FI74367C - Foerstaerkningsreglerad foerstaerkare med variabel emitterdegeneration. - Google Patents

Description

74367

Emitteridegeneraatioltaan muutettava vahvistussäädetty vahvistin Tämä keksintö liittyy transistorivahvistinpii-5 reihin ja erityisesti vahvistussäädettyyn transistori-vahvistinpiiriin, jossa emitteridegeneraatiota muutetaan vaikuttamatta vahvistimen tasaesijännitteeseen.

Vahvistussäädetyn vahvistimen, kuten televisio-vastaanottimen välitaajuusvahvistimen, tulisi kyetä tyy-10 dyttämään suuri joukko usein vastakkaisia toimintavaatimuksia. Vahvistimen tulisi esimerkiksi kyetä lineaariseen toimintaan koko säädetyllä vahvistusalueella. Vahvistimen sisääntuloimpedanssin ja tasaesijännitteen tulisi olla vakioita koko vahvistusalueella. Lisäksi 15 sisääntulosignaalien käsittelykyvyn tulisi olla riittävä estämään ylikuormitus voimakkailla sisääntulosignaa-leilla ja vahvistimen signaalikohinasuhteen tulisi olla optimoitu.

Nämä toimintavaatimukset on onnistuneesti to-20 teutettu vahvistussäädetyssä vahvistimessa, jota on kuvattu US-patenttijulkaisussa 4,344,043 otsikoltaan "Variable load impedance gain-controlled amplifier" (Kuormitusimpedanssiltaan muutettava vahvistussäädetty vahvistin), jätetty 23.4.1980. Tässä patenttijulkai-25 sussa kuvattu vahvistin käyttää säädettyä resistanssi-elintä muuttamaan kollektorin kuormitusimpedanssia ja siten vahvistimen kuormituskäyrää vahvistuksensäätösig-naalin mukaisesti. Tämä vahvistin on erityisen edullinen siinä, että kollektorin kuormituselimen resistanssia 30 muutetaan vahvistuksen säätösignaali11a vaikuttamatta vahvistintransistorin tasaesijännitteeseen.

Kun yllä mainitussa patenttijulkaisussa kuvattua vahvistinta käytetään television välitaajuusvahvistimena, johon sisältyy useita kaskadikytkettyjä asteita, ensim-35 mäisessä tai välitaajuusasteessa se toimii ihailtavasti.

2 74367 Tämä johtuu osittain muutettavan kollektorikuorman käytöstä, mikä parantaa vahvistimen signaalikohina-suhdetta voimakkaalla signaalilla (minimivahvistus). Näissä olosuhteissa, joiden aikana vahvistimen signaali-5 kohinasuhde on tärkein, kohinaa kehittävät vastukset vahvistimen ulostulossa pienenevät. Kuitenkin tämä toimintatapa on havaittu epäsuotuisaksi kun vahvistinta käytetään kaskadikytkettyjen vahvistimien pääte- tai ulostuloasteena. Ulostuloasteessa signaalikohinasuhde on 10 merkityksettömämpi, koska vahvistin vastaanottaa suhteellisen voimakkaita signaaleja edeltävistä vahvistinasteista. Tärkeämpi kriteeri ulostuloasteelle on kyky vahvistaa näitä voimakkaita signaaleja vielä korkeammalle tasolle säröttömästi samalla minimoiden vahvistimen tehohäviön.

15 On erityisesti havaittu, että korkeilla signaalitasoilla pääteasteen ulostulossa kollektorikytkettyjen säädettyjen resistanssielimien PIN liitoksia ohjataan riittävän voimakkaasti niin, että ne saavuttavat olosuhteet, joissa esiintyy keskinäismodulaatiota. Lisäksi vahvistimen 20 vahvistusta pienennetään voimakkaiden signaalien läsnäollessa pienentämällä PIN liitosten resistanssia vah-vistintransistorien kollektorielektrodeilla. Jotta voidaan muodostaa vaaditut voimakkaat ulostulosignaalit, täytyy muodostaa voimakkaita signaalivirtoja ohjaamaan 25 riittävästi matalaresistanssisia kollektorikuormia. Tämä voi johtaa suuriin signaalivirtoihin vahvistimen teholähteessä johtaen huonoon vahvistuksen stabiilisuuteen. Vastaavasti halutaan kehittää vahvistin, joka säilyttää edellä kuvatun vahvistimen edut samalla parantaen särö-30 töntä toimintaa ja pienentäen vahvistimen tehohäviötä voimakkaalla signaalilla.

Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaisesti muodostetaan vahvistussäädetty vahvistin, jossa emitteri-degeneraatiota muutetaan vaikuttamatta vahvistimen tasa-35 esijännitteeseen. Vahvistintransistori on resistiivisesti 3 74367 kytketty yhteisesimitterikytketyksi vahvistinraken-teeksi, jolla on kiinteä kollektorin kuormitusvastus. Vahvistintransistorin emitteri-impedanssiin sisältyy säädetty resistanssielin, jonka kantaelektrodi on kyt-5 ketty vahvistintransistorin emitterielektrodiin, emitte-rielektrodi vastaanottamaan muuttuva vahvistuksensäätö-virta ja kollektorielektrodi vertailupotentiaalipistee-seen. Signaalitaajuuksilla elimen kantaemitteriliitos toimii resistanssina, joka muuttuu käänteisesti elimen 10 kollektoriemitteri virtatien läpäisevään vahvistuksen-säätövirtaan nähden. Muuttamalla elimen kanta-emitteri-liitoksen resistanssia muuttuu emitteri-impedanssi ja vahvistintransistorin degeneraatio, mikä muuttaa vahvistimen vahvistusta. Elimen kollektori-emitteri virtatie 15 on erillinen transistorin esijännitepiiristä ja siten elimen modulointi ei vaikuta vahvistintransistorin tasa-esijännitteeseen. Voimakkaalla signaalilla (maksimi vahvistuksen lasku) säädettävä resistanssielin kytketään täysin pois päältä niin, että se ei aiheuta keskinäis-20 modulaatiosäröä vahvistimeen. Kiinteä kollektorin kuormitusvastus aikaansaa vakiosuuruisen, korkean ulostulo-impedanssin, mikä pienentää tehohäviötä ja signaalivirtoja vahvostimen teholähteessä.

Vahvistussäädetyn vahvistimen vahvistintransisto-25 rilla on tyypillisesti tietty määrä kollektorikantakapa-sitanssia, mikä voi vaikuttaa haitallisesti vahvistimen toimintaan, kun sitä käytetään televisiovastaanottimen välitaajuusvahvistimena. Televisiovastaanottimen väli-taajuusvahvistinta edeltää tavallisesti taajuuden valinta-30 piiristö, joka muovaa välitaajuuskaistan. Kun välitaajuus-signaalit kytketään tästä piiristöstä vahvistintransistorin kannalle, tehollinen sisääntulokapasitanssi, joka on kollektorikantakapasitanssin ja vahvistintransistorin jännitevahvistuksen funktio, nähdään valintapiiristön 35 ulostulossa osana vahvistimen sisääntuloimpedanssia. Kun 74367 4 vahvistimen vahvistus kasvaa läsnäoleva sisääntulokapa-sitanssi kasvaa ja tämä kasvanut kapasitanssi virittää valintapiiristön alemmalle taajuudelle. Televisiovastaanottimessa tämä uudelleen virittäminen virittää te-5 hollisesti valintapiiristön pois kuvakantoaallosta kohti värikantoaaltoa. Tämä heikentää merkittävästi video-informaation signaalitasoa ja signaalikohinasuhdetta.

Siten on toivottavaa suunnitella vahvistussäädetty vahvistin siten, että vahvistimen sisääntuloimpedanssi py-10 syy vakiona koko vahvistuksensäätöalueella. Esillä olevan keksinnön lisäpiirteen mukaan vahvistintransistorin sisääntulo on puskuroitu lisäämällä emitteriseuraajaksi kytketty transistori, joka erottaa kollektorikantakapasi-tanssin edeltävästä piiristöstä.

