DE2514482A1

DE2514482A1 - Verstaerkerstufe fuer den anschluss an einen generator mit extrem hohem wechselstrom-innenwiderstand

Info

Publication number: DE2514482A1
Application number: DE19752514482
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing Grad Kruegel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1975-04-03
Filing date: 1975-04-03
Publication date: 1976-10-14
Also published as: DE2514482C3; DE2514482B2

Description

Verstärker stufe für den Anschluß an einen Generator mit extrem hohem Wechselstrom-Innenwiderstand Die Erfindung betrifft eine Verstärkerstufe mit zwei oder mehr Transistoren für den Anschluß an einen Generator mit extrem hohem Wechselstrom-Innenwiderstand mit einer Kollektorstufe am Eingang, deren Basis über einen Widerstand an den Abgreifpunkt eines Spannungsteilers geführt ist und bei der der Ausgang der Verstärker stufe wechselstrommäßig mit dem Abgreifpunkt verbunden ist.
Es ist aus der DT-PS 1 143 234 ein Transistorverstärker in Emitterfolgerschaltung mit hohem Eingangswiderstand bekannt, bei dem der über einen Widerstand mit der Basis des Transistors verbundene Basisspannungsteiler über einen gepolten Elektrolytkondensator mit dem dem Emitter dieses Transistors zugekehrten Ende des Emitterwiderstandes verbunden ist und der Emitter des Transistors über eine in Durchlaßrichtung geschaltete Diode mit dem Emitterwiderstand verbunden ist.
(Patentanspruch 1). Weiter wird dort gesagt, daß der Transistor durch eine Kaskadenschaltung von zwei oder mehr Transistoren ersetzt werden kann. (Patentanspruch 4). Es werden damit Eingangswiderstände von mehreren hundert Kilo Ohm erreicht. Das gilt allerdings für die beschriebene Schaltung nur für einen relativ eng begrenzten Frequenzbereich, denn die Schaltkapazitäten, bestehend aus den Kapazitäten zwischen den Elektroden des Transistors und dem Transistorgehäuse und den Schaltkapazitäten der Bauelemente gehen voll in den Eingangswiderstand der Schaltung ein.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verstärkerstufe anzugeben, die für den Anschluß an einen Generator mit extrem hohem Wechselstrominnenwiderstand geeignet ist, das heißt, selber ebenfalls einen extrem hohen Eingangswiderstand aufweist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorstufe mit ihren Bauteilen in ein metallisches Gehäuse eingebaut und dieses Gehäuse, der Kollektor der Eingangsstufe und das Transistorgehäuse ebenfalls wechselstrommäßig an den Ausgang der Verstärkerstufe angeschlossen sind.
Eine Weiterbildung der Erfindung für eine Schaltung, an deren Eingang ein geschirmtes Kabel angeschlossen ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm des Kabels wechJelstrommäßig an den Ausgang der Verstärker stufe angeschlossen ist.
Für den Anschluß eines Generators, dessen Ausgang an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, besteht eine Weiterbildung der Erfindung darin, daß das dem Ausgang des Generators abgewendete Ende eines Vorwiderstandes an den Ausgang der Verstärkerstufe angeschlossen ist.
Die Erfindung soll jetzt anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben werden.
In der Figur ist eine Verstärkerstufe dargestellt, an deren Eingang E über ein geschirmtes Kabel ein Kondensatormikrophon angeschlossen wird.
Der Verstärker besteht aus drei Transistoren TS1, TS2 und TS3. Der Transistor TS1 ist bei diesem Beispiel ein Feldeffekttransistor in Drain-Basis-Schaltung, dessen Gate über einen Widerstand R4 an den Abgreifpunkt eines Spannungsteilers R6, R7 geführt ist.
