DE2734945A1

DE2734945A1 - Multistage broadband AC amplifier - is for shared aerial system and has specified voltage dividers in each stage (NL 6.2.79)

Info

Publication number: DE2734945A1
Application number: DE19772734945
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Ing Grad Elle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-08-03
Filing date: 1977-08-03
Publication date: 1979-02-15
Also published as: DK298178A; NL7805949A

Abstract

The two- or multi-stage amplifier, for ac signals (e.g. 1-1000 MHz) in shared aerial systems), has a voltage divider in each of its stages. Each voltage divider consists of an emitter resistor (26) and a resistor (28, 15) connecting the stage emitter to its base. The first resistor (26) in the divider of the last stage (21) is ohmic whilst the first resistor in the preceding stage (13), or stages is formed by the equivalent resistance of the last stage, or subsequent stages.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem zwei- oder mehrstufigen Transistorverstärker nach der Gattung des Patentanspruchs.The invention is based on a two-stage or multi-stage transistor amplifier according to the genre of the claim.

Es sind schon Transistorverstärker mit zwei oder mehreren gleichstrommäßig kaskadierten Stufen bekannt, bei denen der Transistor einer jeden Stufe seine Vorspannung zur Einstellung des Arbeitspunktes aus einem Spannungsteiler bezieht, der an der Betriebsspannung liegt und dessen Abgriff mit der Basis des betreffenden Transistors verbunden ist. Zu jeder Transistorverstärkerstufe gehört außerdem noch ein Kollektorwiderstand. Derartige Schaltungen haben einen ungünstigen Temperaturgang und benötigen mindestens einen Kollektorwiderstand und zwei Spannungsteilerwiderstände je Verstärkerstufe.There are already transistor amplifiers with two or more direct current cascaded stages are known, in which the transistor of each stage is biased for setting the operating point from a voltage divider that is connected to the Operating voltage is and its tapping with the base of the transistor in question connected is. Each transistor amplifier stage also has a collector resistor. Such circuits have an unfavorable temperature response and require at least a collector resistor and two voltage divider resistors per amplifier stage.

Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Transistorverstärker mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil einer geringen Bauelementenzahl, eines geringen Stromverbrauchs und einer guten Reproduzierbarkeit der elektrischen Werte bei einer Serienfertigung, die ohne Abgleicharbeiten an den elektrischen Bauelementen auskommt. Außerdem läßt sich der Verstärker verhältnismäßig preiswert herstellen.Advantages of the Invention The transistor amplifier according to the invention with the characterizing features of the claim has the advantage of a low number of components, low power consumption and good reproducibility of the electrical values in a series production, which without adjustment work on the electrical components. In addition, the amplifier can be relatively manufacture inexpensively.

Der Verstärker eignet sich vorzugsweise als HF-Breitbandverstärker für Gemeinschaftsantennenanlagen und ist für Signale von etwa 1 MHz bis 1000 MHz geeignet.The amplifier is preferably suitable as an RF broadband amplifier for community antenna systems and is for signals from around 1 MHz to 1000 MHz suitable.

Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachstehenden Beschreibung erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 ein Schaltbild eines zweistufigen HF-Breitbandverstärkers für Gemeinschaftsantennenanlagen mit Ortsspeisung, Fig. 2 einen Schaltungsauszug für einen Transistorverstärker nach Fig. 1 mit Fernspeisung und Fig. 3 einen dreistufigen HF-Breitbandverstärker mit Ortsspeisung.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown on the basis of several figures and explained in the description below. The drawing shows in Fig. 1 a circuit diagram of a two-stage RF broadband amplifier for community antenna systems with local feed, Fig. 2 shows a circuit excerpt for a transistor amplifier according to FIG. 1 with remote feed and FIG. 3 a three-stage HF broadband amplifier with local feed.

Beschreibung der Erfindung In dem Schaltbild eines HF-Breitbandverstärkers nach Fig. 1 ist mit 10 ein eingangsseitiger koaxialer Anschluß zum Zuführen zu verstärkender HF-Signale bezeichnet. Der Anschluß 10 ist über einen Kopplungskondensator 11 mit der Basis eines ersten Transistors 12 einer ersten Transistorverstärkerstufe 13 verbunden.Description of the Invention In the circuit diagram of a broadband RF amplifier According to Fig. 1, 10 is an input-side coaxial connection for feeding to be reinforced RF signals. The connection 10 is via a coupling capacitor 11 with the base of a first transistor 12 of a first transistor amplifier stage 13 tied together.