15 Oheisissa piirustuksissa kuvio 1 esittää periaatteiden mukaisesti konstruoitua vahvistussäädettyä vahvistinta, ja kuvio 2 esittää osittain kaaviokuvana ja osittain lohkokaaviona esillä olevan keksinnön toista suori-20 tusmuotoa, jossa käytetään sisääntulon puskurointia.

Kuviossa 1 esitetään vahvistussäädetty vahvistin, johon kuuluu vahvistintransistorit 10 ja 12. Sisääntulo-signaali syötetään vahvistintransistorien kantaelektrodien väliin liittimiin 32 ja 34 ja vahvistettu ulostulosig-25 naali johdetaan kahden transistorin kollektorielektrodin välistä liittimistä 36 ja 38. Kuormitusvastukset 18 ja 20 on kytketty vahvistintransistorien asianomaisten kollek-torielektrodien ja syöttöjännitelähteen (R+) väliin. Kantaesijännite transistoreille 10 ja 12 syötetään vastuk-30 silla 22 ja 24, jotka on kytketty asianomaisten kantaelektrodien ja esijännitelähteen (VDIAS) väliin. Kahden vahvistintransistorin emitterit on kytketty yhteen vastuksilla 26 ja 28. Vastus 30 on kytketty vastusten 26 ja 28 välisen liitoksen 27 ja vertailupotentiaalipisteen (maa) 35 väliin.

5 74367

Transistorien 10 ja 12 emitterielektrodit on myös kytketty asianomaisten säädettyjen resistanssi-elimien 14 ja 16 kantaelektrodeille. Säädettyjen resis-tanssielimien kollektorielektrodit on kytketty maahan 5 ja emitterielektodit on kytketty yhteen. AGC-järjestelmä 40 (automaattinen vahvistuksensäätöjärjestelmä) on kytketty säädettyjen resistanssielirnien yhdistettyihin emit-terielektrodeihin ja syöttää vahvistuksensäätövirtaa I

oL

elimiin.

10 Säädetyt resistanssielimet 14 ja 16 voivat koos tua tavanomaisista transistoreista ja esillä olevan keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa ne toimivat samalla tavoin kuin säädetyt resistanssielimet, joita on kuvattu US-patenttijulkaisussa 4,365,208 otsikkona "Chain-15 controlled amplifier using a controllable alternating-current resistance1' (Vahvistussäädetty vahvistin, jossa käytetään säädettävää vaihtojännitevastusta), jätetty 23.4.1980. Lyhyesti sanoen elimet on konstruoitu samalla tavoin kuin pystysuuntainen PNP-transistori, jonka kanta-20 alue käsittää alueita oleellisesti luontaista (erittäin resistiivistä) puolijohdemateriaalia. Tämä luontainen alue erottaa P+ emitterialueen ja N+ kantakytkentäalueen etäisyydellä, joka on suurempi kuin virrankantajien vähemmistön diffuusiopituus, jotka virrankantajät on injektoitu 25 luontaiseen alueeseen emitterialueelta vahvistuksensäätö-virran I emitterikollektorivirrasta riippuen. Elimen emitterikantaliitos toimii siten ei-tasasuuntaavana PIN diodina suuritaajuisille (ts. yli 1 MHz) signaaleille. Elimen emitterikantaliitoksen resistanssia säädetään 30 Iqq virralla AGC järjestelmästä 40 ja se pienenee kun I virta kasvaa. Oleellisesti koko I__, virta virtaa elimen emitterikollektorivirtatiellä, ja vain pieni tasavirta virtaa elimen kannalla. Tämä kantavirta on merkityksetön verrattuna transistorien 10 ja 12 emitterivirtoihin ja 35 siten se ei vaikuta vahvistintransistorien 10 ja 12 tasa-esijännitteeseen.

