DE2908741C2 - HF-Breitbandverstärker - Google Patents
HF-BreitbandverstärkerInfo
- Publication number
- DE2908741C2 DE2908741C2 DE2908741A DE2908741A DE2908741C2 DE 2908741 C2 DE2908741 C2 DE 2908741C2 DE 2908741 A DE2908741 A DE 2908741A DE 2908741 A DE2908741 A DE 2908741A DE 2908741 C2 DE2908741 C2 DE 2908741C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transistor
- amplifier
- resistor
- current
- broadband
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 206010061926 Purulence Diseases 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
- H03G1/0017—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal the device being at least one of the amplifying solid state elements of the amplifier
- H03G1/0023—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal the device being at least one of the amplifying solid state elements of the amplifier in emitter-coupled or cascode amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/72—Gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
Description
TBA 120S der Rt, A^G-TELEFLrNKJN) bestrfitausf.
veretirfkimf^
Transisfänirf Ψί! ^^'pmfcf
TrSnlistSfs5 75iitifdef5äen
en Wert entspricht
^¥BM «iffl&J%iUfh yfr
jedoch in der Hegel etwa lOÖmaTüD
Reihe zu den Dioden D\ und Z% geschaltet ist Eint?SH
weiterte-t"ireff"!Ber^P ge^artH^fi^^EiiiJde^^n-^ftelne
f Äff äap :%M
Schaltung gemtÖ^er
k
k
kers liegt deFftiSaei?Ql«6jis
Ie, einen von Verstärkung auf Sperrung,s
Grenztrequenz von beispielsweise lj^jtHz.ySO^
wer3e\i käHÖVi
chung soll dabei in .d
chung soll dabei in .d
dung'Sp'unkt
Kollektot'-des'Tr¥nsSfof^ 7rist';g'leicHzöitig;ihrt:
Kollektor des Transistors 7^ des zweitenräDiffefSföv6i'%';
stärke'^verbühdeft.'- S' ■ ~s;- -':~~'iy-rvu? i-'- ■■'* Λ
Der Breftbätidv'e^ärterist'äann'eiii.^
an dei^ ßtn'ganpkiemnie^'ldi'e φ'Baaaeletarod^aes >Vl
Transistors!'-Ts" führt,;'beispielsweise'! ^lillHiotential ~r''
herrscht Dann nifeßt^übfer deii'Tränsistoi'.Ts ei»"! "
Hälfte dieses GIeichiifotifs
nungsquelle' ßbei"' dfettl:;T|ärfsistofiri75n Arbeitswiäerstand Ra' 'und ^f M!5i5!i^^ Basis.^ a^.„zj»s^|zT{chep (, hhf^^iM jjd| it
nungsquelle' ßbei"' dfettl:;T|ärfsistofiri75n Arbeitswiäerstand Ra' 'und ^f M!5i5!i^^ Basis.^ a^.„zj»s^|zT{chep (, hhf^^iM jjd| it
hochfre^ue^zniMg. jjederp|w
tentiffl'zu verbrnde'n, wird ein
tentiffl'zu verbrnde'n, wird ein
tieller Widerstand, der
ih(';l^{^'
ih(';l^{^'
Basiselek;trbi|^ ujid., ^zugspptential, ,geicjialte^j;Dabei, -
Spatoungsf eiter^chafii
l3{ft*
l3{ft*
ml3i{f.erep?yersta*.er^r(aÄg«o,g^^^
iäe^^^SäStl ' ^'
trpdejh der, jPiTförenzver^l^l^rtra
f!., X9f^??s|Jfitt.Hsind>
durch .di^ggr^chZptig.;;^ ,,
Stroffiquejlg. ψα. der^Rfeit^^p^p^ig. so geschaltet
dA$k£n:h^ß^
Da^eA,^Vf^,^pglich, ^iej^triMp^eli^ qbjir^fJIeIi0,
Schäl'ttransistor direkt mit;,denjS(f5ezMSsppt€jyftl..zu..
bid d 4J^^ifi^Si^M'
verbinden^ und 4Js^.^!^iafi^Si!i^B
zugeführt Sturkmnd^tD Si
in^ 4J
zugeführtes Stpue
zugeführtes Stpue
kommandQ,an^steuera.Daf Sieu
zugeföhrt wird, wird der" TrätfsisW -Ti'gespefVt üKd;';.5S
damit der Differenzverstärker atis'd^n TrafisisforcH'tji '"
und: r4\bges<^pet;13eP§fröhir^o:n '
2 mA, def bisher1 Übet·' den
älleine ein Sfrorti voh ί ftSÄ fließt,
den /^^
den /^^
tentiai a6rbindufigspiin(ft zWW(i
Λλ ufld dent Transistdr 7J:K<)HstShi bleiberi^daß lieltt es die Söfleltejiehen: bfteihriusSefrdeFPofehflafslirutfi äfit AusglangdesVerstärkefs-auitrttt/ ; j |! ·'-; >:■■■>■-w-'■■■' ri Die Basiselekirbdert tifr Transistoren 7V tinä T/s/Wd Ableitstroir|zweig ge^tibeii,.5feer,(j^n de^ der^^ßptjioife^i j) >,;.
