DE2124654C3 - Schaltungsanordnung zur Steuerung der Mischverstärkung eines aktiven Gegentaktmodulator - Google Patents

Description

nieinsamen, an einen- Anschluß ( —) einer Ver-

sorgungsspannungsquelle (-'-, -) geführten Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung Emitterzuleitung der Transistoren (71, 72) ange- 15 zur Steuerung der Mischverstärkung eines aktiven ordnete, mit zwei weiteren Transistoren (73, 74) Gegentaktmodulator mit Hilfe einer Steuerspannung, aufgebaute Kaskodeschaltung 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 insbeson-Signaleingang, der Basisanschluß des emitterseitig 20 dere zur Konstanthaltung des Ausgangspegels dienen am Anschluß ( ) der Versorgungsspannungs- Aus der USA.-Patentschrift 2013 807 ist bereitquelle ( . , -) liegenden Transistors (74) der ein Gegentaktmodulator bekannt, bei dem den Git-Kaskodeschaltung den Trägereingang und der tern von zwei in einer Differenzschaltung enthaltenen andere Transistor (73) der Kaskodeschaltung den Röhren eine Trägerspannung zugeführt wird. In der Steuereingahg bildet und daß die Schaltungs- 35 gemeinsamen Kathodenzuführung liegt eine dritte anordnung derart bemessen ist, daß der an der Röhre, die mit dem modulierenden Eingangssignal Basis mit dem Träger (C₇-) beaufschlagbare Tran- beaufschlagt ist.

sistor (74) ein durch den Träger (U_T) in die Sätti- Eine entsprechende Modulatorschaltung in trangung steuerbarer Schalter ist und daß die drei sistorisierter Ausführung ist z. B. aus der deutschen weiteren i ransistoren (71 bis 73) im ungesättigten 30 Auslegeschrift 1262 371 bekannt. Bei dieser Tran-Bereich arbeiten. sistorschaltung mit multiplikativen Eigenschaften sind

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- drei Transisioren vom gleichen Leitfähigkeitstyp verdurch gekennzeichnet, daß der über einen Basis- wendet, die so gestaltet sind, daß der durch eintn widerstand (13) trägergesteuerte Transistor (74) ersten Transistor fließende Kollektorstrom auf die mit dem Emitter unmittelbar am Anschluß ( —) 35 Emitter der beiden anderen Transistoren aufgeteilt der Versorgungsspannungsquelle (■'-, ) liegt und wird. Bei einer Ausführungsform werden dem ersten mit dem Kollektor über einen Widerstand (14) Transistor ein trägerfrequentes Nutzsignal und dem an den Emitter des mit der Steuerspannung (U_H) zweiten und/oder dritten Trasistor eine Oszillatorbeaufschlagten, kollektorseitig an der Emitterver- schwingung zugeführt.

bindung des Differenzverstärkers liegenden Tran- 40 Ferner ist aus der Siemens-Zeitschrift 44 (1970)

sistor (73) geführt ist. Heft 2. S. 81, bereits ein Operationsverstärker in inte-

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 grierter Schaltungstechnik bekannt, der einen Diffe- oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der signal- renzverstärker mit zwei Darlington-Schaltungen entgesteuerte (71) und der weitere im Differenzver- hält. Die in den beiden Darlington-Schaltungen vorstärker enthaltene Transistor (72) kollektorseitig 45 handenen Basis-Emitter-Verbindungen sind über je

• über 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-Emitter-Strecken zweier zusätzlicher

Anschluß ( *-) der Versorgungsspannungsquelle Transistoren enthält. Bei den beiden zusätzlichen ( · , - ) geführt ist. 30 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 Versorgungsspannungsquelle (4 , —) ein siert den Emitter-Summenstrom einer zusätzlichen ohmscher Spannungsteiler (15, 17) gelegt ist. Differential-Eingangsstufe. Die andere Diode komclessen Abgriff über je einen Widerstand (18, 19) 55 pensiert den Temperaturgang der Emitter-Basisiin 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. Schaltungsanordnung nach einem der vor- <>o tungen mit Röhren bekannt, bei denen zwischen ddn hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- kathodenscitig zusammengeführten Röhren und der net. daß. die Basis-Kollektor-Strecke des träger- Versorgungsspannungsquelle eine mit zwei Trioden gesteuerten Transistors (74) und der dazu in Serie aufgebaute Kaskodenschaltung 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 Kollektor-Basis-Diode des Transistors (74) Kathodenwiderstand in der gemeinsamen Kathodenmit engegengesetzter Polung in Serie geschaltet zuleitung der beiden Röhren des Differenzverstärkers «inrl ein hoher Differentialwiderstand erzielt werden.

