DE2624565C2

DE2624565C2 - Verstärker

Info

Publication number: DE2624565C2
Application number: DE2624565A
Authority: DE
Inventors: Hiromasa Kawaguchi Saitama Kimura
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1975-06-06
Filing date: 1976-06-01
Publication date: 1985-08-08
Also published as: US4027272A; JPS5838968B2; NL7606186A; NL189433B; GB1530941A; FR2313805A1; DE2624565A1; CA1078930A; NL189433C; FR2313805B1; JPS51144551A; AU1454076A; AU500359B2

Description

2r₃

Il n

3. Verstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dritten und vierten Transistor (Q₃, Q^) einerseits und dem Ausgangsanschluß (Tj) andererseits eine Gegentaktverstärkerstufe (Q^ bis Qs) mit Eintaktausgang angeordnet ist.

4. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsanschluß (Tj) über einen Die Erfindung betrifft einen Verstärker entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Verstärker der im Oberbegriff

to des Anspruches 1 vorausgesetzten Art (DE-OS 19 32 440) besteht die zwischen den dritten Elektroden der beiden Transistoren und dem zweiten Anschluß der Spannungsquelle vorgesehene gemeinsame Impedanz aus der Reihenschaltung eines Widerstandes und eines Transistors. Die erste Elektrode des vierten Transistors ist mit der Basis des in der genannten Reihenschaltung liegenden Transistors verbunden.

Bei der bekannten Schaltung bildet der in der genannten Reihenschaltung liegende Transistor eine Konstant-

stromquelle. Bei Änderungen der Versorgungsspannung (beispielsweise beim Ein- und Ausschalten des Verstärkers) kann infolgedessen bei der bekannten Schaltung die Gleichtaktverstärkung nicht auf Null gebracht werden. Nachteilig ist weiterhin der bei dieser Schaltung durch den zusätzlichen Transistor bedingte schaltungstechnische Aufwand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Verstärker der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art so auszubilden, daß bei geringem schaltungstechnischen Aufwand die durch die Ungleichheit der Transistoren der Differentialverstärkerstufe bedingte Gleichtaktverstärkung auch dann auf Null gebracht wird, wenn Schwankungen der Versorgungsspannung auftreten (wenn beispielsweise die Versor- gungsspannung ein- und ausgeschaltet wird).

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 gelöst.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verstärker die zwischen den dritten Elektroden des ersten und zweiten Transistors und dem zweiten Anschluß der Spannungsquelle liegende Impedanz durch die Reihenschaltung von zwei Widerständen gebildet wird, an deren Verbindungspunkt die erste Elektrode des vierten Transistors angeschlossen ist, ändert sich der durch diese Impedanz fließende Strom bei Schwankungen der Versorgungsspannung. Dadurch ist es möglich, die Gleichtaktverstärkung auch bei Spanr.ungsschwankungen auf Null zu bringen.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 und 2 beispielsweise erläutert. Es zeigen

F i g. 1 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Verstärkers,

F i g. 2 ein Schaltbild eines als Audiohauptverstärker ausgebildeten erfindungsgemäßen Verstärkers.

Der in F i g. 1 dargestellte Verstärker enthält eine Differentialverstärkerstufe mit einem ersten Transistor Q\ und einem zweiten Transistor Q₂. Die erste Elektrode (Basis) des Transistors Q] ist mit einem ersten Eingangsanschluß T\ und die erste Elektrode (Basis) des Transistors O2 mit einem zweiten Eingangsanschluß T₂ verbunden. Die zweite Elektrode (Kollektor) des Transistors Q\ ist über einen ersten Widerstand R\ mit dem ersten Anschluß + Vcc einer Spannungsquelle verbunden, mit dem die zweite Elektrode (Kollektor) des Transistors Q2 direkt verbunden ist. Die dritten Elektroden (Emitter) der Transistoren Q_t und Q2 sind miteinander

CMG

In dieser Gleichung entspricht der erste Faktor

2(r_s+r₆)

JL)

der Gleichtaktverstärkung der Differentialverstärkerstufe A und des Transistors Q₃, die erste Hälfte

und über die Reihenschaltung eines zweiten Widerstandes Rs und eines dritten Widerstandes A₆ mit dem zweiten Anschluß — V(( der Spannungsquelle verbunden.

