DE2514544B2 - Verstärkerschaltung mit einem Feldeffekttransistor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkerschaltung mit einem Feldeffekttransistor, der eine mit einer Ausgangsklemme verbundene Sourceelektrode, eine mit einer Eingangsklemme verbundene Gateelektrode und eine mit einer Spannungsversorgung verbundene Drainelektrode aufweist und mit einem zwischen die Sourceelektrode und die Gateelektrode geschalteten Widerstand.

Die Erzeugung einer Vorspannung bei Verstärkerschaltungen, und zwar auch bei FET-Verstärkerschaltungen, ist ein Grundproblem des Schaltungsaufbaus. Die DE-OS 15 37 575 zeigt bereits die Verwendung eines Vorspannwiderstandes zwischen Gate und Source. Die bislang bekannten Vorspannungsschaltungen haben allerdings den Nachteil, daß sich eine schlechte Stabilität der Vorspannung ergibt, wobei selbst bei maximaler Ausgangsgröße des Versiärkers nicht die ganze Versorgungsspannung an die Last angelegt werden kann, sondern nur diejenige Spannung, die man erhält, wenn man von der Versorgungsspannung den Spannungsabfall infolge Spannungsverlusts durch entweder Sourcewiderstand oder Drainwiderstand abzieht.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Verstärkerschaltung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß sich eine stabile Vorspannung ergibt, und zwar bei günstiger Ausnutzungsrate der verfügbaren Spannung.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Verstärkerschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß eine Stromquelle vorgesehen und eine daran angeschlossene Stromstabilisierungsschaltung, mit der der Widerstand in Reihe geschaltet ist.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen. Beispielsweise bei der Schaltung gemäß Anspruch 2 ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die Vorspannungen von zwei Feldeffekttransistoren durch Einstellungen nur an

einer Stelle verändert werden können. Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht ferner da: Eliminieren eines Ungleichgewichts zwischen den Transistorvorspannungen.

Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Leistungsgegentaktverstärkermit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorspannanordnung;

Fig.2 einen Gegentaktverstärker gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig.3 bb 6 Gegentaktverstärker, die andere Ausführungsbeispiele der Vorspannanordnungen verwenden;

F i g. 7 einen direkt gekoppelten Verstärker mit der erfindungsgemäßen Vorspannanordnung;

F i g. 8 einen weiteren direkt gekoppelten Verstärker mit der erfindungsgemäßen Vorspannanordnung;

F i g. 9 eine Sourcefolgerschaltung;

Fig. 10 eine erfindungsgemäße Sourcefolgerschaltung;

F i g. 11 eine Leistungsverstärkerschaltung, die eine erfindungsgemäße Sourcefolgerschaltung verwendet.

Im folgenden seien bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, aus weichen sich Art und Ziele der Erfindung anhand der Zeichnung ergeben. In F i g. 1 ist ein Leistungsgegentaktverstärker dargestellt, der die erfindungsgemäße Vorspannanordnung verwendet Diese Verstärkerschaltung weist ein Paar Feldef- jo fekt-Transistoren Qi und Ql auf, die in Serie geschaltet sind. Das Gate G von Qi ist über einen Kondensator Ci mit der Eingangsklemme 7*1 gekoppelt, und das Gate von Q 2 ist über einen Kondensator C2 mit der Eingangsklemme T2 gekoppelt Die drain D i^r> von QI ist mit der positiven Klemme 7*3 von in Serie geschalteten Batterien +Ei und — E2 verbunden, und die Source von Transistor Q 2 liegt an der negativen Klemme T 4 der Batterien. Zwischen den Gate- und Source-EIektroden der Transistoren liegen Widerstände R i bzw. R 2. Eine Klemme 7*5 ist mit dem Punkt verbunden, wo die Sourceelektrode von Transistor Q i mit der drain D des Transistor Q 2 verbunden ist. Eine Klemme 7*6 ist ferner mit dem Punkt verbunden, wo die beiden Batterien +Ei und —E2 miteinander verbunden sind. Eine Last (oder ein Lautsprecher) RL liegt ;direkt zwischen den Klemmen 7*5 und 7*6, und die Klemme 7*6 ist geerdet Ferner sind die Gates der Transistoren Qi bzw. Q2 mit den Kollektoren der Transistoren Q 3 bzw. Q 4 verbunden. Der Emitter von Transistor Q 3 liegt über einen Widerstand R 3 an einem Ende eines veränderbaren Widerstands VR, und der Emitter des Transistors Q 5 liegt über einen Widerstand A4 am anderen Ende des Widerstands VR. Der Gleitabgriff (Schleifkontakt) des Widerstands VR ist mit der Batterie — E4 verbunden. Die Basiselektroden der Transistoren <?3 und <?4 sind miteinander über eine veränderbare Spannungsversorgung EZ mit der Batterie — E4 verbunden. Der Transistor Q 3 und der Widerstand A3 bilden eine einen konstanten Strom liefernde Einheit CC: und der Transistor Q 4 und der Widerstand A4 bilden eine weitere einen konstanten Strom liefernde Einheit CCl.

