DE2446315A1

DE2446315A1 - Transistorverstaerker

Info

Publication number: DE2446315A1
Application number: DE19742446315
Authority: DE
Inventors: Katsuaki Tsurushima
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1973-09-28
Filing date: 1974-09-27
Publication date: 1975-04-10
Also published as: JPS5061166A; FR2247012A1; US3921089A; FR2247012B1; IT1019397B; NL188489B; JPS5541049B2; NL7412906A; NL188489C; BR7408040D0; DE2446315C3; GB1474744A; CA1012212A; DE2446315B2; AU7376774A

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Transistorverstärker und betrifft insbesondere verbesserte Transistorverstärker mit einem oder mehreren Feldeffekttransistoren, bei denen die Ausgangsstufe Eigenschaften hat, die denen einer Triode entsprechen.

Es sind Feldeffekttransistoren bekannt, die senkrechte Kanäle haben, so daß sie auf ähnliche Weise arbeiten wie Trioden. Diese Feldeffekttransistoren mit Triodeneingenschaften weisen dann, wenn die Betriebsspannung keinen Schwankungen unterworfen ist, einen relativ niedrigen Ausgangswiderstand auf, der z.B. in der Größenordnung von 10 Ohm liegt, sowie eine geringe Verzerrung, so daß sie zur Verwendung in den Ausgangsstufen von Niederfrequenz-Leistungsverstärkern geeignet sind. Unterliegt jedoch die an den Abfluß und die Quelle eines Feldeffekttransistors mit Triodeneingenschaften angelegte Betriebsspannung Schwankungen, bewirken · diese Schwankungen Änderungen eines durch den Feldeffekttransistor fließenden Vorspannstroms, so daß eine Verzerrung eintritt. Dieser Nachteil tritt in einem verstärkten Ausmaß auf, wenn Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften bei einem Gegentaktverstärker verwendet werden, denn in diesem Fall werden die betreffenden Transistoren so gesteuert, daß sie gegenüber dem Eingangssignal abwechselnd ein-r und

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ausgeschaltet werden, so daß in Abhängigkeit von den Änderungen des Vorspannstroms eine Überkreuzungsverzerrung auftritt.

Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren mit Pentodeneigenschaften sind zwar relativ stabil, soweit Änderungen ihres Vorspannstroms in Betracht kommen, die auf Schwankungen der an sie angelegten Betriebsspannung zurückzuführen sind, doch wird diese relative Stabilität mit einem sehr hohen Ausgangswiderstand erkauft, der in der Größenordnung von mehreren Megohm liegen kann, so daß es unzweckmäßig ist, Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren mit Pentodeneigenschaften bei den Ausgangsstufen von Niederfrequenz-Leistungsverstärkern zu verwenden. Ferner zeigen Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren mit Pentodeneigenschaften eine Verzerrung, die größer ist als bei Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften für den Fall, daß die an die letzteren Transistoren angelegte Betriebsspannung keinen Schwankungen unterliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transistorverstärker zu schaffen, bei dem die vorstehend genannten Nachteile der bis jetzt bekannten Transistorverstärker vermieden sind, bei dem mit einem oder mehreren Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften in der Ausgangsstufe gearbeitet Wird, bei dem das Auftreten von Verzerrungen als Folge von Schwankungen der Betriebsspannung vermieden ist, der insbesondere geeignet ist, als hochwertiger Niederfrequenz-Leistungsverstärker verwendet zu werden., der eine Ausgangsstufe vom Gegentaktverstärkertyp aufweist, bei dem Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften vorhanden sind, und bei dem Kompensationsmaßnahmen getroffen sind, um Schwankungen der zum Vorspannen dienenden Abfluß-Gleichströme der Transistoren zu verhindern, die auf Schwankungen der Betriebsspannungen zurückzuführen sind, und die anderenfalls zum Auftreten von Überkreuzungsverzerrungen Anlaß geben würden«

Zur Lösung der genannten Aufgabe ist' durch die Erfindung ein Transistorverstärker geschaffen worden, bei dem zu

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Verstärkungszwecken insbesondere bei einer Ausgangsstufe ein oder mehr Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften verwendet werden, bei dem die Abfluß- und Quellenelektroden des bzw. jedes Transistors über eine Last mit den Klemmen einer Betriebsspannungsquelle verbunden sind, deren Spannung Schwankungen unterliegt, bei dem ein zu verstärkendes Eingangssignal der Steuerelektrode zugeführt wird, bei dem ein Vorspannkreis zum Anlegen einer Vorspannung an die Steuerelektrode des bzw. jedes Transistors vorhanden ist, und bei dem zu. dem Vorspannkreis eine Kompensationseinrichtung gehört, mittels'welcher die der bzw. jeder Steuerelektrode zugeführte Vorspannung in Abhängigkeit von Schwankungen der Spannung der Betriebsspannungsquelle geändert wird, um trotz der Betriebsspannungsschwankungen den Abfluß-Vorspannungsgleichstrom jedes Feldeffekttransistors mit Triodeneigenschaften konstant zu halten bzw. zu stabilisieren. Die Kompensationseinrichtung des Vorspannkreises ist vorzugsweise so bemessen, daß das Verhältnis zwischen der jeweiligen Schwankung der Spannung der Betriebsspannungsquelle und der darauf zurückzuführenden Änderung der Steuervorspannung im wesentlichen proportional zur Verstärkungskonstante des bzw. jedes Feldeffekttransistors mit Triodeneigenschaften ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften zum Durchführen eines Gegentaktbetriebs zusammengeschaltet, so daß sie die Ausgangsstufe des Verstärkers bilden, und die Abfluß-Vorspanngleichströme der Transistoren werden in der geschilderten Weise stabilisiert, um eine Überkreuzungsverzerrung zu vermeiden, die sich anderenfalls als Folge der Schwankungen der Betriebsspannungen für die Transistoren einstellen würde.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand'sehematiseher Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen als Beispiel gewählten Feldeffekttransistor mit Triodeneigenschaften, der zur

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Verwendung bei einer Ausführungsform eines Transistorverstärkers geeignet ist;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen weiteren als Beispiel gewählten Feldeffekttransistor mit Triodeneigenschaften, der geeignet ist, bei einem Transistorverstärker nach der Erfindung verwendet zu werden;

Fig. 3 eine graphische Darstellung typischer Ausgangskennlinien von Feldeffekttransistoren nach Fig. 1 und 2;

Fig. 4 und 5 graphische Darstellungen zur I._rläuterung der Erfindung;

Fig. 6 die Schaltung einer Ausführungsform eines Transistorverstärkers; und

Fig. 7 die Schaltung einer weiteren Ausführungsform eines Transistorverstärkers.

Im folgenden wird zuerst anhand von Fig. 1 ein Feldeffekttransistor mit Triodeneigenschaften beschrieben, der zur Verwendung bei einem Transistorverstärker nach der Erfindung geeignet ist«.

