DE2228206B2 - NF-Verstärker in integrierter Schaltkreisform - Google Patents

Description

rückkopplung (64, 68, 70; 72, 168. 170) mit dem Eingang des der gleichen Signalphase zugeordneten Transistors (50; 51) des Differenzverstärkers (50; 51) verbunden ist.

2. NF-Verstärker nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromrückkopplung vom Ausgang des ersten Transistors des jeweiligen Transistor-Ausgangsverstärkers aus verläuft und

einer Kaskadenschaltung bestehende und dem je- io zum Ausgang des Verstärkers übertragen. Dabei finde weiligen Ausgang des Differenzverstärkers zu- eine kreuzweise Rückkopplung über Widerstände Ver geordnete Transistor-Ausgangsverstärker und mit wendung. Bei diesem Schaltungsaufbau sind verhältnis einer Spannungsregelung zur Erzeugung einer ge- mäßig hohe Betriebsspannungen nötig, regelten Betriebsspannung, dadurch gekenn- Für batteriebetriebene Rufempfänger in Kleinbau

zeichnet, daß der Ausgang der Kaskadenschal- 15 weise ist es wünschenswert, einen NF-Verstärker zi tung (58, 59; 61, 62) jeweils über eine Gleichstrom- besitzen, der mit niedriger Versorgungsspannung be

hohem Wirkungsgrad arbeitet, so daß eine entspre chende NF-Ausgangsleistung mit einer kleinen Batterie erzielbar ist. So kann es wünschenswert sein, als Baue ao rie eine einzige Alkalizelle zu verwenden, die eins Spannung in der Größenordnung zwischen 1 und 1,5 Volt liefert. Diese niedrige Spannung erfordert einer Schaltkreisaufbau derart, daß für die Transistoren zwe oder mehr Grenzschichten nicht in Serie geschaltei

einen Inversionstransistor (64; 72) im Rückkopp- a₅ sind. Dies ist der Fall insbesondere für Silicium-Haiblungskreis umfaßt, der an den zugeordneten Transi- leitermaterial, das in der Regel für integrierte Schaltstör der Eingangsstufe angeschlossen ist. kreise Verwendung findet.

3. NF-Verstärker nach Anspruch 2. dadurch ge- Für einen solchen, als Miniatuiempfänger aufgebaukennzeichnet, daß sich an dem Inversionstransistor ten Rufempfanger soll es möglich sein, daß dieser koneine Referenzspannung ausbildet, um die Vorspan- 30 tinuierlich betriebsbereit ist und einen Ruf oder andere nung des zweiten Transistors (59, 62) des jeweiligen HF-Signale jederzeit empfangen kann. Ein solcher kontinuierlich eingeschalteter NF-Verstärker verbraucht jedoch eine beträchtliche Leistung, selbst wenn er nur einen geringen Strom aus der Batterie nimmt. Obwohl

weiligen Rückkopphingskrsis und der zweite Tran- 35 es möglich ist. NF-Verstärker zu bauen, die, wenn sie sistor (59, 62) des jeweiligen Transistor-Ausgangs- keine NF-Signale verstärken, im wesentlichen abgeverstärkers einen aneinander angepaßten Basis- schaltet sind und auf Signale ansprechen, um den NF-Emitterspannungsabfall aufweisen. Verstärker einzuschalten, sind derartige NF-Verstärker 5. NF-Verstärker nach Anspruch 1, dadurch ge- jedoch nicht für Rufempfänger, insbesondere in Miniakennzeichnet, daß die Konstantstromquelle aus 40 turausführung, verwendbar.

einem Transistor besteht, daß die Basis des Kon- Derartige Miniaturrufempfänger sollten vorzugswei

se eine Größe aufweisen, daß sie in der Brusttasche oder in einer anderen Tasche wie ein Bleistift od. dgl.

festgeklemmt mitgetragen werden können. Bei einem

Seite mit einer festen Bezugsspannung und auf der 45 so klein aufzubauenden Empfänger müssen jedoch anderen Seite über einen weiteren Transistor (81) auch die einzelnen Schaltkreiselemente entsprechend

klein und kompakt aufgebaut sein. Der Aufbau von NF-Verstärkern in integrierter Schaltkreisform ist bekannt; jedoch können derartige Verstärker nicht die gewünschten Betriebsfunktionen ausführen und benötigen zusätzliche Schaltkreiselemente, mit denen es möglich ist, den Verstärker zur Verringerung des Leistungsbedarfs nur für den eigentlichen Verstärkungsbetrieb einzuschalten. Außerdem läßt sich mit dem bekannten

Transis'.ir-Ausgangsverstärkers zu stabilisieren.

4. NF-Verstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet. daP der ; ,Versionstransistor im je-

stantstromtransistors (55) an eine Referenzschaltung angeschlossen ist, die aus einem weiteren Differenzverstärker (78, 80) besteht, der auf der einen

mit einer Referenzspannung beaufschlagbar ist, und daß der Kollektor des Konstantstromtransistors gleichstrommäßig mit dem Emitter des weiteren Transistors (81) in Verbindung steht.