Λλ ufld dent Transistdr 7J:K<)HstShi bleiberi^daß lieltt es die Söfleltejiehen: bfteihriusSefrdeFPofehflafslirutfi äfit AusglangdesVerstärkefs-auitrttt/ ; j |! ·'-; >:■■■>■-w-'■■■' ri Die Basiselekirbdert tifr Transistoren 7V tinä T/s/Wd Ableitstroir|zweig ge^tibeii,.5feer,(j^n de^ der^^ßptjioife^i j) >,;.
Ie nac^geschaltete ^chalitfan^^r.in^eineijn^
zu erläuternden Art U^d ,V^is? ^^ggsitaiertwijjd.", -;?»j; ~.
Andererseits besteht auch die Möglichkeit, die Stromquelle dadurch abzuschalten, daß die von der
Spannungsteilerschaltung abgeleitete Betriebsspannung der Stromquelle mit Hilfe eines über das Steuerkommando angesteuerten Schalttransistors kurzgeschlossen
wird. Ober einen weiteren, gleichzeitig angesteuerten Schalttransistor wird dann der Ableitstromzweig
durchgesteuert, so daß sich die am Arbeitswiderstand anliegende Gleichspannung unabhängig vom Betriebszustand des Differenzverstärkers nicht verändert. Ein
Umschalten des Differenzverstärkers zwischen Verstär kung und Abschwächung bzw. umgekehrt kann dann in
einer Zeit erfolgen, die wesentlich kürzer ist als der Reziprokwert der unteren Grenzfrequenz.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltung konnte ein Verhältnis zwischen Verstärkung zu Abschwächung
erzielt werden, das im Minimum 80 dB beträgt. Dieses Ergebnis wurde bei einer Schaltung erreicht, die mit
einer stabilisierten Gleichspannung von nur 6 V betrieben wurde.
Die Erfindung und ihre weitere vorteilhafte Ausgestaltung soll im folgenden noch anhand eines Ausführungsbeispiels
entsprechend den F i g. 2 bis 6 näher erläutert werden.
F i g. 2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau des erfindungsgemäßen HF-Breitbandverstärkers.
Fig.3 zeigt einen Schaltungsausschnitt mit den wirksamen Kapazitäten im Bereich des zusätzlichen
Transistors.
F i g. 4 zeigt eine Schaltungsvariante mit unterteiltem Arbeitswiderstand.
Fig.5 zeigt eine Schaltung mit einem geänderten Schaltungsteil im Bereich der Stromquelle und des
Ableitstromzweigs.
F i g. 6 zeigt ein Oszillogramm der Eingangs- und Ausgangsspannungen.
Die Schaltung gemäß der F i g. 2 besteht wiederum
aus einem Differenzverstärker mit den Transistoren Tj und T*, deren Emitterelektroden zusammengeschaltet
sind und mit einer Stromquelle in Verbindung stehen. Die Basiselektroden der Transistoren Tj und T4 bilden
die invertierende bzw. nichtinvertierende Eingangsklemme des Verstärkers.
Die Stromquelle besteht aus dem Transistor T7,
dessen Kollektorelektrode mit den Emitterelektroden der Transistoren Tj und Γ4 verbunden ist und der in
seinem Emitterzweig einen Widerstand /?i und die Kollektor-Emitterstrecke eines Schalttransistors T<>
aufweist Die Basis-Gleichspannung für den Transistor Tj wird an der Reihenschaltung aus gleichrichtenden
Bauelementen D\ bis O4 abgegriffen, die wiederum in
Reihe zum Widerstand Rt zwischen die Pole der
Gleichspannungsquelle geschaltet ist. Bei der Schaltung gemäß F i g. 2 sind die Dioden D\ und Di parallel zur
Basis-Emitterstrecke des Transistors Τη und dem Emitterstromzweig dieses Transistors geschaltet An
der Basiselektrode von Ti liegt somit beispielsweise die
Spannung von 1,4 V. Die Größe des Widerstandes R\ in der Emitterstrecke des Transistors Τη bestimmt den
durch den Differenzverstärker fließenden Gesamtstrom, der bei einem geeigneten Ausführungsbeispiel
wiederum ca. 2 raA betragen soll.