Die Gate-Source-Vorspannungen der Transistoren Q1 und Q 2 werden durch den Spannungsabfall an den entsprechenden Widerständen R i und R 2 erzeugt. Die Gates dieser Transistoren sind mit einem niedrigeren Potential vorgespannt als die entsprechenden Source-EIektroden. Die Transistoren sind somit normal vorgespannt. In diesem Zustand fließt ein Strom durch Widerstand R1, Einheit CC 1 und WiJerstand VR in die Batterie — E4. und ein weiterer Strom Fließt durch Widerstand R 2, die Einheit CCl und den Widerstand VT? in die Batterie —£"4. Die Abgriffeinstellung am Widerstand VR bringt daher die Gate-Source-Vorspannungen der Transistoren Q i und Q2 ins Gleichgewicht, weil der eingestellte Widerstand VR die gleiche Größe an Spannungsabfällen an den Widerständen R1 und R 2 erzeugt, um zu gestatten, daß die Transistoren Q3 und Q 4 die gleiche Strommenge führen. Die veränderbare Spannungsversorgung E3 ist vorgesehen, um die Größe der Ströme zu ändern, die von den Batterien +Ei bzw. — E2 aus durch die Widerstände R i bzw. Rl zu den Transistoren Q 3 und Q 4 fließen, um durch eine einzige Einstellung in gleicher Weise die Gate-Source-Vorspannungen der Transistoren Q1 und Q 2 zu verändern. Die Betriebsart wird daher wahlweise entweder auf /4-Betrieb oder Z?-Betrieb eingestellt.

In dieser Schaltungsausbildung bilden die Transistoren Q 3 bzw. Q 4 konstanten Strom liefernde Einheiten 'CCl und CC2 und sie sind parallel zu den Feldeffekt-Transistoren Qi und <?2 eingefügt Daher werden die Transistoren Qi und Q 2, obwohi sie im wesentlichen unendliche Gate-Impedanzen haben, durch die Transistoren Q 3 und Q 4 beeinflußt Um diese Beeinträchtigung zu eliminieren, sollten die Trasistoren Q3 und Q4 unendliche Impedanz für Wechselstrom besitzen und sie sollten daher Feldeffekt-Transistoren oder bipolare Transistoren sein, weiche die gleichen Eigenschaften wie Pentoden besitzen. Wenn diese Art von Transistoren verwendet wird, so zeigen die Transistoren Q3 und Q4 kollektorsei tig eine hohe Impedanz für Wechselstrom und sie können daher im Wechselstrombetrieb ignoriert werden. Nur Gleichströme werden den Widerständen R1 und R 2 zugeführt.

Der Wechselstrombetrieb dieser Verstärkungsschaltung ist der gleiche wie bei üblichen Gegentaktverstärkern, und ein Eingangssignal wird an die Klemmen 7*1 und Tl mit zueinander entgegengesetzt liegenden Phasen angelegt.