6. NF-Verstärker nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen (94, 97, 100, 120, 121, 122) vorhanden sind, um für die wahlweise Einschaltung des

NF-Verstärkers die Regelschaltung für die Versor- 55 Verstärker nicht der gewünschte Wirkungsgrad erziegungsspannung in Betrieb zu nehmen. len, so daß er mit einer sehr niedrigen Betriebsspan

nung arbeitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen NF-Verstärker in integrierter Schaltkreisform zu schaffen, 60 der bei sehr niedriger Betriebsspannung, die vorzugs-

Die Erfindung betrifft einen NF-Verstärker in inte- weise in der Größenordnung von I Volt liegt, mit hogrierter Schaltkreisform und für niedrige Versorgungs- hem Wirkungsgrad bezüglich der NF-Leistung arbeitet, spannung, insbesondere als Bauteil eines Miniaturemp- Mit Hilfe einer Steuerschaltung soll es möglich sein, fängers, mit als Differenzverstärker geschalteten Tran- den Verstärker in den Verstärkungsbetrieb einzuschalsistoren, deren gekoppelte Emitter an eine Konstant- 65 ten, wobei jedoch diese Steuerschaltung ebenfalls in instromquelle angeschlossen sind, erste und zweite, je- tegricrter Schaltkreisform mit einem Minimum an exweils aus einer Kaskadenschaltung bestehende und ternen Elementen ausführbar sein soll, dem jeweiligen Ausgang des Differenzverstärkers zu- Diese Aufgabe wird, ausgehend von dem einganes

erwähnten NF-Verstärker, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ausgang der Kaskadenschaltung jeweils über eine Gleichstromruckkopplung mit dem Eingang des der gleichen Signalphase zugeordneten Transistors iles Pifferenzverstärkers verbunden ist.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Gleichstromrückkopplung vom Ausgang des ersten Transistors des jeweiligen Transistor-Ausgangsverstärkers und umfaßt einen Inversionstransistor im Rückkopplungskreis, der an den zugeordneten Transistor der Eingangsstufe angeschlossen ist. An dem Inversionstransistor bildet sich eine Referenzspannung aus, um die Vorspannung des zweiten Transistors des jeweiligen Transistor-Ausgangsverstärkers zu stabilisieren.

Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung weisen der Inversionstransistor im jeweiligen Rückkopplnngskreis und der zweite Transistor des jeweiligen Transistor-Ausgangsverstärkers einen aneinander angepaßten Basis-Emitterspannungsabfall auf.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zur Stabilisierung der Konstantstromquelle vorgesehen, daß die Konstantstromquelle aus einem Transistor besteht, daß die Basis des Konstantstromtransistors an eine Referenzschaltung angeschlossen ist. die aus einem weiteren Differenzverstärker besteht, der auf der einen Seite mit einer festen Bezugsspannung und auf der anderen Seite über einen weiteren Transistor mit einer Referenzspannung beaufschlagt ist, und daß der Kollektor des Konstantstromtransistors gleichstrommäßig mit dem Emitter des weiteren Transistors in Verbindung steht. Dadurch entsteht ein weiterer Rückkopplungskreis zwischen dem Emitter des zweiten Transistors und dem Kollektor des Konstanistromtransistors, wodurch das Betriebsverhalten bei niedrigen Betriebsspannungen weiter verbessert wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß Steuereinrichtungen vorhanden sind, um für die wahlwri ζ Einschaltung des NF-Verstärkers die Regelschaltung für die Versorgungsspannung in Betrieb zu nehmen.

Ein nach den Merkmalen der Erfindung aufgebauter NF-Verstärker umfaßt eine Vorverstärkerstufe und einen integrierten Leistungsverstärker, die mit einer Batteriespannung in der Größenordnung von 1 bis 1,5 Volt funktionsfähig sind. Der integrierte Teil ist als Differenzschaltung aufgebaut, wobei die Emitter der eingangsseitigen Transistoren gekoppelt sind. Jeder dieser eingangsseitigen Transistoren arbeitet auf einen zweistufigen Verstärker, der eine Gleichstromrückkopplungsschleife zur Stabilisierung der Vorspannung aufweist. Ein hochimpedanter Strom wird an die Emiuei der Eingangstransistoren angeschlossen. Der Differenzverstärker wird von einer Betriebsspannung erregt, die von einer Spannungsregelung geliefert wird. Diese Spannungsregelung wird von einer Steuerschaltung betätigt und ist normalerweise in den nicht arbeitenden Zustand geschaltet, wobei sie von einem Steuersignal eingeschaltet wird und für eine bestimmte Zeit in diesem Zustand gehalten werden kann, um die Verstärkung des übertragenen Nutzsignals sicherzustellen. Diese Klemmschaltung kann automatisch am Ende der Übertragung des Nutzsignals, d. h. der Nachricht bei einem Ruiempfänger, zurückgestellt werden. Die Steuerschaltung ist auch von Hand betätigbar. Die Steuerschaltung der Spannungsregelung sowie die Klemmschaltung sind zusammem mit dem NF-Verstärker auf dem gleichen integrierten Halbleiterplättchen angebracht. Dieses integrierte Halbleiterplättchen kann eine Teil eines Hybridmoduls sein, das die Vorverstärkerstufe, den Regeltransistor für die f.pannungsregelung und verschiedene Kondensatoren aufnimmt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt

ίο F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Rufempfängers, bei dem ein Verstärker gemäß der Erfinaung Verwendung findet,

F i g. 2 ein Blockschaltbild des Rufempfängers gemäß Fig. 1,

Fig.3 den Stromlauf eines NF-Empfängers gemäß der Erfindung.