Die Basisgleichspannung für die Transistoren Tj und
T4 wird über die Vorwiderstände R^ und An an der
Diode Pj abgegriffen, die zu den Dioden A und D2 in
Reihe geschaltet ist Am Potentiaiabgriff E iicgt beispielsweise die Spannung von 2,1 V an.
'n Reihe zu den genannten Dioden ist eine vierte
Diode D4 geschaltet, an der die Basisgleichspannung fUr
den Transistor Tt abgegriffen wird, dessen Kollektor-Emitterstrecke in den Kollektorzweig des Transistors
T4 geschaltet ist An der Basis des Transistors T» liegt
somit die Gleichspannung von ca. 2,8 V. Die Kollektorelektrode des genannten zusätzlichen und in Basisschaltung betriebenen Transistors Tt ist an den Arbeitswiderstand Ra angeschlossen, dessen andere Anschlußelektrode mit der Gleichspannungsquelle von beispielsweise
ίο + 6 V verbunden ist.
Am Verbindungspunkt zwischen dem Arbeitswiderstand
Ra und dem Kollektor des Transistors T8 wird das
verstärkte Signal abgegriffen und über einen Ausgangsverstärker aus dem Transistor 7"u und das nachgeschaltete
/?C-Glied aus der Kapazität Cund dem Widerstand Rs zum Anschluß U011, abgeführt. Der Transistor Tn wird
an der Basis angesteuert und weist in seinem Emitterzweig den Widerstand R7 auf. Diesem Widerstand
R7 ist die Reihenschaltung aus der Kapazität C
und dem Widerstand /?« parallel geschaltet; am Verbindungspunkt zwischen den beiden letztgenannten
Bauelementen ist die Ausgangsklemme Unut angeschlossen.
Zur Ein- oder Abschaltung des Differenzverstärkers dient der Schaltungsteil aus den Transistoren Γιο, ΤΉ und T9. Die Basiselektrode des Transistors Γιο bildet den Impulseingang D, während die Kollektorelektrode dieses Tran«'stors zur Bildung des Ableitstromzweiges über einen Widerstand Rs an den Verbindungspunkt zwischen dem Arbeitswiderstand Ra und dem Transistor T» angeschlossen ist. Die Emitterelektrode des Transistors Γ)ο führt zur Basis des nachgeschalteten Transistors Tu, der seinen Kollektorstrom über den Widerstand /?4 von der Gleichspannungsquelle bezieht.
Zur Ein- oder Abschaltung des Differenzverstärkers dient der Schaltungsteil aus den Transistoren Γιο, ΤΉ und T9. Die Basiselektrode des Transistors Γιο bildet den Impulseingang D, während die Kollektorelektrode dieses Tran«'stors zur Bildung des Ableitstromzweiges über einen Widerstand Rs an den Verbindungspunkt zwischen dem Arbeitswiderstand Ra und dem Transistor T» angeschlossen ist. Die Emitterelektrode des Transistors Γ)ο führt zur Basis des nachgeschalteten Transistors Tu, der seinen Kollektorstrom über den Widerstand /?4 von der Gleichspannungsquelle bezieht.
An den Kollektor dieses Transistors 7~n ist wiederum die
Basis des Schaittransisiürs T>
angeschlossen, dessen Kollektor-Emitterstrecke im Emitterstromzweig des
Transistors Τη liegt.
Bei der Schaltung gemäß der F i g. 2 wird die untere Grenzfrequenz des Breitbandverstärkers mit Hilfe des
/?C-Gliedes aus dem Widerstand Rg und dem Kondensator
C eingestellt. Sie beträgt beispielsweise fu = 100 kHz. Die obere Grenzfrequenz ist beispielsweise
f„ = 10 MHz.
