DE2746745A1 - Video amplifier stage with extra transistor - reduces stage output impedance of two cascode transistors connected by feedback resistor - Google Patents

Video amplifier stage with extra transistor - reduces stage output impedance of two cascode transistors connected by feedback resistor

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DE2746745A1 DE19772746745 DE2746745A DE2746745A1 DE 2746745 A1 DE2746745 A1 DE 2746745A1 DE 19772746745 DE19772746745 DE 19772746745 DE 2746745 A DE2746745 A DE 2746745A DE 2746745 A1 DE2746745 A1 DE 2746745A1
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Rudolf Ing Grad Beuter
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/08—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements
    • H03F1/22—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements by use of cascode coupling, i.e. earthed cathode or emitter stage followed by earthed grid or base stage respectively

Abstract

The video amplifier stage has two cascoded transistors and an extra transistor (24) in common-collector configuration. The extra transistor emitter is connected one way to the stage's output (20) and the other way via a feedback resistor (18) to the cascode circuit input. This extra transistor reduces the stage output impedance. The input signal is applied to the base of the first cascode transistor (15), the second of which (22) is connected by its collector/emitter path between the collector of the first and the base of the extra transistor.

Description

Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkerstufe gemaß Oberbegriff des Anspruchs 1. Description The invention relates to an amplifier stage according to the preamble of claim 1.

Verstärker, insbesondere fUr Videosignale, wurden bisher meistens als A-Verstärker oder in Kaskodeschaltung aufgebaut. Da die Kaskodeschaltung die geringe Eingangskapazität der Basisschaltung und die hohe Spannungsverstärkung der Emitterschaltung aufweist, ist ihr Bandbreite-Leistungs-Verhältnis gUnstiger als beim A-Verstärker, jedoch nicht wirklich zufriedenstellend.Amplifiers, especially for video signals, have mostly been used up to now built as an A amplifier or in a cascode circuit. Since the cascode circuit supports the low input capacitance of the basic circuit and the high voltage gain of the Has emitter circuit, its bandwidth-performance ratio is more favorable than with the A amplifier, but not really satisfactory.

Der Nachteil beider Schaltungen liegt in dem relativ hohen Ausgangswiderstand. Bei einer Videoendstufe beispielsweise besteht die Belastung praktisch nur aus der Eingangskapazität der Bildröhre, weshalb zur Erzielung einer hohen Bandbreite bei diesen Schaltungen ein entsprechend niedriger Arbeitswiderstand erforderlich ist, der zu einer hohen Leistungsaufnahme führt.The disadvantage of both circuits is the relatively high output resistance. In the case of a video power amplifier, for example, the load consists practically only of the Input capacity of the picture tube, which is why to achieve a high bandwidth these circuits require a correspondingly low working resistance, which leads to high power consumption.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstärkerstufe zu schaffen, die die Vorteile der Kaskodeschaltung, nämlich niedrige Eingangskaparität und hohe Spannungsverstärkung, beibehält, jedoch einen niedrigeren Ausgangswiderstand als die Kaskodeschaltung aufweist.The invention is based on the object of providing an amplifier stage create that the advantages of the cascode circuit, namely low input capacitance and high voltage gain, but maintains a lower output resistance than the cascode circuit.

Zur Lösung der Aufgabe werden erfindungsgemaß die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen vorgesehen.To solve the problem, according to the invention, the characteristics of the Claim 1 specified measures provided.

Vorteilhofte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den UnteransprOchen.Advantageous further developments of the subject matter of the invention arise from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme ouf die Zeichnungsfigur näher erlöutert. Ein Eingangssignol 10 gelangt vom Eingang 11 der Verstdrkerstufe Uber zwei in Reihe liegende Widerstdnde 12 und 13, von denen der erste einstellbar ist, an die Basis 14 eines Transistors 15. Den erwdhnten Widerstdnden 12 und 13 liegen Kondensatoren 16 bzw. 17 parallel, um so die Amplituden der höheren Frequenzen relativ anzuheben.The invention is described below with reference to the drawing figure explained in more detail. An input signal 10 comes from input 11 of the amplifier stage Via two resistors 12 and 13 in series, the first of which is adjustable is, to the base 14 of a transistor 15. The aforementioned resistors 12 and 13 if capacitors 16 and 17 are in parallel, so do the amplitudes of the higher frequencies to raise relatively.