Gemäß der vorliegenden Vorspannanordnung können die Vorspannungen der Feldeffekt-Transistoren durch eine einzige Einstellung ins Gleichgewicht gebracht (symmetrisch eingestellt) werden, und diese Vorspannungen können auch durch eine weitere einzige Einstellung gleich eingestellt werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorspannanordnung ist in F i g. 2 gezeigt. Dort bestehen die einen konstanten Strom liefernden Mittel aus einem Differentialverstärker DA und einen konstanten Strom liefernden Einheit CC an Stelle von zv/ei einen konstanten Strom liefernden Einheiten CC 1 und CC2 wie bei der Schaltung gemäß F i g. 1.

Der Differentialverstärker weist zwei Transistoren O 3 und O 4 auf. Die Basiselektroden der Transistoren Q3 und Q4 sind mit Eingangsklemmen Ti bzw. T2 verbunden. Die Kollektoren der Transistoren Q 3 und <?4 sind mit den Gates der Feldeffekt-Transistoren Q1 bzw. Q 2 verbunden. Die Emitterelektroden der Transistoren Q 3 und Q 4 sind mit der Kollektorekektrode des Transistors Q 5 in der einen konstanten Strom liefernden Einheit CC verbunden. Die Emitterelektrode von Transistor QS steht über einen Widerstand A3 mit der negativen Spannungsversorgung —E4 in Verbindung. Die Basiselektrode von Transistor <?5 liegt über eine veränderbare Spannungsversorgung E3 an der

negativen Spannungsversorgung — E 4.

Die beiden durch die Widerstände R1 und durch R 2 fließenden Ströme können in gleicher Weise durch eine Änderung der Basis-Emitter-Spannung des Transistors Q 5 oder durch eine Änderung der Versorgüngsspannung E3 geändert werden, solange die Basispotentiale der Transistoren Q 3 und Q 4 konstant bleiben.

Der Differenzverstärker DA kann als ein Treiberverstärker durch Anlegen eines Eingangssignals mit entgegengesetzten Phasen an die Eingangsklemmen Ti und T2 der Transistoren Q3 und Q4 verwendet werden. In diesem FaIi ist die wesentlich konstanten Strom liefernde Einheit nur eine.

F i g. 3 zeigt einen Gegentaktverstärker, der mit einer anderen Vorspannungsanordnung ausgestattet ist. Diese Verstärkerschaltung ist fast die gleiche wie die in F i g. 2 gezeigte mit der Ausnahme, daß eine Vorrichtung zur Feststellung der Schwankungen der Versorgungsspannungen vorhanden ist In der Schaltung ist eine Serienverbindung eines Transistors Q 6 und eines Widerstands Ä6 zwischen die Spannungsversorgungen + Et und —E4 eingefügt, und die Basiselektrode des Transistors <?6 steht mit der Spannungsversorgung E2 in Verbindung. Gemäß dieser Schaltungsausbildung wird die Schwankung der Versorgungsspannungen in der Form eines Spannungsabfalls am Widerstand R 6 festgestellt Die festgestellte Schwankung oder Fluktuation wird Ober einen mit Widerstand R 6 verbundenen veränderbaren Widerstand VR 2 der Basis des Transistors Q 5 zugeführt Der Widerstand VR 2 ist ferner mit dem anderen Ende mit der Anode einer Diode D 2 .verbunden, die über eine Zener-Diode ZD an der Batterie — E4 liegt Diese Kathode ist ferner über Diode Di mit der Basiselektrode des Transistors Q 5 verbunden. Transistor Q5, Widerstand A3 und veränderbarer Widerstand VRi bilden eine einen konstanter. Strom liefernde Einheit CC.