Gemäß Fig. 1 kann ein Feldeffekttransistor mit Triodeneigenschaften eine eigenleitende Halbleiterzone 1 mit einer geringen Störstoffkonzentration einen hohen Widerstand aufweisen, auf der eine ringförmige Halbleiterzone 2 vom P-Typ angeordnet ist, die mit Hilfe des selektiven Diffusionsverfahrens oder dergleichen erzeugt worden ist. Ferner ist eine Halbleiterzone 3 vom N-Typ mit einer hohen Störstoffkonzentration vorhanden,, die sich über die eigenleitende Halbleiterzone 1 und die Halbleiterzone 2 vom P-Typ ausbreitet und mit Hilfe eines Epitaxialverfahrens oder dergleichen erzeugt worden ist. Auf der Unterseite der eigenleitenden Halbleiterzone 1 ist eine Abflußelektrode D angeordnet, auf der Halbleiterzone 2 vom P-Typ befindet sich eine Steuerelektrode G, und die Oberseite der Halbleiterzone 3 vom N-Typ ist mit einer Quellenelektrode S versehen.

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Aus Fig. 2, wo die dargestellten Teile die gleichen ^ezugszahlen tragen wie in Fig. 1, ist ersichtlich, daß bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Feldeffekttransistors mit Triodeneigenschaften, der zur Verwendung bei Transistorverstärkern nach der Erfindung geeignet ist, die Halbleiterzone 3 vom F-Typ allgemein netzähnlich ausgebildet ist, und daß eine Halbleiterzone 4 vom N-Typ mit hoher Störstoffkonzentration auf der Unterseite der eigenleitenden Halbleiterzone 1 angeordnet ist, um die Durchbruchsspannung zwischen der Abflußelektrode D und der Quellenelektrode S zu steigern.

Bei den Feldeffekttransistoren nach Fig. 1 und 2 führt eine negative Steigerung der Steuerspannung zu einem Wachstum von Sperrschichten von den Teilen der Steuerzone 2 aus, die sich zwischen den Zonen % und 3 erstrecken, und der Kanal wird in der Zone 3 zwischen den Steuerabschnitten ausgebildet. Da die Zone 3 jeweils eine Zone mit einer leitfähigkeit vom N-Typ ist, arbeiten die Feldeffekttransistoren nach Fig. 1 und 2 als N-Kanal-Transistoren, doch liegt es auf der Hand, daß man ähnliche Feldeffekttransistoren erstellen könnte, bei denen die Zone 2 eine Leitfähigkeit vom N-Typ und die Zone 3 eine Leitfähigkeit vom P-Typ hat, so daß man P-Kanal-Feldeffekttransistoren erhält.

Für jeden der beschriebenen Fälle ist ersichtlich, daß jeder der dargestellten Feldeffekttransistoren einen senkrechten Kanal besitzt, während bei einem Feldeffekttransistor bekannter Art ein seitlicher Kanal vorhanden ist. Wegen des Vorhandenseins eines solchen senkrechten Kanals ergeben sich sehr kleine Werte für den Abstand zwischen der Quellenelektrode S und dem Kanal sowie für die Länge des Kanals selbst, so daß sich bei einem solchen Feldeffekttransistor ein sehr niedriger Ausgangswiderstand ergibt, der z.B. in der Größen» Ordnung von 10 Ohm liegt. Ein Merkmal der Feldeffekttransistoren der in Fig. 1 und 2 dargestellten Art besteht darin, daß der Abflußstrom keiner Sättigung in Abhängigkeit von einer Erhöhung der Spannung zwischen dem Abfluß und der Quelle .unterliegt. Gemäß Fig. 3» wo auf der Abszissenachse die Ab-

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flußspannung VD in Volt und auf der Ordinatenachse der Abflußstrom ID in Milliampere aufgetragen ist, wobei die in Volt, gemessene Steuerspannung VG den Parameter bildet, haben die Abflußspannungs-Abflußs'tromkennlinien eines Feldeffekttransistors mit einem senkrechten Kanal der in Fig. 1 und gezeigten Art einen ähnlichen Verlauf wie bei einer Triode, so daß man sagen kann, daß die dargestellten Feldeffekttransistoren Triodeneigenschaften haben. Insbesondere ist ersichtlich, daß die in Fig. 3'wiedergegebenen Abflußspannungs-Abflußstromkennlinien, die denjenigen einer Triode ähneln, über einen erheblichen Teil ihrer Länge gerade verlaufen, daß diese geraden Abschnitte eine große Steilheit aufweisen und im wesentlichen parallel sind, woraus zu entnehmen ist, daß der Ausgangswiderstand niedrig ist, und daß ein solcher Transistor geeignet ist, bei hervorragender Linearität und relativ geringer Verzerrung ein starkes Ausgangssignal zu liefern.

Im Gegensatz hierzu sind bei einem Sperrschicht-Feldeffekttransistor bekannter Art mit einem seitlichen Kanal der Widerstand zwischen der Quellenelektrode und dem Kanal, der Widerstand des Kanals selbst und der Widerstand zwischen dem Kanal und der Abflußelektrode sämtlich groß, so daß der Ausgangswiderstand bzw. die Ausgangsimpedanz eines solchen bekannten Feldeffekttransistors sehr hoch sind und z.B. in der Größenordnung von mehreren Megohm liegen, und daß daher ein solcher Transistor sogenannte Pentodeneigenschaften aufweist. Nimmt bei einem solchen bekannten Feldeffekttransistor mit Pentodeneigenschaften die an seine Abflußelektrode angelegte Spannung zu, führt der Verlauf der Abflußspannungs-Abflußstrom-Kennlinie bei diesem Transistor dazu, daß bei bei einem vorbestimmten Wert der Abflußspannung bei dem Abflußstrom eine Sättigung erreicht wird.

Aus Fig. 4, wo auf der Abszissenachse die Abflußspannung VD und auf der Ordinatenachse der Abflußstrom ID aufgetragen ist, und wobei die Steuerspannung VG wiederum den Parameter bildet, wie es in Fig. 3 der Fall ist, ist

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ersichtlich, daß die Abflußspannungs-Abflußstrom-Kennlinien bei einem Feldeffekttransistor mit Triodeneigenschaften bei seiner Verwendung als ^erstärkungselement eines Verstärkers den in Fig. 3 dargestellten Kennlinien ähneln. Nimmt man für die Steuerspannung VG den Wert VGO an, und zieht man eine Belastungslinie mit dem Gradienten 1/R von einer Basis- oder Normalspannung VDD aus, die mittels einer Spannungsquelle an den Abfluß angelegt wird, derart, daß sie die Abflußspannungs-Abflußstrom-Kurve für die Steuerspannung VGO im Punkt 0 schneidet, kann man diesen Punkt 0 als den normalen Betriebspunkt betrachten, der einem Abflußvorspann-Gleichstrom IO entspricht. Ändert sich jedoch die mit Hilfe der Spannungsquelle an den Abfluß angelegte Spannung gegenüber dem Basisoder Normalwert VDD und nimmt sie z.B. den niedrigeren Wert VDD¹ oder den höheren Wert VDD" an, verlagert sich die Belastungslinie mit dem Gradienten 1/R in der aus Fig. 4- ersichtlichen Weise, so daß sich ein Basispunkt VDD¹ bzw. ein Basispunkt VDD" ergibt, und die Belastungslinie die Kennlinie für die Steuerspannung VGO in dem Punkt A bzw. dem Punkt B schneidet, was zur Folge hat, daß der Abfluß-Vorspanngleichstrom den Wert IA bzw. den Wert IB annimmt. Diese Eigenschaften von Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften sind natürlich bei einem Niederfrequenz-Ausgangsverstärker nachteilig, da sie bei dem verstärkten Ausgangssignal zu Verzerrungen führen, die ihre Ursache in Schwankungen der Spannung der Betriebsspannungsquelle haben.