Es gibt Anwendungsfüllü, bei denen es vorteilhalt Die Schaltungsanordnung nach Fig. I enthält

ist, die Mischverstärkung von Modulatoren zu regeln, einen Differenzverstärker, bei dem die Ko.lekioren insbesondere dann, wenn hierdurch ein besonderer von zwei Transistoren 71 und 72 an die äußeren An-Regelverstärker eingespannt werden kann. Schlüsse einer symmetrischen Primärwicklung «

Aufgabe der Erfindung ist es, einen mit einem 5 eines Ausgangsübertragers 8 geführt sind, deren Differenzverstärker aufgebauten Gegentaktmodulator Mittelanzapfung an Bezugspotential bzw. am Anderart auszubilden, daß die Mischverstärkung auf Schluß» -« der Versorgungsspannungsquelle , möglichst einfache Weise klirrarm gesteuert bzw. ge- liegt.

regelt werden ka^n. Die Emiiterverbindung der beiden Transistoren 71

Gemäß der Erfindung wird der Gegentaktmodu- xo und 72 ist an den Kollektor des Transistors 73 ange^ lator zur Lösung dieser Aufgabe derait ausgebildet, schlossen, dessen Emitter über den Widerstand H daß der Gegentaktmodulator durch einen Differenz- mit dem Kollektor des Transistors 74 verbunden ist. verstärker, der zwei emitterseitig zusammengeführte Der Emitter des Transistors 74 liegt am Anschluß Transistoren enthält, und eine in der gemeinsamen, der Versorgungsspannungsquelle -r, -._ an einen Anschluß einer Versorgungsspanjiungsquelle 15 Die Transistoren 73 und 74 bilden eine Kaskode- ^eführten Emitterzuleitung der Transistoren angeord- schaltung. An der Basis des Transistors 73 liegt die nete, mit zwei weiteren Transistoren aufgebaute Regelspannung U₁₁. Die einpolig am negativen I öl Kaskodenschaltung gebildet ist und daß die Basis der Versorgungsspannungsquelle liegende ^lr^^er" eines der beiden im Differenzverstärker enthaltenen Spannungsquelle 12 ist über den Widerstand 13 an Transistoren den Signaleingang, der Basisanschluß -° die Basis des Transistors 14 angeschlossen. Die ebendes emitterseitig am Anschluß der Versorgungs- falls einpolig am negat=- en Pol - der Versorgungsspannungsqueüe liegenden Transistors der Kaskode- spannungsquelle +, ■- liegende Signalspannungsschaltung den Trägereingang un.j der andere Tran- quelle 11 liegt über dem Kondensator 30 an der tiasistor der Kaskodeschaltung den Steuereint»ans> bil- sis des TiüsYsistors 7!.

det und daß die Schaltungsanordnunu derart be- 25 An der Versorgungsspannungsquelle +, liegt messen ist, daß der an der Basis mit dem Träger be- ein aus den Widerständen 15 und 17 bestehender aufschlagbare Transistor ein durch den Träger in die Spannungsteiler, bei dem der Widerstand 17 durcli Sättigung steuerbarer Schalter ist und daß" die drei den Kondensator 16 überbrückt ist. Der Spannungsweiteren Transistoren im ungesättigten Bereich arbei- teilerabgrifT bzw. der Verbindungspunkt der Widerten Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, 3° stände 15 und 17 ist einerseits über den Widerstand daß sich der Gegentaktmodulator bei besonders ein- 18 an die Basis des Transistors 71 und andererseits fächern Schaltungsaufbau ohne Beeinträchtieunu der über den Widerstand 19 an die Basis des Transistors Klirreigenschaften bezüglich der Amplitude des Aus-' 72 ecführt. Auf diese Weise werden gleiche Arbeitseangssignals regeln läßt. punkte der Transistoren 71 und 72 festgelegt.

~ In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die 35 Der verstärkende Gegentaktmodulator entnaii Schaltungsanordnung derart ausgebildet, daß der einen Differenzverstärker mit den Transistoren η über einen Basiswiderstand trägergesteuerte Tran- und 72. dessen Emitterstrom mit einer Kaskoüesistor mit dem Emitter unmittelbar am Anschluß der Stufe, die die Transistoren 73 und 74 enthalt, im l aKt V :rsorgungsspannungsquelle liegt und mit dem KoI- der Trägerfrequenz ein- und ausgeschaltet wird, uie lektor über einen Widerstand an den Emitter des mit 40 Einspeisung der Signalspannung U_s erfolgt an aer der Steuerspannung beaufschlagen, kollektorseitig an Basis des Transistors 71, d.h. an einer der beiden der Emitterverbindung des Differenzverstärkers lie- Basiselektroden des Differenzverstärker. Die 1 ragergenden Transistor geführt ist. Dabei ist es zweck- spannung L_T ist über den LäPgswiderstand 13 an die mäßig, den signalgesteuerten und den weiteren im Basis 74 geführt. ,τ-.. ,·, ι.

