DE2711912C3 - NF-Leistungsverstärker - Google Patents
NF-LeistungsverstärkerInfo
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/30—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor
- H03F3/3069—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the emitters of complementary power transistors being connected to the output
- H03F3/3076—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the emitters of complementary power transistors being connected to the output with symmetrical driving of the end stage
- H03F3/3077—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the emitters of complementary power transistors being connected to the output with symmetrical driving of the end stage using Darlington transistors
Description
2. N F-Leistungsverstärker, mit
einem ersten und einem zweiten Ausgangstransistor entgegengesetzten Leitungstyps, deren jeder eine
Eingangselektrode, eine gemeinsame Elektrode und eine Ausgangselektrode aufweist, wobei die Ausgangselektroden
des ersten und des zweiten Ausgangstransistors zusammengeschaltet sind,
einer Last zwischen den Ausgangselektroden und einem Bezugspotentialpunkt,
einer Impedanz zwischen den Eingangselektroden des ersten und des zweiten Ausgangstransistors,
einer ersten und einer zweiten Gleichstromquelle, deren Ausgangsspannungen gleichen Absolutwert und entgegengesetzte Polarität zueinander aufweisen, wobei die erste Gleichstromquelle zwischen der gemeinsamen Elektrode des ersten Ausgangstransistors und dem Bezugspotentialpunkt und die zweite Gleichstromquelle zwischen der gemeinsamen Elektrode des zweiten Ausgangstransistors und dem Bezugspotentialpunkt liegt,
einer Last zwischen den Ausgangselektroden und einem Bezugspotentialpunkt,
einer Impedanz zwischen den Eingangselektroden des ersten und des zweiten Ausgangstransistors,
einer ersten und einer zweiten Gleichstromquelle, deren Ausgangsspannungen gleichen Absolutwert und entgegengesetzte Polarität zueinander aufweisen, wobei die erste Gleichstromquelle zwischen der gemeinsamen Elektrode des ersten Ausgangstransistors und dem Bezugspotentialpunkt und die zweite Gleichstromquelle zwischen der gemeinsamen Elektrode des zweiten Ausgangstransistors und dem Bezugspotentialpunkt liegt,
einem ersten Kleinsignal-Verstärkertransistor mit einer Eingangselektrode, einer gemeinsamen Elektrode
und einer Ausgangselektrode, wobei eine feste Vorspannung zwischen der Eingangselektrode und
der gemeinsamen Elektrode des ersten Kleinsignal-Verstärkertransistors liegt, wobei ein Eingangssignal
in die Eingangselektrode des ersten KJeinsignal-Verstärkertransistors
einspeisbar ist, und wobei ein Ausgangssignal an der Ausgangselektrode des
ersten Kleinsignal-Verstärkertransistors abnehmbar
s ist, und
einem zweiten Kleinsignal-Verstärkertransistor mit einer Eingangselektrode, einer Ausgangselektrode
und einer gemeinsamen Elektrode, wobei die Eingangselektrode des zweiten Kleinsignal-Ver-Stärkertransistors
gleichstrommäßig mit der Ausgangselektrode des ersten Kleinsignal-Verstärkertransistors
gekoppelt ist, und wobei die Ausgangselektrode des zweiten Kleinsignal-Verstärkertransistors
mit der Impedanz so verbunden ist, daß der A'jsgangsstrom des zweiten Kleinsignal-Verstärkertransistors
an die Impedanz abgegeben und die an dieser aufgebaute Spannung als Vorspannung zwischen die Eingangselektrode und die Ausgangselektrode
des ersten und des zweiten Ausgangstransistors gelegt wird,
gekennzeichnet durch
einen ersten Widerstand (24, 25) zwischen der gemeinsamen Elektrode des ersten Kleinsignal-Verstärkertransistors
(20) und der ersten Gleichstromquelle (10), und
einen zweiten Widerstand (45) zwischen der gemeinsamen Elektrode des ersten Kleinsignal-Verstärkertransistors
(20) und der zweiten Gleichstromquelle (11).
Die Erfindung betrifft einen N F-Leistungsverstärker
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 oder 2.
Für den NF-Leistungsverstärker von Radio- oder Hörfunkempfängern, Platten-Abspielgeräten od. dgl.
kann eine Gegentakt-B-Endstufe verwendet werden, um eine große Ausgangsleistung zu haben und
gleichzeitig den Wirkungsgrad zu verbessern.
