DE1927587C3

DE1927587C3 - Breitbandverstaerker,vorzugsweise Leitungsverstaerker der Traegerfrequenztechnik,bestehend aus einem Verstaerker und einem vorgeschalteten Stellglied

Info

Publication number: DE1927587C3
Application number: DE19691927587
Authority: DE
Inventors: Ewald Braun; Hartmut Braune
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-05-30
Filing date: 1969-05-30
Publication date: 1973-01-11
Also published as: DE1927587B2; DE1927587A1

Description

im iW/_o-Kennlmienfeld) annähernd wie ein Ii-SareÄscher Widerstand verhält, für Tkgjnjjquenz-Breitbandverstärker ist die so erzielte L.neari-

«■*■·

^weK"°

•yyühlt ist, daß die Qaeile des Klirrproduktes zweiter Ordnung in dem Feldeffekttransistor entgegengesetzt zu der Quelle des Klirrproduktes zweiter Ordnung der Leistungsstufe hinsichtlich der Wirkung auf das Ausgangssignal des Breitbandverstärkers gepolt ist. , Da die Wirkung der Quelle des Klirrpioduktes zweiter Ordnung des Feldeffekttransistors im allgemeinen größer als die des Verstärkers ist, ist es in diesen Füllen vorteilhaft, dem Feldeffekttransistor Schaltmittel zur Verkleinerung der von ihm erzeugten Klirrprodukte zweiter Ordnung zuzuschalten. - An Hand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert, dabei zeigt

; Fig.l einen Breitbandverstärker, bestehend aus «uJieieKiroae jsi b^"" Xlvmeieittoae des FeIdiinem Hauptverstärker^und dnmj^ag^d^ 15 strombezugspotera.aU ilQ^SseSrommäßi_ß

Der Unterschied der Anordnungen nach Fig.2 und 3 gegenüber der Anordnung nach Fi g. 1 besteht ?m weSntlicher» im Anschluß der «Wh*, und der Quellenelektrode des FeWeffekttrans_1Stors 5: D^e Abflußelektrode ist geerdet umfuhrt damit Wechselil di Quellenelektrode des FeId-

binera Hauptverstärker und einem als Stellglied dieinenden Vorverstärker, in dessen Gegenkopplungsweg Ίϊίη Feldeffekttransistor in üblicher Weise eingeschaltet ist,

F i g. 2 und 3- je ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Breitbandverstärkers mit einer so spezi Ilen Schaltungsart des Feldeffekttransistors im Stellglied.

Der Breitbandverstärker nach F i g. 1 besteht aus einem dreistufigen Hauptverstärker 12, dessen letzte Stufe eine Leistungsstufe ist, und einem vorgeschalte- as ten Vorverstärker mit einem Transistor 4 in Emitterschaltung, in dessen Emitterzuleitung der Feldeffekttransistor 5 Hegt.

Der Übersichtlichkeit halber ist ein reines Wechselstromschaltbild dargestellt. Das Eingangssignal an den Eingangsklenusan 1,Γ wird der Basis des Transi'tors4 zugeführt, in dessen Kollektorkreis der Arbf'tswiderstand 11 liegt, an den uer Eingang des Haiiptverstärkers 12 angeschlossen ist Die Ausgangsspannung des Haup'verstärkers 12 und damit des Breitbandverstärkers wird an den Ausgangsklemmen 3, y abgenommen.

Der Vorverstärker mit dem Transistor 4 und dem Feldeffekttransistors hat die Funktion des Stellgliedes, dem die Steuergleichspannung über die An- Schlüsse 2,2' zugeführt ist. De* Feldeffekttransistor 5 als steuerbarer Widerstand bewirkt je nach der Höhe der Steuergleichspannung eine größere oder kleinere Stromgegenkopplung und damit eine kleinere oder größere Verstärkung, u. U. auch eine Dämpfung, des Vorverstärkers. Dabei ist in der üblichen Weise die Quellenelektrode (Source) des Feldeffekttransistors S * und der Anschluß seines Körpers (Substrat) geerdet ^: und weist damit Wechselstrombezugspotential auf. 1 Die Abflußelektrode (Drain; des Feldeffekttransi-' stors S dagegen ist zumindest wechselstrommäßig mit dem Emitter des Transistors 4 verbunden und führt strgpal, die Quellenelektrode effeSteansitors S ist zumindest wechse strommafog

damit zumindest wechse'sironiir.äßig das Signalpotential.

