DE2115454B1 - Schaltungsanordnung zur Steuerung des Ausgangspegels eines Modulators oder Verstärkers - Google Patents

Description

• Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des Ausgangspegels eines Modulators oder Verstärkers zu schaffen, die unter Beibehaltung der kombinierten Strom-Spannungs-Gegenkopplung eine Pegelregelung mit Hilfe eines auf möglichst einfache Weise anschließbaren Stellgliedes gestattet.
• Gemäß der Erfindung wird die Schakungsanord nung der vorstehend näher bezeichneten Art derart ausgeblidet, daß das Gegenkopplungsnetzwerk einen weiteren Übertrager enthält, bei dem eine erste Wicklung an die Anzapfungen der beiden angezapften Wicklungen des Ausgangsübertragers und eine zweite Wicklung einerseits an die Kollektoren und andererseits über Widerstände an die Basisanschlüsse der Transistoren gelegt ist und bei dem ein Anschluß der ersten Wicklung an Bezugspotential (Masse) und ein weiterer über das Stellglied an Bezugspotential (Masse) geführt ist. Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß unter Beibehaltung der durch die kombinierte Strom-Spannungs-Gegenkopplung gegebenen Vorteile besonders günstige Voraussetzungen für die Steuerung des Stellgliedes geschaffen sind.
• Insbesondere läßt sich ein Regler, der zusammen mit dem Stellglied in ein und derselben Baueinheit untergebracht ist und sich daher besonders günstig aufbauen läßt, in sehr einfacher Weise an den Modulator elektrisch anschließen. Die Einfügung der Kondensatoren in die Kollektorzuführungen kann sich als zweckmäßig erweisen, um die Stabilität des rückgekoppelten Modulators zu verbessern. Die Kondensatoren können ferner dazu dienen, die Streuung des Ausgangsübertragers zu einem Tiefpaß zu ergänzen.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Schaltungsanordnung derart ausgebildet, daß die erste Wicklung des weiteren Übertragers zwei Anzapfungen hat und daß von den äußeren Anschlüssen ein erster an die Anzapfung der einen Wicklung des Ausgangsübertragers und ein zweiter an das Stellglied geführt ist und daß von den Anzapfungen die dem ersten äußeren Anschluß benachbarte an Bezugspotential (Masse) und die andere an die Anzapfung der anderen Primärwicklung des Ausgangsübertragers angeschlossen ist. Dabei kann das Stellglied bezüglich seines Widerstandswertes in vorteilhafter Weise allein mit Rücksicht auf den Regler, insbesondere als Mosfet, ausgewählt und mit Hilfe des zusätzlichen Übertragers an dem Gegentaktmodulator angepaßt werden.
• Bei Steuerung der Umsetzungsverstärkung eines Doppelgegentalctmoduiators mit vier Transistoren, denen paarweise die eine oder andere Phase der Trägerspannung zugeführt wird und bei dem den zu ein und demselben Paar gehörenden Transistoren verschiedene Phasen des Eingangssignals zugeführt werden, kann in Weiterbildung der Erfindung jeder der beiden Anschlüsse der zweiten Wicklung über je einen Widerstand an die Basisanschlüsse von zwei, verschiedenen Transistorpaaren angehörenden und mit verschiedenen Phasen des Eingangssignals beaufschlagbaren, kollektorseitig miteinander und mit der Ausgangsschaltung verbundenen Transistoren geführt werden.
• Es kann sich ferner als zweckmäßig erweisen, zwischen der zweiten Wicklung und dem Stellglied eine Siebschaltung anzuordnen, die insbesondere aus einem oder mehreren in Serie geschalteten, derart bemessenen Parallelschwingkreisen besteht, daß am Stellglied entstehende Oberwellen gegen die Ausgangsschaltung abgeriegelt sind.
• Ferner können an den zusätzlichen Übertrager frequenzabhängige Schaltmittel angeschlossen werden.
• Dabei kann der Übertrager insbesondere zu einem abgestimmten Resonanzkreis ergänzt werden.
• Die Erfindung wird an Hand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
• Die Figur zeigt eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung, die zur Steuerung des Ausgangspegels von einem aktiven bzw. verstärkenden Doppelgegentaktmodulator dient.
• Die in der Figur gezeigte Schaltungsanordnung enthält den im Gegenkopplungszweig quer liegenden Feldeffekttransistor 102, mit dessen Hilfe der Ausgangspegel bzw. die Umsetzerverstärkung eines Doppelgegentaktmodulators gesteuert wird. Der Feldeffekttransistor 102 ist ein sogenannter Mosfet, der Bestandteil eines in der Figur nicht näher dargestellten Reglers ist. Schaltet man dem Mosfet einen Speicherkondensator vor, so läßt sich auf einfache Weise die Stellgröße speichern. Insbesondere dann, wenn die Regelung vorübergehend stillgesetzt wird, ist es, um die Ladung des Kondensators über längere Zeit zu erhalten, dabei erforderlich, daß die Verbindung des Kondensators mit der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors besonders hochohmig ist, so daß insbesondere in diesen Fällen die Unterbringung des Mosfets in einer getrennten Modulatorbaueinheit nicht in Frage kommt.
• Der Bahnwiderstand des Mosfets ist auf der einen Seite an Masse gelegt. Der andere Anschluß des Bahnwiderstandes ist an den Steueranschluß IV des Doppelgegentaktmodulators und von dort über eine Siebschaltung 8, bestehend aus zwei in Serie zueinander geschalteten Siebgliedern, an den Übertrager 6 angeschlossen. Die Siebglieder - sind Parallelschwingkreise bzw. Sperrkreise 81 und 82, die die am nichtlinearen Mosfet-Widerstand entstehenden Oberwellen gegen die Modulatorschaltung abriegeln. Der Wert des Bahnwiderstandes läßt sich in Abhängigkeit von der an die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 102 gelegten Steuerspannung Ust variieren.
