DE1943788A1

DE1943788A1 - Schaltungsanordnung fuer eine integrierte Verstaerkerstufe mit gesteuerter Gegenkopplung

Info

Publication number: DE1943788A1
Application number: DE19691943788
Authority: DE
Inventors: Eckart Dipl-Ing Schatter; Walter Spichall
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-08-28
Filing date: 1969-08-28
Publication date: 1971-03-04
Also published as: AT300895B; GB1288880A; JPS4946501B1; CH509703A; NL7010643A; FR2059199A5

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München 2, 2 R AUG. 196.9 *

Berlin und München Wittelsbacherplatz 2

69/2782

Schaltungsanordnung für eine integrierte Verstärkerstufe mit, jgejsteuerter Gegenkopplung _

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine integrierte Transistorverstärkerstufe mit einem in Emitterschaltung betriebenen Verstärkertransistor und mit steuerbarer Gegenkopplung durch einen im Emitterwiderstand enthaltenen und als veränderbarer Widerstand dienenden Gegenkopplungstransistor.

Transistorverstärker mit gesteuerter Gegenkopplung, bei denen zu diesem Zweck der Emitterwiderstand als Gegenkopplungswiderstand die als steuerbarer Widerstand dienende Kollektor-Emitter-Strecke eines Gegenkopplungstransistors enthält, sind bekannt, beispielsweise aus der DAS 1 132 975. Zur Ankopplung des steuerbaren Widerstandes an den Emitterwiderstand wird jedoch ein Kondensator verv/endet, der der Ausführung einer solchen Verstärkerstufe in integrierter Schaltung bekanntlich große Schwierigkeiten bereitet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leicht integrierbare Schaltung für einen Transistorverstärker anzugeben, der einen steuerbaren Gegenkopplungswiderstand zur Steuerung der Verstärkung ρ besitzt, dabei zum Zweck einer lef-i-u leichten Ankopplung folgender Stufen ein konstantes Ausgangspotential auf v/eist. Dazu dürfen keine Kondensatoren verwendet werden.

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5. August 1969 - 2 -

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Jf.

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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß parallel zu einem zwischen dem Emitter des Verstärkertransistors und dem Bezugspotential liegenden ohmschen Widerstand die Kollektor-Emitter-Strecke des Gegenkopplungstransistors liegt und daß die Basisvorspannung des Verstärkertransistors mit dem Emitterpotential des Verstärkertransistors fest verknüpft ist.

Mit Hilfe einer solchen erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung W ist es möglich, die Forderung nach einer lOicht integrierbaren Transistorverstärkerstufe zu erfüllen, die einen steuerbaren oder zu Regelzwecken regelbaren Gegenkopplungswiderstand hat und dabei zur direkten Ankopplung weiterer Verstärfe.-kerstufen ein konstantes Ausgangspotential aufweist-. Kondensatoren oder äußere Schaltelemente sind dazu nicht erforderlich.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, daß die feste Verknüpfung der Basisvorspannung des Verstärkertransistors mit dem Emitterpotential durch einen speziellen Spannungsteiler erreicht k wird. Dieser Spannungsteiler ist zwischen das Versorgungspotential und den Emitter des Verstärkertransistors geschaltet. Er besteht aus der Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes und zwaer parallelen Pfade, von denen der einendurch die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes mit der Basis-Emitter-Strecke des Verstärkertransistors und der andere durch die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes mit der Basis-Emitter-Strecke eines Vergleichstransistors gebildet ist. Der Kollektor des Vergleichstransistors ist über den letztgenannten ohmschen Widerstand mit der Basis des Vergleichstransistors verbunden; es entsteht, dadurch ein Nebenpfad. Abgesehen davon sind die beiden parallelen Pfade,vorzugsweise identisch aufgebaut, d.h. die beiden ohmschen Wider-

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stände sind gleich groß und die Basis-Emitter-Strecken sind von gleicher Beschaffenheit.

Eine andere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltunganordnung besteht darin, daß die feste Verknüpfung der Basisvorspannung des Verstärkertransistors mit dem Emitterpotential dadurch gewährleistet wird, daß die Basisvorspannung über einen ohmschen Widerstand von einer der folgenden Verstärkerstufen geliefert v/ird.

Einzelheiten und eine v/eitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sollen anhand der Figuren der Zeichnung erläutert werden.

Pig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, bei dem die feste Verknüpfung der Basis* vorspannung des Verstärkertransistors mit dem Emitterpotential mit Hilfe eines Vergleichstransistors bewerkstelligt wird. Ein Ver stärker transistor j 1 v/ird in Emitterschaltung betrieben und liegt mit seiner Basis am Eingang und mit seinem Kollektor am Ausgang einer Verstärkerstufe. Der Kollektor ist über einen ohmschen Källektorv/iderstand 2 am Versorgungspotential angeschlossen, der Emitter über einen ohmschen Emitterwiderstand 3 am Bezugspotential. Parallel zum ohmschen Widerstand 3 liegt die Kollektor-Emitter-Strecke (mit dem Emitter auf Bezugspotential) eines Gegenkopplungstransistors 4, an dessen Basis eine Steuerspannung angelegt wird. Außerdem ist die Basis des Gegenkopplungstransistors über einen ohmschen Widerstand 5 am Versorgungspotential angeschlossen. Zwischen dem Emitter des Verstärkertransistors und dem Versorgungspotential liegt die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes 6 und zv/eier paralleler Pfade, von denen der erste aus der Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes 7 mit der Basis-Emitter-Strecke des Verstärkertransistors 1 und der andere aus der Reihenschaltung eines ohm-

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sehen Y/iderstandes 8 mit der Basis-Smitter-Strecke eines Yergleichstransistors 9 bestellt. Außerdem ist der Kollektor des Vergleichstransistors 9 über den ohmschen Widerstand 8 mit der Basis verbunden. Me ohmschen Widerstände 7 und 8 sind gleich groß, die Transistoren 1 und 9 von gleicher Beschaffenheit.