74367 6

Kuvion 1 differentiaalivahvistinrakenne on tasapainotettu järjestelmän keskellä olevien liitospisteiden 15 ja 27 suhteen. Nämä liitospisteet ovat sen jondosta oleellisesti nollasignaalipisteitä komplementäärisille 5 sisääntulosignaaleille, jotka syötetään liittimiin 32 ja 34. Näiden pisteiden ollessa oleellisesti maasignaali-pisteitä, transistorilla 10 on tehollisesti vaihtojännite-signaaleille emitteri-impedanssi/ joka koostuu elimen 14 kantaemitteriresistanssista rinnan vastuksen 26 kanssa, 10 joka on kytketty transistorin emitterin ja vertailupoten-tiaalipisteen väliin. Samoin transistorin 12 vaihtojännite-emi tteri-impedanssi koostuu vastuksen 28 ja elimen 16 kantaemitteriliitoksen rinnankytkennästä. Vastus 30 täydentää molempien transistorien emitterien tasaesijänni- 15 tetiet.

Toiminnassa AGC-järjestelmä 40 reagoi tasoltaan alhaisten sisääntulosignaalien vastaanottamiseen kasvattamalla vahvistuksensäätövirtaa IGC· Suuri 1^ vähentää elimien 14 ja 16 kantaemitteriliitosten resistansseja. Pie-20 nentyneet resistanssit ovat vastaavasti rinnan vastusten 26 ja 28 kanssa ja rinnakkaiset impedanssit kehittävät matalat signaali-impedanssit transistorien emitterien ja signaalimaan väliin. Alhaiset emitteri-impedanssit saattavat transistorit 10 ja 12 toimimaan korkealla vahvistuksel-25 la alhaisten sisääntulosignaalien vahvistamiseksi voimakkaasti .

Kun sisääntulosignaalitasot nousevat AGC-järjes-telmä 40 reagoi vähentämällä IGC virtaa säädettyihin re-sistanssielimiin. Tämä kasvattaa elimien kantaemitteri-30 liitosten resistanssia, mikä kasvattaa transistorien emitterien vaihtojänniteimpedansseja ja pienentää siten vah-vistintransistorien vahvistusta. Maksimi vahvistuksen alenemalla (minimi vahvistuksella) I„ pienenee nollaan ja transistorien emitteri-impedanssit ovat oleellisesti 35 samat vaihtojännitesignaaleille kuin vastusten 26 ja 28 arvot.

7 74367

Kuvion 1 järjestelyssä vahvistintransistorien 10 ja 12 kollektorikantakapasitanssit voivat heikentää vahvistimen toimintaa, kun sitä käytetään television väli-taajuusvahvistinasteessa. Tämän kapasitanssin aiheuttama 5 takaisinkytkentä voi pienentää vahvistimen vahvistusta ja vaihteleva impedanssi sisääntuloelektrodeilla voi virittää uudestaan edeltävien piirien valinnaisuuden, jotka piirit on kytketty liittimiin 32 ja 34. Kuvion 2 järjestelyssä näiden kollektorikantakapasitanssien vaiku-10 tuksia on vähennetty· Kuvion 2 komponenteilla, jotka suorittavat saraan tehtävän kuin kuvion 1 komponentit, on samat viitenumerot.

Kuvion 2 järjestelyssä vahvistintransistorit 10 ja 12 on puskuroitu kantasisääntuloistaan emitteriseuraa-15 jaksi kytketyillä transistoreilla 50 ja 52. Liitin 32 ja esijännitevastus 22 on kytketty transistorin 50 kannalle, jonka emitteri on kytketty transistorin 10 kannalle ja vastukseen 54. Liitin 34 ja esijännitevastus 24 on kytketty transistorin 52 kannalle, jonka emitteri on kyt-20 ketty transistorin 12 kannalle ja vastukseen 56. Vastukset 54 ja 56 on liitetty yhteen ja kytketty maahan liitoksestaan vastuksella 58.

Transistorien 50 ja 52 kollektorit on kytketty yhteen ja ne vastaanottavat syöttöjännitteen esijännite-25 syötöstä 70. Esijännitesyöttö 70 siis muodostaa syöttö-jännitteen kollektorien kuormitusvastuksilie 18 ja 20.