• Der durch den Mosfet 102 steuerbare Doppelgegentaktmodulator enthält die Transistorenl, 2, 3 und 4, die vom Signaleingang 1 aus mit dem Eingangssignal beaufschlagt werden. Von diesen Transistoren werden abwechselnd die Transistoren 1 und 3 einerseits und die Transistoren2 und 4 andererseits von der Trägerspannung UTr durchgesteuert.
• Das Eingangssignal wird an die Primärwicklung 51 des Eingangsübertragers 5 gelegt. Bei dem Eingangsübertrager5, an dessen Primärwicklung 51 der Modulatoreingang 1 liegt, sind die Sekundärwicklungen 52 und 53 als Symmetriewicklungen ausgebildet, deren Mittelanzapfungen an den symmetrischen Trägereingang III geführt sind.
• Bei den Transistoren 1 und 2 einerseits und 3 und 4 andererseits sind die Emitter jeweils paarweise miteinander verbunden. Die Emitterverbindungen sind jeweils über einen Widerstand 64 bzw. 65 an die Versorgungsspannung - Uv geführt. Ferner sind die Emitterverbindungen über den Kondensator 63 wechselspannungsmäßig zusammengeführt.
• Die Kollektoren der Transistoren 1 und 2 einerseits und die Kollektoren der Transistoren 3 und 4 andererseits sind jeweils zusammengeführt.
• Die Sekundärwicklungen 52 und 53 des Eingangsübertragers 5 sind als Symmetriewicklungen ausgebildet und liegen mit ihren Anzapfungen am Trägereingang m. Die Trägerspannung ist symmetrisch zum Bezugspotential bzw. Masse. Der Symmetriemitte der Trägerspannung kann dabei eine Gleichspannung überlagert werden, die so gepolt ist, daß sie die Transistoren in Durchlaßrichtung steuert.
• Bei der Wicklung 52 ist der Anfang über den Widerstand 91 an die Basis des Transistors 1 und das Ende über den Widerstand 93 an die Basis des Transistors 3 geführt. Bei der Wicklung 53- ist der Anfang über den Widerstand 94 an die Basis des Transistors 4 und das Ende über den Widerstand 92 an die Basis des Transistors 2 gelegt.
• Die Ausgangsschaltung 70 enthält den Ausgangsübertrager7, bei dem die Primärwicklungen 71 und 72 über den Widerstand 101 miteinander verbunden sind. Die aus den Primärwicklungen 71 und 72 und dem Widerstand 101 gebildete Serienschaltung ist an die paarweise miteinander verbundenen Kollektoren der Transistoren 1 bis 4 angeschlossen. Die Sekundärwicklung 73 des Ausgangsübertragers 7 bildet den Ausgang II des Doppelgegentaktmodulators.
• Eine Anzapfung der Primärwicklung 72 ist über die erste Wicklung 61 des zusätzlichen Übertragers 6, über die dazu in Serie geschaltete Siebschaltung 8 und den daran angeschlossenen Kanal des Feldeffekttransistors 102 an Masse geführt. Die erste Wicklung 61 ist mit zwei Anzapfungen versehen, von denen die eine auf seiten des mit der Wicklung 72 verbundenen Anschlusses unmittelbar an Masse und die andere, auf seiten des mit der Siebschaltung 8 verbundenen Anschlusses gelegene Anzapfung an die Anzapfung der Primärwicklung 71 des Ausgangsübertragers 7 angeschlossen ist. Eine derartige Anordnung hat sich für solche Anwendungsfälle als besonders zweckmäßig erwiesen, bei denen als Stellglied ein Mosfet dient.
• Die Schaltungsanordnung eignet sich dabei insbesondere für pilotgesteuerte Regeleinrichtungen, bei denen die Umsetzungsverstärkung des Modulators abhängig vom Pilotpegel am Umsetzerausgang geregelt wird.
• Der Übertrager 6 bietet ferner die Möglichkeit, die Schaltung an vorgegebene Widerstandswerte des Stellgliedes anzupassen. Der Masseanschluß der Wicklung 61 liegt zweckmäßigerweise in der Mitte des zwischen den Anzapfungen des Ausgangsübertragers 7 liegenden Teiles der Wicklung 61. Der für die Siebschaltung bzw. das Stellglied vorgesehene Anschluß der Wicklung 61 kann im Bedarfsfalle auch an anderer Stelle der Wicklung liegen.
• Die zweite Wicklung 62 des Übertragers 6 ist über die Kondensatoren 99 und 100 an die Kollektorverbindungen der Transistoren 1 und 2 bzw. 3 und 4 angeschlossen. Der Verbindungspunkt des Kondensators 99 mit der zweiten Wicklung 62 ist über den Widerstand 95 an die Basis des Transistors 1 und über den Widerstand 96 an die Basis des Transistors 2 geführt Der mit dem Kondensator 100 verbundene Anschluß der Wicklung 62 ist über den Widerstand 97 mit der Basis des Transistors 3 und über den Widerstand 98 mit der Basis des Transistors 4 verbunden. Die Widerstände 91 bis 98 sind zweckmäßigerweise ohmsche Widerstände.
• Bei der gezeigten Schaltungsanordnung wird den Transistoren 1 bis 4 der Kollektorstrom von Masse aus nur über Übertragerwicklungen, d. h. ohne Spannungsverlust, zugeführt. Für die Eingangs- und Ausgangskreise der Transistoren ist eine Potentialtrennung gegeben.
• Zur Einführung der Gegenkopplung werden die Widerstände 91 bis 98 zweckmäßig so dimensioniert, daß eine über die Gegenkopplung zurückgeführte Spannung gegen den Eingang I entkoppelt ist.
• Werden die Transistoren 2 und 4, 3 und 4 oder 2 und 3 entfernt, so erhält man einen Einfach-Gegentakt-Modulator.
• Die Ausgangsschaltung ist am Einfach-Gegentakt-Modulator prinzipiell dieselbe wie am Doppelgegentaktmodulator. Werden z. B. die Transistoren 2 und 4 entfernt, so kann man die Widerstände 92 mit 96 und 94 mit 98 zu jeweils einem Widerstand zusammenfassen.
• Ferner kann in entsprechender Weise der Pegel von Gegentaktverstärkern mit kombinierter Strom-Spannungs-Gegenkopplung geregelt werden, wobei, ausgehend von den beschriebenen Gegentaktmodulatoren, die Ansteuerung durch den Träger entfällt