Der Ausgar.gsstrom der Stromlieferungseinheit CC wird entsprechend der festgestellten Spannung verändert und die Veränderung im Ausgangsstrom kompensiert die Vorspannung. In anderen Worten ausgedrückt, die Spanr.ungsschwankung {±Δ V) zwischen den Versorgungen + Ei und — £2 tritt am Widerstand R5 auf. Diese Spannungsschwankung wird in einen Strom umgewandelt und sodann wieder in eine Spannungsschwankung am Widerstand Ä6 rückumgewandelt In einem Beispiel sei die Bezugs- oder Referenz-Spannung (Zener-Spannung), die an die Basis des Transistors Q 5 angelegt wird, mit 12 Volt angenommen, und dieser Wert ist gleich demjenigen der Spannung, die am Widerstand R& zu der Zeit auftritt, wenn sich die Versorgungsspannungen +Ei und — E2 auf einer Nennspannung befinden. In diesem Zustand werden die Enden des Widerstands VT? 2 auf dem gleichen Potential gehalten und am Widerstand tritt keine Poteniialdifferenz auf. Der Transistor Q 5 führt einen Emitterstrom, der durch die Summe der Widerstände A3 und VRl bestimmt ist Wenn der Gleitabgriff des veränderbaren Widerstands VR 2 am linken Ende (Anodenseite der Diode D 2) angeordnet ist, so wird die Zener-Spannung oder Bezugsspannung der Basiselektrode des Transistors Q 5 zugeführt Die Einheit CC arbeitet daher als eine gewöhnliche, einen konstanten Strom liefernde Einheit, die die Fluktuation der Batteriespannung nicht kompensiert Eine Änderung der Versorgungsspannungen hat die Änderung der Drain-Ströme der Feldeffekt-Transistoren Qi und Q 2 zur Folge. Eine nach rechts gerichtete Verschiebung des Gleitabgriffs (auf den Widerstand R 6 zu) addiert einen Teil der Spannung am Widerstand R 6 der Basis des Transistors Q 5 hinzu, und es wird daher die Basisvorspannung des Transistors Q 5 entsprechend der Spannungsänderung am Widerstand R 6 geändert. Dies bedeutet, daß der Ausgangsstrom des Transistors ζ) 5 entsprechend einer Änderung der Drain-Versorgungsspannung geändert wird.

Wenn das Gleichgewicht oder die Symmetrie der Feldeffekt-Transistoren Q1 und ζ) 2 ideal ist, so sind die

ίο Schaltungen4und 5 Verwendbar.

in F ί g. 4 besitzt die einen konstanten Strom liefernde Einheit CC nicht die für die Gleichgewichtseinstellung bei der in Fig.3 gezeigten Schaltung erforderlichen Elemente, nämlich die Zener-Diode ZD, den Wider-

(5 stand R 4, die Dioden Di und D 2 und den veränderbaren Widerstand VR 2. Die Basiselektrode des Transistors Q 5 ist direkt mit einem Ende des Widerstands Ä6 verbunden. Die Arbeitsweise dieser' Schaltung ist die gleiche wie der Schaltung gemäß Fig.3, wenn sich dort der Gleitabgriff des veränderbaren Widerstands VR2 in Fig.3 in seiner Lage am rechten Ende befindet

Die in Fig.5 gezeigte einen konstanten Strom liefernde Einheit CC weist keine Diode D 2 und auch nicht den veränderbaren Widerstand VR 2 auf, wohingegen alle diese Elemente bei der Schaltung gemäß F i g. 3 vorhanden sind.

Die Arbeitsweise ist die folgende: Wenn die Potentialdifferenz zwischen den Spannungsversorgungen +Ei und — El höher wird als die Nenn- oder Bemessungsspannung, so übersteigt die Spannung am Widerstand R 6 die Zenerspannung und somit wird die Diode Di in Sperrichtung vorgespannt In diesem Zustand wird die Spannung am Widerstand R 6 direkt in die Basis des Transistors Q 5 eingespeist

Wenn die Versorgungsspannung niedriger wird als die Bemessungsspannung, so wird die Diode D i leitend und die Zenerspannungen werden an die Basis des Transistors <?5 angelegt Die vorliegende Schaltung reguliert somit nur höhere Spannungen als die Bemessungsspannung.

In der Schaltung gemäß F i g. 3 kann der Widerstand RS mit der Erde GND an Stelle mit der Spannungsversorgung + Ei verbunden werden. In diesem Fall wird die Potentialdifferenz zwischen der Erde und der einen Spannungsversorgung (E2) festgestellt

Gemäß den Schaltungen der Fig.3—6 wird die Brummkomponente in den Vej-sorgungsspannungen ausgelöscht und die Signalverzerrung an den Feldeffekt-Transistoren wird minimiert

Fig.7 zeigt einen direkt gekoppelten mehrstufigen Verstärker, der mit der erfindungsgemäßen VorspannungsanordniKig ausgestattet ist Dieser Verstärker besteht aus einer Vorverstärker-, Treiber- und einer Leistungsverstärker-Stufe.