Der in F i g. 1 dargestellte Miniatur-FM-Rufempfänger verwendet einen NF-Verstärker gemäß der Erfindung. Dieser Empfänger ist bezüglich seiner Größe und Formgebung dazu geeignet, in der Brusttasche z. B. eines von dem Benutzer getragenen Hemdes getragen zu werden. Der Empfän^r kann etwa 10,5cm lang, 2,8 cm breit und etwa 1.8 cm Jick sein. Die Größenabmessung ist jedoch unerheblich im Hinblick auf die Erfindung. Dieser Rufempfänger umfaßt eine Batterie für die Versorgungsspannung sowie eine Tonwiedergabeeinrichtung. Als Batterie können Batterien Verwendung finden, die wesentlich kleiner sind als die für derartige Geräte üblichen Batterien, da der Empfänger nur eine sehr niedrige Betriebsspannung benötigt.

Gemäß der in F i g. 2 dargestellten Blockschaltung des Rufempfängers, für welche als solche kein Schütz begehrt wird, besitzt der Rufempfänger eine Antenne 10, weiche die empfangenen Signale an einen HF-Verstärker 12 überträgt. Mit Hilfe eines Umsetzers 14 werden die HF-Signale auf eine Zwischenfrequenz herabgesetzt. Diese Zwischenfrequenz wird einem ZF-Verstärker 16 zugeführt, dessen Ausgangssignal an einem Detektor 18 liegt. Ferner wird das A:!sgangssignal des ZF-Verstärkers 16 einem Squelch-Schaltkreis 24 zugeführt, der ausgangsseitig an einem ebenfalls vom Detektor 18 beaufschlagten N F-Verstärker 20 liegt. Vom NF-Verstärker 20 aus wird ein Lautsprecher 22 angesteuert. Der Empfänger wird von einer Batterie 23 mit der erforderlichen elektrischen Energie versorgt, die als Monozelle eine Spannung in der Größenordnung von 1 bis 1,5 Volt liefert.

Der Rufempfänger umfaßt ferner einen Squelch-Schaltkreis 24, der von der Zwischenfrequenz angesteuert wird, jedoch auch wahlweise von dem Ausgangssignal des Detektors 18 angesteuert werden kann und zur Regelung des NF-Verstärkers 20 Verwendung finden kann. Der Rufempfänger empfängt ein kodiertes Signal zur Selektion eines bestimmten Empfängers, das aus bestimmten Tonfrequenzsignalen unterschiedlicher Frequenzen oder anderen kodierten Signalen bestehen kann. Diese kodierten Signale werden im Detektor wiedergewonnen und nach einer Selektion durch Tonfilter 25 im Dekoder 26 entschlüsselt.

Dieser Dekoder 26 liefert ein Steuersignal an den NF-Verstärker 20, das ebenfalls an einen Warntonoszillator 28 angelegt wird. Wenn der richtige Kode empfangen wurde, wird der Warntonoszillator in Betrieb genommen und der NF-Verstärker ebenfalls eingeschaltet, um den Warnton zu verstärken und an den Lautsprecher 22 anzulegen. Der NF-Verstärker 20 kann im Betriebszustand gehalten werden, um auch die empfangenen Nutzsignale zu verstärken, wobei der

NF-Verstärker durch das Squelch-Signal am Ende der Sprachübertragung abgeschaltet wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft den Nf-"-Verstärker sowie eine Regel- und Steuerschaltung, die zusammen mit dem Verstärker Verwendung finden. Dieie Schaltungen sind in F i g. 3 als Stromlauf dargestellt. Der NF-Verstärker ist derart aufgebaut, daß er ganz allgemein Verwendung finden kann und befindet sich auf einem Hybridmodul, das eine integrierte Schaltung 30 umfaßt, die aus den innerhalb der gestrichelten Linie to befindlichen Elementen besteht. Diese integrierte Schaltung ist auf einem Dickschichtträger 32 angeordnet, der noch weitere Schaltkreiselemente, und zwar diejenigen innerhalb der strichpunktierten Linie gemäß Fi g. 3 trägt. Die Kontaktanschlüsse für die integrierte Schaltung sind als quadratische Fläche und die Kon taktanschlüsse für den Dickschichtträger als Kreisflächen dargestellt. Weitere Elemente des NF-Verstärkers, die jedoch nicht auf dem Dickschichtträger untergebracht sind, sind außerhalb der strichpunktierten Linie dargestellt.