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zur Steuerung des Ausgangspegels eines Modulators oder Verstärkers mit Hilfe eines Stellgliedes, die wenigstens zwei Transistoren und eine daran angeschlossene Ausgangsschaltung enthält, die zwecks kombinierter Strom-Spannungs-Gegenkopplung einen Ausgangsübertrager mit zwei angezapften Wicklungen enthält, die über einen Widerstand miteinander verbunden und deren Anzapfung über ein Gegenkopplungsnetzwerk an die Basisanschlüsse der Transistoren geführt sind, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gegenkopplungsnetzwerk einen weiteren Übertrager (6) enthält, bei dem eine erste Wicklung (61) an die Anzapfungen der beiden angezapften Wicklungen (71, 72) des Ausgangsübertragers (7) und eine zweite Wicklung (62) einerseits an die Kollektoren und andererseits über Widerstände (15 bis 18) an die Basisanschlüsse der Transistoren (1, 2, 3, 4) gelegt ist und bei dem ein Anschluß der ersten Wicklung (61) an Bezugspotential (Masse) und ein weiterer über das Stellglied (Mosfet 102) an Bezugspotential (Masse) geführt ist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wicklung (61) des weiteren Übertragers (6) zwei Anzapfungen hat und daß von den äußeren Anschlüssen ein erster an die Anzapfung der einen Wicklung (72) des Ausgangsübertragers (7) und ein zweiter an das Stellglied (Mosfet 102) geführt ist und daß von den Anzapfungen die dem ersten äußeren Anschluß benachbarte an Bezugspotential (Masse) und die andere an die Anzapfung der anderen Primärwicklung (71) des Ausgangsübertragers (7) angeschlossen ist.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Steuerung der Umsetzungsverstärkung eines Doppelgegentaktmodulators mit vier Transistoren.(1, 2, 3, 4), denen paarweise die eine oder andere Phase der Trägerspannung (UTr) zugeführt wird und bei dem den zu ein und demselben Paar gehörenden Transistoren (1, 3 bzw. 2, 4) verschiedene Phasen des Eingangssignals zugeführt werden, jeder der beiden Anschlüsse der zweiten Wicklung (62) über je einen Widerstand (95, 96 bzw. 97, 98) an die Basisanschlüsse von zwei, verschiedenen Transistorpaaren (1, 3 bzw. 2, 4) angehörenden und mit verschiedenen Phasen des Eingangssignals beaufschlagbaren, kollektorseitig miteinander und mit der Ausgangsschaltung (70) verbundenen Transistoren (1, 2 bzw. 3, 4) geführt sind.
4. 4. Schaltungsanordnung zur Steuerung des Ausgangspegels eines verstärkenden Modulators nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zweiten Wicklung (62) und dem Stellglied (Mosfet 102) eine Siebschaltung (8) angeordnet ist, die insbesondere aus einem oder mehreren in Serie geschalteten, derart bemessenen Parallelschwingkreisen (81, 82) besteht, daß am Stellglied (Mosfet 102) entstehende Oberwellen gegen die Ausgangsschaltung (70) abgeriegelt sind.
5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von dem zusätzlichen Übertrager (6) frequenzabhängige Schaltmittel angeschlossen sind.
6. 6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wicklung (62) des Ausgangsübertragers (7) über Kondensatoren (99, 100) an die Kollektoren der Transistoren (1, 2, 3, 4) gelegt ist.
7. 7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschluß der ersten Wicklung (61) des Ausgangsübertragers (7) unmittelbar an Bezugspotential (Masse) liegt.

   Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des Ausgangspegels eines Modulators oder Verstärkers mit Hilfe eines Stellgliedes, die wenigstens zwei Transistoren und eine daran angeschlossene Ausgangsschaltung enthält, die zwecks kombinierter Strom-Spannungs-Gegenkopplung einen Ausgangsübertrager mit zwei angezapften Wicklungen enthält, die über einen Widerstand miteinander verbunden und deren Anzapfung über ein Oegenkopplungsnetzwerk an die Basisanschlüsse der Transistoren geführt sind.

   Aus der deutschen Patentschrift 1 297 693 ist bereits ein verstärkender Doppelgegentaktmodulator mit vier Transistoren bekannt, bei dem den Transistoren über einen symmetrischen Trägerübertrager paarweise die eine oder andere Phase der Trägerspannung zugeführt wird. Den zu ein und demselben Paar gehörenden verstärkenden Elementen werden dabei verschiedene Phasen des Eingangssignals zugeführt. Die Ausgänge von verschiedenen Paaren angehörenden und mit verschiedenen Phasen des Eingangssignals beaufschlagten Transistoren sind jeweils miteinander verbunden und an einen Anschluß einer symmetrischen Ausgangsschaltung gelegt.

   Da sich bei einem derartigen Modulator eine Änderung der Gegenkopplung auf den Innenwiderstand kaum auswirkt, kann er auch in solchen Fällen, in denen ein gleichbleibender Innenwiderstand gefordert ist, zur Verstellung dem Umsetzerdämpfung verwendet werden. Dies geschieht bei dem vorbekannten Modulator mit Hilfe eines einstellbaren Widerstandes, der zwischen zwei Anzapfungen von Wicklungen des Ausgangsübertragers angebracht ist.

   Verwendet man als einstellbaren Widerstand ein durch einen Regler steuerbares Stellglied, so kann es sich als zweckmäßig erweisen, den Regler zusammen mit dem Stellglied als eigene Baueinheit auszubilden und den Modulator vom Stellglied aus über eine elektrische Leitung zu steuern. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn als Stellglied ein Feldeffekttransistor dient, an dessen Eingang ein Speicherkondensator liegt, mit dessen Hilfe bei einer vorüber gehenden Stillsetzung des Reglers die zuletzt eingestellte Stellgröße unverändert beibehalten werden soll.