DE3840854C2 - Breitbandverstärker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Breitbandverstärker gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Breitbandverstärker ist aus der Druckschrift Lingenfelder: "Breitbandverstärker bis 100 MHz", radio fernsehen elektronik, 1980, Heft 11, Seite 699-700 bekannt. Bei dem dort beschriebenen Breitbandverstärker ist der Kollektor des ersten Transistors direkt an die Basis des zweiten Transistors angeschlossen. Er ist zudem über einen zusätzlichen Widerstand mit der Betriebsspannung verbunden. Ein zwischen Basis und Kollektor des zweiten Transistors geschalteter Kollektorwiderstand dient zur Realisierung einer Spannungsgegenkopplung innerhalb der zweiten Transistorstufe. Eine weitere Gegenkopplung wird mit einer zwischen Basis des ersten Transistors und Emitter des zweiten Transistors geschalteten, aufwendigen, mehrpoligen Filterschaltung, mit großen, nicht integrierbaren Kapazitäten realisiert. Aus der DE 19 33 933 C2 ist ein Breitbandverstärker mit zwei Transistoren in Emitterschaltung bekannt, bei dem der Kollektor des ersten Transistors nicht direkt an die Basis des zweiten Transistors angeschlossen ist. Bei einem in der DE-AS 11 60 012 beschriebenen Breitbandverstärker ist keine Gegenkopplung vom Emitter des zweiten Transistors zur Basis des ersten Transistors vorgesehen. Ein weiterer Breitbandverstärker mit zwei Transistoren in Emitterschaltung ist aus der IEEE-Druckschrift Journal of Solid-State Circuits, Vol. SC-16, No. 6, Dec. 1981, Seite 634 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Breitbandverstärker anzugeben, der eine möglichst hohe Verstärkung aufweist, der einfach aufgebaut ist und der monolithisch integrierbar ist.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Pa­ tentanspruchs 1 genannten Maßnahmen gelöst. Der Breit­ bandverstärker gemäß der Erfindung ist leicht monolithisch integrierbar, hat die gewünschte hohe Bandbreite und ist bei geeigneter Dimensionierung kaskadierbar.

Die Erfindung wird nun anhand eines in Zeichnungen darge­ stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 Prinzipschaltbild eines bekannten Breitbandver­ stärkers

Fig. 2 Prinzipschaltbild des Breitbandverstärkers gemäß der Erfindung

Fig. 3 Ausführungsbeispiel eines Breitbandverstärkers ge­ mäß der Erfindung

Fig. 1 zeigt das Prinzipschaltbild eines Breitbandver­ stärkers, wie er aus der obengenannten IEEE-Druckschrift bekannt ist. Es zeigt zwei Transistorstufen mit den Tran­ sistoren T1 und T2 in Emitterschaltung, bei dem die Basis des zweiten Transistors T2 direkt an den Kollektor des er­ sten Transistors T1 und die Basis des ersten Transistors T1 über einen Widerstand R11 an den Emitter des zweiten Transistors angeschlossen sind. Mit R12 ist der Emitterwi­ derstand und mit R13 der Kollektorwiderstand des Transi­ stors T1 und mit R22 ist der Emitterwiderstand und mit R23 der Kollektorwiderstand des Transistors T2 bezeichnet. Die Betriebsspannung wird an die Klemmen UEE und UCC ange­ schlossen. Die Eingangsklemme E ist mit der Basis des Transistors T1 und die Ausgangsklemme A mit dem Kollektor des Transistors T2 verbunden. Als Bezugsspannungsklemme wird die Klemme UEE verwendet.

Der Widerstand R11 wirkt als Gegenkopplung und dient ins­ besondere der Arbeitspunkt-Einstellung. Ferner erleichtert er die Einstellung einer breitbandigen Eingangsimpedanz und damit die Realisierung eines kaskadierbaren Verstär­ kers hoher Bandbreite. Ein weiterer Gegenkopplungspfad ist durch den Widerstand R14, der zwischen Emitter des Transi­ stors T1 und Kollektor des Transistors T2 geschaltet ist, hergestellt.

Fig. 2 zeigt das Prinzipschaltbild gemäß der Erfindung. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsszeichen versehen, so daß eine nähere Beschreibung der Teile sich erübrigt.

Die Breitbandigkeit der Schaltung wird dadurch erhöht, daß der Kollektorwiderstand R13 des Transistors T1 in Fig. 1 durch den Kollektorwiderstand R131 in Fig. 2, der die Kollektoren der beiden Transistoren T1 und T2 verbindet, ersetzt ist.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel zu dem Prinzip­ schaltbild nach Fig. 2 zeigt Fig. 3. Wiederum sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Unter­ schied zu Fig. 2 besteht unter anderem darin, daß der Transistor T2 als Darlington-Transistor T20 mit den Transistoren T21 und T22 sowie dem Widerstand R32 ausge­ bildet ist und zur Potentialverschiebung Kon­ stantspannungsquellen in Form von als Dioden geschalteten Transistoren verwendet sind. Zur Potentialverschiebung des Emitters des Darlington-Transistors T20 und damit zur gün­ stigeren Einstellung des Arbeitspunktes für den Transistor T1 dient der Transistor T5 in Reihe mit dem Widerstand R22. Ferner dienen zur Potentialverschiebung die Transi­ storen T41 und T42 und ein als Emitterfolger geschalteter Transistor T3.

Zusammen mit dem weiteren Widerstand R141 bilden die Transistoren T41, T42 und T3 einen bereits zu Fig. 2 beschriebenen Ge­ genkopplungspfad. Das induktive Verhalten dieser Transi­ storen kann zu einer weiteren Erhöhung der Bandbreite des Verstärkers genutzt werden. Der Kollektor des Transistors T3 ist mit der Klemme UCC und seine Basis mit dem Kollek­ tor des Transistors T20 verbunden. An seinem Emitter ist über die Transistoren T41 und T42 der Widerstand R141 an­ geschlossen.

Als Ergebnis dieser Schaltungsmaßnahmen ergibt sich bei gleich großer Verstärkung gegenüber der Schaltung nach Fig. 1 z. B. bei einer Verstärkung von 15 dB ein Band­ breitengewinn von etwa 50%.

Claims (2)

1. Breitbandverstärker mit zwei Transistorstufen (T1, T2) in Emitterschaltung, bei dem die Basis des zweiten Transistors (T2) direkt an den Kollektor des ersten Transistors (T1) und der Kollektor des ersten Transistors (T1) über einen Kollektorwiderstand (R131) an den Kollektor des zweiten Transistors (T2) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektorwiderstand (R131) der einzige an den Kollektor des ersten Transistors (T1) angeschlossene Widerstand ist, daß die Basis des ersten Transistors (T1) über einen einzigen Widerstand (R11) an den Emitter des zweiten Transistors (T2) angeschlossen ist und daß der Kollektor des zweiten Transistors (T2) über einen weiteren Widerstand (R141) mit dem Emitter des ersten Transistors (T1) verbunden ist.

2. Breitbandverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Transistor (T2) als Darlington- Transistor (T20 in Fig. 3) ausgebildet ist.