Bei einer bekannten Gegentakt-B-Endstufe (DE-AS 52 666) liegt ein Widerstand zwischen der Basis und
dem Emitter eines ersten Transistors. Weiterhin ist die Emitter-Basis-Strecke eines zweiten Transistors zwisehen
der Basis und dem Kollektor des ersten Transistors vorgesehen, so daß durch dem Kollektor des
zweiten Transistors nachgeschaltete Dioden ein konstanter Strom zum Kollektor eines Ansteuertransistors
fließt. Dadurch werden Übernahmeverzerrungen von Ausgangstransistoren verhindert, die mit einem Lautsprecher
verbunden sind. Die Konstantstromquelle aus dem ersten und dem zweiten Transistor sowie aus dem
Widerstand kann jedoch einen durch die Dioden fließenden Strom bei einer großen, den Betriebsspan-
nungsbereich des ersten und des zweiten Transistors überschreitenden Spannungsänderung der Versorgungsspannungsquelle
nicht konstanthalten.
Die Kompensation einer Versorgungsspannungsänderung ist also auf den Betriebsspannungsbereich des
ersten und des zweiten Transistors eingeschränkt und kann nicht auf einen größeren Bereich erweitert
werden, was in der Praxis oft nachteilhaft ist.
Bei einem anderen bekannten Verstärker (»Wireless World«, Januar 1971, Vol. 77, Seite 23) erfolgt eine
bezüglich Temperatur- und Ausgangsspannungsschwankungen der Versorgungsspannungsquelle abgeglichene
Verstärkung ebenfalls mittels Transistoren und Widerständen. Dabei wird jedoch lediglich eine
Kompensation für eine vorgeschaltete Verstärkerstufe '.rmöglicht, wobei der Vorstrom der Ausgangstransistoren
nicht kompensierbar ist
Schließlich ist noch ein Verstärker bekam« (»Funk-Technik«, 1971, Nr. 18, Seite 701), bei dem eine
Konstantstromquelle aus einer Diode und einem Transistor mit einem weiteren Transistor als Last
verbunden ist Dabei ist diese Konstantstromquelle aber nicht für eine Kompensation größerer Versorgungsspannungsäncimingen
geeignet ,
Wenn sich die Versorgungsspannung ändert, also z. B.
zunimmt, nehmen entsprechend die Kollektorverluste in den Ausgangstransistoren sowie einem Ansteuertransistor
zu deren Ansteuerung entsprechend zu, was zu einem Temperaturanstieg in den Obergängen dieser
Transistoren führt
Ein derartiger Temperaturanstieg führt zu einer Zunahme des Kollektorstromes der Ausgangstransistoren.
Wenn umgekehrt die Versorgungsspannung abnimmt, nehmen auch die Kollektorströme der Ausgangstransistoren
ab, was die Übernahmeverzerrung erhöht
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen N F-Leistungsverstärker
anzugeben, der gegenüber einer Übernahmeverzerrung wenig empfindlich ist und bei
dem die Kollektor-Gleichströme der Ausgangstransistoren auch bei größeren Versorgungsspannungsänderungen
konstantkonstantgehalten werden.
Diese Aufgabe wird bei einem NF-Leistungsverstärker nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2
erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 bzw. 2 gelöst
Durch die Erfindung wird ein Anstieg der Übernahmeverzerrung bei einem NF-Leistungsverstärker verhindert,
indem der in die Basisanschlüsse des ersten und des zweiten Transistors eingespeiste Vorstrom konstantgehalten
wird, selbst wenn sich der Ausgangsspannungspegel der Gleichstromquellen ändert.
Hierzu ist der erste Widerstand zwischen der ersten Gleichstromquelle und dem Emitter des dritten 4η
Transistors bzw. des ersten Kleinsignal-Verstärkertransistors vorgesehen, der als eine mil konstanter
Vorspannung arbeitende Konstantstromquelle dient, und weiterhin liegt der zweite Widerstand zwischen der
zweiten Gleichstromquelle und dem Emitter des dritten Transistors bzw. des ersten Kleinsignal-Verstärkertransistors.
Wenn z. B. die Ausgangsspannungen der beiden Stromquellen ansteigen, nimmt der durch den zweiten
Widerstand fließende Strom zu, um eine Steigerung des durch die Impedanz fließenden Stromes zu verhindern,
so daß der Anstieg des Spannungsabfalles an der Impedanz vermieden werden kann.