Ein dritter Transistor Qj ist mit seiner ersten Elektrode (Basis) an den Kollektor des ersten Transistors Qi angeschlossen. Die zweite Elektrode (Emitter) ist über einen vierten Widerstand Rj an den ersten Anschluß + Vcc der Spannungsquelle angeschlossen. Die dritte Elektrode (Kollektor) des Transistors Q₃ ist mit einem Ausgangsanschiuß T₃ verbunden.

Ein vierte;· Transistor Q* ist mit seiner ersten Elektrode (Basis) an den Verbindungspunkt der Widerstände A₅ und Re angeschlossen. Die zweite Elektrode (Emitter) ist über einen fünften Widerstand Rj an den zweiten Anschluß — Vcc der Spannungsquelle angeschlossen. Die dritte Elektrode (Kollektor) des Transistors Qa ist mit der dritten Elektrode (Kollektor) des Transistors Q₃ verbunden. An den Ausgangsanschluß Γ₃ ist eine Last Rl angeschlossen.

Wenn bei dem Verstärker gemäß F i g. 1 gleichphasige Signalkomponenlen auf die Eingangsanschlüsse Γι und T₂ gegeben werden, so erscheinen die Signalkomponenten über den Transistor Q₃ an dessen Kollektor. Gleichzeitig werden die in Phase befindlichen Signalkomponenten, die βώ den Eingangsanschlüssen Γι und T₂ zugeführt werden, addiert und erscheinen am Emitter der Transistoren Q\ und Q₂. Die am Kollektor der Transistoren Q\ und Q₂ auftretender. Signaikomponenten werden von den Widerständen Rs und Re geteilt, dann vom Transistor Qa in der Phase umgekehrt und erscheinen am Kollektor des Transistors Qa gegenphasig zu den Signalen am Kollektor des Transistors Q₃. Wenn somit die Gleichtaktverstärkung gleich ist, heben sich die Signalkomponenten am Kollektor des Transistors Qj und die Signalkomponenten am Kollektor des Transistors Qa auf. Damit treten am Ausgangsanschluß T₃ keine in Phase befindlichen Signalkomponenten auf.

Bezeichnet man die Widerstandswerte der Widerstände Ru R₃, /?5, /?6 und Ri mit η, r₃, rs, r*, und rj und den Widerstandswert der Last R_L mit r_L, so läßt sich die Gleichtaktverstärkung CMG des erfindungsgemäßen Verstärkers gemäß F i g. 2 wie folgt ausdrücken:

Obige Gleichung läßt sich wie folgt umformen:

CMC

Die Gleichtaktverstärkung CAiC wird daher Null, wenn die Widerstandswerte r\, r₃, />, und /> die Beziehung erfüllen:

des zweiten Faktors dem Teilungsverhältnis der Widerstände /?5 und #6 und die zweite Hälfte

fe)

2r₃

Il n

In diesem Falle erscheinen am Ausgangsanschluß T₃ keine in Phase befindlichen Signalkomponenten.

F i g. 2 zeigt einen als Audiohauptverstärker ausgebildeten, erfindungsgemäßen Verstärker. Soweit er die gleichen Elemente wie der Verstärker gemäß F i g. 1 enthält, unterbleibt eine nochmalige Beschreibung.
In dem Verstärker gemäß F i g. 2 ist die Reihenschaltung von Dioden S\ ... D_n mit gleicher Polarität zwischen die Kollektoren der Transistoren Q₃ und Qa geschaltet. Transistoren Qs und Q% sind ebenso wie die Transistoren Q₇ und Qs in Darlington-Schaltung angeordnet Die Transistoren Qs bis Qs sind ferner als Gegentaktverstärkerstufe mit Eintaktausgang geschaltet. Die Basis der Transistoren Qs und Qj ist mit dem Kollektor der Transistoren Qz bzw. Qa verbunden. Ein Widerstand Ri ist zwischen die Basis des Transistors Q₂ und den Ausgangsanschluß T₃ geschaltet, der von dem Verbindungspunkt zwischen dem Emitter der Transistoren Q₆ und Qs herausgeführt ist, um eine Gegenkopplung zu erreichen. Die Serienschaltung der Dioden Di ...D_n dient als Vorspannung für die Tranistoren Q₅ bis Qi. Mit 5p ist in F i g. 2 ein Lautsprecher bezeichnet.