An den Kontaktanschluß 2 des Hybridmoduls werden die NF-Signale angeschlossen, die vom Detektor 18 über die Klemme 35 angelegt werden. Diese NF-Signale werden über einen Koppelkondensator 36 und as einen Widerstand 37 an die Basis eines Transistors 46 einer Vorverstärkerstufe 45 übertragen. Ein Gleichstromsignal vom Dekoder 26 wird an die Klemme 38 angelegt, die direkt mit dem Anschlußkontakt 4 des Hybridmoduls verbunden ist. Das Warnsignal vom Warntonoszillator 28 wird über die Klemme 40 zugeführt, die über einen Widerstand 41 an den Kontaktanschluß 3 der Hybridschaltung angeschlossen ist.

Der KontaktanschluD 6 des Hybridmoduls kann zum Anlegen einer Steuerspannung für bestimmte Anwen-(Jungsfälle Verwendung finden. Die Kontaktanschlüsse 7 und 9 stellen die Ausgangsklemmen des Verstärkers dar, wogegen der Kontaktanschluß 8 mit Masse verbunden ist. Über den Kontaktanschluß 10 ist der Squelch-Schaltkreis 24 angeschlossen, und über die Kontaktanschlüsse 11 und 12 kann eine Handsteuerung an die Steuerschaltung angeschlossen werden, um den Leistungsverstärker zu erregen. Zwischen den Kontaktanschlüssen 11 und 12 liegt ein Zeitkondensator 135, der zur vorsätzlich verzögerten Squelch-Rückstellung Verwendung findet. Über den Anschlußkontakt 13 ist die Batterie angeschlossen, wogegen an den Anschlußkontakt 14 der Hauptfilterkondensator angeschlossen ist. Ein Entkopplungskondensator bezüglich der Versorgungsenergie für den Vorverstärker 45 ist an den Kontaktanschluß 1 angeschlossen.

Auf dem Dickschichtträger ist. wie bereits erwähnt, die Vorverstärkerstufe 45 angeordnet. Diese Stufe umfaßt die Transistoren 46 Und 48, die als zweistufiger Verstärker wirksam sind. Die Basis des Verstärkers liegt an dem Anschlußkontakt 2 über einen Widerstand 37 und den Kondensator 36, so daß sie von den NF-Signalen beaufschlagt wird. Die Klemme 38 ist an den Dekoder 26 angeschlossen und stellt somit die Schaltkreisverbindung der Basis des Transistors 46 nach Masse dar, so daß dieser Transistor eingeschaltet ist. Die verstärkten, am Kollektor abgreifbaren Signale werden an die Basis des Transistors 48 über einen Kondensator 47 angelegt. Der Widerstand 43 liegt in Serie mit einem Schalter 44 zwischen den Kontaktanschlüssen 3 und 5 und ist wahlweise parallel zum Kollektorwiderstand 42 des Transistors 46 zu schalten, um die Verstärkung der Vorverstärkerstufe 45 zu ändern. Durch das Schließen des Schalters 44 wird der Widerstand 43 parallel zum Widerstand 42 geschaltet und bewirkt eine Widerstandsverringerung, so daß eine kleinere Spannung an der Basis des Transistors 48 wirksam ist. Auf diese Weise läßt sich sehr einfach eine Zweipunktiautstärkeregelung vorsehen, wobei gleichzeitig der sehr teure veränderliche Widerstand für die Lautstärkeregelung entfallen kann.

Die vom Dekoder in Abhängigkeit von einem Ruf erzeugte Steuerspannung wird an die Klemme 38 angelegt und über den Widerstand 37 der Basis des Transistors 46 zugeführt. Diese Steuerspannung, die die Versorgungsspannung darstellt, schaltet den Transistor 46 ab, so daß die erste Stufe des Vorverstärkers unwirksam wird. Das Warntonsignal, das über die Klemme 40 angelegt wird, wird an den Kontaktanschluß 3 über den Widerstand 41 übertragen und anschließend über den Kondensator 47 an die Basis des Transistors 48 angelegt, so daß der Warnton in der zweiten Stufe des Vorverstärkers eine Verstärkung erfährt. Das Ausgangssignal der Vorverstärkerstufe wird vom Kollektor des Transistors 48 abgegriffen und über einen Kondensator

49 an die Klemme 104, d. h. den Kontaktanschluß 4 der integrierten Schaltung angelegt. Dieser Kontaktan Schluß ist die Eingangsklemme für den Leistungsverstärker.