Über die Widerstände Rl und R2 wird dem Kondensatormikrophon eine Polarisationsgleichspannung P zugeführt. C1 hält diese Spannung P vom Gate fern. Die Dioden GR3 und GR4, die zwischen Gate und Drain, beziehungsweise über den Gatevorwiderstand R4 geschaltet sind, sind Schutzdioden, die den Feldeffekttransistor TS1 bei eventuellen Kurzschlüssen am Eingang vor Überspannung schützen. C1 ist auf die Polarisationsgleichspannung aufgeladen. R3 begrenzt den Entladestrom, so daß die Dioden nicht belastet werden.
Die Ausgangsspannung des Transistors TSl ist gleichphasig mit der Eingangsspannung, jedoch im Wert etwas kleiner als diese. Die nachfolgende gleichstromgekoppelte Verstärkerstufe TS2 und TS3 ist stark gegengekoppelt. Sie besitzt einen geringen Ausgangswiderstand. Über RiO wird die Verstärkung so eingestellt, daß der Spannungsverlustin der ersten Stufe annähernd aufgehoben wird. Die gesamte Spannungsverstärkung muß kleiner 1 bleiben, da sonst die Anordnung schwingt. Ein- und Ausgangsspannung sind gleichphasig. Alle den Transistorelektroden abgewendeten Enden der Widerstände und Kapazitäten, die den Eingang belasten, sind wechselstrommäßig mit dem Ausgang verbunden, so daß sie stromlos werden und nicht zur Bildung der Eingangsimpedanz beitragen. R1, R4 und GR1 sind über C2 beziehungsweise C3 mit dem Ausgang verkoppelt. GR3, die Kapazität vom Drain und vom Transistorgehäuse zum Gate, sind durch C4 kompensiert. Die Schaltkapazitäten und die Eingangslei tungskapazität sind dadurch eliminiert, daß der Schirmbecher, in dem sich die Eingangsstufe befindet, und der Schirm des Kabels galvanisch mit dem Ausgang verbunden sind und dadurch wechselstrommäßig das gleiche Potential haben wie die Eingangsleitung. R1, R4, GR1, GR3, die Kapazitäten zwischen Drain und Fetgehäuse gegen Gate, die Eingangsleitungskapazität und die Kapazitäten Cl und R3 gegen den Schirmbecher gehen als Eingangsimpedanz nur mit dem Faktor 11V ein, wobei V die Gesamtverstärkung 1-V darstellt. Die Kapazität zwischen Gate und Source geht 1 als Eingangsimpedanz nur im Faktor -- ein. S ist 1+S#R8 die Vorwärtssteilheit des Fets.
Mit einer ausgeführten Schaltung wurde ein Eingangswiderstand von 1 Teraohm erreicht mit einer Eingangskapazität von 0,1 pF. Darin ist eine Kabelkapazität von 40 pF eingeschlossen.
Schaltteilliste zur Figur R1 20 M# R2 10 M# R3 1,1 k# R4 20 M# R5 1,3 k# R6 1 M# R7 470 kQ R8 10 kQ R9 2 kQ R10 220# R11 12 k# C1 10 pF C2 8 nF C3 1 nF C4 10 F

Claims

Patentansprüche 5; Verstärkerstufe mit zwei oder mehr Transistoren für den Anschluß an einen Generator mit extrem hohem Wechselstrom-Innenwiderstand mit einer Kollektorstufe am Eingang, deren Basis über einen Widerstand an den Abgreifpunkt eines Spannungsteilers geführt ist und bei der der Ausgang der Verstärkerstufe wechselstrommäßig mit dem Abgreifpunkt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorstufe mit ihren Bauteilen in ein metallisches Gehäuse eingebaut und dieses Gehäuse, der Kollektor der Eingangsstufe und das Transistorgehäuse ebenfalls wechselstrommäßig an den Ausgang der Verstärker stufe angeschlossen sind.
2. Verstärker stufe nach Anspruch 1 mit an dem Eingang angeschlossenen geschirmten Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm des Kabels wechselstrommäßig an den Ausgang des Verstärkers angeschlossen ist.
3. Verstärkerstufe nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Ausgang des Generators an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Ausgang des Generators abgewendete Ende eines Vorwiderstandes an den Ausgang der Verstärker stufe angeschlossen ist.