Werden bei dem Verstärker gemäß F i g. 2 die Widerstandswerte η, r₃, r₆ und η wie im Falle der Fig. 1 gewählt, so treten keine in Phase befindlichen Signalkomponenten auf. Es besteht daher keine Gefahr, daß beim Ein- und Ausschalten der Spannungsquelle der Lautsprecher 5p durch Störsignale beschädigt wird, daß der Lautsprecher 5p störende Töne abgibt oder daß das Signal-Rausch-Verhältnis durch Brumm verschlechtert wird.

Selbst wenn bei dem erfindungsgemäßen Verstärker das Welligkeiisfilter für die Spannungsquelle einfach ausgebildet oder ganz weggelassen wird, sind im Ausgangssignal keine Brummkomponenten enthalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

des zweiten Faktors der Verstärkung des Transistors

Claims

Patentansprüche:
1. Verstärker, enthaltend

a) eine Differentialverstärkerstufe mit einem ersten und einem zweiten Transistor (Q\ bzw. Q), wobei die erste Elektrode der beiden Transistoren mit einem ersten bzw. einem zweiten Eingangsanschluß (T\ bzw. Tj) verbunden ist, die zweite Elektrode des ersten Transistors (Q\) über einen ersten Widerstand (R\) und die zweite Elektrode des zweiten Transistors (Q2) direkt mit dem ersten Anschluß (+V«·) einer Spannungsquelle verbunden ist, während die dritten Elektroden der beiden Transistoren (Qi, Q2) miteinander verbunden und über eine aus der Reihenschaltung zweier Elemente bestehende gemeinsame Impedanz (Rs, Re) mit dem zweiten Anschluß (— V_n) der Spannungsquelle verbunden sind,

b) einen dritten Transistor (Q3), dessen erste Elektrode mit der zweiten Elektrode des ersten Transistors (Q\) verbunden ist, dessen zweite Elektrode an den ersten Anschluß (+ V«·) der Spannungsquelle angeschlossen ist und dessen dritte Elektrode mit einem Ausgangsanschluß (T3) verbunden ist,

c) einen vierten Transistor (Qa), dessen erste Elektrode mit der gemeinsamen Impedanz (Rs, Re) des ersten und zweiten Transistors (Q\, Q2) verbunden ist, dessen zweite Elektrode an den zweiten Anschluß (- V_K) der Spannungsquelle angeschlossen ist und dessen dritte Elektrode mit der dritten Elektrode des dritten Transitors (Qi) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

d) die gemeinsame Impedanz aus der Reihenschaltung eines zweiten und eines dritten Widerstandes (Ri bzw. R₆) besteht und die erste Elektrode des vierten Transistors (Q*) an den Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände (R₅, Re) angeschlossen ist.
2. Verstärker anch Anspruch 1, bei dem ein vierter Widerstand (R3) zwischen der zweiten Elektrode des dritten Transistors (Qi) und dem ersten Anschluß (+ Vcc) der Spannungsquelle und ein fünfter Widerstand (Rt) zwischen der zweiten Elektrode des vierten Transistors (φ) und dem zweiten Anschluß (— V_n) der Spannungsquelle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswerte (n, T₆, Γ3, r>) des ersten, dritten, vierten und fünften Widerstandes (R\, Re, Ri, Λ7) folgende Beziehung erfüllen:

Widerstand (R_t) mit der ersten Elektrode des zweiten Transistors (Qi) verbunden ist