Zur Einstellung des Arbeitspunktes des Transistors 15 dient ein aus Widerstönden 18 und 19 bestehender und zwischen den Ausgang 20 der Verstdrkerstufe sowie Masse geschalteter Spannungsteiler. Zweckmdßigerweise ist einer der beiden Widerstdnde 18, 19 einstellbar. Der Emitter des ersten Transistors 15 ist Uber eine Z-Diode 21 mit Masse verbunden. Der Kollektor des Transistors 15 ist mit dem Emitter eines zweiten Transistors 22 verbunden, dessen Basis einerseits Uber einen Schutzwiderstand 23 mit einer Versorgungsspannung U2 und andererseits Uber eine Zenerdiode mit dem Emitter des ersten Transistors 15 verbunden ist.On is used to set the operating point of transistor 15 Resistors 18 and 19 existing and between the output 20 of the amplifier stage as well as ground switched voltage divider. Conveniently, one of the two is Resistors 18, 19 adjustable. The emitter of the first transistor 15 is via a Zener diode 21 connected to ground. The collector of transistor 15 is connected to the emitter of a second transistor 22, the base of which is connected on the one hand via a protective resistor 23 with a supply voltage U2 and on the other hand U via a Zener diode with the Emitter of the first transistor 15 is connected.

Der Kollektor des zweiten Transistors 22 ist mit der Basis eines dritten Transistors 24, Uber einen Arbeitswiderstond 25 mit einer Versorgungsspannung U1 sowie Uber eine in Sperrichtung gepolte Diode 26 mit dem Ausgang 20 der Verstbrkerstufe verbunden. Auch der Emitter des dritten Transistors 24 weist eine Verbindung zum Ausgang 20 der Verstörkerstufe auf. Der Kollektor des dritten Transistors 24 ist entweder über einen relativ niederohmigen Widerstand 27 oder aber direkt mit der Versorgungssponnung U1 verbunden.The collector of the second transistor 22 is connected to the base of a third Transistor 24, via a working resistance 25 with a supply voltage U1 and via a reverse-biased diode 26 to the output 20 of the amplifier stage tied together. Also the emitter of the third Transistor 24 has a Connection to the output 20 of the amplifier stage. The collector of the third transistor 24 is either via a relatively low resistance 27 or directly connected to the supply voltage U1.

Am Ausgang 20 der Verstörkerstufe steht ein gegenüber dem Eingangssignal 10 invertiertes Ausgongssignal 28 an.At the output 20 of the amplifier stage there is a opposite the input signal 10 inverted Ausgongssignal 28 on.

Die Z-Dioden 21 und 29 dienen der Anhebung bzw. Stabilisierung des Emitter-Potentials des ersten Transistors 15 bzw. des Basis-Potentials des zweiten Transistors 22.The Zener diodes 21 and 29 are used to increase or stabilize the Emitter potential of the first transistor 15 or the base potential of the second Transistor 22.

Der dritte Transistor hat die Funktion eines Emitterfolgers.The third transistor has the function of an emitter follower.

Der Widerstand 18 des der Einstellung des Arbeitspunktes des ersten Transistors dienenden Spannungsteilers dient gleichzeitig als Gegenkopplungswiderstand.The resistance 18 of the setting of the operating point of the first The transistor serving as a voltage divider also serves as a negative feedback resistor.

Die Diode 26 dient der schnellen Entladung der Lastkapazität auf das jeweils schnell abfallende Kollektorniveau des zweiten Transistors 22.The diode 26 is used for the rapid discharge of the load capacitance to the each rapidly falling collector level of the second transistor 22.

Die erfindungsgemöße Verstärkerstufe ermöglicht im Gegensotz zum bisher bekonnten Stand der Technik bei kleinem Ausgangswiderstand eine niedrige Eingangskapazität und eine hohe Spannungsverstärkung.The amplifier stage according to the invention, in contrast to the previous one In the prior art, with a low output resistance, a low input capacitance was achieved and a high voltage gain.