Der vorstehend behandelte Nachteil von Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften macht sich noch stärker bemerkbar, wenn man solche N-Kanal- und P-Kanal-Transistoren bei einem Niederfrequenz-Ausgangsverstärker verwendet, der als echter komplementärer G_egentakt- oder AB-Verstärker ausgebildet ist. In diesem Fall werden die N-Kanal- und P-Kanal-Transistoren mit Triodeneigenschaften so gewählt, daß sie Steuerspannungs-Abflußstrom-Kennlinien mit weit entfernten Abschaltpunkten aufweisen. Gemäß Fig. 5 können z.B. für die N-Kanal- und die P-Kanal-Transistoren zur Verwendung bei einem solchen Niederfrequenz-Ausgangsverstärker die als Vollinien SN und SP gezeichneten Steuerspannungs-

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Abflußstrom-Kennlinien aufweisen; hierbei ist die Steuerspannung mit VG und der Abflußstrom mit ID bezeichnet. Wenn die an die N-Kanal- und P-Kanal-Transistören angelegten Steuerspannungen die Werte -VGO und VGO haben, ergibt sich eine zusammengesetzte Kennlinie, die gemäß Fig. 5 z.B. der gestrichelten Linie So entspricht. Geht jedoch bei jedem der Transistoren der Abfluß-Vorspanngleichstrom von Io auf IA zurück, da die mit Hilfe der Spannungsquelle an die Abflüsse angelegten Spannungen schwanken, wie es vorstehend anhand von Fig. 4 beschrieben ist, bildet sich an dem Punkt, an dem sich für den Abflußstrom der Wert Null ergibt, in der zusammengesetzten Kennlinie So eine Stufe aus, was zur Folge hat, daß eine Überkreuzungsverzerrung eingeführt wird.

Allgemein gesprochen wird gemäß der Erfindung die vorstehend genannte Schwierigkeit bei AB-Gegentaktverstärkern sowie bei beliebigen anderen Arten von Verstärkern, bei denen zu Verstärkungszwecken ein öder mehr Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften verwendet werden, dadurch vermieden, daß auf entsprechende Weise eine an die Steuerelektrode des bzw. jedes solchen Transistors angelegte Vorspanngleichspannung in Abhängigkeit von den Änderungen oder Schwankungen der Abflußspannung, d.h. der Betriebsspannung für den Transistor, so geändert wird,' daß der Abfluß-Vorspanngleichstrom trotz dieser Schwankungen konstant gehalten wird. Wenn z.B. gemäß Fig. 4 die Betriebsspannung von ihrem normalen Wert VDD abweicht und auf einen niedrigeren Wert VDD¹ zurückgeht, so daß der Abflußstrom Io den Wert IA annimmt, wird der Abflußstrom dadurch wieder auf den Wert Io zurückgeführt, daß die Steuerspannung gegenüber dem Wert VGo auf den Wert VGA herabgesetzt wird, welcher der Abflußspannungs-Abflußstrom-Kurve entspricht, die bei dem Abflußstromwert Io durch die von der Spannung VDD! ausgehenden Belastungslinie geschnitten wird. Nimmt dagegen gemäß Fig. die Betriebsspannung von ihrem normalen Wert VDD bis auf den Wert VDD" zu, so daß der Abflußstrom Io den Wert IB annimmt, wird der Abflußstrom dadurch wieder auf den Wert Io zurückgeführt, daß die Steuerspannung gegenüber dem Wert

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VGo vergrößert und auf den Wert YGB gebracht wird, welcher der Abflußspannungs-Abflußstrom-Kurve entspricht, die .bei dem Wert Io des Abflußstroms durch die von der Spannung VDD" ausgehende Belastungslinie geschnitten wird.

Fig. 6 veranschaulicht die Anwendung der Erfindung bei einer Verstärkerschaltung, die sich allgemein aus einer Treiberstufe 11 in Form eines Verstärkers bekannter Art vom Α-Typ, einer reinen komplementären Gegentaktausgangsstufe mit zu Verstärkungszwecken dienenden Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften und einem Vorspannkreis 12 zusammensetzt, welch letzterer gemäß der Erfindung so aufgebaut ist, daß er die Schwankungen der Betriebsspannung kompensiert, welche mittels einer Spannungsquelle den bei der Ausgangsstufe 13 verwendeten Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften zugeführt wird.

Bei der Als A-Verstärker bekannter Art ausgebildeten Treiberstufe 11 ist eine Eingangsklemme ti zum Aufnehmen eines zu verstärkenden Signals über einen Widerstand 20 mit der Steuerelektrode eines Feldeffekttransistors 22 verbunden, der zusammen mit einem weiteren Feldeffekttransistor 23 einen Differentialverstärker 21 bildet. Um ein negatives Rückkopplungssignal zu erhalten, sind zwischen der Steuerelektrode des Transistors 23 und der Ausgangsstufe 13 ein Widerstand und ein Kondensator 26 parallelgeschaltet, und ein V/iderstand 24 verbindet die genannte Steuerelektrode mit Masse. Ferner ist-ein mit einem konstanten Strom arbeitender Kreis 27 als gemeinsamer Quellenwiderstand für den Differentialverstärker 21 vorhanden. Der Kreis 27 ist als Kaskadenschaltung aus zwei Feldeffekttransistoren 28 und 29 aufgebaut. Die Feldeffekttransistoren 22, 23, 28 und 29 haben normale Pentodeneigenschaften, und als Vorspannwiederstand für den Transistor 28 ist ein V/iderstand 28' vorhanden. Die Ausgangsseite des Differentialverstärkers 21 ist über Belastungswiderstände und 31 an die Klemme +B3 einer Spannungsquelle angeschlossen, und zwischen der Quellenelektrode des Transistors 29; und der Klemme -B3 der Spannungsquelle ist der Vorspann-

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widerstand 28' angeschlossen. Zu der Treiberstufe 11 gehört ein zweiter Differentialverstärker 32 mit. zwei Bipolartransistoren 33 und 34 bekannter Art, bei dem ein mit einem konstanten Strom arbeitender- Transistor 35 als gemeinsamer Emitterwiderstand für den Differentialverstärker vorhanden ist. Ferner gehört zu dem zweiten Differentialverstärker ein Vorspannkreis für den mit einem konstanten Strom arbeitenden Transistor 35 und den Feldeffekttransistor 28, der eine Diode 36, zwei Widerstände 37-rand 38 sowie eine Zenerdiode 39 aufweist und eine Verbindung zwischen den Epannungsquellenklemmen +B3 und -B3 herstellt. Bie an der Zenerdiode 39 erscheinende Gleichspannung wird an den Transistor 28 angelegt, wobei mit einer festen Vorspannung gearbeitet wird, und die an der Diode 36 erscheinende Gleichspannung wird als Vorspannung für den "mit einem konstanten Strom arbeitenden Transistor 35 verwendet. Der Emitter des Transistors 35 ist über einen Widerstand 4-0 zum Einstellen eines konstanten Stroms an die Spannungsquellenklemme +B3 angeschlossen, während die Kollektorseite des Differentialverstärkers 32 über einen mit einer konstanten Spannung arbeitenden Kreis 41 mit der Spannungsquellenklemme -B3 verbunden ist. An den Kollektor des Transistors 34- ist eine Ausgangsklemme t2 des durch die Treiberstufe 11 gebildeten Α-Verstärkers angeschlossen, und zwischen der Klemme t2 und Masse liegt ein Widerstand 42, der ein Bezugspotential für den noch zu beschreibenden Vorspannkreis 12 liefert. Es ist ersichtlich, daß ein der Eingangsklemme ti des die Treiberstufe 11 bildenden Α-Verstärkers zugeführtes Eingangssignal durch die -DifferentialVerstärker 21 und 32 verstärkt wird, so daß an der Klemme t2 ein Ausgangssignal erscheint, das hinreichend verstärkt worden ist, um die Gegentaktausgangsstufe 13 steuern zu können.

