DE1928666A1 - Schaltungsanordnung zum Linearisieren der UEbertragungskennlinie einer Transistor-Verstaerkerstufe - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zum Linearisieren der Übertragungskennlinie einer fransistor-VerstärkerstuSe Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Linearisieren der Übertragungskennlinie einer Transistor-Verstärkerstufe mit einem Transistor in Emitterschaltung, dessen Kollektor über einen Kollektorwiderstand und dessen Emitter über einen Emitterlviderstand an der Versorgungsspannung angeschlossen ist und dessen Ausgangskreis vom Eingangskreis durch einen für beide Kreise gemeinsamen Kondensator für Wechselstrom entkoppelt ist.
• Transistor-Vers tärkerstufen weisen einen sogenannten Klirrfaktor auf, der durch die Nichtlinearitäten der Transistorparameter, wie Steilheit und Stromverstarung, verursacht wird. Diesen Klirrfaktor möglichst klein zu halten, ist der Zweck von Linearisiereinrichtungen, die im allgemeinen nach dem Prinzip der Gegenkopplung aufgebaut sind. Dabei wird je nach den Anforderungen erheblicher schaltungstechnischer Aufwand getriebene Beispielsweise ist es bekannt, zur Linearisierung der Übertragungskennlinie einer Transistor-Verstärkerstufe die Gegenkopplung mit Hilfe weiterer Verstärkerstufen zu bewerkstelligen (s0 Otto Limann, "Funktechnik ohne Ballast", Seiten 190 bis 192). Dabei kennen aber neben dem nachteiligen Alfwand, der zum Genügen hoher Linearisierungsforderungen nötig ist, noch weitere Nachteile auftreten. Zum Beispiel neigen mehrere hintereinander geßchalte-;e VerstärkerstuSen, insbesondere bei Ausführung in Integrie:cter Technik, zu Eigenschwingungen, die wieder durch weitere Maßnahuen unterdrückt erden müssen.
• Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, eine Transistor-Verstärkerstufe anzugeben, die zwar eine gut linearisierte Verstärkungskennlinie, also einen geringen Klirrfaktor, nicht aber die genannten Nachteile aufweist.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß parallel zur Reihenschaltung des Kollektorwiderstandes und der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes und einer Diode liegt, obei.ie Diode in der Durchlaßrichtung der Basis-Emitter-Strecke gepolt mit dem Emitterwiderstand verbunden ist9und zwischen dem Verbindungspunkt des ohmschen Widerstaltdes mit der Diode und dem Bezugspotential der genannte Kondensator liegt.
• Eine nähere Erläuterung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfinhungsgemäßen Schaltungsanordnung gegeben.
• Ein Transistor 1, in Emitter-Schaltung betrieben, hat einen Eingangskreis mit dem Eingang 2 und einen Ausgangskreis mit dem Ausgang 3, wobei jeweils eine der Klemmen des Eingangs 2 und Ausgangs 3 auf einem geneinsamen Bezugspotential liegen. Die andere Klemme ist mit der Basis bzw. mit dem Kollektor verbunden. Der Kollektor des Transistors 1 ist über einen ohmschen KollektorwS.derstand 4 an dem Pluspol (im Falle eines Transistors vos npn-Typ) der Versorgungsspannung, der Emitter über einen ohmschen Emitterwiderstand 5 am Minuspol angeschlossen, Parallel zur Reihenschaltung des Kollektorwidertandes 4 und der Emitter-ollektor-Strecke des Transistors 1 liegt die Reihenschaltung eines Potentiometers 6 und einer Diode 7.
• Die Diode 7 ist in der gleichen Richtung wie die l'urchlaßrichtung der Basis-Rmitter-Strecke des Transistors 1 gepolt und liegt am Emitter Der Verbindungspunkt der Diode 7 mit dem Potentiometer 6 ist über einen Kondensator 8 mit dem Bezugspotential verbunden.
• Bei zunehmender Aussteuerung des Tran'istors 1 mit Hilfe eines in den Eingang 2 gespeisten Wechsclstromsignals steigt der Kcllektor-WechselstrolQ und mit ihm proportional die Steilheit des Transistors 1. In dem gleichen Maße aber sinkt der Strom durch die Diode 7.
• Dadurch steigt der dem Emitterwiderstand 5 dynamisch parallel geschaltete Diodenwiderstand. Dieser Diodenwiderstand bewirkt eine dynamische Stromgegenkopplung für den Transistor 1. Da mit zunehmender Aussteuerung die Steilheit des ransistors 1 steigt, gleichzeitig aber auch die Gegenkopplung, wird hinsichtlich der Verstärkung der verzerrende Einfluß der steigeilden Steilheit ausgeglichen. Die Übertragungskennlinie des Transistor-Verstärkers wird linearisiert.
• Mit Hilfe einer solchen im Ausführungsbeispiel in prinzipieller Form gezeigten Schaltungsanordnunj ist es möglich, mit einem sehr geringen schaltungstechnischen Aufwand eine Verstärkerstufe mit linearisiierter Jbertragungskennline zu erhalten, ohne daß die Nachteile der bekannten Lösungen auftreten. Insbesondere ist eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für eine Ausfahrung in Integrierter Technik gut geeignet. Der Kondensator 8 müßte dann je nach seiner für den Frequenzbereich des Verstärkers erforderlichen Dimensionierung entweder als diskretes Bauelement oder simuliert verwirklicht werden.
• 1 Patentanspruch 1 Figur

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r u c h Schaltungsanordnung zum Linearisieren der Übertragungskennlinie einer Transistor-Verstärkerstufe mit einem Transistor in Emitterschaltung, dessen Kollektor über einen Kollektorwiderstand und dessen Emitter über einen Emitterwiderstand an der Versorgungsspannung angeschlossen ist und dessen Ausgangskreis vom Eingangskreis durch einen für beide Kreise gemeinsamen Kondensator für Wechselstrom entkoppelt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t, daß parallel zur Reihenschaltung des Kollektorwiderstandes (4) und der Emitter-Kollsktor-Strecke den Transistors (1) die Reihenschaltung eines ohmschen lfiderstandes (6) und einer Diode (7) liegt, wobei die Diode (7) in der Durchlaßrichtung der Basis-Emitter-Strecke gepolt mit dem Emitterwiderstand (5) verbunden ist und zwischen dem Verbindungspunkt des ohmschen Widerstandes (6) mit der Diode (7) unc dem Bezugspotential der genannte Kondensator (8) liegt.