DE2705578C3 - Leistungsverstärkerschaltung - Google Patents
LeistungsverstärkerschaltungInfo
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- DE2705578C3 DE2705578C3 DE2705578A DE2705578A DE2705578C3 DE 2705578 C3 DE2705578 C3 DE 2705578C3 DE 2705578 A DE2705578 A DE 2705578A DE 2705578 A DE2705578 A DE 2705578A DE 2705578 C3 DE2705578 C3 DE 2705578C3
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Description
Die Erfindung betrifft einen Zwei-Betriebsarten-Leistungsverstärker
mit einem Spannungsverstärker, der mit einem Stromverstärker gekoppelt ist, und mit
einer Umschaltvorrichtung zur wahlweisen Änderung des Spannungsversorgungspegels und des Vorspannungszustandes
des Stromverstärkers zur Einstellung der Verstärkerbetriebsart. /. B. für A- oder B-Betrieb.
Üblicherweise wird ein Tonfrequenzverstärker in der A- oder B- (oder A/B-) Betriebsart betrieben.
Die Α-Betriebsart hat dabei den Vorteil kleiner Verzerrungen, jedoch den Nachteil eines niedrigen Wirkungsgrades.
Bei einem Verstärker im B-Betrieb treten gerade entgegengesetzte Vorteile und Nachteile
auf. Wenn ein höherer Wirkungsgrad gewünscht wird, wie dies normalerweise bei einem Leistungsverstärker
der Fall ist, so wird üblicherweise eine Gegentakt-B-Schaltung verwendet, bei der jedoch in einem gewissen
Umfang eine Verzerrung im Ausgangssignal unvermeidlich
ist. Diese Verzerrung wird infolge des Grundprinzips des B-Betriebsverstärkers insbesondere
im Kleinsignalbereich merklich. Wenn es möglich ist, die Vorspannbetriebsart vom B-Betricb zum A-Betrieb
(oder umgekehrt) umzuändern, so können die Anforderungen in einem größeren Bereich befriedigt
werden. Ein Leistungsverstärker kann dann nämlich,
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wenn eine höhere Ausgangsleistung erforderlich ist, im B-Betrieb arbeiten und im Α-Betrieb dann, wenn
ein Ausgangssigna! mit höherer Qualität, aber verminderter maximaler Ausgangsleistung erforderlich
ist. Beispiele solcher Leistungsverstärker mit änderbarer Betriebsart sind in der DE-OS 2365289 beschrieben.
Dort ist in der Schaltung ein Schalter zum Umschalten der Vorspannung vorgesehen, der die
Vorspannung für den Verstärkungstransistor in der Leistungsendsiufe einstellt. Der Vorspannpunkt der
Endstufe wird durch diesen Umschalter geändert, wodurch sich eine Änderung der Vorspannungsbetriebsart
ergibt. Bei dieser Anordnung ist jedoch eine große Länge für die Verdrahtung zwischen dem Vorspannungsumschalter
und der Vorspanneinstellschaltung erforderlich, so daß das Ajisgangssignal leicht durch
externes Rauschen und Störungen beeinflußt wird. Darüber hinaus kann auch der Verdrahtungsvorgang
an sich kompliziert sein, und ferner muß der Vorspannungsumschalter von außen her betätigt werden und
besitzt einen mechanischen Kontak', wobei sich an der Kontaktstelle eine schlechte elektrische Verbindung
ergeben kann.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Leistungsverstärkerschaltung
gemäß DE-OS 2365289 ist ein Vorspannungsumschalter in der Vorspanneinstellschaltung
für den Verstärkungstransistor vorgesehen, um die Vorspannung und somit die Betriebsart
der Endstufe ähnlich wie oben beschrieben umzuschalten, wobei ferner noch ein weiterer Umschalter
mit dem Vorspannungsumschalter verriegelt vorgesehen ist, um die Versorgungsspannung für die Endstufe
umzuschalten. Im allgemeinen ist bei einem A-Betriebs-Verstärker der Vorspannpunkt auf einem mittleren
Punkt der Last- oder Widerstandslinie eingestellt, und es kann daher ein relativ großer
Leerlaufstrom durch den Transistor fließen. Es ist daher notwendig, die Versorgungsspannung für den
Endstufenverstärker im Α-Betrieb auf ein Mehrfaches derjenigen im B-Betrieb zu vermindern. In Anbetracht
dessen ist in dieser Schaltung ein Umschalter zur Umschaltung der Versorgungsspannung vorgesehen.