Gemäß Fig. 6 gehören zu der reinen komplementären 'Gegentaktausgangsstufe 13 allgemein zwei N-Kanal-Feldeffekttransistoren F1a und F2a mit Triodeneigenschaften sowie zwei P-Kanal-Feldeffekttransistoren F1b und F2b mit" Triodeneigenschaften, und zwischen diesen Transistoren sind parallele

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Gegentaktverbindungen vorhanden. Genauer gesagt sind gemäß Fig. 6 die Abflüsse der K-Kanal-Transistoren Fla und F2a an eine Klemme +B1 einer Spannungsquelle angeschlossen, deren andere Klemme mit Masse verbunden ist, während die Quellen der Transistoren F1a und F2a mit dieser anderen Klemme bzw. Kasse über eine Ausgangsklemme t3 der Ausgangsstufe 13 und eine Last ZL, bei der es sich um einen Lautsprecher handeln kann, verbunden sind. Die P-Kanal-Transistoren FTb und F2b sind mit ihren Abflüssen an eine Klemme -B1 einer Spannungsquelle angeschlossen, deren andere Klemme wiederum geerdet ist, und die Quellen der Transistoren F1b und F2b sind mit dieser anderen Klemme über die Ausgangsklemme t3 und die Last ZL verbunden·

Zu der Vorspannschaltung 12 gehören gemäß Fig. 6 ein erster Vorspannkreis 12a zum Zuführen einer Vorspannung zu den Transistoren F1b und F2b sowie ein zweiter Vorspannkreis 12b zum Zuführen einer Vorspannung zu den Transistoren F1a und F2a. Die Vorspannkreise 12a und 12b bilden eine mit einem konstanten Strom arbeitende Schaltung, welche dazu dient, die Schwankungen der Spannungen zu kompensieren, die von den Spannungsquellenklemmen +B1 und -B1 aus an die Abflüsse der Transistoren F1a· und F2a bzw. F1b und F2b angelegt werden.

Bei der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 6 weist der Vorspannkreis 12a einen PNP-Bipolartransistor Q1a auf, dessen Emitter über einen Widerstand E1a an eine Spannungsquellenklemme +B2 angeschlossen ist, während der Kollektor dieses Transistors mit der Ausgangsklemme t2 der Treiberstufe 11 über einen Widerstand E2a und einen damit parallelgeschalteten Kondensator C1a verbunden ist. Die Basis des Transistors Q1a ist über einen Widerstand R4a und einen damit in Beine geschalteten Regelwiderstand R4b an die Basis eines ΒϊΝ-Bipolartransistors Q1b angeschlossen, der zu dem zweiten Vorspannkreis 12b gehört. Ferner ist die Basis des Transistors Q1a über einen Widerstand R3a mit der Kathode einer Diode D1a verbunden, deren Anode an die Spannungsquellenklemme +B2 angeschlossen ist. Der Regelwiderstand RAb läßt sich verstellen, um die Steuervorspannungen der

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Transistoren Pia, PIb, F2a und F2b zu variieren. Gemä£ Fig. gehört zu dem Vorspannkreis 12a ferner ein NPK-Bipolartransistor Q2a, der zur Umwandlung des Widerstandes oder zur Verstärkung dient und als Emitterfolger geschaltet ist. Die Basis des Transistors Q2a ist mit dem Kollektor des Transistors Q1a verbunden, sein Kollektor ist an die Spannungsquellenklemme +B2 angeschlossen und sein Emitter steht in Verbindung mit den Steuerelektroden der Transistoren PIb und F2b. Außerdem ist der Emitter des Transistors Q2a über einen Widerstand .E5 mit dem Emitter des PNP-Bipolartransistors Q2b verbunden, der zu dem zweiten Vorspannkreis 12b gehört.

Bei dem zweiten Vorspannkreis 12b ist der Emitter des NPN-Transistors Q1b über einen Widerstand R1b an eine Spannungsquellenklemme -B2 angeschlossen, während der Kollektor dieses Transistors mit der Basis des Transistors Q2b und mit der Ausgangsklemme t2 der Treiberstufe 11 über einen Widerstand E2b und einen damit parallelgeschalteten Kondensator C1b verbunden ist. Die Basis des Transistors Q1b ist über einen Widerstand R3b an die Anode einer Diode D1b angeschlossen,, während die Kathode dieser Diode mit der Spannungsquellenklemme -B2 verbunden ist. Ferner ist der Kollektor des PWP-Transistors Q2b zur Widerstandsumwandlung oder Verstärkung an die Spannungsquellenklemme -B2 angeschlossen, während sein Emitter mit den Steuerelektroden der Transistoren Pia und F2a verbunden ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 kann an den Spannungsklemmenquellen +B3 und »B3 eine Gleichspannung von +64 V bzw. -64 V vorhanden sein, und diese Spannungen werden gemäß der vorstehenden Beschreibung der Treiberstufe 11 als Betriebsspannungen zugeführt«, Da diese Spannungen bei einem Spannungsverstärker verwendet werden, müssen sie konstant sein oder stabilisiert werden.

An den Spannungsquellenklemmen +BI₉ +B2_S -B1 und -E2 können Gleichspannungen vorhanden sein, deren Nennwerte +52 V bzw. +74 V bzv/o -52 V bzw. -74 V betragen können, und die nicht stabilisiert sind₉ so daß sie in Abhängigkeit von

Änderungen des Belastungsstroms erhebliche Welügkeitsanteile aufweisen können. Jedoch gehören die vier zuletzt genannten Klemmen zu einer gemeinsamen, nicht dargestellten Spannungsquellenschaltung, so daß an den Spannungsquellenklemmen normalerweise Spannungsschwankungen von gleicher Größe auftreten. Mit anderen Worten, eine Erhöhung der positiven Spannung an der Klemme +B1 gegenüber ihrem Nennwert von +52 V wird z.B. von einer gleich großen Zunahme der Spannung an der Klemme +E2 in der positiven Richtung und von gleich großen Zunahmen der Spannungen an den Klemmen -B1 und -B2 in der negativen Richtung begleitet sein.