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Claims (5)

VERSTÄRKERSTUFE PatentansprUche: Verstarkerstufe, insbesondere fur Videosignale, mit einer Kaskodeschaltung aus zwei Transistoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaskodeschaltung ein zusätzlicher Transistor (24) in Kollektorschaltung zugeschaltet ist, wobei der Emitter dieses Transistors (24) einmal mit dem Ausgang (20) der Verstärkerstufe und zum anderen Uber einen Gegenkopplungswiderstand (18) mit dem Eingang der Kaskodeschaltung verbunden ist. AMPLIFIER STAGE Claims: Amplifier stage, especially for Video signals with a cascode circuit made up of two transistors, characterized in that, that the cascode circuit has an additional transistor (24) in the collector circuit is switched on, the emitter of this transistor (24) once with the output (20) of the amplifier stage and on the other hand via a negative feedback resistor (18) is connected to the input of the cascode circuit. 2. Verstärkerstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des ersten Transistors (15) Uber eine Z-Diode (21) mit Masse und der Kollektor mit dem Emitter eines zweiten Transistors (22) verbunden ist, dessen Kollektor einerseits Uber eine in Sperrichtung gepolte Diode (26) mit dem Ausgang (20) des Verstarkers und andererseits mit der Basis eines dritten Transistors (24) verbunden ist sowie darüber hinaus Uber einen Arbeitswiderstand (25) an einer ersten Versorgungsspannung (U1) liegt, wobei der Kollektor des dritten Transistors mit der erwähnten ersten Versorgungsspannung (U1) und der Emitter dieses Transistors mit dem Ausgang (20) des Verstärkers verbunden sind sowie die Basis des zweiten Transistors (22) Uber einen Strombegrenzungswiderstond (23) an eine zweite Versorgungsspannung (u2) angeschlossen ist. 2. amplifier stage according to claim 1, characterized in that the Emitter of the first transistor (15) via a Zener diode (21) to ground and the collector is connected to the emitter of a second transistor (22), the collector of which on the one hand Via a diode (26) polarized in the reverse direction to the output (20) of the amplifier and on the other hand connected to the base of a third transistor (24) as well in addition, via a load resistor (25) to a first supply voltage (U1) is, the collector of the third transistor with the mentioned first Supply voltage (U1) and the emitter of this transistor with are connected to the output (20) of the amplifier and the base of the second transistor (22) Via a current limiting resistor (23) to a second supply voltage (u2) is connected. 3. Verstdrkerstufe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingang (11) des Verstärkers und der Basis (14) des ersten Transistors (15) zumindest ein Widerstand (12, 13) mit parallelliegendem Kondensator (16, 17) geschaltet ist.3. amplifier stage according to claim 1 or 2, characterized in that that between the input (11) of the amplifier and the base (14) of the first transistor (15) at least one resistor (12, 13) with a parallel capacitor (16, 17) is switched. 4. Verstärkerstufe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Widerstände (12, 13) zwischen dem Eingong (11) des Verstärkers und der Basis (14) des ersten Transistors (15) angeordnet sind, von denen zumindest einer einstellbar ist, wobei jedem Widerstand (12, 13) ein Kondensator (16, 17) porollelgeschaltet ist.4. amplifier stage according to claim 3, characterized in that two Resistors (12, 13) between the input (11) of the amplifier and the base (14) of the first transistor (15) are arranged, at least one of which is adjustable is, wherein each resistor (12, 13) has a capacitor (16, 17) connected porollel is. 5. Verstdrkerstufe nach einem der AnsprUche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des ersten Transistors (15) Uber eine Z-Diode (29) mit dem Verbindungspunkt zwischen der Basis des zweiten Transistors (22) und dem Strombegrenzungswiderstand (23) geschaltet ist.5. amplifier stage according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the emitter of the first transistor (15) via a Zener diode (29) with the connection point between the base of the second transistor (22) and the current limiting resistor (23) is switched. Beschreibung:Description:
DE19772746745 1977-10-18 1977-10-18 Amplifier stage, in particular for video signals Withdrawn DE2746745B2 (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3029439A1 (en) * 1980-08-02 1982-03-04 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart HV gain stabilised video amplifier - has input fet feeding bipolar stabilised collector high gain cascode stage
US4622498A (en) * 1985-09-03 1986-11-11 Motorola, Inc. Dynamic focus system cascode amplifier
US4940949A (en) * 1989-11-01 1990-07-10 Avantek, Inc. High efficiency high isolation amplifier

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