Nur durch die Verriegelung des Vorspannungsumschalters und des Versorguiigsspannungsumschalters
kann jedoch ein Überstrom nicht vollständig am Durchfließen des Verstärkungstransistors in der Endstufe
gehindert werden, was eine Beschädigung oder Verschlechterung der Eigenschaften des Transistors
zur Folge haben kann. Normalerweise ist nämlich eine Kapazität von beträchi'icher Größe mit der Versorgungsspannungsleitung
und/oder der Leistungsquellenschaltung verbunden. Selbst wenn daher der Versorgungsspannungsumschalter
umgeschaltet wird, ändert sich die Versorgungsspannung selbst nicht schnell. Wenn die Betriebsart des Endstufenverstärkers
vom B-Betrieb auf den Α-Betrieb umgeschaltet wird, so kann die Vorspannung entsprechend dem A-Betrieb
auf einen hohen Pegel umgeschaltet werden, während die Versorgungsspannung noch nicht auf den
erforderlichen Wert abgesunken ist. Dann kann ein zu großer Leerlaufstrom fließen und Schädigungen am
Verstärkurigstransistor der Endstufenleistungsverstäfkerschaltung
hervorrufen. Zur Vermeidung solcher Nachteile kann eine Zeitverzögerung zwischen
der Betätigungszeit des Vorspannungsumschalters und der Betätigung des Versorgungsspannungsumschalters
vorgesehen werden. Dies führt jedoch zu einem komplizierten Schultungsaufbau. Da sich ferner
die Anstiegs- oder Abfallzeit der Versorgungsspannung über einen großen Bereich hinweg abhängig von
der Betriebszeitsteuerung und den aufeinanderfolgenden Betriebsvorgängen ändern kann, ist es nicht
leicht, einen diese Bedingungen erfüllenden Schalter zu realisieren. Ferner sind die Nachteile des zuerst
erwähnten Ausführungsbeispiels bei diesem Ausführungsbeispiel noch immer vorhanden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
IQ zwei Betriebsarten-Leistungsverstärker der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß in unkomplizierter,
nicht störanfälliger Weise die Betriebsartenumschaltung erfolgen kann, ohne daß zu große schädliche
Ströme im Stromverstärker auftreten.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß die Maßnahmen des Kennzeichens des Anspruchs 1
vorgesehen. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich dabei aus den Unteransprüchen.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß es aus den Literaturstellon
»Funk-Technik«, 1965, Nr. 18, S. 741, Bild 1 und »radio mentor«. Heft F. :959, S. 650 bereits
bekannt ist, einen Verstärker voi/>
sehen, der allein durch Veränderung der Vorspannung klassenumschaltbar
ist. US-PS 3683 289 beschreibt ferner bereits eine Anordnung, bei welcher eine erste sich
im Α-B· trieb befindliche Stufe mit einer zweiten sich im B-Betrieb befindlichen Stufe durch eine Induktivität
gekoppelt ist. Ferner beschreibt die Literaturstelle »radio mentor«, Heft 3, 1972, S. 114-118, einen umschaltbaren
Leistungsverstärker, ohne aber die Verwendung eines Versorgungsspannungsdetektors vorzusehen,
der seinerseits eine Änderung der Vorspannung bewirkt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung
zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm des Grundaufbaus der Erfindung,
Fig. 2 ein Teilschaltungsdiagramm einer erfindungsgemäßen Leistungsverstärkerschaltung,
I ig. 3 ein Schaltbild einer Leistungsverstärkerschaltung, welche die Anordnung gemäß Fig. 2 verwendet,
« Fig. 4 ein Schaltbild einer Leistungsquellenschaltung
zur Erzeugung der Versorgungsspannung und für die Schaltung gemäß Fig. 3,
Fig. 5 ein Teilschaltbild einer Leistungsverstärkerschaltung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
Fig. 1 zeigt den Grundaufbau der erfindungsgemäßen
Leistungsverstärkungsschaltung mit umschaltbarer Betriebsart. In Fig. 1 sind die Transistoren Ql
und QI komplementäre Transistoren, welche die Endstufenleistungsverstärkerschaltung bilden. Das
Eingangs.signal w:rd zuerst in einem Spannungsverstärkerschalter
3 spannungsverstärkt und dann den Leistungisverstä'-kertransistoren Ql und Q2 über eine
Vorspanneinste'Ischaltung 1 zugeführt. An die komplementären
Transistoren Q\ und Ql sind Versorgungsspan.iungen
+ V. und — V1 angelegt. Diese Versorgungsspannung V1 wird in einer Spannungsdetektorschaltung
4 festgestellt (ausgeweitet). Die Detektorschaltung 4 vergleicht die Versorgungsspan-
nung V2 mit einer Bezugs-' oder Referenzspannung
Vrlf und steuert den Votspannungsumschaltkreis 5.