Die Schaltung gemäß F i g. 2 funktioniert in ihrem für die Erfindung wesentlichen Teil wie folgt:
Wenn am Impulseingang D Massepotential anliegt, ist der Transistor Γιο und damit auch der nachgeschaltete Transistor ΓΉ gesperrt Durch das relativ hohe Potential
Wenn am Impulseingang D Massepotential anliegt, ist der Transistor Γιο und damit auch der nachgeschaltete Transistor ΓΉ gesperrt Durch das relativ hohe Potential
so an der Kollektorelektrode des Transistors Tu wird der Transistor Ts in die Sättigung geschaltet so daß übpr
den Differenzverstärker aus den Transistoren Tj und 74,
der mit Hilfe des Widerstandes /?i eingestellte Strom
fließen kann. Dieser Strom beträgt beispielsweise wiederum 2 mA und teilt sich somit zu gleichen Teilen
auf die Kollektorstrecken der Transistoren Ts und T4 mit
je 1 mA auf. Der Kollektorstrom des Transistors T4
fließt über den Arbeitswiderstand Ra und die Kollektor-Emitterstrecke
des zusätzlichen und in Basisschaltung betriebenen Transistors T8. Dieser Transistor T8 weist
eine Stromverstärkung von etwa λ ~ 1 auf. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Arbeitswiderstand
Ra einen Wert von ca. RA = 1,5 VD.. Durch den
zusätzlich eingefügten Transistor T8 wird die Spannungsverstärkung
des Differenzverstärkers gegenüber der Schaltung nach F i g. 1 nicht geändert Sie beträgt
bei den genannten Strom- und Widerstandsverhältnissen beispielsweise 263 dB.
Im Vergleich zu der Schaltung gemäß F i g. I entfallen
bei der erfindungsgemäßen Schaltung die Transistoren Ts und Tf, sowie der Differenzverstärker aus den
Transistoren T\ und T2. Durch den Wegfall der
Stromverteilerschalter aus den Transistoren Ts und Te,
die nunmehr durch den im Sättigungsbereich arbeitenden Schalttransistor T, ersetzt werden, können die
Basiselektroden der Transistoren T3 tmd T4 des
Diffb/unzverstärkers ,lit einer um 1 Übe geringeren
Vorspannung als bei der Schaltung gemäß Fig. I betrieben werden.
Durch das Einfügen des zusätzlichen Transistors T8,
der eine um I Übe höhere Basisvorspannung als der
Differenzverstärker aus den Transistoren Tj und Ti
benötigt, beträgt die Spannung am Basisanschluß des Transistors Ts 4 Ubk, was etwa dem Wert von 2,8 V
entspricht. Der Kollektor des Transistors Tt der am
Widerstand RA liegt, kann somit mit der gleichen
Wechselspannungsamplitude ausgesteuert werden, wie dies bei der Schaltung gemäli Fig. 1 der Fall war. Somit
läßt sich ohne Veränderung der Größe der Versorgungsgleichspannung das gleiche Maß der Aussteuerungerzielen.
Zum Ausschalten des Differenzverstärkers wird an den Impulseingang D eine positive Eingangsspannung
angelegt. Damit wird der Transistor Γιο und somit auch
der Transistor Tw durchgesteuert. Die Kollektorelektrode des Transistors Tu wird auf Massepotential
gezogen und der Transistor T) dadurch gesperrt. Die
Transistoren Ti und Ti können somit keinen Strom mehr
übernehmen. Der bei eingeschaltetem Differenzverstärker uurch den Arbeitswiderstand Ra fließende Strom
von beispielsweise 1 mA wird nunmehr über den Widerstand Rs abgeführt. Der Widerstand Rs muß so
gewählt werden, daß der durch ihn fließende Strom bei liurchgesieucrien Transistoren Tjo und Tu dem Wert
entspricht, der zuvor durch den Arbeitswiderstand bei eingeschaltetem Differenzverstärker floß. Der Widerstand
/?5 kann daher beispielsweise auch durch eine
Konstantstromquelle oder ein geeignetes anderes Stromeinstellelement ersetzt werden. Da sich somit der
Strom durch den Arbeitswiderstand Ra, unabhängig vom Schaltzustand des Verstärkers, nicht verändert,
entsteht am Ausgang des Verstärkers kein Potentialsprung, so daß extrem kurze Ein- und Abschaltzeiten
möglich sind.
Das weiterhin anliegende Eingangssignal am Eingang B greift jedoch weiter über die Kollektor-Basiskapazität
Ccb des Transistors 7i auf dessen Kollektor durch. Die Zuschaltung des zusätzlichen Transistors T8 bewirkt
jedoch, wie sich aus dem Schaltungsausschnitt gemäß F i g. 3 ergibt, eine wesentliche Abschwächung dieser
kapazitiven Kopplung. Gemäß Fig.3 gelangt das Eingangssignal Um über die Kollektor-Basiskapazität
Ccb 4 des Transistors Tt, zum Emitteranschluß des
Transistors T8. Die zusätzliche Abschwächung wird
durch die Spannungsteilung über die Emitter-Basis-Sperrschichtkapazität
Cebs des gesperrten Transistors T8 auf den differentiellen Widerstand Rp und der
nachfolgenden Spannungsteilung durch die Kollektor-Basis-Sperrschichtkapazität Ccbs des Transistors T8 auf
den Arbeitswiderstand Ra erreicht. Der von den
Stabilisationsdioden D\ — A (F i g. 2) gebildete differentielle
Widerstand Rd beträgt ca. 100 Ω.