Kuvion 1 vastukset 25 ja 28 on korvattu kuviossa 2 yhdellä vastuksella 60, joka on kytketty transistorien 10 ja 12 emitterielektrodien väliin. Vastukset 62 ja 64 on 30 kytketty sarjaan transistorien 10 ja 12 emitterien väliin ja vastus 66 on kytketty näiden kahden vastuksen välisen liitoksen ja maan väliin täydentämään transistorien 10 ja 12 emitterien tasaesijännitetiet.

Transistorien 10 ja 12 kollektorikantakapasitans-35 sien vaikutukset ovat läsnä näiden transistorien kannoilla.

74367 8

Kuitenkin nämä vaikutukset on puskuroitu sisääntulo-liittimiltä 32 ja 34 emitteriseuraajiksi kytketyillä transistoreilla 50 ja 52. Sisääntuloimpedanssi transistorien 50 ja 52 kannoilla säilyy oleellisesti vakiona ja 5 korkeana, koska transistorien 10 ja 12 kollektorikanta-kapasitanssien muutos vahvistuksen muutoksen aikana jaetaan tehollisesti puskuritransistorien betoilla (/ä). Transistorien 50 ja 52 emitterien vastaavat liitokset ja transistorien 10 ja 12 kannat säilyvät kiinteällä tasa-10 esijännitetasolla esijännitevastusten 54, 56 ja 58 liitoksen johdosta.

Kuten kuvion 1 järjestelyssä, kuvion 2 vahvistin-transistorien 10 ja 12 vahvistusta muutetaan muuttamalla sääaetysti virtaa I„_, joka muuttaa elimien 14 ja 16 15 kantaemitteriresistansseja ja siten transistorien emitte-ridegeneraatiota. Vastus 60 on sijoitettu tasapainoitetun rakenteen keskelle ja tehollinen nollasignaali kehitetään tämän vastuksen keskipisteessä sisääntulosignaalien ollessa komplementäärisiä. Siten puolet tämän vastuksen resis-20 tanssista on tehollisesti kytketty kummankin transistorin 10 ja 12 emitterin ja signaalien vertailupotentiaalipis-teen väliin.

Kuvion 2 vahvistussäädetyn vahvistimen toimintaa voidaan kuvata käyttämällä kuvioissa 2 esimerkinomaisesti 25 esitettyjen resistiivisten komponenttien arvoja. Tätä esimerkkiä vasten oletetaan, että vahvistin on kokonaisuudessaan konstruoitu integroituna piirinä lukuunottamatta AGC-järjestelmää 40, ja että vahvistin on tarkoitettu käytettäväksi televisiovastaanottimen kaskadikyt-30 ketyn vahvistussäädettyjen välitaajuusvahvistinten jonon viimeisenä ulostuloasteena. Koska vahvistin on välitaa-juusulostuloaste, sen tulee kyetä käsittelemään suhteellisen voimakkaita sisääntulosignaaleja edeltävistä vah-vistinasteista. Vahvistin on suunniteltu muodostamaan 35 oleellisesti vakiotasoinen tehollisarvoltaan 60 mV (RMS) 9 74367 signaali; mitattuna videosignaalitahtipulssin huipusta ulostulonavoissa 36 tai 38. Vahvistimelle on myös suunniteltu maksimivahvistukseksi 20 dB ja vahvistuksen muutosalueeksi 10 dB alaspäin maksimivahvistuksesta.