Bei der Vorspannschaltung 12 nach Fig. 6 sind die Vorspannkreise 12a und 12b in Beziehung zur Ausgangsklemme t2 der Treiberstufe 11 symmetrisch, und die gegenseitige Phasenlage der Eingangssignalspannungen, die an die Kollektoren der Transistoren QIa und Q1b angelegt werden, wird variiert, so daß man die Ausgangsklemme t2 vom Standpunkt der Vorspanngleichspannung als geerdet betrachten kann. Eimmt man im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen an, daß bei dem Vorspannkreis 12a die Widerstände R1a, E2a, R3a undE4a die Widerstandswerte r1, r2, r3 und r4 haben, daß die Spannung an der Spannungsquellenklemme +B2 den Wert EGG hat, daß die Basis-Emitter-Spannung des Transistors Q1a den Wert VBE hat, daß die Durchlaßspannugg der Diode D1a den Wert Vd hat, und daß für den Quotienten r2/r1 der Wert K gilt, läßt sich die Gleichspannung Eo, die man am Kollektor des Transistors Q1a erhält, durch die folgende Gleichung ausdrücken:

Eo = Γ VD + (EGG - Vd) - VBeJ K . (1)

Wird die Gleichung,(1) mit EGG partiell differenziert, erhält man die folgende Gleichung:

r3

* r3 + r4 509815/0938

(η)

Hat die ^erstärkungskonstante jedes der Transistoren F1b und F2b den Wert μ, ergibt sich, im Hinblick auf die Triodeneigenschaften der verwendeten Transistoren die folgende Gleichung:

Bo 1

⁼ 7" (3)

Durch Einsetzen von Gleichung (3) in Gleichung (2) erhält man die folgende Gleichung:

Werden die. Werte von K, r3 und r4 so gewählt, daß sie die Gleichungen (1) und (4) erfüllen, ist es möglich, den Abfluß-Vorspanngleichstrom Ido der Transistoren F1b und F2b unabhängig von Schwankungen der.Spannung an der Spannungsquellenklemme -B1 konstant zu machen.

Wählt man in einem praktischen Beispiel Eo = 21 V, EGG = 74 V, VD = 1,3V, VBE = 0,6 V und μ = 8,1, ermöglicht es das Einsetzen dieser Werte in Gleichung (1) und das Einsetzen von 1/μΚ für ~ _r^ gemäß Gleichung (4), auf einfache 'Weise, für K den Wert 1?>2 zu ermitteln, woraus sich ergibt, daß r2/r1 = 17)2 ist. Beim Einsetzen von μ = 8,1 und K= 17,2 in Gleichung (4) erhält man r4/r3 = 138. Wenn bei diesem Beispiel die Widerstände E1a und R3a Widerstandswerte r1 und r3 von 820 Ohm bzw. 270 Ohm haben, müssen die Widerstandswerte r2 und r4 bei den Widerständen E2a und E4a gleich 14 Kiloohm bzw. 37 Kiloohm betragen, wenn die gewünschte Stabilisierung des Abfluß-Vorspanngleichstroms der Transistoren F1b und i"2b bei Schwankungen ihrer Betriebsspannung an der Klemme -B1 erzielt werden soll.

Da der zweite Vorspannkreis 12b symmetrisch zu dem Vorspannkreis 12a ausgebildet ist, kann man für die Schaltungselemente des Vorspannkreises 12b ähnliche elektrische Werte wählen, wie sie vorstehend bezüglich des ersten Vorspann-

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kreises genannt sind, so daß die gewünschte Stabilisierung des Äbflußvorspanngleichstroms der Transistoren Pia und F2a bei Schwankungen ihrer Betriebsspannung an der Klemme +B1 erzielt wird.

Wird bei der Ausführungsform nach Fig. 6 die als Spannungsquelle dienende Schaltung eingeschaltet, werden die Steuervorspannungen nicht sofort an die Transistoren I¹Ia, F2a, F1b und F2b mit Trxodeneigens.chaften angelegt, so daß ein überstrom durch diese Transistoren fließen kann. Sorgt man jedoch dafür, daß die Spannung an der Spannungsquellenklemme +B2 schneller ansteigt als an der Spannungsquellenklemme +B1, den Stromfluß so zu regeln, daß der gewünschte Quellen-Vorspanngleichstrom nicht überschritten wird. Mit anderen Worten, wenn man bewirkt, daß die Steuervorspannungen VGG und -VGG schneller ansteigen als die Abflußspannungen VDD und -VDD, die an die vier Transistoren mit Triodeneigenschaften durch die Klemmen +B1 und -B1 angelegt werden, ist es möglich, zu verhindern, daß die betreffenden Abfluß-Vorspanngleichströme zu hohe Werte annehmen. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß bei der vorstehend beschriebenen Vorspannschaltung 12 keine Kreise vorhanden sind, die mit irgendeiner Zeitkonstante arbeiten.

Ferner ist zu bemerken, daß die beschriebene Vorspannschaltung 12 mit den Bipolartransistoren Q1a und Q1b als eine Schaltung arbeitet, die einen konstanten Strom liefert, solange die über die Klemmen +B2 und -B2 zugeführten Spannungen nicht geändert werden, so daß Ströme von konstanter Stärke durch die Transistoren Q1a und Q1b fließen und an den betreffenden Kollektoren konstante Spannungen erscheinen, die über die Transistoren Q2a und Q2b an die Steuerelektroden der betreffenden Transistoren F1b, F2b, F1a, F2a angelegt werden. Werden die Spannungen an den Klemmen +B1 und -B1 geändert, werden, wie beschrieben, auch die an den Spannungsquellenklemmen +B2 und -B2 erscheinenden Spannungen auf ähnliche Weise geändert, und daher werden die Steuervorspannungen so geändert, daß eine Beseitigung der Schwankungen der Abfluß-

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Vorspanngleichströme erzielt wird, die durch die Spannungsschwankungen an den Klemmen +B1 und -B1 hervorgerufen werden. Somit werden die Abfluß-Vorspanngleichströme der vier genannten Transistoren stabilisiert.

Es ist ersichtlich, daß man die zur Widerstandsumwandlung dienenden Transistoren Q2a und Q2b bei den Vorspannkreisen 12a und 12b theoretisch fortlassen könnte, ohne daß hierdurch die Wirkungsweise dieser Kreise bezüglich der Stabilisierung der Abfluß-Vorspanngleichströme der Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften bei der Ausgangsstufe 13 beeinflußt würde. Zwar zeigt Fig. 6 eine Ausgangsstufe 13 mit zwei Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistoren F1a und F2a, die miteinander parallelgeschaltet sind und zusammen mit den beiden anderen Triodeneigenschaften aufweisenden, parallelgeschalteten Feldeffekttransistoren F1b und F2b eine Gegentaktschaltung bilden, doch kann man die Vorspannschaltung 12 nach der Erfindung auch einer Ausgangsstufe zuordnen, die zusätzliche, Triodeneigenschaften aufweisende Feldeffekttransistoren besitzt, welche mit den Transistoren F1a, F2a bzw. F1b, F2b parallelgeschaltet sind, oder einer Ausgangsstufe, bei der nur die Transistoren F1a und F1b eine Gegentaktstufe bilden. Schließlich läßt sich die Erfindung auch bei einem Verstärker anwenden, der nur einen einzigen Feldeffekttransistor mit Triodeneigenschaften, z.B. den Transistor F1a, aufweist und einer entsprechenden Vorspannschaltung, z.B. dem Vorspannkreis 12b, zugeordnet ist.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer vereinfachten Vorspannschaltung 12' für die rein komplementäre Gegentaktausgangsstufe 13*» zu der Feldeffekttransistoren Fa und Fb mit Triodeneigenschaften gehören. Die Vorspannschaltung 12' setzt sich aus einem ersten Vorspannkreis 12'a und einem zweiten Vorspannkreis 12'b zusammen, die symmetrisch aufgebaut sind. Bei dem ersten Vorspannkreis 12'a ist die Ausgangsklemme t2 der Treiberstufe 11 an die Anode einer Zenerdiode DZ1 angeschlossen, deren Kathode über einen Widerstand R'4a mit der Steuerelektrode

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des ^Transistors Fb sowie über einen Widerstand E'3a mit der Spannungsquellenklemme +B2 verbunden ist. Auf entsprechende Weise ist bei der z?/eiten Vorspannstufe 12'b die Ausgangsklemme t2 der Treiberstufe 11 mit der Kathode einer Zene₍rdiode DZb verbunden, während die Anode dieser Zenerdiode über einen Widerstand E'4b an die Steuerelektrode des Transistors Fa und über einen Widerstand E¹Jb an die Spannungsquellenklemme -B2 angeschlossen ist.