Der Feldeffekttransistors ist als elektrisch Steuerbarer Widerstand eingesetzt, wobei er sich bei einer genügend kleinen Aussteuerung (nahe dem Nullpunkt mit dem Emitter des Transistors 4 verbunden und führt damit das Signalpotential.

Darüber hinaus sind in den Anordnungen nach F i g. 2 und 3 weitere Maßnahmen getroffen, die dazu dienen, die vom Feldeffekttransistors herrührenden Klirrprodukte zweiter Ordnung soweit zu dämpfen, daß iie sich hinsichtlich der Wirkung auf das Ausgangssignal an den Ausgangsklemmen 3,3' des Breitbandverstärkers mit den Klirrprodukten zweiter Ordnung der Endstufe des Hauptverstärkeirs U annähernd vollständig kompensieren. Zu diesem Zweck ist in beiden Fällen u. a. die Steuerelektrode (Gate) des Feldeffekttransistors S über einen hochohmiger Widerstände mit der Gleichstrom-Steuerpotential führenden Klemme 2 verbunden.

Sodann ist in der Anordnung nach F i g. 2 der Anschluß des Körpers (Substrat) des Feldeffekttransistors 5 an den Abgriff eines zwischen Abflußelektrode und Quellenelektrode angeordnetem, gegen den Kanalv iderstand des Feldeffekttransistors 5 ausreichend hnchohmigen Spannungsteilers 8,9 angeordnet. Die beiden Widerstände 8 und 9 dieses Spannungsteilers sind iji vorliegenden Fall ohmsche Widerstände, können jedoch auch Kapazitäten sein. Weiterhin ist der Kondensator? einerseits mit dem Körper des Feldeffekttransistors und andererseits mit seiner Steuerelektrode "erbunden. Eine ähnliche Wirkung der Verringerung der Klirrprodukte zweiter Ordnung des Feldeffekttransistors 5 entsteht bei einer Anordnung, bei der an Stelle des Kondensators 7 zv/ei gleich große Kondensatoren vorgesehen sind, von denen der eine zwischen der Steuer- und der Abflußelektrode und der andere zwischen der Stcuer- und der Quellenelektrode eingeschaltet ist.

F i g. 3 zeigt eine Anordnung, ία der die Erzeugung von KHrrprodukten zweiter Ordnui.Tr im Feldeffekttransistor 5 dadurch vermindert wird, daß der Kondensator 10 zwischen die Steuer- und die Quellenelektrode eingeschaltet ist, wobei dar Anschluß des Körpers des FeldesfekUransistors S mit dessen Quellenelektrode verbunden ist.

■ -if

Hierzu !BlattZeichnungen

Claims

Patentansprüche:

für diese Geräte verlangten hohen Anforderungen

.- !.Breitbandverstärker, vorzugsweise Leiiungs-./verstärker der Trägerfrequenztechnik, bestehend -Γ aus einem Verstärker mit Leistungsstufe und .* -einem Vorverstärkertransistor, in dessen Emitter- ^i'zuleitung ein gleichstromgesteuerter Feldeffekt-V V^{lransistor als} veränderbarer Gegenkopplungs-/,widerstand eingeschaltet ist, dadurch ge- -»,kennzeichnet, daß die ittflo3dektn>de des -^Feldeffekttransistors (5) mit dem Wechselstrom- ■ ''.//Bezugspotential des Breitbandverstärkers verbun-. ,;,;den ist und die Quellenelektrode des Feldeffekt-'^transistors (5) zumindest wechselstrommäßig das i;i Signalpotential führt.

Jft 2. Breitbandverstärker nach Anspruch I₅ da-

/i^duwh gekennzeichnet, daß dem Feldeffekttransi-

⁴^StOr (4 Schahmittel zur Verkleinerung der von

ihm erzeugten Klirrprodukte zweiter Ordnung zugeschaltet sind.

3. Breitbandverstärker nach Anspruch^ dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (Substrat) des Feldeffekttransistors (5) an den Abgriff eines zwischen Abflußelektrode und Quellenelektrode angeordneten, gegen den Kanalwiderstand des Feldeffekttransiltors (5) ausreichend hochohmigen Spannungsteilers (8,9) angeordnet ist

4. Breitbandverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergleichspannung über einen hochöhmigen Widerstand (i) der Steuerelektrode (Gate) del Feldeffekttransistors (5) zugeführt ist und daß die Steuerelektrode über einen Kondensator (7) mit dem Körper des Feldeffekttransistors (5) verbunden ist.

5. Breitbandverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergleichspannung über einen hochohmigea Widerstand (6) der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors (S) zugeführt ist und daß die Steuerelektrode über zwei gleich große Kondensatoren jeweils mit der Abfiuß- und der Quellenelektrode verbunden ist.