Der Ausgang des Vorspannungsumschaltkreises 5 liegt ari der Vorspanneinstellschaltung 1 an, um eine
geeignete Vorspannung für die Verstärkerlransistorcn
Ql und Q2 einzustellen. Im Betrieb werden die Versorgungsspannungen + V2 und - V2 umgeschaltet,
und zwar bei der Auswahl der Vorspannungsbetriebsart durch irgendwelche Schaltmittel in einer (nicht ge^
zeigten) LeistungsqueÜenschaltung. Beispielsweise ist
V1 gleich 55 Volt für den B-Betrieb, und V2 ist
25 Volt für den A-Betricb. Die Versorgungsspannung V1 für den Spannungsverstärker 3 wird hier unabhängig
von der Vorspannungsbetriebsart konstant eingestellt, beispielsweise auf 60 Volt. Die Bezugsspannung
Vrfl kann irgendeine beliebige konstante Spannung
sein. Die Spannungsdetektorschaltung 4 besitzt eine Schwellenspannung, beispielsweise 28 Volt, etwas
oberhalb der Versorgungsspannung für den A-Betrieb, V2 = 25 V, basierend auf der Bezugsspannung
VnJ. Wenn beispielsweise die Vorspannungsbetricbsärt
von B-Betrieb auf Α-Betrieb umgeschaltet wurde und die Versorgungsspannung V2 von 55 V auf ungefähr
28 V abgenommen hat, so erzeugt und liefert die Spannungsdetektorschaltung 4 ein Detektor- oder
Auswert-Signal an die Vorspannungsumschaltschaltung 5. Die Vorspannungsumschaltschaltung 5 wird
durch dieses Detektorsignal betätigt und steuert den Vorspannungseinstellkreis 1 zur Herstellung einer
Vorspannung für den A-Betrieb.
Die Bezugsspannung Vlcf kann hier durch die Versorgungsspannung
Vx für die Spannungsverstärkerschaltung 3 gebildet werden. Alternativ kann die Versorgungsspannung
V1 für die Spannungsverstärkerschaltung 3 auch so angeordnet werden, daß sie beim
Umschalten der Vorspannungsbetriebsart umgeschaltet wird.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Leistungsverstärkerschaltung,
wobei die gleichen Bizugszeichen wie in Fig. 1 ähnliche Teile bezeichnen.
Die Spannungsdetektorschaltung 4 umfaßt einen Schalttransistor Q21 mit einem mit einem Widerstand
Ä31 verbundenen Kollektor. Der Emitter des Transistors Q21 ist mit der Versorgungsspannung Vl verbunden
und seine Basis liegt am Verbindungspunkt £in<*c anc WiHprctänHpn R1K1X iinrl /?34 pphildptf*n
Spannungsteilers. Die Vorspannungsumschaltschaltung 5 weist einen Widerstand R32 in Serie geschaltet
mit dem Widerstand R31 auf, und eine Diode D12 liegt parallel zum Widerstand R32, um eine Umkehrspannung
am Widerstand R32 zu verhindern. Bei diesem Ausführuiigsbeispiel wird beispielsweise die Bezugsspannung
Vrif aus einer Versorgungsspannung
V1 = 60 V gebildet, und die Versorgungsspannung V2
wird zwischen 55 V (B-Betrieb) und 25 V (A-Betrieb) umgeschaltet. Das Spannungsteilerverhältnis
der Spannungsteilerschaltung ist derart gewählt, daß der Transistor Q21 dann ein- (aus-)geschaltet wird,
wenn die Versorgungsspannung V2 unter einen Wert
abnimmt (darüber ansteigt), der etwas oberhalb der Spannungsversorgung für den Α-Betrieb, beispielsweise
bei ungefähr 28 V, eingestellt ist. Die Widerstände R31 und R32 bilden die Last für den Transistor
Q21. Die Spannung am Verbindungspunkt der Wi- ^0
derstände i?31 und R32 wird durch die Schaltwirkung des Transistors Q21 umgeschaltet und in den Vorspannungsumschaltkreis
5 eingegeben. Der Vorspannungsumschaltkreis 5 besteht aus einem veränderbaren Widerstand VR12 und einem Widerstand R3Q
sowie einer Bypass-Schaltung aus einem veränderbaren Widerstand VRIl und einem Schalttransistor
Q19, gesteuert durch die Ausgangsspannung der Spannungsdetektorschaltung 4. Wenn der Transistor
Q19 eingeschaltet ist, so liegt die Bypass-Schaltung aus veränderbarem Widerstand VRIl und Transistor
Q19 parallel zum Widerstand Λ30. Die Vorspanneinstellschaltung
1 umfaßt ein Paar Transistoren Ql8 und Ql7, Kondensatoren Cl9 und C2Ö sowie einen
Widerstand Λ29, wobei die drei zuletzt genannten Elemente die Eingangskreise für die Transistoren
Q17 und Q18 bilden. Eine Konstantstromquellenschaltung, gebildet aus einem Widerstand R28 und
Transistor Q20, bildet eine Belastung für den Spannungsverstärker
3 in Fig. 1.