5 Impedanssit on pidettävä korkeina tehohäviön ja vahvistimen ja sen teholähteen virtojen pienentämiseksi.

Vahvistintransistorit 10 ja 12 ohjaavat kiinteitä 1000 ohmin kuormitusvastuksia 18 ja 20 60 mV ulos-tulossignaalien kehittämiseksi liittimiin 36 ja 38. Edellä 10 mainitussa patenttijulkaisussa 4,344,043 kuvatussa vah-vistussäädetyssä vahvistimessa säädettyjen resistanssi-elimien 14 ja 16 muuttuvat resistanssit olivat rinnan kiinteiden kuormitusvastusten kanssa. Maksimi vahvistuksenale-nemalla näillä elimillä oli alhaiset resistanssit tässä 15 vahvistimessa mikä olisi vaatinut korkeita käyttö- signaali virtoja tarvittavan 60 mV ulostulosignaalin säilyttämiseksi. Kuvion 2 vahvistimessa ei vaadita korkeita käyttösignaalivirtoja, koska ulostulokuormat 18 ja 20 ovat kiinteitä, suhteellisesti korkeampia impedansseja 20 maksimi vahvistuksenaleneraalla. Kun kuvion 2 vahvistin on konstruoitu integroituna piirinä kuormitusvastuksilla 18 ja 20 on rinnallaan loiskapasitanssit, jotka pienentävät niiden impedansseja signaalitaajuuksilla. Tällöin vah-vistintransistorin impedanssi on tyypillisesti 700 ohmia 25 välitaajuussignaalitaajuuksilla, kun nämä kapasitanssit on otettu huomioon. Tämän esimerkin tarkoituksia varten oltetaan vahvistintransistorien impedanssien olevan 700 ohmia.

Transistorien 10 ja 12 tasaesijännite on nyt va-30 littu aikaansaamaan oleellisesti särötön toiminta vaadituilla tehotasoilla samoin kuin halutulla vahvistuksella ja sisääntulosignaalien käsittelykyvyllä. 60 mV jännitteen syöttämiseksi 700 ohmin kuormaan vaaditaan vain 120 ^uA lepovirta. Kuitenkin vahvistintransistoriin vaaditaan li-35 sävirtaa signaalien särön pienentämiseksi. Tarvitaan ar- 74367 10 vioita 300 yUA sopivaa lineaarisuutta ja vaadittua ulos-tulotehoa varten. Mutta vaatimukset eivät lopu tähän, koska vahvistus ja signaalien käsittelykyky täytyy myös ottaa huomioon.

5 Vahvistimen vaaditaan muodostavan 20 dB vahvistuk sen maksimivahvistuksella. Vahvistimen jännitevahvistus lasketaan kaavasta:

Vvahv.= ZL^ (1) 10 missä ZL on 700 ohmin kollektori-impedanssi ja Rg vahvis-tintransistorin dynaamisen emitteriresistanssin (mukaanlukien liitosresistanssi) rg ja transistorin emitterin ja signaalivertailupotentiaalin väliin kytketyn vaihtovirta-15 resistanssin Re summa. 20 dB vahvistus saavutetaan, kun Rj, on 70 ohmia 700 ohmin kuormalla. Transistorin r0 on funktio transistorin emitteri tasavirrasta ollen noin 60 ohmia 0,5 mA emitterivirralla ja noin 10 ohmia 3 mA virralla. Koska Rg = re+Re = 70 ohmia, suuri r& täytyy kompen-20 soida alentuneella Re:llä. Esimerkiksi, jos vahvistintran-sistori on esijännitetty 0,5 mA emitterivirralla, Re:n, joka on säädetyn resistanssielimen kantaemitteriliitoksen resistanssi kytkettynä rinnan puolen vastuksen 60 arvosta (290 ohmia) kanssa, tulee olla 10 ohmia. 10 ohmin arvon 25 saavuttamiseksi R :lle vaaditaan noin 10 mA I__ virta.

e te Tämä on epäsuotuisan korkea I^sn arvo, siten tässä esimerkissä vahvisintransistori on esijännitetty 1,0 mA emitterivirralla, mikä johtaa rg:n arvoon noin 30 ohmia. Vahvistussäädettyjä elimiä voidaan nyt säätää IGC vir-30 ralla, jonka maksimiarvo on 4 mA halutun vahvistuksen ja vahvistuksenalenema-alueen saavuttamiseksi, kuten on esitetty taulukossa 1.