6. Breitbandverstärker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Steuer- und der Quellenelektrode des Feldeffekttransistors (5) ein Kondensator (10) geschältet ist.

D „w™. iipreits vorgeschlagen, eme aCnaUungs ses ^f'r^Felde ffokttmnsistor ais Stellanordnung J""_R%X_ds derart auszubilden, daß der

ß''^{eri in} %ⁿf™_t^fd/fpeSekttransistors an den Körper (Substra) des r« _Que,i_enclektrode Abgrifffeines zwischen ^A™^^ _{des Feld}.

^άΨ^™£ hochohmigen Span-

to nungsteilers*ⁿf?^rdH^e _d * g_cha]tungsanordnung nach

^teb^tÄm2 "derart ausgebildet sein, daß diesem Vorschlag ^f"ⁿ,^c'°^e.;?" ^d = *_en hochohmigen die Steuergle.chspannung,über e»nen ™£ ^

Widerstand.der Steuerelektrode J«J«gJ^ ^

stors ^"^/^"^tdeni Körper verbunden ist. einen ^Koadcnsf?l^L^äS_h £3S ie nach Einsatz-Der Spannungsteiler mjiä ™^f JJ

fall

festem

Die Erfindung betrifft einen Breitbandverstärker, vorweise Leitungsvers^ker^er Trägerfrequenzf^.f/_d^t' Sn Spannungsteilers über so der Alpffto tag«»J? Fußpunkt der einen ohmschen Widers^na

<^^^^£!ί^£ΛΛ wurde weiter-

In Abwandlung dieser ™™™^a%; _{der beiden}

hin vorgeschlagen, d.e Funktion em» ae oe^aen

_a5 Widerstände des ^

mif>en Schaltmittel, ü

Feldeffekaransistor ™
Schließlich wurde ^

Feldeffekttransistor, bei ^dem
der Quellenelektrode die

Potential und die andere

nung liegt, zwischen der ^Stf ^erf' ^„^

Wechselspannung hegenden Elektrode einen Kon

densator einzuschalten.
Durch diese ^*

wird erreich^ daß der ^f

sachte Klirrfaktor zweiter ^ffii

mindert wird, so ^...^J^pi^^Tr&Sfr? u.a. besonders gut fur den Einsatz in Iragerfre

quenzsystemen verwenden lam.

Aufgabe der Erfindung ist es,*einen durch e,„en Feldeffekttransistor .n seiner Verwertung veränderbaren B^itbandversurker vo^gsw^e I^ngs verstärker der Tragerf 'ff enaechmk

4S dem mit einfachen Mitteln euie noch

tat erreicht werden kann als bei bekannten tungsanordnungen dieser Art.

Ausgehend von einem Breitbaadverstark er, bestehend aus einem Verstärker mit Leistungsstufe und

einem Vorverstärkertransi>tor, in dessen Emitterzuleitung ein gleichstromgesteuerter Felde ff ekttransi-

stör als ^^^ÄXtnS

,dessfn Emitterzuleitung ein gleichstromgesteuerter Feldeffekttransistor als veränderbarer Gegenkopp. tarigswiderstand eingeschaltet ist.

Feldeffekttransistoren werden beispielsweise zum Steuern und Regeln der Verstärkung von Trägerfrequenzverstärkeri verwendet, wobei man den über die Steuerelektrode (Gate) steuerbaren Kanalwiderstand deTstrecke zwischen der Abfluß- und der Quellenelektrode in das Gegenkopplungsnetzwerk des Versiärkers einfügen kann. Durch die Nichtlinearität dieses Kanalwidefständes entsteht dabei u.a. ein Klirrweier rw_ay_B«» Ag* insbesondere is Träger- ^Trä'Tkil* werden "muß, wenn "die «Ä dem W^hselstrom-Bezugs-

das

potential des_nBwS^f^ und die Quellenelektrode des
zumindest wechselstrommaßig
führt.

6* Durch diese Maßnahmen kann einej Kompensation der Klirrprodukte zwfiter Or der beiden HauptklirrqueUed des steuerbaren B^t bandverstärkers erreicht werden, wodurch der Vorteil einer besonders hohen Dämψ, έ °«^' £ "JPJ"

dukte in ganz besonders einfacher Weise erzielt,wird. Der Grand für diese KoBjpe^Uos liegt nisrfeei ά*ΐ\η. daß die Polung des Feldeffekttransistors i» aer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung derart ge-

"■'SE