Während der Emitter des ersten Transistors 12 über ein RC-Glied 14 mit einem festen Bezugspotential, das ist das Massepotential, verbunden ist, steht der Kollektor des ersten Transistors über eine Reihenschaltung aus einem ersten Gegenkopplungswiderstand 15, einer Induktivität 16 und einem Vorwiderstand 17 mit der Basis dieses Transistors in Verbindung.While the emitter of the first transistor 12 via an RC element 14 is connected to a fixed reference potential, which is the ground potential the collector of the first transistor via a series connection of a first Negative feedback resistor 15, an inductance 16 and a series resistor 17 with the base of this transistor in connection.

Dem ersten Gegenkopplungwiderstand 15 ist ein Kondensator 18 parallel geschaltet.A capacitor 18 is parallel to the first negative feedback resistor 15 switched.

Der Kollektor des ersten Transistors ist erstens wechselstrommäßig über einen Kopplungskondensator 19 mit der Basis eines zweiten Transistors 20 einer zweiten Transistorverstärkerstufe 21 und zweitens über eine HF-Drossel 22 und einen in Reihe dazu liegenden Widerstand 23 mit dem Emitter des zweiten Transistors 20 verbunden.First, the collector of the first transistor is alternating current Via a coupling capacitor 19 to the base of a second transistor 20 a second transistor amplifier stage 21 and secondly via an RF choke 22 and one resistor 23 lying in series with the emitter of second transistor 20 tied together.

Je ein Anschluß des Widerstandes 23 steht über je einen Kondensator 24, 25 mit dem Massepotential in Verbindung. Während der Kollektor des zweiten Transistors 20 über einen Widerstand 26 mit einer Klemme 27 verbunden ist, die an einen Pol der Betriebsspannungsquelle mit der Spannung UB angeschlossen ist, verbindet ein zweiter Gegenkopplungswiderstand 28 den Kollektor und die Basis des zweiten Transistors 20.One connection of the resistor 23 is in each case via a capacitor 24, 25 in connection with the ground potential. While the collector of the second transistor 20 is connected via a resistor 26 to a terminal 27 which is connected to a pole the operating voltage source is connected to the voltage UB, connects a second negative feedback resistor 28, the collector and the base of the second transistor 20th

Von dem Kollektor des zweiten Transistors 20 führt eine Verbindung über einen Kopplungskondensator 29 an einen ausgangsseitigen koaxialen Anschluß 30 zum Abnehmen der durch den Transistorverstärker verstärkten HF-Signale.A connection leads from the collector of the second transistor 20 Via a coupling capacitor 29 to an output-side coaxial connection 30 for picking up the RF signals amplified by the transistor amplifier.

Gleichstrommäßig liegen die Kollektor-Emitterstrecken der Transistoren 12 und 20 in Reihe. Zwecks Temperaturstabilisierung des Transistorverstärkers erfolgt die Arbeitspunkteinstellung der Transistoren der beiden Transistorverstärkerstufen 13 und 21 auf folgende Weise. Zwischen dem Kollektor des ersten Transistors 12 und der Basis dieses Transistors befindet sich in wesentlichen der erste Gegenkopplungswiderstand 15, der in Verbindung mit den Ersatzwiderstand der zweiten Transistorverstirkerstufe 21 einen Spannungsteiler zur Festlegung der Basissorspannung für den ersten Transistor 12 bildet.The collector-emitter paths of the transistors are direct current 12 and 20 in series. For the purpose of temperature stabilization of the transistor amplifier takes place the operating point setting of the transistors of the two transistor amplifier stages 13 and 21 in the following way. Between the collector of the first transistor 12 and the base of this transistor is essentially the first negative feedback resistor 15, in connection with the equivalent resistance of the second transistor amplifier stage 21 a voltage divider for determining the base voltage for the first transistor 12 forms.

Der Arbeitspunkt des zweiten Transistors 20 wird durch den Spannungsteiler aus dem Widerstand 26 und dem zweiten Gegenkopplungswiderstand 28 bestimmt. Beispielsweise kann der Widerstand 26 einen Widerstandswert von etwa 1 kfl und der zweite Gegenkopplungswiderstand 28 einen Widerstandswert von etwa 18 kn bei einer angenommenen Betriebsspannung UB von 24 V haben.The operating point of the second transistor 20 is determined by the voltage divider determined from the resistor 26 and the second negative feedback resistor 28. For example the resistor 26 can have a resistance value of approximately 1 kfl and the second negative feedback resistor 28 has a resistance value of about 18 kn at an assumed operating voltage UB of 24 V.