Der als integrierte Schaltung ausgebildete Leistung* verstärker umfaßt eine Differenzverstärkerstufc am Eingang aus den Transistoren 50 und 51. Die Emitter dieser Transistoren sind zusammengeschaltet und ;in eine konstante Stromquelle angeschlossen, die mit Hilfe des Transistors 55 steuerbar ist. Die beiden Transistoren der Differenzverstärkerstufe sind mit Vcr stärkerabschnitten gekoppelt, die jeweils zwei Transi stören in Kaskadenschaltung umfassen. Der Transistor

50 liegt somit an einem Verstärkerabschnitt aus den Transistoren 58 und 59, wobei der Transistor 59 als ai;·- gangsseitiger Transistor mit der Ausgangsklemme IC* d. h. dem Kontaktanschluß 6 der integrierten Schaltung verbunden ist. Diese Ausgangsklemme 106 ist auch an den Kontaktanschluß 7 des Dickschichtträgers angc schlossen. Der Transistor 51 ist an einen Verstärkerar schnitt aus den Transistoren 61 und 62 angekoppel· dessen ausgangsseitiger Transistor 62 mit der Klemmt. 108, d.h. dem Kontaktanschluß 8 der integrier;'.:;; Schaltung sowie dem KontaktanschluD des Dick schichtträgers verbunden ist. Diese Klemmen stehen mit einem Wandler 60 in Verbindung, der den Lau· Sprechertransformator oder den Lautsprecher seih-.τ darstellen kann, der über einen Mittelabgrii. angc schlossen ist.

Die Versorgungsspannung wird ah den Mittelabgn?; des Wandlers angelegt, wogegen die beiden gegen überliegenden Phasenanschlüsse mit den Kontaktan Schlüssen 7 und 9 des Dickschichtträgers, wie bereits erwähnt, verbunden sind.

Die beiden ausgangsseitigen Transistoren 59 und 62 sind als großflächige Elemente mit niedrigem Sättigungsabfall bei einem spitzen Lastsrom ausgelegt, wo bei der Spannungsabfall in der Größenordnung von 150 mV bei einem Strom von etwa 100 mA liege'n kann Die Transistoren 59 und 62 sind derart vorgespannt, daß sie in der Nähe eines B-Betriebs arbeiten.

Eine negative Gleichstrom-Rückkopplungsschleife ist auf jeder Seite des Leistungsverstärkers vorgesehen und umfaßt auf der Seite des Transistors 50 einen Transistor 64, dessen Basis mit dem Kollektor des Transistors 58 verbunden ist und dessen Kollektor ferner

über die Widerslände 66 und 67 mit der Versorgungsspannung beaufschlagt wird. Der Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände ist an die Basis des Transistors 50 über die Widerstände 68 und 70 angeschlossen, über die sich die Kückkopplungsschcife schließt. Der Transistor 64 dient neben der Phasenumkehr in der Rückkopplungsschlcife als Spannungsbezug für die Vorspannung des Transistors 59. Der Basis-Emit'er-Spannungsabfall am Transistor 64 ist weitgehendst an den entsprechenden Spannungsabfall am ausgangsseili- to gen Transistor 59 angepaßt, so daß die Vorspannung für die ausgangsseitige, im B-Betrieb laufende Stufe, die nicht in der Rückkopplungsschleife liegt, über die Rückkopplungsschleife gut stabilisiert ist. Die Werte der Widerstände 66 und 67 können derart ausgewählt werden, daß die Schaltung den Ausgangsstrom auf einem hohen Signalniveau begrenzt.

Auf der anderen Seite des Verstärkers liegt der Transistor 72 in der Rückkopplungsschleife vom Kollektor des Transistors 61 zur Basis des Transistors 5i. ao Der Spannungsabfall an der Basis-Emitterstrecke dieses Transistors 72 ist so weit wie möglich an den entsprechenden Spannungsabfall am ausgangsseitigen Transistor 62 angepaßt. Die beiden Seiten des Verstäikers sind schaltungsmäßig gleich aufgebaut, so daß der as Transistor 72 in derselben Weise arbeitet, wie es für den Transistor 64 angegeben wurde.

Wie bereits bemerkt, stellt der Transistor 55 eine Spannungsquelle dar, die an den Emittern der Eingang transistoren 50 und 5» liegt. Dadurch ergibt sich die hohe geforderte Wechselstromimpedanz, und außerdem wird die Gleichbezugsspannung geschaffen, die für den Betrieb der unabhängigen Rückkopplungsschleifen im vorausgehend beschrieben Differenzverstärker erforderlich ist. Ein Spannungsteiler mit den Widerständen 76 und 77 ist zwischen die Versorgungsspannung und die Bezugsspannung, d. h. Masse, geschaltet und liefert eine Bezugsspannung für den Transistor 78, der zusammen mit einem Transistor 80 einen Differenzverstärker bildet. Ein Transistor 81 koppelt die Emitter der Transistoren 50 und 51 sn die Basis des Transistors 80, so daß der Differenzverstärker die ■Spannung an den Emittern mit der Bezugsspannung vergleicht und eine Kompensationsspannung liefert, niese Kompensationsspannung wird vom Kollektor des Transistors 78 an die Basis des Transistors 55 angelegt und vervollständigt damit eine Gleichstromrückkopplungsschleife. Ein Kondensator 79, der die den Kollektor des Transistors 78 mit der Basis des Transistors 55 verbindende Schaltung überbrückt, eliminiert die negative Rückkopplung für Wechselstrom, so daß der Transistor 55 eine hochimpedante konstante Stromquelle darstellt. Der Differenzverstärker steuert die aus dem Transistor 55 gebildete Stromquelle und damit auch die Gleichbezugsspannung an dessen KoI-lcktor, wodurch eine hohe Wechselstromimpedanz am Verbindungspunkt der Emitter der Transistoren 50 und 5) aufrechterhalten wird.