Bezeichnet man bei dem Vorspannkreis 12'a die Widerstandswerte der Widerstände E¹3a und E'4a mit r'3 bzw. r'4, die Zenerspannung der Zenerdiode.DZa mit VZ und die Spannung an der Spannungsquellenklemme +B2 mit EGG, läßt sich die Gleichspannung Eo, die an dem Knotenpunkt zwischen den Widerständen E'3a und E'4a erscheint und an die Steuerelektrode des Transistors Fb angelegt wird, durch folgende Gleichung ausdrücken:

Eo = VZ + (EGG - VZ) (5)

Wird Gleichung (5) mit EGG partiell differenziert, erhält man die folgende Gleichung:

r'3 + r«4

Im Hinblick auf Gleichung (3), durch die jeder der Transistoren Fa und Fb gekennzeichnet ist, läßt sich Gleichung (6) wie folgt schreiben:

Auch bei der Schaltung nach Fig. 7 hält die. Vorspannschaltung 12' die Abfluß-Vorspanngleichströme bei den Transistoren Fa und Fb konstant, d.h. diese Ströme werden stabilisiert, und zwar ohne.Eücksieht auf Schwankungen der Spannungen, welche an den Spannungsquellenklemmen +B1, +B2,

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-B1 und -B2 erscheinen, wenn die elektrischen Werte der verschiedenen Schaltungselemente so gewählt werden, daß die Gleichungen (5) und (7) befriedigt werden. Wenn z.B. die Verstärkung skonstante u der Transistoren Fa und Fb den Wert 8,1 hat., erhält man als Lösung der Gleichung (7) für den Ausdruck r'3/r'4 den Wert 7>1· Wählt man für den Widerstand R'4a einen Widerstandswert r'4 von 4,7 Kiloohm, muß der Widerstand E'3a einen Vviderstandswert r'3 von 33»4 Kiloohm erhalten. Beträgt die Spannung Eo z.B. 21 V und die Spannung EGG z.B. 74 V, ergibt sich als Lösung der Gleichung (5) für r*3 = 33»4 Kiloohm und r*4 = 4,7 Kiloohm, daß die Zenerdiode DZa eine Zenerspannung VZ = 13»6 haben muß, wenn der Abfluß-Vorspanngleichstrom des Transistors Fb stabilisiert werden soll. Man kann ähnliche elektrische Werte für den Vorspannkreis 12'b wählen, um auch den Abfluß-Vorspanngleichstrom des Transistors Fa zu stabilisieren.

Zwar weist die Vorspannschaltung 12* nach Fig. 7 im Vergleich zu der Vorspannschaltung 12 nach'Fig. 6 einen ziemlich einfachen Aufbau auf, doch ergibt sich bei ihr der Nachteil, daß man die Zenerdioden DZa und DZb so wählen muß, daß äie bestimmte Zenerspannungen liefern, wie es vorstehend erläutert ist.

Ferner sind bei jeder der Ausführungsformen nach Fig. 6 und 7 die Feldeffekttransistoren F1a, F2a, F1b, F2b bzw. Fa und Fb, welche die Gegentaktausgangsstufe 13 bzw. 13* bilden, vom komplementären Typ. Jedoch selbst dann, wenn man Triodeneigenschaften aufweisende Feldeffekttransistoren von gleicher Polarität benutzt, läßt sich die gleiche Wirkung erzielen, d.h. die Abfluß-Vorspanngleichströme für diese Transistoren können trotzt auftretender Schwankungen ihrer Betriebsspannungen stabilisiert werden, doch müssen in diesem Fall die den Feldeffekttransistoren in Gegentaktbeziehung zugeführten Signale bezüglich ihrer Phase im Verhältnis zueinander umgekehrt werden.

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Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, arbeiten die erfindungsgemäßen Transistorverstärker mit einer geringen Verzerrung, was auf die hervorragende Linearität der verwendeten Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften zurückzuführen ist, welche insbesondere bei der Ausgangsstufe benutzt werden, und an deren Ausgangsklemme wegen der niedrigen Ausgangswiderstände dieser Transistoren eine Last unmittelbar angeschlossen werden kann. Gegentaktverstärker nach der Erfindung, bei denen ein oder mehrere Paare von Feldeffekttransistoren mit Triodeneigenschaften vorhanden sind, weisen eine geringe Umschaltverzerrung auf, das es sich bei jedem dieser Feldeffekttransistoren grundsätzlich um eine unipolare Halbleitervorrichtung mit hoher Schaltgeschwindigkeit handelt, bei welcher kein Träger gespeichert wird, so daß er sich bei einem Iliederfrequenz-Leistungsverstärker verwenden läßt.

Patentansprüche:

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Claims

PATE IJ TA IT SPRÜCHE

η.) Transistorverstärker mit einer Spannungsquelle zum Zuführen einer SpannungsSchwankungen ausgesetzten Betriebsspannung, mindestens einem ersten, Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistor mit einer Steuerelektrode, einer Quelle und einem Abfluß, wobei die Betriebsspannung über eine Last an den Abfluß und die Quelle angelegt wird, sowie mit einer Eingangsschaltung zum Zuführen eines zu verstärkenden Eingangssignals zur Steuerelektrode des bzw. jedes Feldeffekttransistors mit Triodeneigenschaften, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vorspannschaltung (12; 12') vorhanden ist, die dazu dient, eine Steuervorspannung (Eo) der Steuerelektrode des bzw. jedes Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistors (F1a, F2a, F1b, F2b; Fa, Fb) zuzuführen, und daß zu der Vorspannschaltung ein Kompensationskreis (R1a bis R4a, R1b bis R4b; R'3a, R'4a, R'3b, R¹4b) gehört, der dazu dient, die Steuervorspannung in Abhängigkeit von Schwankungen der Betriebsspannung (VDD) so zu variieren, daß der Abfluß-Vorspanngleichstrom (Ido) des bzw. Jedes Feldeffekttransistors mit Triodeneigenschaften trotz der Schwankungen der Betriebsspannung stabilisiert wird.
2. Transistorverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kompensationskreis (R1a bis R4a, R1b bis R4b; R¹3a, R'4a, R'3b, R'4b) die Steuervorspannung (Eo) um einen Betrag ändert, der dem 1/H- -fachen der Schwankung der Betriebsspannung (VDD) entspricht, und wobei μ die Verstärkungskonstante der Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistoren (F1a, F2a, F1b, F2b; Fa, Fb) ist.