Bei einer realisierten Schaltung betrug das Verhältnis Verstärkung zu Abschwächung bei 7 MHz 84 dB bei
einem beibehaltenen Wert des Arbeitswiderstandes Ra = 13 kn, womit die gestellten Anforderungen sogar
wesentlich überschritten werden,
Bei der erfindungsgemäßen Schaltung gemäß FI g. 2 entfällt neben dem Differenzverstärker aus den
Transistoren Ti und T1 auch in der bei der Schaltung
gemäß F i g. I erforderliche Kondensator Ca-
Das Hochfrequenzverhalten der Schaltung gemäß F i g. 2 kann in Richtung erhöhter Verstärkung - im
oberen Frequenzbereich noch verbt > .t we. -η, wenn
der Arbeitswiderstand RA als Spannungsteiler ausgöbildet
wird und der Widerstand Rs des Ableitstromzweigs
an den Abgriff dieses Spannungsteilers angeschlossen wird. Eine derart modifizierte Schaltung ergibt sich
beispielsweise aus der F i g. 4, bei der der Widerstand Ra in zwei gleiche Teile aufgeteilt wurde. Dadurch wird
ι? insbesondere der unvermeidbare kapazitive Einfluß des
Widerstandes /?s bzw. eines entsprechenden Stromeinstellelementes
reduziert. Bei einer hälftigen Aufteilung des Arbeitswiderstandes Ra muß dann allerdings der
Widerstand Rs bzw.das entsprechende Stromeinstellelement
so gewählt werden, daß durch ihn bei abgeschaltetem Differenzverstärker ein doppelt so großer Stfom
fließt, wie durch die Teile des Arbeitswiderstandes bei eingeschaltetem Differenzverstärker abgeleitet wird.
Bei der Schaltung gemäß F i g. 4 und einem Strom von beispielsweise 1 mA durch den Transistor Ti bei
eingeschaltetem Differenzverstärker bedeutet dies, daß der Widerstand R<. so gewählt sein muß, daß durch ihn
bei abgeschaltetem Differenzverstärker ein Strom von 2 mA fließt. Bei diesen Stromverhältnissen ist sichergestellt,
daß an der Bastselektrode des Transistors Ti2,
unabhängig vom Schaltzustand des Differenzverstärkers, stets das gleiche Gleichspannungspotential anliegt.
Der Widerstand Ra kann auch in jedem beliebigem anderen Verhältnis aufgeteilt werden, wenn der
Widerstand Rs mit einem Wert versehen wird, der die Aufrechterhaltung des Gleichspannungspotentials an
der Basiselektrode des Transistors Ti2 gewährleistet.
In Fig.5 ist als weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung eine Ausführungsform
dargestellt, die bezüglich des Ableitstromzweigs und des die Umschaltung der Stromquelle des Differenzverstärkers
bewirkenden Schaltungsteils von der Schaltung gemäß F i g. 2 und 4 abweicht.
Der Emitterwiderstand R\ ist dabei direkt zwischen die Emitterelektrode des zur Stromquelle gehörenden
Transistors T7 und Bezugspotential geschaltet. Parallel
zu den Dioden D, und D2 in der Spannungsteilerschaltung
zur Spannungsversorgung des Stromquellentransistors Ti ist die Kollektor-Emitterstrecke eines Schalttransistors
Ti3 geschaltet, der an der Basis über einen
Vorwiderstand Rn an den Steuerimpulseingang D
angeschlossen ist. An den Eingang D für den Steuerimpuls ist gleichzeitig über einen Widerstand 14
die Basiselektrode eines weiteren Schalttransistors Tu
angeschlossen, dessen Kollektor-Emitterstrecke im Ableitstromzweig lieg:.