Wenn die Versorgungsspannung + V1 die Schwellenspannung,
beispielsweise 28 V, infolge der Umschaltung in den B-Betrieb übersteigt, so werden
Transistoren Q21 und somit Transistor Q19 ausgeschaltet. Dann wird die Bypass-Schaltung aus veränderbarem
Widerstand VRIl und Schalttransistor QIv von der Spannungsieiierschaiiung der Vurspannungswechselschaltung
5 abgeschaltet. Auf diese Weise ist die Basisvorspannung für den Transistor Q18 der Vorspanneinstellschaltung 1 durch die Widerstände
VR12 und Ä30 bestimmt und wird auf einem hohen Wert gehalten. Demgemäß wird der Transistor
Q18 eingeschaltet, um die Emitterbasisvorspannung des Transistors QYI zu erhöhen. Die
Kollektoremitterspannung des Transistors QYl wird dadü.ch auf einen vorbestimmten niedrigen Wert reduziert,
der die Vorspannung für eine (nicht gezeigte) Stromverstärkerstufe im B-Betrieb bildet.
Wenn die Versorgungsspannung V2 unter den
Schwellenwert (28 V) reduziert wird, so wird der Transistor Q21 und somit der Transistor Q19 eingeschaltet
und die Basisvorspannung für den Transistor Q18 nimmt ab, und zwar infolge der Umgehungsschaltung at ■; dem veränderbaren Widerstand VRIl
und dem Transistor Q19. Der Transistor Q17 erzeugt dann eine hohe Kollektoremitterspannung, welche die
Vorspannung für die Leistungsverstärkerstufe im A-Betrieb bildet.
Die Vorspannungsumschaltung 5 kann als ein Teil
ripr Vnrsnanminßseinstellschaltune 1 betrachtet werden,
wenn die Vorspanneinstellschaltung 1 als die Schaltung zur Erzeugung einer entsprechenden Vor-.
spannung angesehen wird, und zwar infolge der Spannungsänderung in der Versorgungsspannung, festgestellt
in der Spannungsdetektorschaltung 4.
Fig. 3 zeigt ein vollständigeres Schaltbild einer Leistungsverstärkerschaltung, welche die Schaltung
gemäß Fig. 2 verwendet. In Fig. 3 ist gestrichelt ein Block 2 dargestellt, der eine ähnliche Stellung wie die
in Fig. 2 bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt eine Zener-Diode ZDl in Serie mit dem Widerstand
i?33, um die Versorgungsspannungsfluktuation und die Temperaturabhängigkeit des Transistors Q21
zu kompensieren. Links ist eine Differentialspannungsverstärkerstufe
gezeigt, während rechts eine Stromverstärkerstufe zu sehen ist.
Die Differentialverstärkerstufe umfaßt ein Paar von pnp-Transistoren QlO und QIl, deren Emitter
gemeinsam mit einer Leitungsspannung V1 verbunden
sind, und zwar über eine Konstantstromschaltung aus einem Transistor Q12, Widerständen Ä10, All und
i?12, sowie einem Paar von Seriendioden DlO. Die Kollektoren der Transistoren QlO und QIl stehen
mit einer anderen Leitungsspannung — F1 über entsprechende
Lasten aus Transistoren Q13 und Q14 und Widerständen R13 und R14 in Verbindung. Eine
Scficnschalfung aus einem Widerstand /?15 und einer
Parallelschaltung aus einem Potentiometer VRlO und
einem Paar von Dioden D18 liegt zwischen der Erdleitung E ti'fid einer Leitungsspanining - K1. Der
Gleitkontakt des Potentiometers VRlQ liegt über eineu
Widerstand /?16 an der Basis des Transistors QlO. Das art Eiiigangsklernrrie IN angelegte Eingangssignal
wird an die Basis des Transistors QlO über eintf Eingangsschaltung aus Widerständen /?17<
/?18 und R19 und einem Kondensator ClO und einem
koppelkondensatnr CIl angelegt, nie Basis des anderen
Transistors QIl des Differentialverstärkers ist angelegt mit dem Ausgang der Endstufenleistungsverstärkerschaitung
(noch zu beschreiben) über ein Rückkoppelnclzwerk aus Widerständen Λ20, R21 '5
und /?22 und Kondensatoren C12 und C13. Kondensatoren C14, ClS und C16 und ein Widerstand R23
sind vorgesehen, um die Phasenverschiebung zu komnpnQiPron iirirl Knnrlpncatnrpn C17 und C18 Sind
Versorgungsspannung + V2 über eine vorbestimmte
Spannung (beispielsweise 28 V) ansteigt, die als etwas oberhalb der Versorgungsspannung für den A-Betricb
(beispielsweise 25 V) ausgewählt ist.
Die Transistoren Q22 und Q23 bilden eine Tfcibcrstufe
einer komplementären Gegentaktschaltung Und Köllektöf-Bauarl. Die Kollektoren der Transistoren
Q22 und Q23 sind mit den Leitungen der Vcrsorgungsspannungen
+ V2 und - V2 verbunden, und
die Emitter sind miteinander durch Widerstände R3S und /?36 und eine Diode D13 verbunden. Die beiden
Elektroden der Diode D13 stehen über Widerstände R37 und R38 mit der Ausgangsleitung GUT in Verbindung.
