DE2053220C3 - Halbleiterzweipol als regelbarer Wechselstromwiderstand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Halbleiterzweipol als regelbarer Wechselstromwiderstand, der aus der Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors gebildet ist und dessen Wechselstromwiderstandswert mittels eines Gleichstromes über die Basis-Emitter-Diode des Transistors regelbar ist.

Derart regelbare Wechselstromwiderstände finden insbesondere in den Vor-, Misch- und Zwischenfrequenzstufen von Hochfrequenzempfangsgeräten und -verstärkern Verwendung. Sie bedampfen dort in Parallelschaltung, abhängig von einer Regelspannung, Schwingkreise oder verkleinern die Wechselstrom-Arbeitswiderstände von Röhren- oder Halbleiterstufen und verhindern dadurch beispielsweise die Übersteuerung der nachfolgenden Stufe mit au großen Schwingungsamplituden. Sie finden jedoch auch Anwendung in der Verstärkungsregelung als regelbarer Teilwiderstand eines Wechselspannungsteilers oder als regelbarer wechselstrommäßiger Katoden- oder Emitterwiderstand in Verstärkerstufen.

Für derartige Anwendungen ist es bekannt, Halbleiterdioden als regelbare Wechselstromwiderstände zu verwenden (beispielsweise DT-AS 12 03 836). Der Wechselstromwiderstand der Halbleiterdiode wird von einem Regelgleichstrom eingestellt, der sie und Teile der Hochfrequenzkreise durchfließt und der in einer Regelspannungsquelle erzeugt wird. Für verhältnismäßig kleine geforderte Wechselstromwiderstände ist jedoch eine leistungsfähige Regelspannungsquelle notwendig, die in diesen Fällen einen großen Regelstrom durch die Halbleiterdiode liefern muß.

Deshalb ist es auch bereits bekannt, in einer Verstärkungsschaltung eine vorhandene Hochfrequenzverstärkerstufe gleichzeitig noch als Regelspannungsverstärker zu benutzen (DT-AS 12 67 286). Eine derartige Maßnahme ist jedoch nicht in jeder Verstärkerschaltung durchführbar. Außerdem unterliegt die Verstärkerstufe selbst dem Einfluß der Regelspannung, was nicht immer erwünscht ist.

Aus einer anderen Druckschrift (DT-AS 12 85 547) ist es bekannt, die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors als Wechselstromwiderstand zu benutzen, der mit Hilfe einer Regelspannung an der Basis des Transistors eingestellt wird. Der in die Basis fließende Regelstrom ist viel kleiner als der bei Halbleiterdioden notwendige Regelstrom und erfordert daher auch eine wesentlich kleinere Regelleistung. Jedoch lassen sich an der Kollektor-Emitterstrecke keine kleinen Wechselstrom-

ί widerstandswerte einstellen, da die Neigung der Strom-Spannungskennlinien dieser Strecke der Transistoren wesentlich kleiner ist als die der Kennlinie von Halbleiterdioden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

ίο Halbleiterzweipol als regelbaren Wechselstromwiderstand zu finden, der mit einer kleinen Regelleistung auskommt und dabei dennoch die kleinen Wechselstromwiderstandswerte einer Halbleiterdiode erreicht
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Kollektor und die Basis des Transistors ein Kondensator geschaltet ist

Der Wechselstromwiderstand einer Halbleiterdiode, d.h. der differentielle Widerstand rD=dUofdJ_D ist in guter Nahrung r_D= WJd Darin ist i/rdie Temperatur-

spannung (Ur= 26 mV bei Zimmertemperatur), U_D die Gleichspannung über die Diode und /oder Gleichstrom durch die Diode. Der Wechselstromwiderstand r₂ eines Halbleiterzweipols gemäß der Erfindung, wie ihn die F i g. 1 zeigt, ist nährungsweise

K=WJe+ R/B

mit der Temperaturspannung Ut, dem Emhtergleichstrom Je, einem Widerstand R in Serie zum Kondensator C zwischen dem Kollektor und der Basis des Transistors T und der Gleichstromverstärkung B des Transistors. Mit dem Widerstand R kann die Regelsteilheit des Transistorzweipols zusätzlich eingestellt werden. Ist dieser Widerstand nicht vorhanden (K=O), entspricht der Wechselstromwiderstand des Transistorzweipols, /^o = WJe, dem Wechselstromwiderstand ro einer Halbleiterdiode. Die für den Transistorzweipol aufzuwendende Regelleistung ist jedoch um den Faktor der Gleichstromverstärkung B des Transistors kleiner als die für den gleichen Wechselstromwiderstand notwendige Regelleistung für die Diode.

