DE2549228A1 - Verstaerkeranordnung - Google Patents

Description

LABORATOIRE GENERAL DES TELECOMMUNICATIONS 51, Boulevard de la Rfepublique
78400 CHATOU. Frankreich

Verstärkeranordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkeranordnung mit automatischer Korrektur von Nichtlinearitäten, wie sie für Ausgangsstufen in Fernsehsendern und in Relaissendern verwendet wird. Mit Hilfe der Erfindung soll eine derartige Verstärkeranordnung geschaffen werden, die ausreichend genau für die Entzerrung von Verstärkern ist, die gemeinsam die Videofrequenz- und Tonfrequenzkanäle an den Ausgangsstufen von Fernsehsendern verstärken.

In einem solchen Fall erzeugen Entzerreranordnungen mit Modulationsdetektoren auf Grund deren Nichtlinearität lind Asymmetrie Fehler, die größer als die Fehler sind, die korrigiert werden. Nach der Erfindung ist eine Verstärkeranordnung zum Verstärken eines amplitudenmodulierten Frequenzsignals mit einer Verstärkerstufe zur Abgabe des Verstärkersignals gekennzeichnet durch eine an die Ver-

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stärkerstufe angeschlossene Parallelschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensator zur Abgabe eines den Mittelwert des verstärkten Hochfrequenzsignals repräsentierenden Hilfssignals und eine Kopplungsvorrichtung, die die Parallelschaltung an die Verstärkeranordnung zur Veränderung ihrer Verstärkung ankoppelt.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine Verstärkeranordnung mit automatischer Korrektur von Nichtlinearitäten gemäß der Erfindung und

Fig.2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der in Fig.1 dargestellten Verstärkeranordnung.

Nach Fig.1 wird die Verstärkung des Signals am Eingang E mit Hilfe eines NPN-Transistors 1 durchgeführt, an dessen Basis dieses Signal über einen Entkopplungskondensator 2 angelegt wird.

Der Kollektor des Transistors 1 ist über eine Drossel 3 an eine Vorspannungsquelle +V angeschlossen, und sein Emitter liegt über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 4 und einem Kondensator 5 an Masse. Der Emitter des Transistors 1 ist außerdem über eine Schaltung mit der Basis verbunden, die in Serie eine Diode 7, einen einstellbaren Widerstand 8 und eine Drossel 9 enthält, wobei parallel zur Diode 7 und zum Widerstand 8 ein Kondensator 6 liegt.

Der Verbindungspunkt zwischen der Anode der Diode 7 und dem Widerstand 8 ist über einen Widerstand 10 an die

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Vorspannungsquelle +V angeschlossen.

Der Schaltungspunkt S gibt das Ausgangssignal der Verstärkeranordnung ab, das vom Kollektor des Transistors über einen Kondensator 11 abgegriffen wird.

Die Verstärkeranordnung arbeitet folgendermaßen:

Die Parallelschaltung mit dem Widerstand 4 und dem Kondensator 5 hat eine Zeitkonstante T, die so gewählt ist, daß 1/T sehr viel kleiner als die maximale Frequenz des zu übertragenden Videosignals ist, so daß das am Emitter des Transistors abgegriffene Signal den Mittelwert des verstärkten Signals repräsentiert, d.h. ein Signal ist, das kennzeichnend für die Ver*· zerrung ist, vorausgesetzt,daß die Verzerrung nur während positiver (oder negativer) Halbwellen des Hochfrequenzsignals auftritt.

Wenn beispielsweise eine Nichlinearität betrachtet wird, die auf Grund der Anwesenheit eines Sperrbereichs in der Transistorke/nnlinie auftritt, dann wird das modulierte und verstärkte Hochfrequenzsignal, das am Kollektor des Transistors 1 auftritt, im Falle der negativen Halbwellen abgeschnitten, wenn keine Korrektur durchgeführt wird. Diese Nichtlinearität verursacht am Emitter des Transistors eine Spannung von 0 Volt, solange das modulierte Hochfrequenzsignal perfekt symmetrisch ist, und eine Spitzenspannung entsprechend dem Abschneiden eines Teils der negativen Halbwellen, wenn das Signal den Sperrbereich des Transistars erreicht.

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Dieses Signal wird wieder an die Basis des Transistors 1 angelegt, damit der Vorstrom des Transistors und folglich die Transistorverstärkung verändert werden. Damit dies erreicht wird, muß der Verstärkertransistor steuerbar sein, d.h. er muß eine Transitfrequenz FT in Abhängigkeit vom Vorstrom haben, wie sie von der in Fig.2 angegebenen Kennlinie beschrieben wird, bei der die Frequenz in Megahertz und der Strom in Ampdre angegeben sind. (Es sei daran erinnert, daß die Transitfrequenz . eines Transistors das aus dem Stromverstärkungsfaktor und der Signalfrequenz, für die dieser Stromverstärkungsfaktor gilt, gebildete Produkt in dem Bereich der Frequenz ist, in dem der Stromverstärkungsfaktor mit 6 dB pro Oktave abnimmt).

Wenn somit bei einem Punkt mit hohem mittleren Vorstrom, beispielsweise beim Punkt A in Fig.2, der einem Vorstrom von 1A entspricht, der Strom ansteigt, dann steigen auch die Transitfrequenz und folglich der Verstärkungsfaktor des Transistors ebenso an, und andrerseits sinken bei einer Erniedrigung des Stroms die Transitfrequenz und dadurch auch der Stromverstärkungsfaktor in gleicher Weise ab.

