DE2516100C2 - Verstärkerschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkerschaltung mit mindestens drei mit ihren Kollektor-Emitterstrecken gleichstrommäßig in Reihe geschalteten und an ihren Basiselektroden gesteuerten Transistoren, wobei in den Kollektorkreis des Transistors am einen Ende der Reihenschaltung der Transistoren zum Erhalten eines Ausgangssignals eine Belastungsimpedanz aufgenommen ist.

Aus der US-Patentschrift 32 74 505 ist eine Verstärkerschaltung der obengenannten Art bekannt, wobei die Reihenschaltung dazu verwendet worden ist, die Schaltung an eine hohe Speisespannung anschließen zu können. Der Transistor am anderen Ende der Reihenschaltung wird mit einem Eingangssignal gesteuert und der Kollektorkreis dieses Transistors steuert die Basis des folgenden, der Kollektorkreis dieses folgenden steuert die Basis des darauffolgenden Transistors usw. Infolge der hohen Speisespannung tritt eine große Verlustleistung auf, die besonders hoch werden würde wenn der Strom durch die Transistoren zum Erhalten einer geringen Verzerrung hoch gewählt werden müßte.

Die Erfindung bezweckt nun, die Speisespannung der Reihenschaltung und den Strom durch dieselbe niedrig zu halten und eine sehr geringe Verzerrung zu erhalten, wodurch die Verstärkerschaltung sich insbesondere zum Gebrauch in Gemeinschaftsantennenanlagen oder Kabelfernsehsystemen eignet.

Eine Verstärkerschaltung der eingangs erwähnten Art weist dazu das Kennzeichen auf, daß bei allen Transistoren mit Ausnahme desjenigen, in dessen Kollektorkreis die Ausgangsimpedanz aufgenommen ist, die Kollektorelektroden wechselspannungsmäßig miteinander verbunden sind, die Emitter wechselspannungsmäßig über je einen Widerstand an ein festes Potential gelegt sind und die Basislektroden wechsel- (,5 spannungsmäßig untereinander und mit der Basiselektrode des Transistors am Ende der Reihenschaltung der Transistoren verbunden sind.

60 Die parallelgeschalteten Kollektorelektroden der Transistoren bekommen durch die Parallelschaltung von allen Basiselektroden immer dieselbe Wechselspannung wie diese Basiselektroden, weil der Transistor mit der Ausgangsimpedanz an seiner Emitterelektrode, mit der all diese Kollektorelektroden gekoppelt sind, dieselbe Wechselspannung aufweist wie an seiner Basis. Es kann deswegen auch bei einer sehr niedrigen Speisespannung der wechselspannungsmäßig parallelgeschalteten Transistoren im Emitterkreis des Transistors mit der Ausgangsimpedanz keine Kollektorverzerrung auftreten. Die Verzerrung in den wechselspannungsmäßig parallelgeschalteten Transistoren ist weiter infolge der Rückkopplung durch den Emitterwiderstand jedes dieser Transistoren klein. Der Signalstrom durch den Transistor mit der Ausgangsimpedanz im Kollektorkreis ist infolge der Steuerung durch die parallelgeschalteten anderen Transistoren groß.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel einer Verstärkerschaltung nach der Erfindung zeigt, näher erläutert

Dem Eingang 1 wird ein zu verstärkendes Signal zugeführt, das über einen Emitterfolger 3 und einen Gleichspannungsteiler mit einer Reihenschaltung aus drei Dioden 5,7 und 9 und einer Stromquelle bzw. einem geeignet gewählten Widerstand 10 an die Basiselektroden von vier Transistoren 11,13,15 und 17 gelegt wird. Die Dioden 5, 7 und 9 bilden wechselspannungsmäßig praktisch einen Kurzschluß.

Die Transistoren 11, 13, 15 und 17 sind gleichspannungsmäßig in Reihe geschaltet. Der Emitter des Transistors 11 liegt am Kollektor des Transistors 13, der Emitter des Transistors 13 liegt über eine Drosselspule 19 am Kollektor des Transistors 15 und der Emitter des Transistors 15 liegt über eine Drosselspule 21 am Kollektor des Transistors 17. Die Emitterelektroden der Transistoren 13 und 15 sind über einen Gegenkopplungswiderstand 23, 25 und einen wechselstrommäßig praktisch einen Kurzschluß bildenden Kondensator 27, 29 mit Erde verbunden. Der Emitter des Transistors 17 liegt über einen Gegenkopplungswiderstand 31 an Erde. Die Kollektorelektroden der Transistoren 15 und 17 sind über einen Kondensator 32,35 wechselstrommäßig mit dem Emitter des Transistors 11 verbunden.