Der Transistorzweipol kann in der gleichen Weise regelverzögert werden wie eine als Wechselstromwiderstand verwendete Halbleiterdiode. Dazu liegt beispielsweise der Emitter des Transistors gleichstrommäßig am Abgriff eines Spannungsteilers.

Anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Transistorzweipol gemäß der Erfindung als regelbarer Teilwiderstand eines Wechselspannungsteilers,

F i g. 2 ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Transistorzweipols als regelbarer Dämpfungswiderstand in einer Hochfrequenzverstärkerschaltung.

Der Transistorzweipol 1 in F i g. 1 enthält den Transistor T, zwischen dessen Kollektor und Basis der Kondensator C und der Widerstand R in Reihe geschaltet sind. Der Kollektor und der Emitter des Transistors 7"bilden die beiden Zweipolklemmen 2 und 2', während der Basisanschluß des Transistors den Regelpol 3 des Transistorzweipols bildet. Dieser Transistorzweipol ist Teil eines Wechselspannungsteilers, dessen anderer Widerstandsteil 4 an die Wechselspannungsquelle 5 angeschlossen ist. Eine Führungsgrö-

(>s ße 6, die in irgendeinem Zusammenhang mit der am Transistorzweipol 1 liegenden Wechselspannung Lh steht, beeinflußt eine Regelspannungsquelle 7, deren Regelgleichspannung U\ den Regelgleichstrom Ja durch

die Basis-Emitterstrecke des Transistors Ttreibt. Dieser Basisstrom Jb stellt entsprechend dem Gleichslromveritärkungsfaktor ß des Transistors Teinen Emitterstrom Je und damit gleichzeitig den Wechselstromwiderstand des Zweipols 1 ein. Die Gleichstromversorgung für den S Zweipol 1 ist in der Zeichnung nicht dargestellt

Die Hochfrequenzverstärkerschaltung in Fig.2 besteht beispielsweise aus einer Verstärkerstufe 8 und den Verstärkerstufen 9 (z. B. ZF-Verstärker). Der Schwingkreis 10 ist der Arbeitswiderstand der Stufe 8. Um die Stufen 9, dit mit dem Kondensator 11 an den Schwingkreis 10 der Stufe 8 angekoppelt sind, vor einer Obersteuerung zu schützen, ist ein Transistorzweipol gemäß der Erfindung als regelbarer Dämpfungswiderstand parallel zum Schwingkreis 10 geschaltet. Der Transistorzweipo! besteht aus dem Transistor T und dem Kondensator C Der Emitter des Transistors Tliegt wechselstrommäßig über den Kondensator 12 am Bezugspotential »Erde« und gleichstrommäßig am Abgriff eines Spannungsteilers 13.

Ein Teilbetrag der von den Stufen 9 verstärkten Wechselspannungen wird in der Regelspannungsquelle 14 zur Erzeugung einer Regelspannung gleichgerichtet. Die Regelspannung gelangt über das Siebglied 15 an die Basis des Transistors T. Ist die Regelspannung, die beispielsweise ein Maß für die mittlere Höhe der am Ausgang der Stufen 9 auftretenden Schwingungsamplituden ist, kleiner als die am Spannungsteiler 13 eingestellte Verzögerungsspannung einschließlich der Basis-Emitterflußspannung des Transistors T, bleibt der Transistor TgesperrL Oberschreitet die Regelspannung jedoch diese Spannungea wird der Wechselstromwiderstand des Transistorzweipols mit steigender Regehspannung rasch niederohmiger und bedämpft in zunehmendem Maß die Schwingungsamplituden des Schwingkreises 10.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

20 53 220 Patentansprüche:

1. Halbleiterzweipol als regelbarer Wechselstromwiderstand, der aus der Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors gebildet ist und dessen Wechselstromwiderstandswert mittels eines Gleichstromes über die Basis-Emitterdiode des Transistors regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kollektor und der Basis des Transistors (T)ein Kondensator (Qgeschaltet ist

2. Halbleiterzweipol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensator (C) zwischen dem Kollektor und der Basis des Transistors (T) ein Widerstand (R)'m Reihe geschaltet ist.

3. Halbleiterzweipol nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des Transistors {T) gleichstrommäßig am Abgriff eines wechselstroinmäßig überbrückten Spannungsteilers (i3) liegt.