Die Emitter der komplementären Transistoren Q22 und Q23 sind mit den Basen der Transistoren
Q24, Q25, Q26 und Q27 der Leistungsendverstärkerschaltung durch Widerstände R39, R40, R41 und
R42 gekoppelt. Transistorpaare Q24-Q25 bzw. ΟΪ6— OTi werden naraüe! betrieber!. Die Emitter der
Entkopplungskondensatoren für die Spannungsleitungen + V1 und - Vx.
Die Basen der Transistoren Q13 und Q14 liegen einerseits am Kollektor des Transistors QlO und andererseits
an der Basis des Transistors Q15. Der Emitter dieses Transistors Q16 liegt über einen Widerstand
R24 an der Leitungsspannung — Vx und der
Kollektor liegt in Kaskoden-Schaltung am Transistor Qi6, der mit einer konstanten Vorspannung über Widerstände
R25, R26 und R21 versorgt wird.
Wie oben in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben tVurde, bilden die Transistoren Q17 und Q18 eine
Vorspannungseinstellschaltung und ein Transistor Q19 bildet eine Vorspannungsumschaltschaltung.
Der Emitter des Transistors Q17 ist mit der Leitungsspannung + K1 über eine Konstantstromschaltung,
bestehend aus einem Widerstand Λ28, dem Diodenpaar DlO und einem Transistor Q20, verbunden. Der
Kollektor des Transistors Q17 und die Emitter der Transistoren Q18 und Q19 sind mit dem Kollektor
eines Transistors Q16 verbunden. Die Basis des Transistors Q17 ist verbunden mit dem Emitter und Kollektor
von Q19 durch einen Kondensator C19 und Widerstand H29. Der Kollektor des iransistors Q19
ist mit dem Emitter des Transistors Q17 über verär,-derbare Widerstände VRIl und VR12 verbunden.
Der Verbindungspunkt der veränderbaren Widerstände VRIl und VR12 liegt an der Basis des Transistors
Q18. Bezugszeichen /?30 bezeichnet einen Widerstand, während C20 einen Kondensator bezeichnet.
Die Umschaltung des die Vorspannungsumschaltschaltung bildenden Transistors Q19 wird durch einen
Transistor Q21 durchgeführt, der den Pegel einer Versorgungsspannung + V2 für die Endstufenleistungsverstärkungsschaltung
feststellt. Die Basis des Transistors Q19 ist über einen Widerstand R31 mit
dem Kollektor eines Transistors Q21 verbunden. Ein Widerstand R32 gestattet das Fließen eines Leckstroms
von den Transistoren Q19 und Q20, und eine Diode ö 12 verhindert das Anlegen einer Gegen- oder
Umkehrspannung an Basis/Emitter des Transistors Q19. Die Basis des Transistors Q21 wird durch eine
Spannung vorgespannt, weiche durch Aufteilung der Spannungsdifferenz der Versorgungsspannungen
+ V1 und + V2 durch Widerstände R33 und R34 gebildet
wird. Die Schweuenspannung des Umschaitens
des Transistors Q21 ist derart angeordnet, daß der Transistor Q21 dann abgeschaltet wird, wenn die
Transistoren Q24, Q25, Q26 und Q27 sind mit der Ausgangsleitung OUT durch Widerstände /?43, Λ44.
R45 und R46 verbunden. Die Kollektoren dieser Transistoren Q24, Q25, Q26, Q27 stehen mit den
Leitungen der Versorgungsspannung + V2 und — V1
in Verbindung. Diese Leistungsverstarkerschaltung besitzt einen komplementären, einen Eintaktausgang
aufweisenden Gegentaktschaltungsaufbau in Emitterbasisschaltung (gemeinsame Emitterverbindung)
auf Paaren von parallelgeschalteten komplementären Transistoren (vgl. Fig. 3). Der Kollektor und der
Emitter des Transistors Q17 der Vorspannungseinstellschaltung sind durch Widerstände /?45 und /?46
mit den Basen der Treibertransistoren Q22 und Q23 verbunden, welche die Basisvorspannungen für die
Verstärkungstransistoren Q24-Q27 erzeugen.
Transistoren Q28 und Q29 bilden eine Schutzschaltung für die Transistoren Q24, Q25, Q26 und
Q27 der Endstufenleistungsverstärkerschaltung. Wenn das Fließen eines übergroßen Stromes durch
irgendeinen der Transistoren Q24-Q27 gestattet ist, so wird der entsprechende Transistor Q28 oder Q29
eingeschaltet, um die Basis des Treibertransistors Q22 oder QZ3 zu erden. Die Emitter der Transistoren Q28
und Q29 stehen mit der Ausgangsleitung OUT in Verbindung und die Kollektoren liegen über Dioden
D14 und D15 an den Basen der Transistoren Q22 und Q23. Die Basen der Transistoren Q28 und Q29
sind über entsprechende Widerstände /?47, Ä48, R49
und RSO mit den Emittern der Transistoren Q24, Q25, Q26 und Q27 und ebenfalls durch Kondensatoren
C30 und C31 mit der Ausgangsleitung OUT verbunden. Die Basen der Transistoren Q28 und Q29
stehen ebenfalls über Kondensatoren C32 und C33 mit ihren Kollektoren und durch Widerstände Ä51
und RS2 und Dioden D16 und £>17 mit der Erdleitung
in Verbindung. In der Zeichnung bezeichnet C34 bis C40 Kondensatoren und Ä53 einen Widerstand.