Die Vorverstärkerstufe weist ein Paar von Gegentakttransistoren Q 3 und Q 4 auf, deren Gates mit Eingangsklemmen INi bzw. IN 2 verbunden sind, während die Source-Elektroden miteinander über eine einen konstanten Strom liefernde Einheit CC mit der Spannungsversorgung — E4 verbunden sind und die Drain-Elektroden direkt an den entsprechenden Gates der Feldeffekt-Transistoren Q 7 und Q 8 liegen.

Die Sourcefolger-Treiberstufe weist ein Paar Gegentakttransistoren Q 7 und QS auf. Die Gates der Transistoren Q7 und Qi sind mit den Drains der Transistoren Q 3 bzw. Q 4 verbunden. Die Drainelektrode des Transistors Q 7 ist mit einer positiven

Spannungsversorgung + Ei verbunden. Die Source-Elektrode des Transistors Q 7 liegt über eine in ,Sperrichtung vorgespannte Diode Z? 3 und Widerstand Rl an der Ausgangsleitung ÖL (neutrales Potential). Das Gate von Transistor Q7 ist über Widerstand Al mit der Ausgangsleitung OL verbunden. Die Drainelektrode des Transistors QS liegt an der Ausgangsleitung iÖL DfeSoiirce-EIektrbde von Transistor QS ist über eine in Sperrichtung vorgespannte Diode DA und einen ^Widerstand RS mit der negativen Spannungsversor- ίο jgung — E2 verbunden. Pas Gate von Transistor QS fliegt über Widerstand Ä 2 an der negativen Spannungsversorgung —E2. Die Widerstände Al und Ä2 erzeugen jeweils die Gate-Source-Vorspannung VGS 7 jbzw. VGSS an den Transistoren Q7 und QS. Die «s ISource-EIektroden der Transistoren Q 7 und QS sind !über Konstantstromquellen CCZ bzw. CCA mit der negativen Spannungsversorgung — E 4 verbunden. Der Verbindungspunkt von Diode D 3 und Widerstand R 7 steht mit dem Gate von Transistor Q1 in Verbindung. Der Verbindungspunkt von Diode DA und Widerstand Ä8 ist an das Gate von Transistor Q2 angeschlossen. ,Die Dioden DZ und DA dienen zum Schutz der Gate-Source-Spannung VGSi und VGS2 der Transistoren Q1 und Q 2 vor Obersteuerung.

Die Leistungsverstärkerstufe weist Feldeffekt-Transistoren Q i und Q 2 auf. Die Schaltung dieser Stufe ist die gleiche wie die in F i g. 1.

Der Wechselstrombetrieb dieses Verstärkers ist der gleiche wie beim üblichen FisT-Gegentaktverstärker.

Die erfindungsgemäßen Merkmale dieser Verstärkungsschaltung sind insbesondere die folgenden: Die in der Ordnung von Vor-, Treiber- und Leistungs-Verstärkerstufe ansteigenden Vorspannungen ermöglichen die direkte Kopplung dieser Stufen. Diese Verstärkerschaltung kann eine Gegenkopplungsschleife aufweisen, welche den Gleichstrom des Verstärkers stabilisiert Dieser Verstärker benötigt keine unabhängige Vorspannungsversorgung und besitzt daher einen einfachen Schaltungsaufbau. Dieser Verstärker umfaßt keinen ^w Kondensator und es ist daher die direkte oder ^tfaivänische K.o^nr|!un°^f sämtlicher Stufen möglich. Dies bedeutet, daß ein über einen großen Bereich hinweg stabiler Verstärker erhalten werden kann.