Die Bezugsspannung am Kollektor des Transistors 55 wird über die Emitter-Kollektorstrecke des Transi-Mors 50 bzw. 51 zur Steuerung an die Basis des Transistors 58 bzw. 61 angelegt. Die Leitfähigkeit des Transistors 58 steuert die an die Basis der Transistoren 64 und 59 bzw. 72 und 62 angelegte Vorspannung. Damit wird die Leitfähigkeit des Transistors 64 bzw. 72 gesteuert und die Einschaltvorspannung für die Basis des Transistors 50 bzw. 51 aufgebaut und damit die Rückkopplungsschleife geschlossen. Die beiden Differenzverstärkerschleifen sind relativ unabhängig voneinander gleichstromgesteuert auf Grund des Spannungsbezugs am Kollektor des Transistors 55. Damit kann man ein gutes Gleichgewicht für die Ausgangsströme trotz unsymmetrischer Schaltkreisänderungen erhalten.

Der NF-Verstärker mit der Vorverstärkerstufe 45 auf dem Dickschichtträger und dem Leistungsverstärker auf dem integrierten Halbleiterplättchen 30 wird von einem Spannungsregler erregt, der aus einem Transistor 85 auf dem Dickschichtträger und einer Referenzschaltung mit den Transistoren 88, 89, 90 und 91 auf dem Halbleiterplättchen besteht. Die an den Anschlußkontakt 13 des Dickschichtträgers angeschlossene Batterie steht mit dem Emitter des Transistors 85 in Verbindung, dessen Kollektor über den Leiter 86 an die Klemme 14 der integrierten Schaltung und an die Transistoren der Vorverstärkerstufe 45 angeschlossen ist. Die Spannung wird durch Leitfähigkeitsänderungen des Transistors 85 geregelt, indem an die Basis dieses Transistors von der Regelschaltung mit den Transistoren 88 bis 91 die Spannung angelegt wird. Die Regelschaltung liefert eine geregelte Spannung von 1 ± 0,05 Volt für eine Monozelle, deren Betriebsspannung in der Größenordnung von 1,2 Volt liegt, jedoch zwischen 1 und 1,5 Volt variieren kann.

Die Spannungsregelschaltung ist normalerweise durch den Transistor 94 abgeschaltet, der im Ruhezustand leitet. Damit wird über diesen Transistor 94 Massepotential an der Basis des Transistors 88 wirksam, und der Transistor 85 nichtleitend gemacht. Die Leitfähigkeit des Transistors 94 wird von einer Steuerschaltung mit den Transistoren 98, 100,120, 121,125 und 132 eingestellt, die mit vom Empfänger abgeleiteten und an die Kontaktanschlußklemmen 6 und 10 des Hybridmoduls angelegten Spannungen betrieben wird. Wenn der Empfänger einen Rufton empfangt, wird eine Gleichspannung, die sehr nahe bei der Versorgungsspannung liegt, über die Klemme 38 an den Kontaktanschluß 4 des Dickschichtträgers angelegt. Diese Spannung wirkt über einen Widerstand 96 auch auf den Kontaktanschluß 6 des Dickschichtträgers und die Klemme 105 der integrierten Schaltung. Mit dieser Klemme 105 der integrierten Schaltung ist ein Widerstand 97 verbunden, der an der Basis eines Transistors 98 liegt. Die angelegte Spannung schaltet, wie bereits erwähnt, den ersten Transistor 46 der Vorverstärkerstufe ab und den Transistor 98 ein, um Masse an die Basis des Transistors 94 anzulegen und diesen abzuschalten. Damit ist auch die Masse nicht mehr an der Basis des Steuertran- >.istors 88 des Spannungsreglers wirksam, so daß der Spannungsregler arbeitet und die Betriebsspannung für den Verstärker liefert. Diese Betriebsspannung wird über einen Widerstand 99 an die Basis eines Transistors 100 angelegt, der parallel zum Transistor 98 geschaltet ist. Ein Transistor 125 verbindet die Basis des Transistors 100 mit Masse; jedoch wenn dieser Transistor 125 nichtleitend ist, wird er durch die über den Widerstand 99 an den Transistor 100 angelegte Betriebsspannung für den Verstärker leitend gemacht. Der Transistor 100 hält die Basis des Transistors 94 auf Masse und bildet somit eine Klemmschaltung, um den Transistor 85 im leitenden Zustand zu halten, damit die Betriebsspannung aufrechterhalten bleibt.