Fig. 4 zeigt eine Leistungsquellenschaltung zur Lieferung der Leitungsspannungen + V1., — V1, + V2
und - V2 für die Schaltung gemäß Fig. 3, ausgestattet
mit einem Umschalter zur Auswahl der Spannung + V2 und — V2. Eine kommerzielle Wechselspannungsquelle
ist mit der Primärwicklung Nl eines Transformators T verbunden, wobei die Sekundärwicklung
N2 zwei Paare von Ausgangsklemmen besitzt. Jedes der Paare der Klemmen wird durch verriegelte
Schalter Sa und Sb (Versorgungsspannungs-Wahlschalter) ausgewählt und mit einer Gleichrich-
torschaltung RECl verbunden. Der Wert der Eingangswechselspannung für den Gleichrichter
RECl kann Umgeschaltet werden, und zwar durch
Auswahl eines Paares von Endklcmmen oder Zsvischenklemmen
der sekundären Wicklung Nl durch die Schalter Sa und Sb. Eine weitere Sekundärwicklung
/V3 ist im Transformator T vorgesehen und mit einem weiteren Gleichrichter RECl verbunden, um
ein weiteres Paar von Leitungsspannungen ± V1 zu
erzeugen, welche über Filterkondensatoren ClIl und C113 und einen Spannungsregler REGl geliefert
werden.
Die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 3, ausgestattet
mit der Leistungsquellenschaltung der Fig. 4, wird im folgenden beschrieben.
Ein an die Eingangsklemme IN angelegtes Eingangssignal
wird zuerst in dem Differentialverstärker mit den Transistoren QlO und QlI und dem Verstärker
mit den Transistoren QlS und Q16 spannungsverstärkt und sodann an die Treibertransistoren QIl
und Q23 geiieferi, und zwar durch die Vorspanneinstellschaltung
mit den Transistoren QIl und Q18. Die Treibertransistoren QIl und Q23 steuern die
Transistoren Q24, QlS, Q16, Q27 des Endstufenleistungsverstärkers
an, um die Ausgangsgröße an die Ausgangsklcmme OUT zu liefern
Im folgenden wird nun die Auswahl der Gate-Vorspannung für die Transistoren Q14, Q15, Q16 und
Q27 beschrieben. Wenn der Versorgungsspannungswählschalter Sa und Sb zur Hochspannungsseite
(Endabgriffe) der Sekundärwicklung Nl des Transformators Tumgeschaltet wird, um die Leitungsspannungen
+ V1 und - V1 für den B-Betrieb (beispielsweise
55 V) zu liefern, so wird der Transistor QIl der Spannungsdetektorschaltung abgeschaltet. Sodann
wird der Transistor Q19 der Vorspannungsumschaltung abgeschaltet. Die Transistoren QIl und
Q18 der Vorspanneinstellschaltung werden durch eine Spannung vorgespannt, die gebildet wird durch
Aufteilung der Emitterkollektorspannung des Transistors QIl mit einem Verhältnis gegeben durch den
veränderbaren Widerstand VRIl und den Widerstand Ä30, d. h. /?30/( VRIl + R30). Hier kann der
veränderbare Widerstand VR\2 Hprnrf eingestellt
werden, um die an die Transistoren QIl und Q18 angelegte Spannung zu steuern, um dadurch die Vorspannung
für den Endstufenleistungsverstärker einzustellen und die Transistoren Q24, QlS, QId, QIl
im B-Betrieb arbeiten zu lassen. Wenn als nächstes der Versorgungsspannungswählschalter Sa und Sb zur
Niederspannungsseite (Zwischenabgriffe) der Sekundärwicklung Nl des Transformators T umgeschaltet
wird, so nehmen die Versorgungsspannungen + V2 und - V2 auf den Wert für den Α-Betrieb (beispielsweise
25 V) ab. Wenn die Schwellenspannung, beispielsweise 28 V^ gekreuzt wird, so wird der Transistor
QIl der Spannungsdetektorschaltung eingeschaltet,
und demgemäß wird der Transistor Q19 der Vorspannungsumschaltschaltung
eingeschaltet. Sodann wird nunmehr der Spannungsteiler aus dem veränderbaren
Widerstand VR12 und der Parallelschaltung aus dem Widerstand /?30 und dem veränderbaren Widerstand
VRIl gebildet. Die aufgeteilte Spannung wird an Basis-Emitter
des Transistors Q18 gelegt. Infolge der Hinzufügung des veränderbaren Widerstandes VRIl
wird die Vorspannung für den Transistor Q18 tiefliegend, und somit steigt die Emittcrkollektorspannung
des Transistors QIl an. Sodann wird die Vorspannung für die Transistoren QU, QlS, Q26, QIl des
Endstufcnleistungsverstärkcrs tiefliegend, damit diese Transistoren im A-Betricb arbeiten können. Die Vorspannung
für die Transistoren Q24, QlS, Q16, QIl
kann hier durch den veränderbaren Widerstand VRIl eingestellt werden.