Die Transistoren 13, 15 und 17 sind dadurch wechselstrommäßig parallel und gleichstrommäßig in Reihe geschaltet.

Der Kollektor des Transistors 11 ist über eine Belastungsimpedanz 33 mit einer positiven Speisespannung verbunden. Dieser Ausgangsimpedanz kann ein Ausgangssignal des Verstärkers entnommen werden.

Die Transistoren 13, 15 und 17 werden an ihren Basiselektroden mit derselben Wechselspannung gesteuert, während die Wechselspannung über den Basis-Emitterübergang des Transistors 11 auch an den Kollektorelektroden der Transistoren 13, 15 und 17 liegt. Zwischen dem Kollektor und der Basis jedes dieser Transistoren gibt es also einen konstanten Spannungsunterschied, so daß keine Kollektorverzerrung auftritt. Dieser Spannungsunterschied kann daher äußerst gering gehalten werden. Im dargestellten Fall gibt es sogar praktisch keinen Spannungsunterschied.

Die Emitterwiderstände 23, 25 und 31 sorgen weiter für eine Gegenkopplung, wodurch die Kollektorquellen der Transistoren 13, 15 und 17 eine äußerst geringe Verzerrung aufweisen.

Die Kollektorwechselströme der Transistoren 13, 15 und 17 bilden den Emittersteuerstrom des Transistors

11. Der Kollektorstrom dieses Transistors 11 ist dadurch besonders verzerrungsarm und verursacht an der Belastungsimpedanz 33 ein Ausgangssigna], das bei einem ziemlich geringen Gleichstrom durch die Reihenschaltung der Transistoren wenig unerwünschte Anteile aufweist.

Infolge dieses geringen Gleichstrorrwertes und der sehr niedrigen Gleichsspannung an den Transistoren 13, 15 und 17 ist die Verlustleitung der Schaltungsanordnung äußerst klein.

Wenn düj Anzahl parallelgeschalteter Transistoren im Emitterkreis des Transistors 11 η beträgt, die Emitterwiderstände 23, 25 und 37 je einen Wert R aufweisen und der Gleichstrom durch die Transistoren /o ist. verhält sich die Schaltungsanordnung etwa wie ein mit derselben Eingangsspannung an der Basis gesteuerter Transistor mit einem Emitterwidersiand — , der

einen Gleichstrom nk führt Ein derartiger Transistor würde dann eine etwa n-fach höhere Kollektor-Speisespannung erfordern, wodurch die Verlustleistung etwa rfimzA größer wäre als in dem Fall, wo die Schaltungsanordnung der Erfindung verwendet wird.

Die Schaltungsanordnung eignet sich insbesondere zum Gebrauch als Breitbandverstärker in Gemein-ο schaftsantennenanlagen oder Kabelfernsehnetzen.

Statt der Kopplung der Basiselektroden der Transistoren 11,13,15 und 17 über einen Diodenspannungsteiler kann beispielsweise auch ein Gleichspannungsteiler mit durch Kondensatoren überbrückten Widerständen oder eine andere geeignete Kopplungsmethode verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verstärkerschaltung mit mindestens drei mit ihren Kollektor-Emitterstrecken gleichstrommäßig in Reihe geschalteten und an ihren Basiselektroden gesteuerten Transistoren, wobei in den Kollektorkreis des Transistors am Ende der Reihenschaltung der Transistoren eine Belastungsimpedanz aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei allen Transistoren mit Ausnahme desjenigen, in dessen Kollektorkreis die Ausgangsimpedanz aufgenommen ist, die Kollektorelektroden wediselspannungsmäßig miteinander verbunden sind, die Emitterelektroden wechselspannungsmäßig über je einen Widerstand an ein festes Potential gelegt sind und die Basiselektroden wechselspannungsmäßig miteinander und mit der Basis des Transistors (11) am Ende der Reihenschaltung der Transistoren verbunden sind.

2. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiselektroden der Transistoren über einen Diodenspannungsteiler miteinander verbunden sind.