Der durch die Impedanz fließende Strom kann also frei mit den Widerstandswerten der beiden Widerstände
gesteuert werden, und wenn sich die Ausgangsspannung der Stromquellen ändert, wird eine konstante
Vorspannung an die Ausgangstransistoren gelegt, so daß in diese ein konstanter Vorstrom fließt und die
Zunahme der Übernahmeverzerrung verhindert wer- bo den kann.
Es wird somit nicht nur eine Konstantstromquelle mit dem Gegentaktverstärker verbunden, sondern auch der
Vorstrom zum Gegentaktverstärker stabilisiert, indem die beiden Widerstände zwischen dem Emitter des eine b5
Konstantstromquelle bildenden Transistors und der positiven und negativen Gleichstromquelle vorgesehen
werden.
Wie oben beschrieben wurde, ermöglicht die Erfindung
also einen NF-Leistungsverstärker, bei dem die Kollektor-Gleichstrom-Komgonenten der Ausgangstransbtoren
unabhängig von Änderungen der Spannung der Gleichstromquelle konstantgehalten werden und
der verringerte Übemahmeverzerrungen aufweist Der erfindungsgemäße Leistungsverstärker ist besonders
vorteilhaft, da er ein großes Ausgangssignal mit einer Gleichstromquelle erzeugen kann, deren Spannung
großen Änderungen unterliegt
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt
Fig.! ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen NF-Leistungsverstärkers, Fig.2 ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen NF-Leistungsverstärkers und
Fig.3 ein Schaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen NF-Leistungsverstärkers. Im folgenden wird der erfindungsgemäße NF-Leistungsverstärker
anhand der Zeichnung näher erläutert In F i g. 1 sind zwei Ausgangstransistoren 1 und 2
entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps vorgesehen, d. h. ein NPN-Transistor 1 und ein PNP-Transistor 2. Die
Emitter dieser Transistoren 1 und 2 sind mit einem gemeinsamen oder zusammengeschalteten Ausgangsanschluß 5 über Widerstände 3 bzw. 4 verbunden, so daß
ein Eintakt-Gegentakt-Verstärker für B-Verstärkung gebildet wird. Eine Last 6 liegt zwischen dem
Ausgangsanschluß 5 und Masse. Die Last 6 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Lautsprecher
gezeigt Die Basis des Transistors 1 ist direkt mit der Kollektorelektrode eines Strom-Stabilisier-Transistors
7 verbunden, der ein Konstantstromglied bildet, während die Basis des Transistors 2 direkt an die
Kollektorelektrode eines Ansteuertransistors 8 angeschlossen ist Eine Impedanz liegt zwischen den
Basisanschlüssen der beiden Transistoren 1 und 2. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Impedanz
aus mehreren in Reihe geschalteten Dioden 9. Der Kollektor des Transistors 1 ist mit der positiven
Elektrode einer ersten Gleichstromquelle 10 verbunden. Andererseits ist der Kollektor des Transistors 2 mit der
negativen Elektrode einer zweiten Gleichstromquelle 11 verbunden. Die erste und die zweite Gleichstromquelle
10 und 11 liegen in Reihe zueinander, wobei der Verbindungspunkt zwischen ihnen geerdet ist Die Basis
des Ansteuertransistors 8 ist mit einem Eingangsanschluß 13 über einen Kondensator 12 verbunden und
über einen Widerstand 14 geerdet Der Emitter des Ansteuertransistors 8 ist mit der negativen Elektrode
der zweiten Gleichstromquelle 11 über einen Widerstand 15 verbunden. Die Basis eines Strom-Stabilisier-Transistors
7 ist mit der Kathodenelektrode von in Reihe geschalteten Dioden 16 verbunden und über
einen Widerstand 17 geerdet. Die Anode der Dioden 16 ist mit der positiven Elektrode der ersten Gleichstromquelle
10 verbunden. Der Emitter des Transistors 7 ist an die positive Elektrode der ersten Gleichstromquelle 10
über einen Widerstand 18 angeschlossen und zusätzlich mit der negativen Elektrode der zweiten Gleichstromquelle
\ 1 über einen Widerstand 19 verbunden.