Die Spannungsdetektorschaltung 4 und die Vorspannungsumschaltschaltung
5 können elektrisch gegenüber der Vorspannungseinstellschaltung 1 isoliert
sein, beispielsweise durch Verwendung eines Foiokopplers usw. Ferner kann der Versorgungsspannungswählschalter
durch eine Kombination aus einem manuellen Schalter und einem Relais gebildet sein.
Ferner können die Transistoren QIl und Q18 der Vorspannungseinstellschaltung 1 solche der npn- und
pnp-Typen sein.
Fig. 5 zeigt eine alternative Anordnung zu der gemäßFig.
2, wobei hier die Transistoren Q17und Q18 npn- bzw. pnp-Bauarten sind. In Fig. 5 ist ein Transistor
QSO zur Phasenumkehr hinzugefügt. Andere den Fig. 2 und 3 ähnliche Teile sind ebenfalls mit Bezugszeichen ahnlich den Fig. 2 und 3 bezeichnet. Gemäß
dieser Anordnung kann der Vorspannungseinstellbetrieb erfindungsgemäß in einem gewissen Abstand erhöht
werden, und zwar infolge der Hinzufügung des Transistors QSO vor dem Transistor Q19.
Beim erfindungsgemäßen Leistungsverstärker mit umschaltbarer Betriebsart wird nur die Versorgungsspannung für die Endstufenverstärkerschaitung extern
gemäß der ausgewählten Vorspannbetriebsart umgeschaltet, und die Vorspannung wird automatisch
nach Feststellung der Änderung in der Ver orgungsspannune umgeschaltet. Daher kann die Schädigunp
der Transistoren in der Endstufenverstärkerschaitung verhindert werden, und zwar ohne die Notwendigkeit,
Schalter mit kompliziertem Aufbau zu verwenden. Ferner können die erfindungsgemäßen Umschaltmittel
in Form einer rein elektronischen Schaltung ohne Verwendung irgendeines mechanischen Schalters
ausgebildet sein. Es besteht also nicht die Gefahr eines schlechten elektrischen Kontakts in der Schaltung.
Da ferner die Vorspannungsumschaltmittel integral mit anderen Schaltungen kombiniert werden
können, sind lange Zuleitungen nicht erforderlich, und Fremdgeräusche und Rauschen wird daher reduziert.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Zwei Betriebsarten-Leistungsverstärker mit einem Spannungsverstärker, der mit einem
Stromverstärker gekoppelt ist, und mit einer Umschaltvorrichtung zur wahlweisen Änderung des
Spannungsversorgungspegels und des Vorspannungszustandes des Stromverstärkers zur Einstellung
der Verstärkerbetriebsart, z. B. für A- oder B-Betrieb, gekennzeichnet durch eine Detektorschaltung
(4) zur Feststellung des Versorgungsspannungspegels des Stromverstärkers (Ql,
Q2) zur Erzeugung eines Detektorsignals entsprechend der relativen Größe des Versorgungs- ts
Spannungspegels und eines Bezugsspannungspegels (Vref) und mit einer Vorspanneinstellschaltung
(1), weiche auf das erwähnte Detektorsignal anspricht und den erwähnten Vorspannungszustand
derart einstellt, daß Vorspannungsänderungen erst dann bewirkt werden, wenn der Versorgungsspannungspegel
sich in einer vorbestimmten Beziehung gegenüber dem Bezugspegel befindet, wodurch übermäßige Ströme im Stromverstärker
vermieden werden.
2. Leistungsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß <Jie Spannungsdetektorschaltung
(4) einen ersten Spannungsteiler (Ä33, R34) aufweist, der ein die Versorgungispannung
repräsentierendes Signal aufnimmt und daraus entsprechend einem vorbestimmten Verhältnis
der Widerstände eine Teilungsspannung erzeugt, die ein erst«.s mit ',em Spannungsteiler
verbundenes Schaltelement (Q21) steuert.