Der einstellbare Transistor 8 ermöglicht die Auswahl dieses mittleren Vorstrompunkts. Die Diode 7 erzeugt am Emitter eine derartige Potentialwrschiebung, daß der Potentialunterschied an den Klemmen der Eingabeschaltung höher als die Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors ist, so daß dadurch tatsächlich eine Wiedereingabe über die Drossel 9 erfolgt.

Diese Anordnung bewirkt eine Kompensation der Nichtlinearität der Stufe, und sie ergibt einen zusätzlichen

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Vorteil, der in der Erhöhung des Wirkungsgrades besteht.

Das bedeutet in anderen Worten, daß bei einer Verstärkeranordnung, die von zwei über 3 dB-Kopplern ( zur Aufrechterhaltung einer konstanten Eingangsimpedanz unabhängig von der Frequenz) parallelgeschaltete Verstärker, die verfügbare Ausgangsleistung etwa 30 W beträgt, wenn keine Korrektur der Nichtlinearität erfolgt, während sie mit Korrektur den Wert 50 W annimmt und von einer beträchtlichen Verbesserung des Wirkungsgrades begleitet ist.

Die Erfindung ist nicht auf das hier beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere kann das vom Emitter des Verstärkertransistors abgenommene Verzerrungssignal, dann, wenn der Transistor nicht steuerbar ist , über eine Wiedereingabeschaltung an eine einen veränderlichen Übertragungsfaktor aufweisende Vierpolvorrichtung angelegt werden,die dem nichtlinearen Verstärker vorangeht. Diese Lösung ist der automatischen Vorentzerrung der letzten Verstärkerstufe äquivalent.

Andrerseits kann das Verzerrungssignal aus dem Kollektorstrom erhalten werden. Die Wiedereingabeschaltung ermöglicht dann, die Phase des Signals und die Richtung der Änderung der Verstärkung zur Erzielung einer Kompensation kompatibel zu machen.

Die Erfindung ist ferner nicht auf die Verwendung von Transistorverstärkern beschränkt; sie kann auch bei Röhrenverstärkern angewendet werden.

Wie im beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Verzerrungssignal von den Klemmen einer geeigneten RC-Schaltung

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abgenommen, durch die der Anodenvorstrom fließt. Dieses Signal wird zum phasenrichtigen Steuern der Stufe über eine Impedanzanpassungsschaltung verwendet. Diese Steuerung kann eine Steuerung der Röhre über die Katode, das Gitter oder die Anode sein, wobei die Impedanzanpassungsschaltung entsprechend der gewählten Steuerungsart unterschiedlich ausgebildet ist.

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Claims (6)

1. 25A9228

   Patentansprüche

   ( 1JVerstärkeranordnung zum Verstärken eines amplitudenmodulierten Hochfrequenzsignals mit einer Verstärkerstufe zur Abgabe des verstärkten Signals, gekennzeichnet durch eine an die Verstärkerstufe angeschlossene Parallelschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensator, zur Abgabe eines den Mittelwert des verstärkten Hochfrequenzsignals repräsentierenden Hilfssignals und eine Kopplungsvorrichtung, die die Parallelschaltung an die Verstärkeranordnung zur Veränderung ihrer Verstärkung ankoppelt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, · daß die Verstärkerstufe ein Verstärker mit veränderlicher Verstärkung ist und daß die Kopplungsvorrichtung die Parallelschaltung mit dem Eingang der Verstärkerstufe verbindet.
3. 3_# Anordnung nach Anspruch 1,gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung mit einem Eingang zum Empfang des zu verstärkenden Signals, einen Steuereingang und einen an den Eingang der Verstärkerstufe angeschlossenen Eingang, wobei die Kopplungsvorrichtung die Parallelschaltung mit dem Steuereingang verbindet,
4. 4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerstufe ein Transistor ist, dessen Verstärkung durch Verändern des Vorstroms veränderbar ist, daß der Transistor eine Steuerelektrode und zwei weitere Elektroden aufweist, daß die Parallelschaltung in Serie zu einer der weiteren Elektroden liegt, daß das Hilfssignal von den Anschlußklemmen der Parallel-

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   schaltung abgenommen wird und daß die Kopplungsvorrichtung die Parallelschaltung mit der Steuerelektrode verbindet.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor in Emitterschaltung geschaltet ist, daß die Parallelschaltung an den Emitter des Transistors angeschlossen ist und daß die Kopplungsvorrichtung eine Diode, die in Serie zu einem einstellbaren Widerstand zum Einstellen des Vorstroms geschaltet ist, sowie einen zwischen die Klemmen der von der Diode und dem einstellbaren Widerstand gebildeten Schaltung angeschlossenen Kondensator aufweist.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerstufe eine Röhre enthält, deren Verstärkung sich mit dem Vorstrom ändert, daß die Parallelschaltung in dem Stromkreis angeordnet ist, in dem der Anodenstrom fließt, daß das Hilfssignal von den Klemmen der Parallelschaltung abgenommen wird und daß die Kopplungsvorrichtung eine Anpassungsschaltung ist, die das Hilfssignal an das Steuergitter der Röhre anlegt.

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