Wenn am Eingang D Bezugspotential anliegt sind beide Schalttransistoren Tb und Tm gesperrt so daß
einerseits über den Ableitstromzweig kein Strom fließen kann und andererseits die Stromqueüe und damit
der Differenzverstärker eingeschaltet ist
Wenn am Eingang D ein positives Steuerkommando anliegt werden beide Transistoren Tn und Tm in die
Sättigung gesteuert Dadurch wird das Basispotential
des Transistors Τη in der Stromquelle auf Bezugspotential
gezogen, so daß dieser Transistor gesperrt und damit die Stromquelle abgeschaltet wird. Zugleich wird
aber der Ableitstromzweig über den Transistor Tm
eingeschaltet, so daß nun der zuvor über den Arbeitswiderstand RA fließende Gleichstrom unter
Aufrechterhaltung der am Arbeitswiderstand anliegenden Gleichspannung aber den Widerstand Rs und den
Transistor 7*u abgeleitet wird. s
Die Fig.6 zeigt noch ein Oszillogramm der Eingangs- und Ausgangsspannungen. In einer ersten
Phase liegt beispielsweise am Eingangsanschluß B der Schaltung gemäß Fig.2 eine Wechselspannung mit
einem Effektivwert von 20OmV. Am Impulseingang D ι ο
liegt positives Potential, so daß der Differenzverstärker abgeschaltet ist. In einer zweiten Phase liegt am
Eingang B ein Wechselsignal mit einer Spannung von 2 mVjjt Am Impulseingang D liegt Massepotential, so
daß der Differenzverstärker eingeschaltet ist. Das Eingangssignal wird somit am Ausgang U„u, verstärkt
erscheinen. Der Verstärkungsfaktor beträgt beispielsweise 26,8 dB. In einer dritten Phase liegt am Eingang B
wiederum eine Spannung VOn 200 m*iVc/k Wahrend über
den Eingang D der Differenzverstärker wieder abgeschaltet wird. Am Ausgang U0Ui tritt dann wie in der
ersten Phase ein Ausgangssignal auf, das gegenüber dem der zweiten Phase um mindestens 8OdB abgeschwächt
ist. Die extreme Veränderung des Eingangssignals bei ein- bzw. ausgeschaltetem Differenzverstär-
ker wird durch externe Schaltungen zwangsläufig bewirkt Wie man der F i g. 6 entnimmt, sind die Ein
ίο
bzw. Abschaltzeiten am Ausgang sehr kurz und liegen bei beispielsweise 2 usec, während der Reziprokwert
der gewählten unteren Grenzfrequenz des Verstärkers von 10OkHz ΙΟμδβσ beträgt. Das Verhältnis zwischen
Verstärkung zu Abschwächung beträgt bei einer realisierten Schaltung gemäß der Fig.2, die bereits
erläutert wurde, bei einer Meßfrequenz von 7 MHz 84 dB.
Erwähnt sei noch, daß bei einer Schaltung mit symmetrischen Ausgangsanschlüssen an beiden Transistoren
der Differenzverstärker-Eingangsstufe vorzugsweise in jedem Kollektorstrompfad dieser Transistoren
ein zusätzlicher, dem in Basisschaltung betriebenen Transistor Tg entsprechender Transistor angeordnet
wird. Beide Arbeitswiderstände in den Kollektorstromzweigen der Differenzverstärkertransistoren werden
dann über je einen Widerstand an den gemeinsamen, im Ableitstromzweig liegenden Schalttransistor ange-
Ul , ,
Die Schaltung gemäß den Fig. 2-5 läßt sich ausschließlich mit bipolaren npn-Transistoren realisieren,
wobei dann auch die Dioden D\ — D* als Dioden geschaltete Transistoren sein können. Alle Bauelemente
werden in einer integrierten monolythischen Halbleiterschaltung untergebracht, in die zugleich auch weitere
Funktionsstufen einer komplexeren Schaltung enthalten sein können.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. HF-Breitbandverstärker, der durch ein externes
Steuerkommando zwischen Verstärkung und Abschw&ehung schaltbar ist, mit einer Differenzverstärker-Eingangsstufe, einer zwischen die Pole der
Versorgungsspannung geschalteten Spannungsteilerschaltung zur Potentialeinstellung am Differenzverstärker und mit einem Ableitstromzweig,
durch den im abgeschalteten Zustand des Differenzverstärkers ein die am Arbeitswiderstand anliegende
Gleichspannung aufrechterhaltender Gleichstrom fließt, dadurch gekennzeichnet, daß zur
ausgangsseitigen extremen Abschwächung des im ausgeschalteten Zustand am Eingang des Verstärkers anliegenden Wechselsignals in mindestens
einen Kollektorstromzweig der Differenzverstärkertransistoren (T3 oder 7;) zwischen dem
Kollektor und dem im Stromzweig liegenden Arbeitswiderstand (Ra) die Emitter-KoUektorstrekke eines zusätzlichen Transistors (Ta) geschaltet ist,
wobei die Basis des in Basisschaltung betriebenen zusätzlichen Transistors (Ta) HF-mäßig niederohmig
gegen Bezugspotential geschaltet ist, so daß die kapazitive Kopplung zwischen dem Eingang und
Ausgang der Verstärkerschaltung reduziert wird, und daß eine Stromquelle (I7, Ri) für die
Differenzverstärker-Eingangsstufe im Stromzweig zwischen den Emitterelektroden der Differenzverstärkertransistoren (T3, T1) und dem Bezugspotential
angeordnet ist, und daß Schaltungsmittel vorgesehen sind, durch iüe gleichzeitig die Stromquelle und
der Ableitstromzweig derart rrhaltbar ist, daß jeweils nur in einem der genannten Stromzweige
Strom fließen kann.