Wie bereits bemerkt, schaltet der Dekoder den Warntonoszillator ein, der ein Tonfrequenzsignal an die Klemme 40 anlegt. Dieses Tonfrequenzsignal wird vom zweiten Transistor 48 der Vorverstärkerstufe verstärkt und über die Klemme 104 dem Eingangstransi-

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stör 50 des Differenzverstärker zugeführt, der das verstärkte Signal an den Wandler 60 anlegt. Am Ende des Warntones fällt die Spannung an der Klemme 38 ab, so daß auch die Abschaltspannung am Transistor 46 nicht mehr wirksam ist. Das an die Basis des Transistors 46 über die Klemme 35 angelegte Sprachsignal wird in der Vorverstärkerstufe verstärkt und über den Leistungsverstärker dem Wandler 60 zugeführt. Die Betriebsspannung bioibt eingeschaltet, da der Transistor 100 der Klemmschaltung leitend bleibt und den Transistor 94 im abgeschalteten Zustand hält.

Um die Klemmwirkung des Transistors 100 unwirksam zu machen, ist eine von der Squelch-Spannung des Empfängers betriebene Schaltung vorgesehen, die über den Kontaktanschluß 10 des Dickschichtträgers ansteuerbar ist. Sobald das Trägersignal empfangen wird, wird an diesem Kontaktanschluß 10 eine positive Spannung in der Nähe der Versorgungsspannung wirksam, die über die Klemme 109 der integrierten Schaltung auf die Basis des Transistors 120 wirkt. Damit werden die in Serie geschalteten Transistoren 120 und 121 eingeschaltet, so daß die an diesen Transistoren abfallende Spannung sehr klein wird. Dieses verringert die über die Widerstände 122,?. 122/), 123 und 124 an die Basis des Transistors 125 angelegte Spannung, so daß dieser Transistor nichtleitend wird. Mit der Abschaltung des Transistors 125 kann der Transistor 100 durch das an die Basis angelegte Betriebspotential leitend gemacht werden, um die Klemmschaltung wieder wirksam zu machen. Wenn das Trägersignal endet, geht die Squelch-Spannung an dem Kontaktanschluß 10 wieder auf einen Wert im Bereich von Massepotential zurück. Damit werden die Transistoren 120 und 121 ab- und der Transistor 125 wieder eingeschaltet, so daß an der Basis des Transistors 100 Masse wirksam wird und dieser Transistor abschalte». Dadurch wird die Klemmschaltung wieder unwirksam. Der Transistor 94 wird leitend gemacht, um ein Steuersignal zur Abschaltung des Transistors 86 zu liefern und die Betriebsspannung abzuschalten. Ein Kondensator 135 liegt an der Basis des Transistors 125 und wirkt mit den Widerständen 122a, 122b, 123 und 124 in Form einer Verzögerungsschaltung zusammen, um das Potential auf diesem Wert festzuhalten. Dadurch wird das Abschalten des Verstärkers verhindert, wenn die Squelch-Spannung für eine kurze Zeit auf Grund von zeitweiliger Unterbrechung des Signals abgeschaltet wird. Diese Zeitverzögerung wird relativ unabhängig von Versorgungsspannungsschwankungen von der Schaltung gesteuert, die den Transistor 121 umfaßt, dessen Basis mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 122a und 122b verbunden ist.

Eine Handsteuerung zum Ein- und Abschalten des Verstärkers umfaßt einen Schalter 128, der über den Kontaktanschluß 12 des Dickschichtträgers an die Klemme 111 der integrierten Schaltung angeschlossen ist. Von dieser Klemme aus wirkt der Schalter auf die Basis des Transistors 130 und legt im geschlossenen Zustand Massepotential an die Basis des Transistors 130, um diesen abzuschalten. Damit wird ein Einschaltpotential an der Basis des Transistors 132 wirksam, der nunmehr im leitenden Zustand die Basis des Transistors 94 an Masse anschließt, so daß die Spannungsregelung wirksam wird und die Betriebsspannung liefert. Dc Transistor 132 liegt parallel zum Transistor 98, der vom Dekoder aus angesteuert wird. Ferner liegt der Transistor 132 parallel zum Widerstand 100 der Klemmschaltung. Die Betätigung des Schalters 128 schaltet damit den Verstärker ein und bringt diesen in Bereitschaftssteiiung, Das Loslassen des Schalters 128 verursacht eine Entladung des Kondensators 135 über die Widerstände 122 und 133, wodurch der Transistor 125 wieder gleitend wird. Dieser Kondensator 135 wurde zuvor über den geschlossenen Schalter 128 aufgeladen. Die Einschaltung des Transistors 125 gibt, wie bereits erwähnt, die Klemmschaltung frei, wie entsprechend die Betätigung des Schalters 128 den Verstärker und die

ίο Klemmschaltung einschaltet. Das Loslassen des Schalters 128 bewirkt die Abschaltung der Klemmschaltung und des Verstärkers.

Der Schalter 128 kann auch zum Einschalten des Verstärkers benutzt werden, um diesen im eingeschalteten Zustand zu halten, wobei nur eine kurzzeitige Betätigung des Schalters 128 erforderlich ist. Diese Betätigung bewirkt das Abschalten des Transistors 130 und das Einschalten des Transistors 132, so daß die Spannungsregelung wirksam wird und die Klemmschaltung

ao die Spannungsregelung in Betrieb hält. Wenn der Schalter 128 nur kurzzeitig betätigt wird, kann sich der Kondensator 135 nicht wesentlich aufladen. Demcni sprechend ist auch keine genügende Entladung des Kondensators 135 möglich, um den Transistor 125 ein

as zuschalten und den Transistor 100 der Klemmschaltung abzuschalten.