Während der Transistorverstärker nach Fig. 1 aus einer ortsfesten Spannungsquelle mit der Spannung UB betrieben wird, kann an die Stelle der Ortsspeisung eine Fernspeisung nach Fig. 2 treten. Hierbei wird die für den Betrieb des-Transistorverstärkers benötigte Gleichspannung als Fernspeisespannung UF dem ausgangsseitigen koaxialen Anschluß 30 zugeführt. Über eine im wesentlichen nur für Gleichstrom durchlässige Induktivität 31 gelangt die Fernspeisespannung über den Widerstand 26 an den Kollektor des Transistors 20, vgl..Fig. 1. Ein Kondensator 32, der zwischen dem dem Anschluß 30 abgewandten Ende der Induktivität 31 und dem Massepotential liegt, dient zum Ableiten eventuell über die Induktivität 31 gelangender hochfrequenter Spannungsanteile.While the transistor amplifier of Fig. 1 from a stationary The voltage source is operated with the voltage UB, can take the place of the local supply a remote feed according to FIG. 2 occur. This is used for the operation of the transistor amplifier required DC voltage as remote supply voltage UF to the output-side coaxial Terminal 30 supplied. Via an essentially only direct current permeable Inductance 31, the remote feed voltage reaches the collector via resistor 26 of the transistor 20, see Fig. 1. A capacitor 32 between the terminal 30 facing away from the end of the inductance 31 and the ground potential is used for Deriving any high-frequency voltage components that may have passed through the inductance 31.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten dreistufigen Transistorverstärker entsprechen die erste Transistorverstärkerstufe 33 und die dritte Transistorverstärkerstufe 34 den Transistorverstärkerstufen 13 bzw. 21 in Fig. 1. Die zweite Transistorverstärkerstufe 35 ist ähnlich wie die dritte Transistorverstärkerstufe .34 aufgebaut mit dem Unterschied, daß sie wie die erste Transistorverstärkerstufe 13 in Fig. 1 in Reihe zu dem Gegenkopplungswiderstand 36 eine Induktivität 38 und einen Widerstand 39 enthält und daß dem Gegenkopplungswiderstand 36 ein Kondensator 40 parallel geschaltet ist. Die Bauelemente 38, 39 und 40 bilden Mittel zur Wechselspannungsgegenkopplung, das heißt zur Beeinflussung des Frequenzganges der betreffenden Transistorverstärkerstufe.In the three-stage transistor amplifier shown in FIG the first transistor amplifier stage 33 and the third transistor amplifier stage 34 the transistor amplifier stages 13 and 21 in FIG. 1. The second transistor amplifier stage 35 is similar to the third transistor amplifier stage .34 with the difference, that they like the first Transistor amplifier stage 13 in Fig. 1 in Series to the negative feedback resistor 36 an inductance 38 and a resistor 39 contains and that the negative feedback resistor 36, a capacitor 40 is connected in parallel is. The components 38, 39 and 40 form means for alternating voltage negative feedback, that is, to influence the frequency response of the respective transistor amplifier stage.

Auch bei dem Transistorverstärker nach Fig. 3 kann an Stelle der in der Zeichnung gezeigten Ortsspeisung eine Fernspeisung des Verstärkers treten. Es ist auch möglich, den Transistorverstarker nach Fig. 3 durch weitere.Transistorverstärkerstufen, die schaltungsmäßig der zweiten Transistorverstärkerstufe 35 entsprechen und mit dieser gleichstrommäßig in Reihe geschaltet sind, zu einem mehrstufigen Verstärker zu erweitern.Also in the transistor amplifier according to FIG. 3, instead of the in The local power supply shown in the drawing allows remote powering of the amplifier. It is also possible, the transistor amplifier according to Fig. 3 by further transistor amplifier stages, which in terms of circuitry correspond to the second transistor amplifier stage 35 and with these are connected in series with direct current to form a multi-stage amplifier to expand.

Claims

Claim For amplifying certain alternating current signals Two or more stage transistor amplifier, in which the collector-emitter paths of the transistors operated in the emitter circuit connected in series with direct current are, in particular RF broadband amplifiers for community antenna systems, thereby characterized in that for setting the operating point of the transistor (12, 20) of each Transistor amplifier stage (13, 21) each have a voltage divider from one in the collector lead lying first resistor (26) and one between the collector and base of the transistor amplifier stage lying second resistor (15, 28) is provided and that the first resistor (26) of the voltage divider of the last transistor amplifier stage (21) is an ohmic one Resistor ulxd the first resistor of the previous transistor amplifier stage (13) or stages by the equivalent resistance of the last stage or

the amplifier stages behind each stage is formed.