Bei dieser Schaltung wird ein Eingangssignal am Eingangsanschluß 13 durch den Ansl:euertransistor 8
verstärkt und von dessen Kollektor an die beiden Ausgangstransistoren 1 und 2 abgegeben. Die Transistoren
1 und 2 verstärken dann abwechselnd jede HalbDeriode des eineesDeisten Signals. Das heifW Hip
positive Halbperiode des Eingangssignals wird durch den Transistor 1 verstärkt,' während jede negative
Periode des Eingangssignals durch den Transistor 2 verstärkt wird, wodurch das so verstärkte Ausgangssignal
von den beiden Transistoren 1 und 2 an die Last 6 abgegeben wird.
Da die Transistoren 1 und 2 die B-Verstärkung mit in der Nähe der linearen Teile der jeweiligen Kennlinien
gewählten Arbeitspunkte ausführen, muß ein konstanter Kollektorstrom durch die Transistoren 1 und 2 fließen,
selbst wenn kein Eingangssignal vorliegt, um zu verhindern, daß die oben erläuterte Übernahmeverzerrung
erzeugt wird. Hierzu fließt ein Strom durch die in Reihe geschalteten Dioden 16 über den Widerstand 17
in Vorwärts-Richtung, wodurch in den Dioden 16 ein Vorwärts-Spannungsabfall erzeugt wird. Die so an den
Dioden 16 auftretende Spannung wird an den Basis-Emitter-Übergang des Strom-Stabilisier-Transistors
7 als Vorspannung gelegt, so daß ein konstanter Kollektorstrom durch den Transistor 7 fließt, der dann
an die Dioden 9 abgegeben wird, um einen Vorwärts-Spannungsabfall zu erzeugen. Die Spannung, die so an
den Dioden 9 auftritt, wird an die Basisanschlüsse der beiden Ausgangstransistoren 1 und 2 als Vorspannung
gelegt, was zu einem konstanten Gleichstrom in den Kollektoren der jeweiligen Transistoren 1 und 2 führt.
Auf diese Weise können die Transistoren 1 und 2 das Eingangssigna! in linearen Teilen der jeweiligen
Kennlinien ohne jede Übernahmeverzerrung verstärken.
Wie oben erläutert wurde, werden die Dioden 16 in Vorwärts-Richtung durch die Gleichstromquellen 10
vorgespannt, damit der Vorwärts-Strom zum Erzeugen des Spannungsabfalles in Vorwärts-Richtung dort fließt
Wenn sich die Spannungen der Gleichstromquelle 10 ändert, sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen,
daß eine kleine Änderung im Vorwärts-Spannungsabfall an den Dioden 16 auftritt Diese Änderung in der
Spannung an den Dioden 16 führt zu einer entsprechenden Änderung des Kollektorstromes des Transistors 7,
die ihrerseits unerwünschte Änderungen in den Vorspannungen an den Transistoren 1 und 2 bewirkt Es
muß daher verhindert werden, daß sich die Kollektorströme der Transistoren 1 und 2 ändern, selbst wenn sich
die Spannung an den Dioden 16 ändert.
Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, ist die Schaltung so aufgebaut, daß sowohl der Emitterstrom
des Strom-Stabilisier-Transistors 7 als auch der durch
den Widerstand 19 fließende Strom durch den Emitter-Widerstand 18 des Transistors 7 fließen. Der
durch diesen Widerstand 18 fließende Strom ändert sich proportional mit den Änderungen der Spannungen der
Gleichstromquellen 10 und 11. Wenn z. B. die Spannungen
der Gleichstromquellen 10 und 11 zunehmen, nimmt
der durch die Widerstände 18 und 19 fließende Strom entsprechend zu, was zu einem erhöhten Spannungsabfall
am Widerstand 18 führt Weiterhin nimmt der durch die Dioden 16 und den Widerstand 17 fließende Strom
zu, wenn die Spannung der Stromquelle 10 anwächst Folglich wird auch der Vorwärts-Spannungsabfall an
den Dioden 16 erhöht Da jedoch die Änderung des Vorwärts-Spannungsabfalls an den Dioden 16 kleiner ist
als diejenige des durch die Dioden 16 fließenden Vorwärts-Stromes, bleibt die Zunahme des Vorwärts-Spannungsabfalls
an den Dioden 16 klein. Daher kann die Zunahme des Spannungsabfalls am Widerstand 18
größer als die Zunahme des Vorwärts-Spannungsabfalls
an den Dioden 16 oder gleich dem letzteren gemacht werden, indem geeignet der Widerstandswert des
Widerstandes 19 eingestellt wird. Wenn die Zunahme des Spannungsabfalls am Widerstand 18 gleich dem
Vorwärts-Spannungsabfall an den Dioden 16 gemacht wird, kann die Spannung an Basis und Emitter des
Transistors 7 konstantgehalten werden, was dazu führt, daß auch der zu den Dioden 9 gespeiste Strom ohne
jede Änderungen konstantgehalten wird. Wenn andererseits die Zunahme des Spannungsabfalls am
ίο Widerstand 18 größer als der Vorwärts-Spannungsabfall
an den Dioden 16 eingestellt wird, nimmt die Spannung an Basis und Emitter des Transistors 7 ab, um
eine entsprechende Verringerung von dessen Kollektorstrom zu bewirken, der zu den Dioden 9 gespeist
! 3 wird. Auf diese Weise können Zunahmen der Kollektorströme der Transistoren wirkungsvoll unterdrückt
werden, die auf einem Temperaturanstieg an deren jeweiligen Übergängen beruhen, der durch erhöhte
Spannungen der Stromquellen 10 und 11 hervorgerufen wird. Das heißt, wenn der Kollektorstrom des
Transistors 7 abnimmt nehmen der Vorwärts-Spannungsabfall an den Dioden 9 und damit die Basis-Vorspannungen
an den Transistoren 1 und 2 ab, wodurch eine Zunahme in deren Kollektorströme unterdrückt
>■-, werden kann. Wenn weiterhin die Spannungen der
Stromquellen 10 und 11 aus bestimmten Gründen verringert werden, wird der durch die Widerstände 18
und 19 fließende Strom herabgesetzt um einen entsprechend kleineren Spannungsabfall am Wider-
JO stand 18 zu erzeugen, wodurch eine Abnahme im
Vorwärts-Spannungsabfall an den Dioden 16 kompensiert werden kann.
Es sei darauf hingewiesen, daß mit der Schaltung der F i g. 1 die Kollektorströme der Ausgangstransistoren 1
i'i und 2 konstantgehalten werden können, wobei die
Arbeitspunkte dieser Transistoren positiv vor einer Abwanderung geschützt sind. Damit kann jede Übernahmeverzerrung
wirkungsvoll verringert werden, und folglich sind die Transistoren 1 und 2 vor jeder
möglichen Beschädigung oder Zerstörung geschützt
Die Fig.2 zeigt einen NF-Leistungsverstärker nach
einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das insbesondere zum Erzeugen eines großen Ausgangssignals
geeignet ist In Fig.2 bildet ein erster
Verstärker-Transistor 20 zum Verstärken eines Kleinsignals einen ersten Differenzverstärker zusammen mit
einem Gegenkopplungstransistor 21. Die Basis des Transistors 20 ist mit einem Eingangsanschiuß 13 über
einen Kondensator 22 verbunden und zusätzlich über einen Widerstand 23 geerdet Der Emitter des
Transistors 20 ist einerseits mit dem Emitter eines Transistors 21 und andererseits mit der positiven
Elektrode der ersten Gleichstromquelle 10 über zwei Widerstände 24 und 25 in Reihe verbunden. Der
Kollektor des Transistors 20 ist mit der negativen Elektrode der zweiten Gleichstromquelle 11 über einen
Widerstand 26 verbunden und zusätzlich an die Basis eines zweiten Verstärkertransistors 32 zum Verarbeiten
eines Kleinsignals angeschlossen. Die Basis des Transistors 21 ist mit dem Ausgangsanschluß 5 über
einen Gegenkopplungswiderstand 27 verbunden und weiterhin über einen Kondensator 28 und einen
Widerstand 29 geerdet Der Kollektor des Transistors 21 ist mit der negativen Elektrode der zweiten
Gleichstromquelle 11 über einen Widerstand 30 und gleichzeitig mit der Basis eines Stromsteuertransistors
33 verbundea Eine Z-Diode 31 liegt zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände 24 und 25
und Masse in Rückwärts-Richtung zur Stromquelle 10, so daß die Zener-Spannung an den Basisanschlüssen