Fig.8 zeigt einen weiteren direkt gekoppelten,⁴⁵ mehrstufigen Verstärker. Die Schaltungsanordnung ist fast die gleiche wie bei Fig.7. Hier sind die einen konstanten Strom liefernden Einheiten CC, CCZ, CCA durch Regelwiderstände VR 5, VR 3 und VRA ersetzt und ein Paar einen konstanten Strom liefernder Einheiten CCl und CC2 sind zwischen den Gateelektroden der Transistoren Ql bzw. QS und den Draineiektroden der Transistoren QZ bzw. QA eingefügt

Gemäß dieser Schaltungsausbildung werden sämtli- ⁵^ ehe Ströme in der Schaltung durch die Regelwiderstände VR 3— VR 5 eingestellt Darüber hinaus sind die Vorspannungen VGS7und VGSS der Transistoren Q 7 und QS äußerst stabil wegen der einen konstanten Strom liefernden Einheit CCl (CC2), die zwischen der ^ω Gateelektrode von Transistor Q7 (QS) und Drainelektrode von Transistor QZ(QA) eingesetzt ist

Der Wechselstrombetrieb dieser Verstärkerschaltung ist der gleiche wie bei einem üblichen FET-Gegentaktverstärker.

Andere Merkmale dieser Verstärkerschaltung sind die gleichen wie diejenigen des Verstärkers gemäß Fig. 7.

In F i g. 9 ist eine konventionielle Sourcefolger-Schaltung dargestellt, die einen Feldeffekt-Transistor (FET) verwendet In dieser Schaltung wird ein Ausgangssignal von der Sourceelektrode des FET abgenommen. Gemäß dieser Schaltungsausbildung ist ein Signal an Ausgangsklemme Tpositiv bezüglich Erde GND. Diese Klemme T kann daher nicht direkt mit einer Gatelektrode eines n-Kanal-FET (der Sperrschicht-Bauart) in der nächsten Stufe verbunden werden. Wenn die vorliegende Source-Folgerschaltung ohne irgendei-' ne Verbesserung verwendet wird, so muß das Source-Potential'des FET in der nachten Stufe höher angehoben werden als das Source-Potential des Feldeffekt-Transistors in der Source-Folgerschaltung. Dies liegt an dem Erfordernis, daß das Source-Potential des FET in der nächsten Stufe höher gehalten werden muß als sein Gatepotential. Wenn eine Gleichspannungsversorgung verwendet wird, um das Source-Potential anzuheben, so bewirkt dies einen Leistungsverlust Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Source-Folgerschaltung verbessert, um diesen Nachteil zu überwinden und wird in den Fig.7 und 8 an der Treiberstufe einschließlich Transistoren Q7 und QS verwendet

F i g. 10 zeigt eine Source-Folgerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung. Dabei ist die Sourceelektrode des Transistors Qi\ (entsprechend Q7 oder <?8) mit einer einen konstanten Strom liefernden Schaltung CCIl (entsprechend CC3 und CC4) verbunden, welchletztere einen Transistor Q12 aufweist, dessen Emitterelektrode über einen Widerstand Rii mit der negativen Spannungsversorgung -Bi, dessen Basiselektrode über eine Vorspannungsversorgung BC mit der negativen Spannungsversorgung -Bi, und dessen Kollektorelektrode mit der Sourceeiektrode des FET QH verbunden ist Der Transistor Q12 sollte ein Feldeffekt-Transistor (FET) oder ein bipolarer Transistor sein, der die Eigenschaften einer Pentode besitzt

In der in der F i g. 10 dargestellten Schaltung fließt ein erster Strom von der Spannungsversorgung +Bi durch den Transistor QIl zur einen konstanten Strom liefernden Versor^un" CC 11 utio ein zweiter Strom fließt von der Erde GND durch den Widerstand ÄS (entsprechend R 7 und Ä8) zu der einen konstanten Strom liefernden Versorgung CCIl. Wenn die Schaltung so ausgelegt ist, daß der erste Strom gleich dem zweiten Strom ist, so wird das Source-Potential negativ. D.h. der von Spannungsversorgung +Bi durch Transistor QU und Widerstand RS zu Erde GND fließende Strom wird in seiner Polarität am Widerstand ÄSumgekehrt

Die parallel zum Ausgang T eingesetzte einen konstanten Strom liefernde Schaltung übt kaum einen nachteiligen Effekt auf den Wechselstrombetrieb dieser Source-Folgerschaltung aus, wenn der Transistor Q12 eine hohe Eingangsimpedanz besitzt

Die negativ vorgespannte Ausgangsklemme T kann direkt mit dem Gate des darauffolgenden n-Kanal-FET verbunden werden.