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3· Transistorverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Triodeneigenschaften aufweisende Feldeffekttransistor (F1b, F2b; Fb) ein Transistor vom P-Kanal-Typ ist.
4. Transistorverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Triodeneigenschaften aufweisende Transistor (F1a, F2a^T; Fa) ein Transistor vom N-Kanal-Typ ist. ' .
5. Transistorverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Kompensationskreis mehrere miteinander verbundene Widerstände (R1a bis R4a, R1b bis R4b; 'R '3a, R'4a, R'3b, R'4b) aufweist, denen eine Spannung (EGG) zugeführt wird, die zusammen mit den genannten Schwankungen der Betriebsspannung (VDD) schwankt, daß die an einem der Widerstände (R1a; R2a, R1b; R2b; R¹3a, R'4a, R¹3b, R'4b) erscheinende Spannung als Steuervorspannung (Eo) für den Feldeffekttransistor mit Triodeneigenschaften verwendet wird, und daß die miteinander verbundenen Widerstände Widerstandswerte (r1 bis r4; r*3, r'4) aufweisen, die so gewählt sind, daß die an dem genannten einen Widerstand erscheinende Spannung in Abhängigkeit von den Schwankungen der Betriebsspannung (VDD) um Eeträge variiert, die dem 1/u-fachen der genannten Schwankungen entsprechen, wobei μ der Verstärkungsfaktor des bzw. jedes Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistors (F1a, F2a, F1b, F2b; Fa, Fb) ist.
6. Transistorverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannschaltung (12) ferner mindestens einen Transistor (Q1a, Q1b) mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Elektrode sowie mindestens ein eine konstante Spannung lieferndes Element (D1a, DIb) aufweist, daß zu den Widerständen erste und zweite Widerstände (R1a, R2a, R1b, R2b) gehören, von denen einer der genannte Widerstand ist, sowie dritte und vierte Widerstände (R3a, R4a, R3b, R4b), daß die Spannung (EGG), die zusammen mit den Schwankungen der betriebsspannung (VDD)

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schwankt, an die erste und die zweite Elektrode, d.h.. den Emitter bzw. den Kollektor, über die ersten und zweiten Widerstände angelegt wird, daß die dritten und vierten Widerstände mit dem eine konstante Spannung liefernden Element in Reihe geschaltet sind und einen Kreis bilden, dem ebenfalls die zusammen mit der Betriebsspannung schwankende Spannung (EGG) zugeführt wird, und daß die dritte Elektrode, d.h. die Basis, mit der durch die Widerstände gebildeten Reihenschaltung zwischen den dritten und den vierten Widerständen verbunden ist.
7. Transistorverstärker nach Anspruch 6, dadurch g e ken η ze ichnet , daß es sich bei der ersten bzw. der zweiten bzw. der dritten Elektrode des bzw. jedes Transistors (Q1a, Q1b) der V.orspannschaltung (12) um den Emitter bzw. den Kollektor bzw. die Basis eines. Bipolartransistors.handelt.
8. Transistorverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten, zweiten^ dritten und vierten Widerstände (R1a bis R4a, R1b bis R4b) Widerstandswerte (r1, r2, r3, r4) aufweisen, die so gewählt sind, daß sie die Gleichung

μ (Γ2/Π)

befriedigen, wobei ψ. die Verstärkungskonstante der Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistoren (F1a, F2a, 11b, F2b) ist.
9. Transistorverstärker nach Anspruch 5» dadurch gekenpzeichnet , daß die Vorspannschaltung (12*) zusätzlich mindestens ein eine konstante Spannung lieferndes Element (DZa, DZb) aufweist, daß zu den Widerständen erste und zweite Widerstände (R'3a, R'4a, R¹3b, R'4b) gehören, die mit dem bzw. jedem eine konstante Spannung liefernden Element zu einer Reihenschaltung vereinigt sind, der die genannte Spannung .(EGG) zugeführt wird_s welche zusammen, mit den Schwankungen der Betriebsspannung (VDD) schwankt, und daß die Steuerelektrode des Tbzuc, jedes Trioden=

eigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistors (Fa, Fb) mit dieser Reihenschaltung zwischen den ersten und den zweiten Widerständen verbunden ist.
10. Transistorverstärker nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet , daß die ersten und zweiten Widerstände (R¹3a, R¹4a bzw.- R'3b, R'4b) Widerstandswerte (r'3, r'4) aufweisen, die so gewählt sind, daß sie die Gleichung

,i _ r'3 + r'4

Y- - _Γ·4

befriedigen, wobei μ die Verstärkungskonstante ;jedes Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistors (Ea, Fb) ist.
11. Transistorverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Triodeneigenschaften aufweisender Feldeffekttransistor (F1b, F2b; Fb) vorhanden ist, der ebenfalls eine Steuerelektrode, eine Quelle und einen Abfluß besitzt, daß die Betriebsspannung über die genannte Last dem Abfluß und der Quelle des zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistors zugeführt wird, daß der Eingangskreis (11) das Eingangssignal der Steuerelektrode des zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistors zuführt, um die ersten und zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistoren (Pia, F2a, F1b, F2h; Fa, Fb) entsprechend einer Gegentaktbeziehung zu steuern, und daß die Vorspannschaltung (12; 12') außerdem eine zweite Steuerspannung der Steuerelektrode des zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistors (F1b, F2b; Fb) zuführt, wobei der Kompensationskreis außerdem die zweite Steuervorspannung in Abhängigkeit von den genannten Spannungsschwankungen variiert, um den Abfluß-Vorspanngleichstrom des zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistors zu stabilisieren.
12. Transistorverstärker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten und zweiten

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Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistoren (F1a, F2a bzw. F1b, F2b; Fa, Fb) komplementäre Leitfähigkeiten besitzen, und daß bei der genannten Betriebsspannung (+B1), die dem Abfluß und der Quelle des ersten Feldeffekttransistors (F1a, F2a; Fa) über eine Last (ZL) zugeführt wird, die Polarität gegenüber der Polarität der Betriebsspannung (-B1) umgekehrt ist, die dem Abfluß und der Quelle des zweiten Feldeffekttransistors (F1b, F2b; Fb) über die Last zugeführt wird.
13. Transistorverstärker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Kompensationskreis (Eia bis B4a, E1b bis B4b; R'3a, E'3b, R¹4a, E'4b) sowohl die erste als auch die zweite Steuerspannung um einen Betrag variiert, der gleich dem 1/u-fachen der Schwankungen der Betriebsspannung für die ersten und zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistoren (F1a, F2a-, F1b, F2b; Fa, Fb) ist, wobei μ die VerstärkungskOHBtante der ersten und zv/eiten Transistoren ist.
14. Transistorverstärker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompe.nsationskreis erste und zweite Sätze von miteinander verbundenen Widerständen (E1a bis E4a, E1b bis R4b; E'3a, E«4a, E«3b, E¹4b) aufweist, denen zugehörige Spannungen zugeführt werden, welche zusammen mit den Schwankungen der Betriebsspannung schwanken, die dem Abfluß und der Quelle der ersten und zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistoren (F1a, F2a bzw. F1b, F2b; Fa, Fb) zugeführt werden, daß die an einem der Widerstände (E2a, E2b; E'4a, E'4b) der ersten und zweiten Sätze von Widerständen erscheinende Spannung der Steuerelektrode des ersten bzw. des zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistors als die erwähnte erste bzw. die erwähnte zweite Steuervorspannung zugeführt wird, und daß die miteinander verbundenen Widerstände der ersten und zweiten Sätze Widerstandswerte (r1 bis r4; r*3, r'4) haben, die in einer solchen Beziehung zueinander stehen, daß die an dem genannten einen Widerstand Jedes Satzes erscheinende