2. HF-Breitbandverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des zusätzlichen
Transistors (Tt) über einen niederohmigen differentiellen Widerstand (Di — Da) der Spannungsteilerschaltung mit dem Bezugspotential verbunden ist
3. HF-Breitbandverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der niederohmige differentielle Widerstand aus der Reihenschaltung von in
Durchlaßrichtung betriebenen gleichrichtenden Bauelementen wie Dioden oder als Dioden geschalteten Transistoren besteht.
4. HF-Breitbandverstärker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Emitterelektrode des zusätzlichen Transistors (Tt) mit der Kollektorelektrode eines Transistors
(Ta) des Differenzverstärkers verbunden ist, während die Kollektorelektrode des zusätzlichen Transistors (Tg) an den mit der Versorgungsgleichspannungsquelle verbundenen Arbeitswiderstand (Ra)
angeschlossen ist, wobei am Verbindungspunkt zwischen dem Arbeitswiderstand (Ra) und dem
zusätzlichen Transistor (Ta) der Ableitstromzweig angeschlossen ist.
5. HF-Breitbandverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle (T1, R\)
des Differenzverstärkers über einen Schalttransistor (T9) mit Bezugspotential verbunden ist, wobei dieser
Schalttransistor über einen weiteren vorgeschalteten Transistor (Tw), der im Ableitstromzweig liegt,
mit Hilfe eines extern zugeführten Steuerkommandos umschaltbar ist.
6. HF-Breitbandverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem an das Steuerkom-
mando angeschlossenen Transistor (Tw) ein Transistor (Tn) nachgeschaUet ist, dessen Kollektor über
einen Vorwiderstand (RA) an die Gleicbspannungsquelle angeschlossen ist und der den Schalttransistor
(Tg) im die Stromquelle enthaltenden Stromzweig steuert
7. HF-Breitbandverstärker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Bildung der Stromquelle des Differenzverstärkers ein Widerstand (Kj) an die Emitterelektrode
eines Transistors (Tj) angeschlossen ist, dessen
Kollektorelektrode mit den Emitterelektroden der Differenzverstärkertransistoren (T3, T1) verbunden
ist, während die Basiselektrode des Transistors (Tj)
mit einem Potentialabgriff an der Spannungsteilerschaltung (Di-A) verbunden ist
8. HF-Breitbandverstärker nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Basiselektrode
des zur Stromquelle gehörenden Transistors (Tj) ein gegen Bezugspotential geschalteter und vom
Steuerkommando angesteuerter Schalttransistor (Tt3) angeschlossen ist durch den die Stromquelle
ab- und anschaltbar ist und daß ein weiterer im Ableitstromzweig liegender und gleichfalls vom
Steuerkommando angesteuerter Schalttransistor (Tu) vorgesehen ist so daß, abhängig vom
anliegenden Steuerkpmrnando, beide Schalttransistoren (T13, Tu) entweder leitend oder gesperrt sind.
9. HF-Breitbandverstärker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß
im AbleitstromzwE/g ein Stromeinstellelement wie
beispielsweise ein ohmscher Widerstand (Rs) oder eine Konstantstromquelle angeordnet ist
10. HF-Breitbandverstärker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Arbeitswiderstand (Ra), an den der
zusätzliche Transistor (Ta) angeschlossen ist, als Spannungsteiler ausgebildet ist und daß der
Ableitstromzweig an den Abgriff dieses Spannungsteilers angeschlossen ist.
11. HF-Breitbandverstärker nach einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang der Verstärkerschaltung
ein die untere Grenzfrequenz des Breitbandverstärkers bestimmendes ÄC-Glied angeschlossen ist
12. HF-Breitbandverstärker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Transistoren vom gleichen, beispielsweise npn-Leitungstyp sind.
