewendet wird,
eine Spannungsgegenkopplung bewirkenden Wider- Eine Zusammenstellung der verschiedensten Gegenstandes (15, 16) einerseits und der Wert des im 20 kopplungsarten und deren jeweiliger Einfluß auf die Emitierzweig jedes Transistors weehselslrommäßig Ein- und Ausgangsimpedan/en der einzelnen Vcrslür wirl· samen Strom-Gegcnkopplungswideistandes (7, kerstufen ist schließlich aus der »Nachrichlentech-9) andererseits derart gewählt sind, dall sich sowohl nischen Zeilschrift«, Januar 64, S. 1 bis 17, und aus \len für den Eingangswiderstand als auch für den Aus- »Techn. Mitteilungen PTT«, 1966, Nr. 6 uivi 7. bcgangswiderstand des Verstärkers über den ge- 25 kannt, wobei jedoch darauf hingewiesen wird, daß die samten zu übertragenden Frequenzbereich ein verschiedenen Gegenkopplungs-Grund- und Kombiniederohmiger, weilgehend gleichgroßer Wen er- nationsschaltungen nur dann voll wirksam werden gibt. können, wenn sie über mehr als eine Verslärkcrstufe

2. Gegentaktverstärker nach Anspruch 1, da- geführt werden.

durch gekennzeichnet, dab der 1 in- und Ausgangs» 30 Durch die Erfindung soll nun ein insbesondere für

widerstand des Verstärkers gleich dem Wellen- den Einsatz in Antennenverstärkeranldgen geeigneter

widerstand der zum Verstärker hin und vom Ver- Gegentaktverstärker geschaffen werden, der sich bei

stärker wegführende, vorzugsweise als Koaxial- weitgehend eingangs- und ausgangsseitiger Anpassung

kabel ausgebildeten Übertragungsleitung gewählt vor allem durch ein lineares und symmetrisches Vcrist und vorzugsweise 60Li beträgt. ' .35 stärkerverhallen auszeichnet, ohne da't eine spezielle

3. Gegentaktverstärker nach Anspruch 1 oder 2, Auswahl der komplementären Transistoren erforderdadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verstärker- lieh ist.

?.weige über eine einzige Speiscspannungsquelle (11, Gemäll der Erfindung wird die pcstellte Aufgabe bei

11') gleichspannungsmäßig in Serie geschaltet und einem GegepUiktVcrstartei der eingangs genannten

mit ihren Kollektorelektroden über eine Kapazität 40 Art in der Weise gelöst, dali der Wert des zwischen

(C3) an den Verbraucher (Z) angeschaltet sind. Verbraucher und Verst.irkereingang eingeschilic.cn

4. Gegentaktverstärker nach einem der vorher-- ■ Spannungs-Gegenkopplungswiderstandes und/oder der gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Wert des zwischen den Kollektorelektroden und jeweils unmittelbar vor dem Verbraucher (Z) ein An- einer Basiselektrode eingeschalteten wcchselstrompassungsübertragcr (13 bzw. 17) eingeschaltet ist. 45 mäßig und/oder gleichstrom mäßig wirksamen, eben-

5. Gegentaktverstärker nach Anspruch 4, da- falls eine Spannungsgegenkopplung bewirkende!! Widurch gekennzeichnet, daß der Anpassungsuber- derstandes einerseits und der Wen des im Emittertrager (13 bzw. IT) als SpaiÜbertrager ausgebildet zweig jedes Transistors wechselst rom mälüg wirkist, samen Strom-Gegenkopplungswiilerstandes anderer-

6. Gegentaktverstärker nach einem der vorher- 50 seits derart gewählt siind, daß sich sowohl für den Eingehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, ' gangswiderstand als auch für den Ausgangswiderstand daß jedem Emitterwiderstand (7, 9) je ein wechsel- des Verstärkers über den gesamten zu übertragenden strommäßig kurzgeschlossener Widerstand '8, 10) Frequenzbereich ein niederohmiger, weitgehend gleich in Serie geschaltet ist. großer Wert ergibt. Durch die Anwendung einer ge-

7. Gegentaktverstärker nach einem der vorher- 55 mischten Gegenkopplung, wobei die Spannungsgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gegenkopplung gegebenenfalls doppelt vollzogen wird, dem zwischen Verbraucher und Verstärkereingang und die besonders aufeinander abgestimmte Dirneneingeschalteten Gegenkopplungswiderstand eine sionierung der einzelnen Gegenkopplungswiderstände Induktivität oder ein Serienresonanzkreis oder ein kann somit in vorteilhafter Weise ein weitgehend Parallel resonanzkreis in Serie geschaltet ist. 6a lineares, symmetrisches und von der speziellen Aus-

8. Gegentaktverstärker nach einem der An- wahl der Komplementärtransistoren unabhängiges sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an Verstärkerverhalten erzielt werden.

der Emitterelektrode jedes Transistors je eine nach In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorMasse geführte Kapazität angeschaltet ist, die den gesehen, daß die beiden Verstärkerzweige über eine Emitterwiderstand bei wachsender Frequenz mehr 65 einzige Speisespanmungsquelle glcichspannungsmäßig und mehr unwirksam macht. in Serie geschaltet und mit ihren Kollektorelektroden

über eine Kapazität an den Verbraucher angeschaltet sind.