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Spannung in Abhängigkeit von den genannten Schwankungen der zugehörigen Betriebsspannung um Beträge variiert, die gleich dem Ί/μ-fachen der Schwankungen sind, wobei μ die Verstärkungskonstante der ersten und zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistoren ist.
15. Transistorverstärker nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorspannschaltung ferner einen ersten Transistor (Q1a) mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Elektrode aufweist, ein erstes, eine konstante Spannung lieferndes Element (D1a), das dem ersten Satz von miteinander verbundenen Widerständen zugeordnet ist, sowie einen zweiten Transistor (QIb) mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Elektrode sowie ein zweites, eine konstante Spannung lieferndes Element (D1b), das dem zweiten Satz von miteinander verbundenen Widerständen zugeordnet ist, daß die Spannungsquelle einen Funkt (Masse) aufweist, an dem ein Bezugspotential erscheint, sowie eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Klemme (+B1, -B1, +B2, -B2), daß die Betriebsspannungen für die ersten, und die zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistoren zwischen der ersten und der zweiten Klemme (+B1, -B1) und dem genannten Punkt (Masse) erscheinen, daß die genannten Spannungen, die zusammen mit den Schwankungen der Betriebsspannungen schwanken, welche dem ersten bzw. dem zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistor zugeführt werden, zwischen der dritten bzw. der vierten Klemme (+B2, -B2) und dem genannten Punkt (Masse) erscheinen, daß zu Jedem der ersten und zweiten Sätze von V/iderständen erste und zweite Widerstände (E1a, E2a bzw. E1b, E2b) gehören, von denen einer der genannte Widerstand ist, sowie dritte und vierte Widerstände (RJa, E4a bzw. EJb, R4b), daß die ersten Widerstände (R1a, E1b) des ersten und des zweiten Satzes zwischen den ersten Elektroden, d.h. den Emittern, des ersten und des zweiten Transistors (Q1a, Q1b) einerseits und der dritten bzw. der vierten Klemme (+B2, -B2) angeschlossen sind, daß die zweiten Widerstände (E2a, E2b) des ersten und des zweiten Satzes zwischen den zweiten Elektroden, d.h. den

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Kollektorden, des ersten bzw. des zweiten Transistors (Q1a, Q1b) und dem genannten Punkt (Masse) angeschlossen sind, daß die dritten Widerstände (R3a, R3b) des ersten und des zweiten Satzes in Reihe mit dem ersten bzw. dem zweiten, eine konstante Spannung liefernden Element (D1a, D1b) geschaltet sind, und zwar zwischen der dritten Elektrode, d.h. der Basis, des ersten Transistors (Q1a) und der dritten Klemme (+B2) bzw. zwischen der dritten Elektrode, d.h.der Basis, des zweiten Transistors (Q1b) und der vierten Klemme (-B2), und daß die vierten Widerstände (R4a, R4b) des ersten und des zweiten Satzes hintereinandergeschaltet sind und zwischen den dritten Elektroden, d.h. den Basiselektroden, des ersten und des zweiten Transistors (Q1a, Q1b) liegen.
16. Transistorverstärker nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet , daß der erste, der zweite, der dritte und der vierte Widerstand (R1a bis R4a, R1b bis R4b) jedes der beiden Sätze Widerstandswerte (r1, r2r^ r3, r4) haben, die so gewählt sind, daß sie die gleichung

μ (r2/ri) . ί^ψ^) = t

befriedigen, wobei μ die Yerstärkungskonstante des betreffenden, Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistors ist.
17. Transistorverstärker nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Widerstand (R4b) eines der genannten Sätze variable ist, damit es möglich ist, die Steuerspannungen einzustellen, die den Steuerelektroden der ersten bzw. der zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistoren (F1a, F2a bzw. F1b, F2b) zugeführt werden.
18. Transistorverstärker nach einem der Ansprüche 15

bis 17, dadurch gekennze ichnet , daß ein dritter und ein vierter Transistor (Q2a, Q2b) zwischen.der Eingangsschaltung (11) einerseits und den ersten und zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistoren (F1a, F2a

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bzw. F1b, F2b) entsprechend einer Emitterfolgerschaltung angeordnet sind, um die zugehörigen, Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistoren zu steuern.
19. Transistorverstärker nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Spannungsquelle einen tunkt (Masse) aufweist, an dem ein Bezugspotential liegt, sowie eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Klemme (+BI, -B1, +B2, -B2), daß die Betriebsspannungen für den ersten und den zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistor (Fa, Fb) zwischen der ersten Klemme (+B1) und dem genannten Punkt sowie zwischen der zweiten Klemme (-B1) und dem genannten Punkt erscheinen, daß die genannten Spannungen, welche zusammen mit den Schwantungen der Betriebsspannungen schwanken, welche dem ersten bzw. dem zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistor zugeführt werden, zwischen der dritten und der vierten Klemme (+B2, -B2) und dem genannten Punkt (Masse) erscheinen, daß zu der Vorspannschaltung (12) ferner ein erstes und ein zweites, eine konstante Spannung lieferndes Element (DZa, DZb) gehören, die dem ersten bzw. dem zweiten Satz von Widerständen zugeordnet sind, daß jeder der ersten und zweiten Sätze von Widerständen erste und zweite Widerstände (R¹3a, H'4a bzw. R¹Jb, R¹4b) aufweist, daß diese ersten und zweiten Widerstände des ersten und des zweiten Satzes zusammen mit dem ersten bzw. dem zweiten, eine konstante Spannung liefernden Element eine erste bzw. eine zweite Reihenschaltung bilden, daß die erste und die zweite Reihenschaltung zwischen der dritten Klemme (+B2) bzw. der vierten Klemme (-B2) und dem genannten Punkt (Masse) liegen, und daß die Steuerelektroden des ersten und des zweiten, Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistors an die erste bzw. die zweite Reihenschaltung zwischen den ersten und den zweiten Widerständen (R¹Ja, R'4a bzw. R'3b, R'4b) der zugehörigen Reihenschaltung verbunden sind.
20. Transistorverstärker nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet , daß die ersten und zweiten Widerstände (R¹3a, R'4a bzw. R'3b, R'4b) jedes der beiden

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— djo —

Sätze Widerstandswerte (r'5, r'4) haben, die so gewählt sind, daß sie die Gleichung

„ - r'3 + r'4

befriedigen, wobei u die Verstärkungskonstante des betreffenden, Triodeneigenschaften aufv/eisenden Feldeffekttransistors ist.
21. Transistorverstärker nach einem der Ansprüche 11 bis

20, gekennzeichnet durch einen dritten und einen vierten Tr'iodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistor (F2a, F2b), die mit dem ersten und dem zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistor (F1a, F1b) parallelgeschaltet sind und in einer GegentaktbeZiehung zueinander stehen.
22. Transistorverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis

21, dadurch gekennzeichnet , daß zu der Eingangsschaltung (11) eine Treiberstufe vom A-Typ gehört, deren Ausgangssignal der Steuerelektrode jedes der Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistors zugeführt wird, um ihn zu steuern.

2J. Transistorverstärker nach Anspruch 11 und 22, dadurch gekennzeichnet , daß die zu der Eingangsschaltung (11) gehörende Treiberstufe vom Α-Typ die ersten und zweiten Triodeneigenschaften aufweisenden Feldeffekttransistoren (F1a, F2a bzw. F1b, F2b; Fa, Fb) im Gegentaktbetrieb steuert.

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