Die Steuerschaltung auf dem integrierten Halbleiter plättchen ist sehr flexibel, so daß der Verstärker in unterschiedlicher Betriebsweise eingesetzt werden kann Indem der Kontaktanschluß 10 des Hybridmoduls un beschaltet bleibt, kann die Wirkung der Klemmschaltung eliminiert werden. Für diese Fälle ist der Versiär ker nur während der Zeit eingeschaltet, während welcher eine Gleichsteuerspannung vom Dekoder über du· Klemme 38 angelegt wird, um den Transistor 98 ir> > eingeschalteten Zustand zu halten. Während dieses Betriebes hört der Benutzer den Warnton und kann dann den Schalter 128 betätigen, um den Verstärker für de Empfang des Sprachsignals zu erregen.

Der Verstärker kann auch in einem Betrieb benut/.i werden, bei welchem die Squelch-Sp..nnung den Verstärker im erregten Zustand hält. Für diesen Fall win: der Squelch-Schalikreis 24 gemäß F i g. 2 an den Koi,-taktanschluß 6 des Hybridmoduls angeschlossen, der

über die Klemme 105 mit der integrierten Schaltung verbunden ist und die Squelch-Spannung an die Basr des Transistors 98 anlegt. Der Widerstand 96 muß füi einen solchen Squelch-Betrieb eliminiert werden, un: das Abschalten der ersten Vorverstärkerstufe zu vcr hindern. Damit hält die Squelch-Spannung den NF Verstärker so lange in Betrieb, solange ein Signal empfangen wird.

Der beschriebene Verstärker erweist sich als beson ders stabil bei sehr hoher Verstärkung und niedriger

Versorgungsspannung. Dabei kann diese Versorgungs spannung in einem Bereich von 1 bis 1,5 Volt veränderlich sein. Eine Spannungsregelung hält die Betriebsspannung für den Verstärker im wesentlichen konstant und schaltet diese Betriebsspannung ab, wenn der Ver-

stärker nicht benötigt wird. Damit läßt sich beim Batteriebetrieb erhebliche Energie sparen. Der vorausgehend beschriebene N F-Verstärker liefert ein N F-Ausgangssignal in der Größenordnung von etwa 100 mW. das ausreichend ist, um einen Rufempfänger zu betrei-

ben.

Vorausstehend wurde ein steuerbarer NF-Verstärker für Miniaturempfänger beschrieben.wie sie als Rufempfänger Verwendung finden. Der N F-Verstärker ist als

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Hybridmodul ausgebildet und umfaßt eine monolithisch integrierte Schaltung auf einem Dickschichtträger. Auf diesem Dickschichtträger ist ferner eine Vorverstärkerstufe angeordnet, über welche die Signale an einen Differenzverstärker in der integrierten Schaltung angelegt werden. Dieser Differenzverstärker hat zwei im Gleichgewicht stehende Seiten mit einer Vielzahl von Stufen und je einer GleiehstrornrÜLvkopplungsschleife. die eine .Spannungsreferenz liefert und die Vorspannung der Ausgangsstufe im B-Betrieb stabilisiert. Es ist ferner eine Spannungsregelung vorgesehen, die aus einem auf dem Dickschichtträgcr vorgesehenen Transistor und mehreren Transistoren in der integrierten

Schaltung besteht und eine Betriebsspannung an der Verstärker immer nur dann liefert, wenn ein geeignete.« Signal empfangen wird. [line Steuerschaltung schaltei diese Spannungsregelung in Abhängigkeit von ver schictlenen Steuersignalen ein und aus und umfaßt eine Klemmschaltung, die den Verstärker eingeschaltet häli und ihrerseits durch mehrfache Einrichtungen abgeschaltet werden kann. Diese Abschaltung der Klemii; schaltung kann in Abhängigkeit von einer vorn Deko ίο der oder dem Squclch-Schaltkreis des Empfängers gelieferten Spannung erfolgen. Es ist ferner :.'.\m Ein- und Ausschalten des Betriebs auch eine Handsteuerung vorgesehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   I. NF-Verstärker in integrierter Schaltkreisform und für niedrige Versorgungsspannung insbesondere als Bauteil eines Miniaturempfängers, mit als Differenzverstärker geschalteten Transistoren, deren gekoppelte Emitter an eine Konstantstromquelle angeschlossen sind, erste und zweite, jeweils aus

   geordnete Transistor-Ausgangsverstärker und mi einer Spannungsregelung zur Erzeugung einer geregel ten Betriebsspannung.

   Differenzverstärkerschaltungen für NF-Verstärke sind bekannt (DT-AS 1 537 590) und dienen der verbes serten Unterdrückung von Gleichtaktsignalen. Zu die scm Zweck werden über eine Trennschaltung dii Gleiehtaktsigriale von einem Punkt der Schaltung, ai dem während des Betriebs Gleichtaktsignale auftreter