F i g. 11 zeigt eine Leistungsverstärkerschaltung, die eine Source-Folgerschaltung in der Vor-Treiberstufe und komplementäre symmetrische Schaltungen in der Treiber- und Leistungs-Stufe verwendet In der Zeichnung ist eine Source-Folgeixchaltung durch eine strichpunktierte Linie eingefaßt, und diese Schaltung ist die erfindungsgemäße Schaltung. In der Schaltung sind die von einer Drain- und einer Source-Elektrode des Feldeffekt-Transistors Q11 kommenden Klemmen TIl

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und T12 in entsprechender Weise mit den Gates eines p-Kanal-FET <?13 bzw. eines n-Kanal-FET <?14 über Widerstände R12 bzw. R14 mit Spannungsversorgungen + Bi bzw. —B2 verbunden. Die Drainelektroden der Transistoren Q13 und Q14 sind miteinander durch Widerstand R13 verbunden.

Ein Paar von Feldeffekt-Transistoren Q15 und Q16 sind in Reihe zwischen Spannungsversorgungen +Bi und —52 geschaltet Das Gate von Transistor Qi5 ist mit dem Punkt verbunden, wo die Drainelektrode von Transistor Q14 an den Widerstand R13 angeschlossen ist. Die Gateelektrode von Transistor Q16 ist mit dem iPunkt verbunden, wo die Drainelektrode von Transistor Q13 an den Widerstand R13 angeschlossen ist. Die ^Äusgangsklemme 7*13 ist mit dem Verbindungspunkt der Source-Elektroden der Transistoren <?15 und (?16 verbunden. Somit sind die genannte Source-Folgerschaltung, die Treiberschaltung DA und der Leistungsverstärker PA direkt miteinander in Kaskade verbunden.

Wie oben beschrieben, besitzt in dieser Source-Folgerschaltungsausbildung ein Feldeffekt-Transistor einen Source-Widerstand und die Source-Elektrode des Transistors ist über eine einen konstanten Strom liefernde Schaltung mit einer negativen Spannungsversorgung verbunden. Daher kann in den Feldeffekt-Transistor eine stabilisierte Vorspannung eingegeben werden. Da der Ausgang dieser Source-Folgeschaltung direkt mit einer Gateelektrode eines n-Kanal-FET verbunden werden kann, werden die Kopplungsschaltung und die Spannungsversorgung vereinfacht.
Zusammenfassend kann man sagen, daß hier eine

ίο Vorspannungsanordnung beschrieben wurde, die ein Paar von Gate-Vorspannwiderständen für einen Gegentaktverstärker bildende Feldeffekt-Transistoren und eine einen konstanten Strom liefernde Versorgungsvorrichtung aufweist, welche zwei Ausgangsklemmen besitzt, um stabilisierte Gate-Vorspannungen an die Transistoren zu liefern* Die einen konstanten Strom liefernden Mittel können manuell oder automatisch eingestellt werden, um einen geeigneten Arbeitspunkt der Transistoren einzustellen, und um ihre Vorspannun-

gen in Gleichgewicht zu bringen. Durch diese Anordnung besitzen die Verstärker einen vereinfachten Aufbau. Diese Anordnung vereinfacht die Vorspannmittel sehr stark, die auch leicht reguliert werden können.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verstärkerschaltung mit einem Feldeffekttransistor, der eine mit einer Ausgangsklemme verbundene Source-Elektrode, eins mit einer Eingangs- ^r> klemme verbundene Gateelektrode und eine mit einer Spannungsversorgung verbundene Drainelektrode aufweist und mit einem zwischen die Sourceelektrode und die Gateelektrode geschalteten Widerstand, gekennzeichnet durch eine Stromquelle (—E 4) und eine daran angeschlossene Stromstabilisierungsschaltung (CC, CCi, CC2, CCZ, CC4, CCU), mit der der Widerstand (Ri, R 2) in Reihe geschaltet ist.

2. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1 mit einem ' ersten und einem zweiten Feldeffekttransistor, wobei die Sourceelektrode des ersten Transistors mit der Drainelektrode des zweiten Transistors und einer Ausgangsklemme verbunden ist, während zwei Eingangsklemmen mit den Gateelektroden je eines jder beiden Transistoren verbunden sind, und mit feiner Spannungsversorgung, die mit der Drainelektrode des ersten Transistors verbunden ist und mit einer zweiten Spannungsversorgung, die mit der Sourceelektrode des zweiten Transistors verbunden ist, gekennzeichnet durch einen ersten Widerstand (RX) zwischen Gate- und Sourceelektroden des ersten Transistors (Q X), einen zweiten Widerstand (R 2) zwischen den Gate- und Sourceelektroden des zweiten Transistors (Q 2), eine Stromquelle (—E4) und eine daran angeschlossene erste Stromstabilisierungsschaltung (CCi), mit der der erste Widerstand (R i) in Reihe geschaltet ist und durch eine zweite, ebenfalls an die Stromquelle (-E4) angeschlossene Stromstabilisierungsschaltung (CCl), mit der der zweite Widerstand (R 2) in Reihe geschaltet ist.

3. Verstärkerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stromstabilisierungsschaltungen (CCl, CC2) aus je einem Transistor (Q 3, Q 4) bestehen, deren Basiselektroden ίο miteinander und mit einer einstellbaren Stromquelle (EZ) verbunden sind, während die Emitierelektroden mit den festen Anschlüssen eines einstellbaren Widerstandes (VR) verbunden sind, mit dessen Schleifkontakt die Stromquelle (E4) verbunden ist.

4. Verstärkerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stromstabilisierungsschaltungen gemeinsam einen Differentialverstärker (DA) bilden, aus je einem Transistor (QZ, Q4), deren Kollektorelektroden mit den Gateelektroden des ersten und zweiten Transistors (Q i, Q2) der Gegentaktschaltung verbunden sind und deren Emitterelektroden mit dem Kollektor eines weiteren Transistors (Q 5) verbunden sind, dessen Emitter der weiteren Stromquelle (E4) und dessen Basiselektrode mit einer einstellbaren Stromquelle (EZ) in Verbindung steht.

5. Verstärkerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Stromquelle von einer Vorrichtung gesteuert wird, die Schwankungen der Versorgungsspannung feststellt.

6. Vers.ärkerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Feststellung von Schwankungen der Versorgungsspannung einen Transistor (Q 6) umfaßt, dessen Kollektoreleltrode über einen Widerstand (R 5) mit der ersten Spannungsversorgung (Ei) verbunden ist und dessen Basiselektrode direkt mit der negativen Spannungsversorgung in Verbindung steht.

7. Verstärkerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Stromquelle eine Zenerdiode (ZD) umfaßt, die mit ihrer Anode mit der Stromquelle (E4) verbunden ist, während eine erste Diode (D 2) mit ihrer Kathode an der Kathode der Zenerdiode (ZD) liegt und mit ihrer Anode über einen Widerstand (R 4) an Erde liegt und wobei ferner ein stellbarer Widerstand (VR 2) mit einem Ende an dem Verbindungspunkt des Transistors (Q6) und eines Widerstandes (R6) liegt und wobei das andere Ende mit der Anode der ersten Diode (D 2) in Verbindung steht und wobei schließlich ein Gleitabgriff direkt an die Basiselektrode des Transistors (Q 5) und über eine zweite Diode (Di) an die Kathode der Zenerdiode (ZD) angeschlossen ist.

8. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Feldeffekttransistor (Ql, QS, QU). der mit einer Drainelektrode mit einer entsprechenden Spannungsversorgung {+Ei, - } + B1), mit einer Sourceelektrode mit dem Verbin- | dungspunkt zwischen dem Widerstand (R 7, R 8, RS) \ und der Gateelektrode des zuerst auftretenden Feldeffekttransistors (QX, Q2, Qi4) und einer '■ Gateelektrode verbunden mit einer Eingangsklem- i me für die Verstärkerschaltung verbunden ist. % }