und den Emittern der Transistoren 20 und 21 als Vorspannung liegt, um diese Transistoren im Konstantstrombereich
zu betreiben. Die Emitter der Transistoren 32 und 33 sind zusammengeschaltet und mit der
negativen Elektrode der zweiten Stromquelle 11 über einen gemeinsamen Widerstand 34 verbunden, so daß
durch diese Transistoren 32 und 33 ein zweiter Differenzverstärker gebildet wird. Der Kollektor des
Transistors 33 ist mit der Basis eines zweiten Stromsteuertransistors 36 über einen Widerstand 35
verbunden. Andererseits ist der Kollektor des Transistors 32 an den Kollektor des Transistors 36 über eine
Impedanz 37 angeschlossen, während der Emitter hiervon mit der positiven Elektrode der Stromquelle 10
über einen Widerstand 38 verbunden ist. Die Impedanz 37 entspricht der Impedanz aus den Dioden 9 beim
Verstärker der F i g. i und ist in F i g. 2 durch einen Widerstand dargestellt. Jedoch kann die Impedanz 37
aus mehreren Dioden in Reihe zusammengesetzt sein. Der Emitter des Transistors 36 ist mit dem positiven Pol
der Stromquelle 10 über einen Widerstand 39 verbunden, während die Basis des Transistors 36 an die
Kathode einer Diode 40 angeschlossen ist, deren Anode mit dem positiven Pol der Stromquelle 10 über einen
Widerstand 41 verbunden ist. Die Basis eines ersten Ansteuertransistors 42 ist mit dem Kollektor des
Transistors 36 verbunden, während der Emitter des Transistors 42 an die Basis des ersten Ausgangstransistors
1 angeschlossen ist. Die Basis eines zweiten Ansteuertransistors 43 ist mit dem Kollektor des
Transistors 32 verbunden, während der Emitter des Transistors 43 an die Basis des zweiten Ausgangstransistors
2 angeschlossen ist. Der Ansteuertransistor 42 und der Ausgangstransistors 1 einerseits und der Ansteuertransistor
43 und der Ausgangstransistor 2 andererseits bilden jeweils Darlington-Schaltungen, die jeweils wie
ein einzelner NPN- bzw. PNP-Transistor arbeiten, so daß ein Eintakt-Gegentakt-Verstärker gebildet wird.
Beim Verstärker mit dem oben erläuterten Aufbau wird das in den Eingangsanschluß 13 gespeiste Signal
zum Transistor 20 und dann zur Basis des Verstärkertransistors 32 vom Kollektor des Transistors 20 nach
der Verstärkung abgegeben. Das verstärkte Ausgangssignal vom Transistor, das an dessen Kollektor auftritt,
wird zu den Basisanschlüssen der Ansteuertransistoren 42 und 43 gespeist Der Gegenkopplungstransistor 21
wird mit einem Teil des Ausgangssignals vom Ausgangsanschluß 5 über den Widerstand versorgt, um
die Frequenzeigenschaften des Verstärkers zu verbessern, und gleichzeitig mit dem Eingangssignal in
entgegengesetzter Phase zum Eingangssignal am Transistor 20 beaufschlagt Das verstärkte Ausgangssignal
vom Kollektor des Transistors 21 wird an die Basis des ersten Stromsteuertransistors 33 abgegeben. Folglich
werden die Transistoren 32 und 33 mit Signalen entgegengesetzter Phase zueinander zum Verstärken
versorgt Die Diode 40 hat die gleiche Kennlinie wie der Basis-Emitter-Übergang des zweiten Stromsteuertransistors
36. Die Widerstandswerte der Widerstände 39 und 41 sind gleich gewählt, so daß der Strom mit
gleichem Betrag wie der durch die Diode 40 fließende Strom durch den Kollektor des Transistors 36 fließen
kann. Wenn der Transistor 36 an seiner Basis mit einem positiven Signal und der Transistor 32 an seiner Basis
mit einem negativen Signal versorgt werden, nimmt der Kollektorstrom des Transistors 33 zu, während der
Kollektorstrom des Transistors 32 abnimmt. Der vergrößerte Kollektorstrom des Transistors 33 führt zu
einem Anstieg des durch die Diode 40 und den Widerstand 41 fließenden Stromes, was den Spannungsabfall
am Widerstand 41 sowie den Vorwärts-Spannungsabfall an der Diode 40 erhöht. Auf diese Weise
wird die Spannung an der Basis und dem Emitter des Transistors 36 mit einer entsprechenden Zunahme des
Kollektorstromes des Transistors 36 erhöht, der an die
ίο Basisanschlüsse des Ansteuertransistors 42 und des
Ausgangstransistors 1 abgegeben wird. Wenn ein negatives bzw. ein positives Signal an der Basis des
Transistors 33 bzw. des Transistors 32 liegt, wird der Kollektorstrom des Transistors 33 verringert, während
der Kollektorstrom des Transistors 32 zunimmt. Der verringerte Kollektorstrom des Transistors 33 führt zu
verringerten Spannungsabfällen an der Diode 40 und dem Widerstand 41 und damit zu einer Abnahme des
Kollektorstromes des Transistors 36. Demgemäß wird die Erhöhung des Kollektorstromes des Transistors 32
durch die Basisströme des Ansteuertransistors 43 und des Ausgangstransistors 2 kompensiert Auf diese Weise
arbeiten der Verstärkertransistor 32 sowie der Stromsteuertransistor 33 im Gegentaktbetrieb, um die vier
Transistoren 1, 2, 42 und 43 in der Ausgangsstufe anzusteuern.