Durch die an die Basis des Gegenkopplungstransistors 4 gelegte Steuerspannung wird der Widerstandswert der Kollektor-Emitter -S trecke des Gegenkopplungstransistors 4 und damit der Gesamtv/i der s tandswert des Gegenkopplungswiderstandes für den Verstärkertransistor 1 bestimmt. Dadurch, daß durch die Basis-Smitter-Strecke des Vergleichstransistors 9 ein Strom fließt, der in jedem Falle gleich dem Strom ist, der durch die Basis-lmitter-Strecke des Verstärkertransistors fließt, folgt das PBasispotential des Verstärkertransistors jeder durch die Steuerspannung verursachten Änderung des Emitterpotentials am Verstärkertransistor 1. Dadurch erfährt der Arbeitspunkt des Verstärkertransistors 1 unfehängig von der Verstärkung keine Änderung, und das Ausgangspö'te'nti"ält;.^ am Kollektor des Verstärkertransistors 1 bleibt konstant.

Ist keine Steuerspannung an den Gegenkopplungstransistor 4 angelegt, dann liegt an der Basis des Gegenkopplungstransistors 4 über den ohmschen Widerstand 5 eine Spannung, die den Gegenkopplungstransistor 4 in die Sättigung treibt. ^y Die Kollektor-Emitter-Strecke ist deshalb niederohmig, die Verstärkung des Verstärkertransistors 1 maximal. Durch Anlegen einer Steuerspannung wird der Gegenkopplungswiderstand größer und die Verstärkung gedrosselt. Dabei ist sehr vorteilhaft, daß sich mit Abnahme der Verstärkung der Signal-Rausch-Abstand zwischen dem maximalen unverzerrt verarbeiteten Nutzsignal und dem Eigenrauschen der Veretärkerstufe verbessert.

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Über die Größe des ohmschen Widerstandes 3 wird der Steuerumfang "bzw. der Regelurnfang - falls die Steuerspannung über eine Rückkopplung zur Regelspannung wird - der Verstärkerstufe in einfachster Vfeise eingestellt.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Hier wird die feste Verknüpfung des Basispotentials am Verstärkertransistor 1 mit dem Emitterpotential nicht mit Hilfe eines Vergleichstransistors bewerkstelligt, sondern über eine Regelschleife. Diese Regelschleife entsteht dadurch, daß die Basisvorspannung des Verstärkertransistors 1 über einen ohmschen Widerstand 1o von einer der Verstärkerstufe folgenden Stufe 11 geliefert wird.

Im allgemeinen werden die Transistoren vom npn-Typ sein. Prinzipiell ist jedoch die Verwendung von pnp-Transistoren mögli ch.

4 Patentansprüche
2 Piguron

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Claims

Pat e_jun. t. a .η s ρ r ü c h e

Schaltungsanordnung für eine integrierte Transistorverstärkerstufe mit einem in Emitterschaltung betriebenen Verstärkertransistor und mit steuerbarer Gegenkopplung durch einen im Emitterwiderstand enthaltenen und als veränderbarer Widerstand dienenden Gegenkopplungstransistor, dadurch gekennzeichnet , daß parallel zu einem zwischen dem Emitter des Verstärkertransistors (1) und dem Bezugspotential liegenden ohmsehen Widerstand (3) die Kollektor-Emitter-Strecke des Gegenkopplungstränsistors (4) liegt und daß die Basisvorspannung des Verstärkertransistors (1) mit dem Emitterpotential des Verstärkertransistors (1) fest verknüpft ist.

Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die feste Verknüpfung der Basisvorspannung mit dem Bmitterpotential durch einen Spannungsteiler erreicht wird, der aus einem vom Versorgungspotential zu einem Verzweigungspunkt führenden ohmschen Widerstand (6) und aus zv/ei diesen Verzweigungspunkt mit dem Emitter des Verstärkertransistors {1) verbindenden zueinander parallelen Pfaden besteht, von denen der eine durch die Hintereinanderschaltung eines ohmschen Widerstandes (7) mit der Basis-Emitter-Strecke des Verstärkertransistors (1), der andere durch die Hintereinanderschaltung eines ohmschen Widerstandes (8) mit der Basis-Emitter-Streeke eines Vergleichstransistors (9) gebildet wird, wobei außerdem durch die Verbindung des Kollektors des Vergleichstransistors (9) mit dem Verzweigungspunkt ein Hebenpfad entsteht und wobei die ohnu=üVj sehen Widerstände (7,8) der beiden parallelen Pfade vorzugsweise gleiche Größe und die Basis-Smitter-Strecken des stärkertransistors (1) und des Vergleichatransiators (9) zugsweise gleiche Beschaffenheit haben.

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Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die feste Verknüpfung der Basisvorspannung mit dem Emitterpotential dadurch erreicht wird, daß die Basisvorspannung von einer der Verstärkerstufe folgenden Stufe geliefert wird.

Schaltungsanordung nach Anspruch 1, d ,a durch gekennzeichnet , daß die Basis des ßegenkopplungstransis stors (4) über einen ohraschen Widerstand (5) an der Versorgungsspannung liegt.

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