11 74367

Taulukko 1 (Arvot ovat yhtä vahvistimen puolta varten) 5 Vahv. alenema- R (R-,» tai R.,-) r τ /2 R R linnan 290 a^n (R \ r , *GC'^ R14 tai K16 kanssa e e

Max. vahvistus 2 mA 48 Ω 41 il 71Ω (20 dB) lf76 mA 51 Ω 43 fl 73 Ω 10 1,24 mA 70 Ω 56 il 86 Ω I 0,73 mA 105 Ω 77 Ω 107 Ω

Min. vahvistus °'26 "* n 131 Q «1 « (9,2 dB) 0,0 mA 800 Ω 212 Ω 242 Ω 15 Kaavasta (1) voidaan nähdä, että vahvistimen maksimivahvistus on Z^/R^ = 700/71 ^10=20 dB. Maksimi vahvistuksen-alenemalla vahvistus on 700/242 c^2,89=9,2 dB; jolloin saavutetaan vahvistuksenalenema-alueeksi juuri yli 10 dB. Korkeilla signaalitasoilla vahvistuksensäätöelin ei vas-20 taanota virtaa IGC ja transistorille kytketty emitte- riresistanssi on puolet vastuksen 60 arvosta rinnan vah-vistuksensäätöelimen loiskapasitanssin kanssa. Kuten nähdään taulukosta 1 tämä loiskapasitanssi on noin 800 ohmin impedanssi välitaajuussignaalien taajuuksilla tässä 25 esimerkissä. Koska vahvistuksensäätöelin on oleellisesti poiskytkettynä maksimivahvistuksenalenemalla, kun emitteri signaalien tasot ovat korkeita, ei vahvistuksensäätöelimestä johdeta oikeastaan lainkaan säröä vahvistimeen korkeilla signaalitasoilla.

30 Vahvistimen sisääntulosignaalien käsittelykyvyn määrää suhde re/Re- Vahvistintransistorit kykenevät pudottamaan 13 mV niiden dynaamisen emitteriresistanssin rg yli syötetystä signaalista, jotka ovat kukin 30 ohmia tässä esimerkissä. Korkeimmat sisääntulosignaalitasot 35 saavutetaan kun vahvistin on minimivahvistustilassaan 74367 12 (maksimivahvistuksen alenema) , jolloin Re on noin 242 ohmia. Koska re ja Re ovat sarjassa syötettyjen signaalien suhteen kun 13 mV pudotetaan re:n yli noin 105 mV pudotetaan 242 ohmin Re:n yli: 5

r 30 13 mV

e _ ___ _ _

Re 242 105 mV

Siten vahvistin kykenee käsittelemään sisääntulosignaa-leja noin 118 mV asti kussakin sisääntuloliittimessä ilman merkittävää säröä. Kuitenkin esillä olevassa esimerkissä oletetaan, että sisääntulosignaalien tasot, jotka syötetään vahvistimeen eivät koskaan saavuta 20 mV, joka on runsaasti 118 mV rajan alapuolella.

15

Esitetyt suoritusmuodot voivat toimia myös modulaattoreina. Modulaattoritoimintaa varten AGC-järjestelmä 40, joka syöttää säätövirtaa IqC/ korvataan vahvistimella, joka syöttää moduloidun virran I , joka edustaa moduloivaa informaatiosignaalia. Säädettyjen re- 20 sistanssielimien 14 ja 16 resistanssi muuttuu silloin tämän moduloidun signaalin funktiona, joka muuttaa vanvis-tintransistorien 10 ja 12 vahvistusta moduloidun virran informaation funktiona. Kanto-aaltosignaali syötetään sisääntuloliittimien 32 ja 34 väliin ja siten tuotetaan 25 kantoaalto, joka on amplitudimoduloitu moduloidun virran informaatiolla, ulostuloliittimien 36 ja 38 väliin.

Claims (6)