Die Transistoren 20 und 21, die mit der Zener-Spannung von der Z-Diode 31 als Vorspannung versorgt
werden, arbeiten als Konstantstromglied. Demgemäß fließt ein konstanter Strom durch die Kollektoren dieser
Transistoren, was eine konstante Spannung an deren jeweiligen Kollektoren bewirkt. Die Kollektorspannungen
werden an die Basis-Emitter-Übergänge der Transistoren 32 bzw. 33 als Vorspannung gelegt. Auf
diese Weise arbeiten die Transistoren 32 und 33 ebenfalls als Konstantstromglied. Demgemäß fließt ein
konstanter Strom durch den Kollektor des Transistors 32, selbst wenn kein Signal vorliegt, was zu einem
konstanten Spannungsabfall am Widerstand 37 führt, der an die vier Transistoren 1, 2, 42 und 43 als
Vorspannung gelegt wird. Auf diese Weise wird der Gleichstrom in den Kollektoren dieser Transistoren 1,2,
42 und 43 konstantgehalten, um so die sonst auftretenden Übernahmeverzerrungen zu verhindern.
Nach Änderung der Spannungen der Stromquellen 10 und 11 unterliegt die Zener-Spannung der Z-Diode 31
einer entsprechenden kleinen Änderung. Unter diesen Umständen ändern sich die Kollektorströme der
Transistoren 20 und 21, was zu einer Änderung der Vorspannungen an den Transistoren 32 und 33 führt
Jedoch wird die Änderung der Vorspannungen durch die Änderung des Stromes kompensiert, der durch den
Widerstand 38 fließt, der zwischen den Emittern dieser Transistoren 32 und 33 und der Stromquelle 10 liegt Das
heißt, der durch den Widerstand 34 fließende Strom entspricht der Summe der durch die Transistoren 32 und
33 fließenden Ströme und des durch den Widerstand 38 fließenden Stromes, der sich proportional zur Änderung
der Spannungen der Stromquellen 10 und 11 ändert
Demgemäß kann die Änderung des Spannungsabfalls am Widerstand 34 gleich den Änderungen der
Kollektorspannungen der Transistoren 20 und 21 gemacht werden, indem geeignet der Widerstandswert
des Widerstandes 38 eingestellt wird. Auf diese Weise kann der Kollektorstrom des Transistors 32 konstantgehalten
werden. Damit kann der Kollektor-Gleichstrom der Transistoren 1 und 2 auf einem konstanten Wert
gehalten werden, indem der Kollektorstroni des
Transistors 32 herabgesetzt wird, wobei gegebenenfalls die Zunahme der Kollektorverluste der Transistoren 1
und 2 berücksichtigt wird.