Differenzverstärker enthaltenen Transistor kollektor- 45 Weigehend unabhängig von ocr TragerampiiUKie seitig über eine symmetrische Ausgangsschaltung. wird der Transistor 74 im Takt der Trägerfrequenz insbesondere über eine Svmmetriewicklung eines Aus- abwechselnd gesättigt oder gesperrt. Sperrt der ranaanesübcrtragers an den' anderen Anschluß der Ver- sistor 74. dann ist der Emitterstrom der Transistoren iorsungsspannungsquelle zu führen. Dabei wild der 71 und 72 gleich NuIK Ist der Transistor 74^««"igt. Träger am Ausgang unterdrückt. 50 dann wird über den Kollektor des Transistors 73 ein

In Weiterbildung der Erfindung wird die Schal- Emitterstmm eingcp.ägt. der den Artjeitspinkt_ i-s tungsanordnung derart ausgebildet, daß an dl·: V:r- Differenzverstärkers und som.t die ^Mlsc^^c"V"Jg sorfungsspannungsquelle ein ohmscher Spannung- bestimmt. Die Verstärkungsregelung erfolg m. HrUe teiler gelee, ist, dessen Abgriff über je einen Wider- der Rceclspannung bzw. Steuerspannung U„ an der stand an den Basnanschlikscn der im Difterenzver- 55 Basis des Transistors 73. wobei die Regelung durch stärker enthaltenen Transistoren liegt und dessen Verändern des Satt.gungsstromes der Sehaltstute er einer Zweig kapazitiv überbrückt ist. folg? r«.a..nfikiiibertra-

Die Erfindung wird an Hand der in den Fig. 1 Das Malzprodukt LZ₁₁ ^.,^f^³^S

und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele naher er- gcr 8 ausgekoppelt. Die Schaltung st so bem„ssen iK_Utert 60 daß die Transistoren 71 und 72 nicht bis maiewu

F i g. I zeigt eine Schaltungsanordnung zur S.eue- gung ausgesteuert werden. DadurchMassen sie,Ruckrung er Mischverstärkung eines aktiven Gegentakt- «<gW^£^^^^

Fg 2 s eine Schaltungsanordnung zur Steuerung gering, weil sich die geraden Polenten der Bas. -

der Mischverstärkung eines Gegentaktmodul.tors. bei 6₅ Emitter-Spannung'^*™¹^^™™?^

dem Maßnahmen zur Festlegung des Arbeitspunktes hch der Signalspannung V_s ^k°™P™l™w_cnde-

bei fehlender Regelspannung und zur Temperatur- resultierende Kennlinie daher ,mine η einem Wende

kompensation vorgesehen sind, dargestellt. punkt ausgesteuert wird. Die Tragerfrequenz

Harmonischen werden entsprechend der Symmetrie des Differenzverstärkers am Ausgang des Gegentaktübcrtragers 8 unterdrückt.

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

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 Spannungstcilerzweig besteht, ausgehend vom Verbindungspunkt 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 Widerständen 24 und 25 bestehende Spannungsteilerzweig ist durch die Diode 29 und den dazu in Serie liegenden Widerstand 44 überbrückt, wobei die Diode 29 am Verbindungspunkt der Widerstände 25 und 26 liegt und so gepolt 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 Regelspannung ist über den Widerstand 45 an den Kondensator 46 gelegt, der mit der Anode der Zenerdiode 4"? verbunden ist. Die bei der Regelung bzw. Steuerung

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

Der regelbare Modulator läßt sie!· 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 Träger-

frequenzerzeugers, wobei die Trägerfrequenz durch Mischung in einem Modulator gewonnen ist und der Endverstärker durch Gegenkopplung einen niedrigen Innenwiderstand besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

6. Schaltungsanordnung nach einem der vui- Puteniansprüche· hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß bei einem zur Arbeitspunkteinsteliung

1. Schaltungsanordnung zur Steuerung der der im Differenzverstärker enthaltenen Transisto-Mischverstärkung eines aktiven Gegentaktmodu- 5 ren (71. 72) vorgesehenen Basisspannungsteiler lators 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 Steuereingang hat, da- (44) überbrückt ist, daß der Arbeitspunkt bei durch gekennzeichnet, daß der Gegen- fehlender Regelspannung (U_K) durch den Spantaktmodulator (1) durch einen Differenzverstär- io nungsteiler und nur im geregelten Zustand durch ker, der zwei emitterseitig zusammengeführte die Regelspannung bestimmt ist. Transistoren (71, 72) enthält, und eine in der ge-