Die Anmeldung betrifft einen HF-Breitbandverstärker, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei einem Breitbandverstärker wird in der Regel im Verstärkerzug ein ÄC-Glied angeordnet das die untere
Grenzfrequenz des Verstärkers bestimmt. Wenn beim Ein- bzw. Ausschalten des Verstärkers am Verstärkerausgang ein Potentialsprung auftritt, muß dieser erst
über den Kondensator C des /?C-Gliedes ausgeglichen
werden, was zu relativ langen und vielfach unerwünschten Umschaltzeiten führt. Man war daher bereits bisher
bestrebt, derartige Potentialsprünge am Ausgangsan-Schluß des Verstärkers zu verhindern. Hierzu wird
beispielsweise ein Vierquadranten-Multiplizierer gemäß der F i g. 1 verwendet. Diese Verstärkerschaltung (eine
ähnliche Schaltung beinhaltet beispielsweise der
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2908741A DE2908741C2 (de) | 1979-03-06 | 1979-03-06 | HF-Breitbandverstärker |
NL8001269A NL8001269A (nl) | 1979-03-06 | 1980-03-03 | Omschakelbare, over een brede band van frequenties werkzame versterker. |
US06/127,864 US4354161A (en) | 1979-03-06 | 1980-03-06 | H.F. Broadband amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2908741A DE2908741C2 (de) | 1979-03-06 | 1979-03-06 | HF-Breitbandverstärker |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2908741A1 DE2908741A1 (de) | 1980-09-11 |
DE2908741C2 true DE2908741C2 (de) | 1983-07-14 |
Family
ID=6064637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2908741A Expired DE2908741C2 (de) | 1979-03-06 | 1979-03-06 | HF-Breitbandverstärker |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4354161A (de) |
DE (1) | DE2908741C2 (de) |
NL (1) | NL8001269A (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3204430A1 (de) * | 1982-02-09 | 1983-08-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Integrierbarer differenzverstaerker |
JPS59106275U (ja) * | 1982-12-30 | 1984-07-17 | ソニー株式会社 | 再生増幅回路 |
JP2598074B2 (ja) * | 1988-03-19 | 1997-04-09 | 富士通株式会社 | 演算増幅器 |
FR2672748B1 (fr) * | 1991-12-10 | 1993-12-10 | Burr Brown Corp | Amplificateur operationnel de suivi et de maintien. |
US20060258319A1 (en) * | 2005-05-10 | 2006-11-16 | Bernd Wuppermann | Integrated wide bandwidth attenuating-and-amplifying circuit |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5329082Y2 (de) * | 1973-08-08 | 1978-07-21 | ||
JPS5060941U (de) * | 1973-10-02 | 1975-06-05 |
-
1979
- 1979-03-06 DE DE2908741A patent/DE2908741C2/de not_active Expired
-
1980
- 1980-03-03 NL NL8001269A patent/NL8001269A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-03-06 US US06/127,864 patent/US4354161A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL8001269A (nl) | 1980-09-09 |
US4354161A (en) | 1982-10-12 |
DE2908741A1 (de) | 1980-09-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2062294A1 (de) | Wechselrichter | |
DE3126525A1 (de) | "spannungsgesteuerter halbleiterschalter und damit versehene spannungswandlerschaltung" | |
DE2653624A1 (de) | Videosignalverstaerker | |
DE102014108576A1 (de) | Treiberschaltung mit Miller-Clamping-Funktionalität für Leistungshalbleiterschalter, Leistungshalbleiterschalter und Wechselrichterbrücke | |
DE2430126A1 (de) | Hybride transistorschaltung | |
DE1958620A1 (de) | Differentialverstaerker | |
DE3700071A1 (de) | Halbleiterschalter | |
DE3416850C2 (de) | ||
DE2136061C3 (de) | Stromverstärkerschaltung | |
DE2210105A1 (de) | Verknüpfungsschaltung | |
DE2857233C1 (de) | Halbleiter-Leistungsverstaerkerschaltung | |
DE2908741C2 (de) | HF-Breitbandverstärker | |
DE2527172A1 (de) | Signalverstaerkerschaltung | |
DE2705578B2 (de) | Leistungsverstärkerschaltung | |
DE2409929C3 (de) | Verzerrungsarmer, niederfrequenter Gegentakt-Leistungsverstärker | |
DE1537656B2 (de) | ||
DE102016102686A1 (de) | Hochfrequenzschalter | |
DE10053374C2 (de) | Bipolarer Komparator | |
DE2120286A1 (de) | Pegelschiebeschaltung | |
DE2635574C3 (de) | Stromspiegelschaltung | |
DE4223274A1 (de) | Treiberschaltung fuer induktive lasten | |
DE2642874B2 (de) | Stromspiegelschaltung | |
DE2404850B2 (de) | Elektronische Sicherung für einen Gegentakt-Verstärker | |
EP0552716A2 (de) | Integrierte Transistorschaltung | |
DE2431523C3 (de) | Halbleiter-Sprechweg-Schaltanordnung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: TELEFUNKEN ELECTRONIC GMBH, 7100 HEILBRONN, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: TEMIC TELEFUNKEN MICROELECTRONIC GMBH, 74072 HEILB |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |