DE3149290C2

DE3149290C2 - Verstärkerschaltung

Info

Publication number: DE3149290C2
Application number: DE3149290A
Authority: DE
Inventors: Derek James Sutton Surrey Gent
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1980-12-19
Filing date: 1981-12-12
Publication date: 1984-04-19
Also published as: GB2090090B; JPH033961B2; JPS57129507A; US4473780A; FR2497029B1; DE3149290A1; GB2090090A; FR2497029A1

Abstract

In einer Verstärkerschaltung sind ein erster und ein zweiter Transistor sowie ein Belastungswiderstand mit Speiseklemmen verbunden. Eine Klemme erhält ein Eingangssignal mit zwei Signalanteilen mit relativ hohen und niedrigen Frequenzen zum Zuführen des genannten Eingangssignals zu dem zweiten Transistor. Die Basis des ersten Transistors ist durch einen Kondensator nur bei der hohen Frequenz entkoppelt, was dazu führt, daß der erste Transistor den hohen Frequenzanteil verstärkt, während der zweite Transistor den niedrigen Frequenzanteil verstärkt. Diese Verstärkerschaltung kann in einer dynamischen Fokussierspannungszuführungsschaltung für Bildwiedergabeanordnungen benutzt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkerschal- ^b0 tung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Eine solche Schaltung Ist aus der DE-AS 10 38 129 bekannt. Eine ähnliche Schaltungsanordnung Ist In der US-PS 49 682 beschrieben, jedoch Ist darin keine Aussage darüber enthalten, wie die Ruhespannung erzeugt wird. ^hl

Aufgabe der Erfindung Ist es, eine Verstärkerschaltung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Verstärkerfunktion für Hoch- und Niederfrequenzanteile auf die beiden Transistoren aufgeteilt wird, daß eine individuelle Einstellung für die Hoch- und Nlederfrequenzantelle möglich Ist. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst. Die erfindungsgemäße Schaltung kann die dynanilsche Fokusslerungsspannung für die Elektronenstrahlröhre einer Wiedergabeanordnung liefern, wenn sie gemäß Anspruch 5 betrieben wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind In der Zelchnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Flg. 1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung,

Fig. 2 ein Schaltbild einer dynamischen Fokusslerspannungszuführungsschaltung mit einer Verstärkerschaltung nach der Erfindung,

Fig. 3 Wellenformen, die an bestimmten Stellen In FI g. 2 auftreten.

Flg. 4 ein Schaltbild In Form einer Abänderung eines Teils aus FIg. 2.

In Flg. 1 Ist die Klemme 1 mit der positiven Klemme einer Hochspannungsspeiseschaltung verbunden, die z. B. 600 V oder mehr betragen darf. Die Klemme 1 ist über einen Belastungswiderstand Al mit dem Kollektor eines Transistors 71 verbunden, dessen Emitter unmittelbar mit dem Kollektor eines zweiten Transistors Tl verbunden Ist, wobei der Emitter des Transistors Tl über eine KLmme 2 mit Erde verbunden 1st, mit der die andere Klemme der Speiseschaltung ebenfalls verbunden Ist. Die Transistoren 71 und Tl sind vom gleichen LeItfählgkeltstyp, in diesem Fall npn und sind beide von einem Typ, der nicht befriedigend wirkt mit der Vollspannung der Speiseschaltung an der Klemme 1, wobei die Transistoren Hochspannungsanordnungen mit einer großen Verstärkung bei hohen Frequenzen sind. Die Basis des Transistors 71 Ist über einen Vorspannwiderstand Rl mit der Klemme 1 verbunden. Dadurch wird an der Basis eine Gleichstromvorspannung beim Fehlen von Signalen In der Schaltung erzeugt, mit weleher Vorspannung die Ruhespannung an dem Emitter des Transistors 71 eingestellt wird, wobei diese Spannung Vbe weniger Ist als die Spannung an der Basis dieses Transistors, wobei Vbe die Schwellenspannung der Basls-Emltter-Dlode Ist. Unter normalen Bedingungen, wobei die Transistoren 71 und 72 von demselben Typ sind, wird diese Ruhespannung an dem Verbindungspunkt zwischen diesen Transistoren normalerweise die Hälfte der Speisespannung sein, die an der Klemme 1 vorhanden Ist. Ein Kondensator Cl liegt zwischen der Basis des Transistors 71 und Erde, wobei der Zweck dieses Kondensators untenstehend noch näher erläutert wird. Die Basis des Transistors Tl Ist mit einer Klemme 3 verbunden, der das Eingangssignal für die Verstärkerschaltung zugeführt wird. Ein derartiges Eingangssignal wird Anteile mit relativ hohen und niedrigen Frequenzen enthalten und In einem solchen Falle kann das Eingangssignal zwei Anteile enthalten, von denen der eine ein Nlederfrequenzantell von 60 Hz und der andere ein Hochfrequenzantell von 64 kHz sein kann. Wegen der obenstehenden Frequenzen 1st der Kondensator Cl vorgesehen um eine niedrige Impedanz nach Erde bei der höheren dieser zwei Frequenzen zu schaffen, um aber eine Sperrfunktion zu schaffen bei der niedrigeren Frequenz. Die Basis des Transistors 71 befindet sind beim Vorhandensein der obengenannten Signalantelle aul einem Glelchstromvorspannpotentlal bei der höheren Frequenz wegen des Vorhandenseins des Kondensators Cl," welche Vorspannung bei der niedrigen Frequenz

variiert und zwar wegen der Tatsache, daß der Basisstrom für den Transistor Π durch den Vorspannwiderstand Rl Hießt.

Die zwei Signale werden der Basis des Transistors 72 zugeführt und wegen der niedrigen Impedanz nach Erde am Emitter des Transistors Π w?gen des Kondensators Cl, der mit der Basis dieses Transistors verbunden Ist, wird der Transistor Tl den Hochfrequenzanteil an der Klemme 3 nicht verstärken, während der Transistor 72 im geerdeten Kollektorzustand für den Hochfrequenzanteil arbeitet. Für den Niederfrequenzanteil arbeitet der Transistor 7Ί als Verstärker mit geerdetem Emitter und folglich verstärkt dieser Transistor den Niederfrequenzanteil, so daß dieser verstärkte Anteil an dem Kollektor dieses Transistors erscheint. Für den Niederfrequenzanteil 1st der Transistor 71 durch den Basisstrom mit niedriger Frequenz wirksam gesättigt, welcher Strom in diesem Transistor Hießt und folglich schaffen der Transistor 71 und der Widerstand R\ die Belastung für den niedrigen Frequenzanteil für den Transistor 72. ber Transistor 71 arbeitet für den Hochfrequenzantell als Verstarker mit geerdeter Basis, dessen Belastung der Widerstand R\ ist, und folglich wird der Hochfrequenzantell durch den Transistor 71 verstärkt. Die HF- und NF-Ströme durch den Widerstand Rl erzeugen ein verstärktes Signal mit diesen zwei Anteilen an einer Ausgangsklemme 4, die auf dargestellte Weise mit diesem Widerstand verbunden Ist. Da es nicht wahrscheinlich ist, daß die Verstärkungen der Transistoren 71 und 72 aneinander angepaßt sind. Ist zwischen dem Kollektor des Transistors 71 und Erde ein Rückkopplungsnetzwerk mit zwei Widerständen Λ3 und R4 vorgesehen, wobei die Verbindung dieser zwei Widerstände mit der Basis des Transistors 72 verbunden Ist und der ebenfalls die Gleichstromvorspannung für diese Basis liefert. Dadurch wird zugleich sichergestellt, daß der Transistor Π für die niedrigen Frequenzen gesättigt Ist.

Obschon die Schaltung nach Fig. 1 beschrieben wurde mit nur zwei Anteilen In dem Signal, das der Basis des Transistors 72 zugeführt wird, könnte das Signal eine Anzahl Anteile enthalten, deren Frequenzen zwischen der niedrigen und der hohen Frequenz liegen. Obschon die Nlederfrequenzantelle von dem Transistor 72 verstärkt werden und die Anteile mit höheren Frequenzen von dem Transistor 71, gibt es ein Gebiet von Frequenzen, In dem Verstärkung von beiden Transistoren erfolgen wird.

Ein spezieller Gebrauch der In Flg. 1 dargestellten Grundschaltung Ist eine Verstärkung von zwei Anteilen zu schallen, wobei der eine die Teilbildfrequenz und der andere die Zellenlrequen? in einer Bildwiedergabeanordnung lsi zum Schallen einer dynamischen Fokussierspannung zu der Fokussierelektrode einer Elektronenstrahlröhre in einer derartigen Wiedergabeanordnung. In einer derartigen Anordnung, wo ein sehr hohes Auflösungsvermögen erforderlich ist. wie bei alphanumerischer Wiedergabe an einer monochromatischen Elektronenstrahlwledergaberöhre. ist es erforderlich, eine Fokusslerspannung für die Fokussierelektrode zu schaffen, die mit der Zellen- sowie Tellblldlrequenz parabelförmlg ändert. Eine derartige Schaltungsanordnung Ist In Flg. 2 dargestellt und entsprechende Elemente In dieser Schaltungsanordnung und in der. die In Fig. 1 dargestellt ist. sind mit entsprechenden Bezugszekhen angegeben In IMg. 2 wird eine parabclli'irmlge Spannung mit der Zeilentrequen/ \on 64 kll/ einer Klemme 3.-1 zugeführt, wobei diese Spannung der Basis des Transistors 72 über einen Widerstand RS zugeführt wird Eine Klemme 3ß erhält eine parabelfönnige Spannung mit der Teilbildfrequenz von 60 Hz, die über einen Widerstand Λ6 der Basis des Transistors 72 zugeführt wird. Die Gleichstromvorspannung für den Transistor 71 schafft ein Potentialteiler, der den Widerstand Rl und einen weittren Widerstand Λ7, der zwischen der Basis des Transistors 71 und Erde liegt, enthält. Eine Rückkopplung für die Verstärkerschaltung wird auf dieselbe Art und Weise wie In Fig. 1 verwirklicht.

ίο Fig. 3 zeigt einige Wellenformen der Spannungen an einigen Punkten In Fig. 2. Fig. 3a zeigt die parabelförmlge Spannung mit der Zeiienfrequenz an der Klemme 3A, während Flg. 3b die parabelförmlge Spannung mit der Teilbildfrequenz an der Klemme 3ß zeigt, wobei diese zwei Wellenformen nicht In derselben Zeitskala liegen. Auf dieselbe Art und Welse wie in Fig. 1 verstärkt der Transistor 72 nur den Anteil mit der Teilbildfrequenz und Flg. 3c, die In derselben Zeitskala liegt wie Flg. 3b, zeigt diesen verstärkten Tellbildfrequenzantell, wie dieser an dem Kollektor des Transistors 72 vorhanden Ist. Es dürfte einleuchten, daß nur ein geringer Teil des Zeilenfrequenzanteils auf der Teilbildfrequenzspannung vorhanden ist, da der Transistor 72 im wesentlichen nicht diesen Anteil verstärkt. Fig. 3d, ebenfalls in derselben Zeitskala wie Flg. 3b, zeigt die Kombination der verstärkten Zeilen- und Tellblldfrequenzantelle an dem Kollektor des Transistors 71. Dieses verstärkte Signal wird, wie In Flg. 2 dargestellt, über einen Kondensator C2 und einen Widersland RS der ^3-Fokusslerelektrode einer

>" Elektronenstrahlwledergaberöhre DT zugeführt. Diese die Teilbild- und Zellenfrequenz variierende Spannung wird zu einer Gleichstromspannung addiert, die von einem Potentialteiler abgeleitet wird, der einen Widerstand R9 und ein Potentiometer RIO zwischen der Speiseklemme 1

s> und einer Klemme 5 enthält, die eine negative Spannung, abhängig von dem Typ der Wiedergaberöhre, mit der die Schaltungsanordnung benutzt wird, führt. Der Schleifer des Potentiometers RIO ist über einen Widerstand RU mit dem Verbindungspunkt des Kondensators

'" C2 und des Widerstandes RS verbunden zum Schaffen der erforderlichen Glelchstromfokusslerspannung. Wenn die Pegel der Eingänge an den Klemmen 3/1 oder 3ß variiert werden müssen, soll eine Diode D, die In der dargestellten Leitungsrichtung verbunden Ist, über den

'"' Widerstand RIl vorgesehen verden, um die untere Kante der dynamischen Fokussierspannung zu klemmen.

Ir. einer praktischen Ausführungsform nach Flg. 2

wurden die folgenden Elemente und Spannungswerte benutzt:

Cl: 470 pF	R 5	95 E	: 10	kü
C2: 68 nF	R 6	range	: 10	kü
	R 7	459 oder	: 560	kü
Kl: 330 kü	R 8	:22O	kü
Rl: 1 Mt»	R 9	:82O	kü
Ri: 680 kü	«10	: 2.2	Mil linear
Ri: 3,3 kü	RW	: 2.2	Mü
O: Philips Typ BYV
DT: Philips Typ M38
⁷I } Philips Typ BF	859

Speisespannung an der Klemme 1: ■+ 740 V
Speisespannung an der Klemme 5: - 140 V
Zellenfrequente parabelförmlge Hingangsspannung an der Klemme 3.Ί: 6 V Spitze-Spitze:

Tellblldfrequente paraheltörmige Eingangsspannung an der Klemme 38 6 V Spitze-Spitze;

Tellblldlrequente parabellörmigc Spannung an dem Kollektor von 72: 250 V Spitze-Spitze;
Ausgangsspannung am Kollektor von 7Ί: 250 V Spitze-Spitze

Tellblldfrequenz parabellörmlger Anteil
und 25OV Spltzc-Spltzc Zellcnlrequcnz parabellörmlger Anteil.

Eine Abänderung eines Teils der In Flg. 1 oder Flg. 2 dargestellten Schaltungsanordnung Ist In Flg. 4 dargestellt, wo ein weiterer Transistor 73 vom selben LeItlühigkeltstyp wie 71 und 72 einen Kollektor hat, der mit dem Emitter des Transistors 72 verbunden 1st, während dessen Emitter über einen Widerstand Ä12 mit Erde verbunden Ist, wobei der Widersland Λ12 durch einen Kondensator C3, der parallel dazu liegt, entkoppelt 1st. Die Basis des Transistors 73 erhält die relativ hohen und niedrigen Frequenzanteile. Die Basis des Transistors 72 ist mit einer Klemme 6 verbunden, die eine Gleichstromvorspannung zum Einstellen der Ruhespannung beim Fehien von Signalen In der Schaltung an dem Kollektor des Transistors 73 erhält, der von dem Typ sein kann, zum Betreiben mit einer viel niedrigeren Spannung (beispielsweise 12 V) als die Transistoren 7Ί und 72. DIi Basis des Transistors 72 Ist IUr alle Signallrequenzei durch einen Kondensator C4 entkoppelt, der einen gro Ifcn Wert hat und wobei die genannte Basis gleichstrom ■-, vorgespannt Ist, derart, daß die Ruhespannung am KoI lektor des Transistors 73 viel niedriger ist als die am KoI lektor des Transistors 72. In der In Flg. 4 dargestellte? Anordnung schallt der Transistor 73 die Stromsteueruni für den Transistor 72 bei allen Slgnallrequenzen tür dli

to Transistoren 71 und 72, die auf eine Art und Welsi arbeiten, wie obenstehend beschrieben 1st.

Während In der obenstehenden Beschreibung nur au zwei Transistoren verwiesen wurde, die zwei Signalan teile verstärken, sind Anordnungen möglich, bei denei eine Anzahl Transistoren In Reihe verbunden sind au die Art und Welse, wie !Or die Transistoren 71 und T. und wobei die Basis der oberen Transistoren bei mehre ren Frequenzen entkoppelt sind und zwar derart, dal jeder Transistor nur einen Teil des Gebietes von Fre quenzen verstärkt. Mit einer derartigen Anordnung Ist e möglich, Anteile bei verschiedenen Frequenzen von aei jeweiligen Transistoren In der Anordnung abzuleiten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verstärkerschaltung mit zwei Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps, deren Kollektor-Emitter-Strecken gleichstrommäßig in Reihe geschaltet sind, wobei die Ruhespannung am Verbindungspunkt des Emitters des ersten Transistors mit dem Kollektor des zweiten Transistors durch eine wenigstens einen Vorwiderstand enthaltende Widerstandsanordnung κι erzeugt wird, die mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist, die ihrerseits über einen Kondensator mit Masse verbunden 1st, wobei der Emitter des zweiten Transistors mit einer Spelsespannungsklemme gekoppelt Ist und wobei das Eingangssignal der Basis des zweiten Transistors zugeführt und das Ausgangssignal dem Kollektor des ersten Transistors entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal hohe und niedrige Frequenzanteile enthält und daß der Kondensator (Cl) und die Wider-Standsanordnung (Rl, Rl) so bemessen sind, daß Im Betrieb der erste Transistor (71) den hohen Frequenzanteil verstärkt, den niedrigen Frequenzanteil jedoch nahezu nicht und daß der zweite Transistor (72) den niedrigen Frequenzanteil verstärkt, den hohen Fre- 2> quenzanteil jedoch nahezu nicht.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein RUckkopplungsnetzwerk mit zwei Widerständen zwischen dem Kollektor des ersten Transistors (71) und der zweiten Spelsespannungs- J" klemme (2) angeordnet Ist, wobei der Verbindungspunkt der Widerstände (Ri, A4) mit der Basis des zweiten Transistors (72) verbunden Ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des zweiten Transistors ^!"> (73) mit dem Emitter eines dritten Transistors (72) vom gleichen Leitfähigkeitstyp verbunden Ist, dessen Hauptstromstrecke In Reihe mit der des ersten (71) und des zweiten Transls'ors liegt, wobei der Emitter des zweiten Transistors mit der zweiten Speisespan- ⁴" nungsklemme (2) gekoppelt Ist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem ersten und zweiten Transistor bzw. dem ersten und dritten Transistor (71, 72) Im ⁴^ wesentlichen die Hälfte von der den Spelsespannungsklemmen (1, 2) zugeführten Speisespannung Ist.

5. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal, daß dem zweiten Transistor (72, 73) zugeführt wird, ^w einen parabelförmlgen Anteil mit der Tellblldfrequenz und einem parabelförmlgen Anteil mit der Zellenfrequenz enthält, und daß das Ausgangssignal der Fokusslerelektrode (g3) einer Elektronenstrahlröhre (DT) In einer Blldwledergabeanordnung zugeführt wird.

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