DE2124654B2 - Schaltungsanordnung zur steuerung der mischverstaerkung eines aktiven gegentaktmodulators - Google Patents

Description

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I-.N »ibt Ansvendungsialle, hei denen es vorteilhaft Die Schaltungsanordnung nach F i g. 1 enthält

isl. die Mischverstärkung von Modulatoren zu regeln, einen DiHerenzs erstärker, b·. i dem die Kollektoren

insbesondere dann, wenn hierdurch ein besonderer von zwei Transistoren 71 und 72 an die äußeren An-

Rcgelserstärkcr eingespannt werden kann. Schlüsse einer ssinmetrischen Priinärssick'.ung -Sl

Aulgabe der l.rlindung isl es. einen mit einem 5 eines Ausgangsübertrager;. 8 geführt sind. dc;en

Dillereii/s erstarker aulgebauten Gegentaktmodulator Mittelanzapfung an Bezugspotential bzw. ai.i An-

deran auszubilden, daß die Mischverstärkung auf Schluß » - <■ der Versorgungsspanniuiüsqucilc

möglichst einfache Weise klirrarm gesteuert bzw. ge- liegt,

regelt werden kann. \y_lc Emitterserbindung der beider, Transistoren 71

Gemäß der Hrtiiidung wird der Gegentakiniodu- io und 72 isi an den Kollektor des Transistors 73 angc-

lator zur Lösung d^;eser Aufgabe derart ausgebildet, schlossen, dessen Emitter über den Widerstand 14

daß der Gegentaktmodulator durch einen Differenz- mit dem Kollektor des Transistors 74 verbunden ist.

serstärker, der zwei emitterseitig zusammengeführte Der Emitter des Transistors 74 liegt am Ansclilul:¹.

I ransistoren enthält, und eine in der gemeinsamen. der Versorgungsspannungsquelle .

;iii einen Anschluß einer Versorgungsspannungsquelle 15 Die Transistoren 73 und 74 bilden eine Kaskude-

i:e!ülirter> F.miuemüehung der Transistoren angeord- spülung. An dei Basis des Ί lansistois 73 liegt die

i:.-.e. mil /ss ei weileren Transistoren aufgebaute Regelspannung L₁,-. Die ei: ,ölig am negativen Pol

U.iskodenschaUiing gebildet ist und daß die Basis der VersorgungsspannungsquJIe liegende Trager-

■iies der beiden im Differenzverstärker enthaltenen spannung-,quelle 12 ist über den Widerstand 13 an

i ransistoren den Signaleingang, der Basisanschluß 2« die Basis des Transistors 14 angeschlo >en. Die ebeii-

i.]-j- emitlerseitig am Anschluß der Versorgung-,- falls einpolig am negatisen Pol der Wrsorgung--

■^aniuingsquelle liegenden Transistors der Kaskodc- ',ummuig^uelle · / hegende ,Signalspannung.s-

-chalnmg den liägeivingang und der andere Iran- quelle U liegt über dem Kondensator 30 an der V>.:-

■islor der Kaskodesclialtung den Sieuereingang bil- sis des'[ ransistors 71.

..'ei und daß die Schaltungsanordnung derart be- 25 An der Versorgungsspannungsquelie · . iic^ι

nessen ist. daß der an der Basis mit dem Träger be- ein aus den Widerständen 15 und 17 begehender

,ui'schlagbare Transistor ein durch den Träger in die Spannungsteiler, bei dem der Widerstand 17 durch

Sättigung steuerbarer Schalter ist und daß die drei den Kondensator 16 überbrückt ist. Der Spannung-

• eiteren Transistoren im ungesättigten Bereich arbei- teilerabgriff bzw. Jer Verbindungspunkt der Wider-

•.!i Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorieil. 30 stände 15 und l"⁷ ist einerseits über den Widerstand

d;i- sich der Gegentaktmodulator bei besonders ein- 18 an die Basis des Transistors 71 und andererseits

:-:chem Schahungsaufbaii ohne Beeinträchtigung der über den Widerstand 19 an die Basis des Transistor-

]v!ü reigenschallen bezüglich der Amplitude des Aus- 72 geführt. Auf diese Weise werden gleiche Arbeits-

■.•angssignals regeln läßt. punkte der Transistoren 71 und 72 festgelegt.

In sveiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die sj Der serstärkende Gegentaktmodulator enthält

Schaltungsanordnung derart ausgebildet, daß der einen Differenzverstärker "mit den Transistoren 71

über einen Basissviderstand trägergesteuerte Tran- und 72. dessen Emi'uei-ircm mit einer Kaskode-

sNtor mit dem Emitter unmittelbar am Anschluß der Stufe, die die Transistoren 73 und 74 enthält, im Takt

Versorgungsspannungsquelle liegt und mit dem KoI- der Trägerfrequenz ein- und ausgeschaltet wird. Die

lektor über einen Widerstand an den Emitter des mit 40 Einspeisung der Signalspannu.ig i,\ erfolgi an der

der Steuerspannung beaufschh-gien. kollektorseitig an Basis des Transistors 71. d.h. an einer der beiden

der F'.litterserbindimg des DitTerenzverstärkers lie- Basiselektroden des Differen/serstärkers. Die Trager-

g'.'iiden transistor geführt ist. Dabei ist es zweck- spannung Γ, ist über den I.ängswidersiand 13 an die

mäßig, den signalgesteuerten und den sveiteren im Basis 74 geführt.

DilTerenzserstärker nthaltenen Transistor kollektor- 45 Weisehend unabhängig son der Trägeramplitude seitig über eine symmetrische Ausgangsschaltung. wird der Transistor 74 im Takt der Trägerfrequenz insbesondere über eine Symmetriesvicklung eines Aus- absvechseind gesättigt oder gesperrt. Sperrt der Trangangsübertragers an den anderen Anschluß der Ver·· .sktor 74. dann ist der Emitterstrom der Transistoren sorgungsspannungsquelle zu führen. Dabei wird der 71 und 72 gleich Null. Ist der Transistor 74 gesättigt. Träger am Ausgang unterdrückt. 50 dann svird üner den Kollektor des Transistors 73 ein

In Weiterbildung der Erfindung svird die Schal- Emitterstrom eingeprägt, der den Arbeitspunkt des

tungsanordnung derart ausgebildet, daß an die Ver- DifTerenzserstürkers und somit die Mischverstärkung

sorgungsspannungsquelle ein ohmschcr Spannungs- bestimmt. Die Verstärkungsregelung erfolgt mit Hilfe

teiler gelegt isi. dessen Abgriff über je einen Wider- der Reüclspannung bzsv. Sieuerspannung U_K an der

stand an den Basisanschliissen der im Different er- 55 Basis des Transistors 73. svobei die Regelung durch

stärker enthaltenen Transistoren liegt und dessen Verändern des Sättigungsstromes der Schaltstufe er-

einer Zsveig kapazitiv überbrückt ist. folgt.

Die Erfindung svird an Hand der in den F i g. 1 Das Mischprodukt U_M svird am Gcgentaktübertra-

und 2 dargestellten Ausführungsbeispie'e näher er- 2er 8 ausgekoppelt. Die Schaltung ist so bemessen,

läutert. 60 daß die Transistoren 71 und 72 nicht bis in die Sätti-

F i g. I zeigt eine Schaltungsanordnung zur Steue- gung ausgesteuert werden. Dadurch lassen sich Rück-

rting der Mischverstärkung eines aktis-en Gegentakt- Wirkungen vom Ausgang auf die Eingänge vermeiden,

modulators, in Das Klirren des Gegentaktmodulator ist besonders

Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung zur Steuerung gering, weil sich die geraden Potenzen der Basisder Mischverstärkung eines Gegentaktmodulator, bei 65 Emitter-Spannung/Kollektorstrom-Kennlinicn bezügdem Maßnahmen zur Festlegung des Arbeitspunktes Hch der Signalspannung V_s kompensieren und die bei fehlender Regelspannung und zur Temperatur- resultierende Kennlinie daher immer in einem Wendekompensation vorgesehen sind, dargestellt. punkt ausgesteuert svird. Die Träoerfreauenz und ihre