Die F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen NF-Leistungsverstärkers, das ähnlich
arbeitet wie der in Fig.2 dargestellte Verstärker für NF-Signale. In Fig.3 liegt ein Widerstand 45
zwischen den gekoppelten Emittern des ersten Verstärkertransistors 20 sowie des Gegenkopplungstransistors
21 und der negativen Elektrode der zweiten Gleichstromquelle 11. Ein der Summe aus den durch die
Transistoren 20 und 21 sowie den Widerstand 45
10
fließenden Ströme entsprechender Strom fließt durch den Widerstand 24. Eine Änderung im Spannungsabfall
am Widerstand 24 kann mit der Änderung der Zener-Spannung der Z-Diode 31 in Übereinstimmung
gebracht werden, indem entsprechend der Widerstandswert des Widerstandes 45 eingestellt wird. Auf diese
Weise können die Vorspannungen an den Transistoren 32 und 33 konstant mit dem Spannungsabfall am
Widerstand auf konstantem Wert gehalten werden, da eine Änderung der Kollektorspannungen der Transistoren
32 und 33 auf die oben erläuterte Weise verhindert wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. NF-Leistungsverstärker, mit
einem ersten und einem zweiten Transistor entgegengesetzten Leitungstyps, deren jeder eine Eingangselektrode,
eine gemeinsame Elektrode und eine Ausgangselektrode aufweist, wobei die Ausgangselektroden
des ersten und des zweiten Transistors zusammengeschaltet sind,
einer Last zwischen den Ausgangselekcroden und einem Bezugspotentialpunkt,
einer Impedanz zwischen den Eingangselektroden des ersten und des zweiten Transistors,
einer ersten und einer zweiten Gleichstromquelle, deren Ausgangsspannungen gleichen Absolutwert und entgegengesetzte Polarität zueinander aufweisen, wobei die erste Gleichstromquelle zwischen der gemeinsamen Elektrode des ersten Transistors und dem Bezugspotentialpunkt und die zweite Gleichstromquelle zwischen der gemeinsamen Elektrode des zweiten Transistors und dem Bezugspotentialpunkt liegt, und einem dritten Transistor mit einer Eingangselektrode, einer gemeinsamen Elektrode und einer Ausgangselektrode, wobei eine feste Vorspannung zwischen der Eingangselektrode und der gemeinsamen Elektrode des dritten Transistors liegt, wobei die Ausgangselektrode des dritten Transistors gleichstrommäßig mit der Impedanz so gekoppelt ist, daß der Ausgangsstrom des dritten Transistors zur Impedanz gespeist und die an der Impedanz aufgebaute Spannung als Vorspannung zwischen die Eingangselektrode und die Ausgangselektrode des ersten bzw. des zweiten Transistors abgegeben wird, gekennzeichnet durch
einen ersten Widerstand (18, 38) zwischen der gemeinsamen Elektrode des dritten Transistors (7, 32) und der ersten Gleichstromquelle (10), und
einen zweiten Widerstand (19, 34) zwischen der gemeinsamen Elektrode des dritten Transistors (7, 32) und der zweiten Gleichstromquelle (11) (Fig. 1,
einer Last zwischen den Ausgangselekcroden und einem Bezugspotentialpunkt,
einer Impedanz zwischen den Eingangselektroden des ersten und des zweiten Transistors,
einer ersten und einer zweiten Gleichstromquelle, deren Ausgangsspannungen gleichen Absolutwert und entgegengesetzte Polarität zueinander aufweisen, wobei die erste Gleichstromquelle zwischen der gemeinsamen Elektrode des ersten Transistors und dem Bezugspotentialpunkt und die zweite Gleichstromquelle zwischen der gemeinsamen Elektrode des zweiten Transistors und dem Bezugspotentialpunkt liegt, und einem dritten Transistor mit einer Eingangselektrode, einer gemeinsamen Elektrode und einer Ausgangselektrode, wobei eine feste Vorspannung zwischen der Eingangselektrode und der gemeinsamen Elektrode des dritten Transistors liegt, wobei die Ausgangselektrode des dritten Transistors gleichstrommäßig mit der Impedanz so gekoppelt ist, daß der Ausgangsstrom des dritten Transistors zur Impedanz gespeist und die an der Impedanz aufgebaute Spannung als Vorspannung zwischen die Eingangselektrode und die Ausgangselektrode des ersten bzw. des zweiten Transistors abgegeben wird, gekennzeichnet durch
einen ersten Widerstand (18, 38) zwischen der gemeinsamen Elektrode des dritten Transistors (7, 32) und der ersten Gleichstromquelle (10), und
einen zweiten Widerstand (19, 34) zwischen der gemeinsamen Elektrode des dritten Transistors (7, 32) und der zweiten Gleichstromquelle (11) (Fig. 1,
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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