3. Leistungsverstärker nat' Anspruch 1 und 3S
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltvorrichtung
(5) einen mit dem Stromverstärkereingang gekoppelten Spannungsteiler ( VR12, R30) aufweist, der eine aus einer Serienschaltung,
aus einem Widerstand ( VRiI) und ei- ·*ο
nem /weiten Schaltelement (ßl9) bestehende Bypass-Schaltung besitzt, wobei das Schaltelement
(QVi) durch das Detektorsignal gesteuert wird, um wahlweise den Widerstand ( VRW) in
den Spannungsteiler einzukoppeln. «
4. Leistungsverstärker nach einem oder mehrerren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Schaltelemente durch erste bzw. zweite Transistoren
(Q21. Q19) gebildet sind, von denen jeder w eine erste und /weite Elektrode mit einem dazwischen
gebildeten Strompfad besitzt, sowie eine Steuerelektrode /ur Steuerung der Leitfähigkeit
dieses Pfades entsprechend der Potentialdifferen/ zwischen der /weiten Elektrode und der Steuerelektrode,
daß ferner die /weite Elektrode des ersten Transistors das die Stromverstärkerversorgungsspannung
anzeigende Signal empfangt und die erste Steuerelektrode die Teilerspannung aufnimmt,
daß die erste Elektrode des ersten Transisturs mit einem weiteren Widerstand (Ä32) gekoppelt
ist und daran in steuerbarer Weise eine Spannung erzeugt, und daß schließlich die Steuerelektrode
und die zweite Elektrode des zweiten Transistors an dem erwähnten weiteren Wider'
stand (Λ32) liegt, wodurch die Leitfähigkeit des
zweiten Transistors durch die am Widerstand (Λ32) erzeugte Spannung gesteuert wird.
5. Leistungsverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch einen Transistor (Q21) als Spannungsdetektor für die gewählte Betriebsspannung,
dessen Basis an einer Abzweigung zweier zwischen den umschaltbaren Betriebsspannungen (Kl und
Vl) angeordneten Widerstände (R33, R34) liegt,
der im Kollektor (2) die Lastwiderstände (i?31 und R32) aufweist, an deren Verbindur.gspunkt
die Basis eines weiteren Transistors (Q19) des Vorspannungsumschaltkreises (5) angeschlossen
ist, wobei der Transistor (Q19) mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke
in Reihe mit den Widerständen ( KRIl und VR12) in dem Vorspannungsumschaltkreis
(5) liegt, zu dem ferner ein Widerstand (Ä30) gehört, der zwischen dem Emitter des
Transistors (Q19) und dem Verbindungspunkt der Widerstände (KRIl, KR12) angeordnet ist,
wobei dieser Verbindungspunkt mit der Basis eines Transistors (Q19) der Vorspanneinstellschaltung
(1) verbunden ist und der Kollektor des Transistors (18) mit der Basis eines weiteren
Transistors (Q17) in Verbindung steht, dessen Kollektor mit dem Emitter des Transistors (Q18)
verbunden ist und dessen Emitter einerseits mit einem als Konstantstromquelle fungierenden
Transistor (Q2ft) und andererseits über einen Widerstand
(R29) mit dem Kollektor des Transistors (Q18) verbunden ist.
6. Leistungsverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinstellschaltung
(1) ein Paar von in Darlington-Schaltung angeordneten Transistoren (Q17, Q18)
aufweist, die auf den durch eine Last (R28, Q20) des Spannungsverstärkers fließenden Strom und
auf das Ausgangssignal des zweiten Spannungsteiles anspricht.
Applications Claiming Priority (1)
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JP51012883A JPS5832801B2 (ja) | 1976-02-10 | 1976-02-10 | 電力増幅器 |
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JPH01150916A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-13 | Fujitsu Ltd | サーボ位置決め制御装置 |
JP2647871B2 (ja) * | 1987-12-08 | 1997-08-27 | 富士通株式会社 | 磁気ディスク装置のサーボ機構 |
EP0563125A4 (en) * | 1990-12-17 | 1997-02-26 | Motorola Inc | Dynamically biased amplifier |
US5150075A (en) * | 1991-06-03 | 1992-09-22 | Motorola, Inc. | Power amplifier ramp up method and apparatus |
US6078169A (en) * | 1998-09-30 | 2000-06-20 | Siemens Medical Systems, Inc. | Amplifier for interpolating the power supply from multiple supply voltages |
US6572546B1 (en) | 2001-07-03 | 2003-06-03 | Acuson Corporation | Two level power supply and method for ultrasound transmission |
GB2410142A (en) * | 2004-01-13 | 2005-07-20 | Gordon Leslie Scott | An audio power amplifier with automatic class selection |
KR100690772B1 (ko) * | 2005-03-23 | 2007-03-09 | 엘지전자 주식회사 | 휴대단말기의 전력증폭기 전원부 보호장치 및 방법 |
US7987380B2 (en) * | 2007-03-27 | 2011-07-26 | Atmel Rousset S.A.S. | Methods and apparatus to detect voltage class of a circuit |
US20100026389A1 (en) * | 2008-08-01 | 2010-02-04 | James Breslin | Dual mode power amplifier output network |
CN107196613A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-09-22 | 锐迪科微电子(上海)有限公司 | 一种实现过压保护的功率放大器 |
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US3896393A (en) * | 1973-12-26 | 1975-07-22 | Motorola Inc | Monolithic power amplifier capable of operating class a and class ab |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: YAMAHA CORP., HAMAMATSU, SHIZUOKA, JP |
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