Harmonischen werden entsprechend der Symmetrie des Differenzverstärkers am Ausgang des Gegentaktübertragers 8 unterdrückt,

Die Schaltungsanordnung nach F i g. 2 stimmt mit der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung weitgehend überein. Funktionsmäßig übereinstimmende Schaltmittel sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Abweichend von Fig. 1 ist bei dem an der Versorgungsspannung liegenden Spannungsteiler, dessen Abgriff über die Widerstände 18 und 19 an die Basisanschlüsse der im Differenzverstärker enthaltenen Transistoren 71 und 72 geführt ist, der gegen Masse liegende Zweig bzw. Widerstand 24 durch einen Kondensator 23 überbrückt.

Der an den negativen Pol der Versorgungsspannung geführte Spannungsteilerzweig besteht, ausgehend vom Verbindungspudkt der Widerstände 18 und 19, aus den Widerständen 25 bis 27 und der in Durchlaßrichtung gepolten Diode 28. Die Diode 28 bewirkt eine Temperaturkompensation für den Transistor 74, derart, daß das insbesondere symmetrische Schaltverhältnis auch bei Temperaturschwankungen weitgehend erhalten bleibt.

Am Verbindungspunkt der Widerstände 26 und 27 liegt die Sekundärwicklung 122 des Trägerübertragers 120, deren anderes Ende über den Widerstand 41 und den dazu in Serie liegenden Widerstand 13 an die Basis des Transistors 74 geführt ist. Der Verbindungspunkt der Widerstände 41 und 13 ist über die Diode 42 an den Kollektor des Transistors 74 angeschlossen. Die Diode 42 ist so gepolt, daß sie mit entgegengesetzter Polung der Kollektor-Basis-Diode des Transistors 74 vorgeschaltet ist. Mit Hilfe dieser Diode wird erreicht, daß der Transistor 74 durch den Träger nicht zu weit in die Sättigung gesteuert wird. Die Speicherzeit und damit die Schaltzeit lassen sich dadurch sehr klein halten.

Der aus den Widersländen 24 und 25 bestellende Spannungsteilerzweig ist durch die Diode 29 und den dazu in Serie liegenden Widerstand 44 überbrückt, wobei die Diode 29 am Verbindungspunkl der Widerstände 25 und 26 liegt und so gcpolt ist, daß sie im nicht geregelten Zustand der Schaltungsanordnung durchlässig ist. Der Verbindungspunkt der Diode 29 mit dem Widerstand 44 ist an die Basis des Transistors 73 geführt. Dabei ist der Arbeitspunkt des

ίο Transistors 73 im nicht geregelten Zustand der Schaltungsanordnung durch den Spannungsteiler eingestellt.

Der Widerstand 44, der die Regelspannungsquelle belastet, kann dabei in vorteilhafter Weise verhältnismäßig groß bemessen werden. Außerdem bewirkt die Diode 29 im nicht geregelten Zustand eine Temperaturkompensation für den Transistor 73.

Der negative Pol der Gleichspannung U= ist über den Widerstand 48 an die Zenerdiode 47 geführt, an

ao deren Kathode die stabilisierte Versorgungsspannung +, — anliegt. Die dem Modulator zugeführte Regelspannum ist über den Widerstand 45 an den Kondensator 46 gelegt, der mit der Anode der Zenerdiode 47 verbunden ist. Die bei der Regelung bzw. Steuerung

as wirksame Differenzspannung liegt am Widerstand 44 an, der zwischen dem Kondensator 46 und Masse angeordnet ist.

Der regelbare Modulator läßt sich raumsparend und wirtschaftlich mit einem integrierten Mehrfachtransistor aufbauen, mit dem man eine gute Symmetrie erzielen kann. Er läßt sich auch als monolithische integrierte Schaltung ausbilden.

Der regelbare Modulator ermöglicht eine klirrarme Regelung der Ausgangsspannung eines Trägerfrequenzerzeugers, wobei die Trägerfrequenz durch Mischung in einem Modulator gewonnen ist und der Endverstärker durch Gegenkopplung einen niedrigen Innenwiderstand besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

6. Schaltungsanordnung nach einem der vor- Patentansprüche: hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet." daß hei einem zur Arbeitspunkteinstellung

1. Schaltungsanordnung zur Steuerun« der der im Differenzverstärker enthaltenen Transisto-Mischverstärkung eines aktiven Gegentaktmodu- 5 ren (71. 72) vorgesehenen Basisspannungsteüei lalors mit Hilfe einer Steuerspannung, wobei der ein Zweig durch eine derart gepolte Diode (29) Gegentaktmodulator einen Signaleingang, einen und einen dazu in Serie geschalteten^ Widerstand Trägereingang und einen Steuereinganü hat, d a (44) überbrückt ist, daß der Arbeitspunkt bei durch gekennzeichnet, daß der Gegen- fehlender Regelspannung (U_K) durch den Spantaktmodulator (1) durch einen Differenzverstär- i° nungsteiler und nur im geregelten Zustand durch ker. der zwei emitterscitig zusammengeführte die Regelspannung bestimmt ist.
Transistoren (71, 72) enthält, und e'ne in der ge-

meinsamen. an einen Anschluß (■-) einer Versorgungsspannungsquelle ( -, --) geführten Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung Emitterzuleitung der Transistoren (71. 72) auge- 15 zur Steuerung der Mischverstärkung eines aktiven ordnete, mit zwei weheren Transistoren (73. 74) Gegentaktmodulator mit Hilfe einer Steuerspannung. abgebaute K.i-.kodeschaltung gebildet ist und wobei der Gegentaktmodulator einen Signaleingang, daß die Basis eines der beiden im Differenzver- einen Trägereingang und einen Steuereingang hat. stärker enthaltenen Transistoren (71. 72) den Eine derartige Schaltungsanordnung kann insbescn-Signaleingang. der Basisanschluß des emitterseitig 20 dere /ur Konstanthaltung des Ausgangspegels dienen am Anschluß ( ) der Vcrsorgungsspannungs- Aus der USA.-Patentschrift 2 OP 807 ist bereits quelle ( . ) liegenden ι ransistors (74) der ein Gegentaktmodulator bekannt, bei dem den Ciii-Kaskodeschaltung den Träger-'ingang und der tern von zwei in einer Ditlerenzschaltung enthaltenen iindere Transistor (73) der Kaskodesehaltung den Röhren eine Traget spannung zugeführt wird In de; Steuereingani; bildet und daß die Schaltungs- 25 gemeinsamen Kathodenzuführung liegt eine dritte anordnung derart bemessen ist. daß der an der Röhre, die mit dem modulierenden Eingangssigna! Basis mit dem Träger (L'_r) beaufschlagbare Tran- beaufschlagt ist.

sistor (74) tin ui-rch den Träger (U₁) in die Salti- Eine entsprechende Modulatorschaltung in trangung steuerbarer Schahjr ist and daß die drei sislorisierter Ausführung ist z. B. aus der deutschen weiteren Transistoren (71 Oi?. 73) im ungesättigten 30 Auslegeschrift 1262 371 bekannt. Bei dieser Tran-Bereich arbeilen. sistorschaltimg mit mulliplikativen Eigenschaften sind

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. da- drei Transistoren \om gleichen EeitfähigkeitsUp wrdurch gekennzeichnet, daß der über einen Basis- wendet, die so gestaltet sind, daß der durch einen widerstand (13) trägergcsteuerte Transistor (74) ersten Transistor tließende Koüektorstrom aul die mit dem Emitter unmittelbar am Anschluß ( ) 35 Emitter der beiden anderen Transistoren aufgeteilt der Versorgungsspannungsquelle ( ^: . ) liegt und wird. Bei einer Ausführungsform wer Jen dem ersten mit dem Kollektor über einen Widerstand (14) Transistor ein trägerfrequerites Nutzsignal und dem an den Emitter des mit der Steuerspannung (U_lt) zweiten und oder dritten Transistor eine Osziüatorbcaufschlagten. kollektorseitig an der Emitterver- schwing- ng zugeführt.

bindung des Differenzverstärkers liegenden Tran- 40 Fernei ist aus der Siemens-Zeitschrift 44 (l^u70)

sistor (73) geführt ist. Heft 2. S. Sl. bereits ein Operationsverstärker in inte-

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 grierter Schaltungstechnik bekannt, der einen Diffe- oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der signal- renz\erstärker mit zwei Darlington-Schaltungen ent gesteuerte (71) und der weitere im Differenzvjr- hält. Die in den beiden Darlington-Schaltungen \orstärker enthaltene Transistor (72) kollektorseitig 45 handenen Basis-Emitter-Verbindungen sind über je üoer eine symmetrische Ausgangsschaltung, ins- einen Widerstand zusammengeführt und über eine besondere über eine Symmetriewicklung (81) Reihenschaltung an Versorgungsspannung gelegt, die eines Ausgangsübertragers (8) an den anderen die Kollektor-Emi'.ter-Strecken zweier zusätzlicher Anschluß ( · ) der Versorgungsspannungsquelle Transistoren enthält. Bei den beiden zusätzlichen ( - , ) geführt ist. 50 Transistoren sind jeweils Kollektor und Basis mit-

4. Schaltungsanordnung nach einem der An- einander verbunden, so daß der Transistor jeweils Sprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß an die Funktion einer Diode hat. Die eine Diode stabilidie Vcrsoigungsspannungsquelle ( ^: , ) ein siert den Emitter-Surnmenstrom einer zusätzlichen ohmscher Spannungsteiler (15. 17) gelegt ist. Differential-Eingangsstufe. Die andere Diode komdessen Abgriff über je einen Widerstand (18. 19) 55 pensiert den Temperaturgang der Emitter-Basisan den Basisanschlüssen der im Differenzverstär- Strecken von zwei im Differenzverstärker enthaltenen ker enthaltenen Transistoren (71. 72) liegt und Transistoren, bei denen sie jeweils im Basis-Emitterdessen einer Zweig (Widerstand 17) kapazitiv Kreis angeordnet ist.

überbrückt ist. Es sind ferner bereits Differenz-Verstärkerschal-

5. Schahungsanordnung nach einem der vor- 60 tungen mit Röhren bekannt, bei denen zwiscKn den hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- kathodenseitig zusammengeführten Röhren und der net. daß die Basis-Kollektor-Strecke des träger- Versorgungsspannungsquelle eine mit zwei Trioden gesteuert™ Transistors (74) und der dazu in Serie aufgebaute Kaskadenschaltung liegt (vgl. z. B. Philips' geschaltete Basiswiderstand durch eine derart ge- Technische Rundschau, 23. Jahrgang, 1961/62, Nr. 3, polte Diode (42) überbrückt sind, daß Diode (42) 65 s. 75). Dabei soll mit Hilfe "einer Kaskode mit und KoHoktor-Basis-Diode des Transistors (74) Kathodenwiderstand in der gemeinsamen Kathodenmit etigegcngesetzter Polung in Serie geschaltet zuleitung der beiden Röhren des Differenzverstärkers ' ein hoher Differcntiahviderstand erzielt werden.