13 74367

1. Vahvistussäädetty vahvistin, joka käsittää vah-vistintransistorin, jolla on kantaelektrodi kytkettynä 5 vastaanottamaan sisääntulosignaaleja, kollektorielektrodi, jolta ulostulosignaalit johdetaan, ja emitterielektrodi, esijännitevälineet kytkettyinä mainitun transistorin elektrodeille sen esijännittämiseksi yhteisemitterikytken-nässä, vahvistuksensäätövirran lähteen ja vahvistuksen-10 säätöelimen kytkettynä mainittuun transistoriin sen vahvistuksen säätämiseksi riippuvaisesti Vahvistuksensäätö-virrasta, tunnettu vahvistuksensäätöelimestä (14), jonka ensimmäinen elektrodi on kytketty mainitun transistorin (10) emitterielektrodiin, toinen elektrodi mainit-15 tuun lähteeseen (40) vahvistuksensäätövirran vastaanottamiseksi ja kolmas elektrodi vertailupotentiaalipisteeseen (maa), joka vahvistuksensäätövirta aikaansaa kolmannen elektrodin läpi virran, joka on oleellisesti sama kuin vahvistuksensäätövirta mainitulla toisella elektrodilla, 20 ja ensimmäisen elektrodin läpi virran, joka on oleellisesti pienempi kuin vahvistuksensäätövirta toisella elektrodilla, joka vahvistuksensäätöelin (14) muodostaa mainitun transistorin emitterielektrodille impedanssin, joka vaih-telee vahvistuksensäätövirran tason funktiona.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vahvistussäädetty vahvistin, tunnettu siitä, että mainittu vahvistuksensäätöelin käsittää toisen transistorin (14) , jonka kantaelektrodi on kytketty vahvistintransistorin (10) emitterielektrodiin, kollektorielektrodi vertailupoten-30 tiaalipisteeseen ja emitterielektrodi mainittuun lähteeseen vahvistuksensäätövirran vastaanottamiseksi, jolloin kanta- ja emitterielektrodien välinen resistanssi on muutettavissa vahvistuksensäätövirran tason funktiona.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vahvistussäädetty 35 vahvistin, tunnettu toisesta vahvistintransisto-rista (13), jolla on kantaelektrodi kytkettynä vastaanot- 14 74367 tamaan sisääntulosignaaleja, kollektorielektrodi, jolta ulostulosignaalit johdetaan, ja emitterielektrodi, joka toinen vahvistintransistori (12) on esijännitetty mainituilla esijännitevälineillä (20, 24, VBIAg) differentiaalivah-5 vistimen muodostamiseksi ensiksi mainitun vahvistintran-sistorin (10) kanssa, toisesta vahvistuksensäätöelimestä (16), jonka ensimmäinen elektrodi on kytketty toisen transistorin (12) emitterielektrodiin, toinen elektrodi vertailupotentiaalipisteeseen ja kolmas elektrodi mainit-10 tuun vahvistuksensäätövirran lähteeseen (40), jolla toisella elimellä (16) on ensimmäisen ja kolmannen elektrodin välissä impedanssi, joka muuttuu näiden ensimmäisen ja kolmannen elektrodin välisen virran tason muutosten funktiona, jolloin tasavirta toisen ja kolmannen elektro-15 din läpi ovat oleellisesti samantasoiset ja tasavirta ensimmäisen elektrodin läpi on oleellisesti pienempi kuin mainitut samantasoiset virrat.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen vahvistussäädetty vahvistin, tunnettu siitä, että mainitut ensim- 20 mäinen ja toinen vahvistuksensäätöelin (14, 16) käsittävät vastaavasti kolmannen ja neljännen transistorin (14, 16), joiden kummankin kantaelektrodi on kytketty vastaavaan emitterielektrodiin yhdessä mainituista ensimmäisessä (10) ja toisessa (12) vahvistintransistorissa, kollektorielekt-25 rodi on kytketty vertailupotentiaalipisteeseen ja emitte-rielektrodi mainittuun lähteeseen vahvistuksensäätövirran vastaanottamiseksi, jolloin kummallakin kolmannella ja neljännellä transistorilla on kantaemitteri-impedanssi, joka vaihtelee vahvistuksensäätövirran tasomuutosten funk-30 tiona.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen vahvistussäädetty vahvistin, tunnettu siitä, että käyttöä televisio-vastaanottimen välitaajuusvahvistimena varten mainittu vahvistuksensäätövirran lähde sisältää automaattisen vah- 35 vistuksensäätöpiiriin (40) ja mainitut automaattiset vahvistuksen säätöelimet (14, 16) ovat riippuvaisia automaat- 15 74367 tisesta vahvistuksensäätöpiiristä (40) välitaajuusvahvis-timien (10, 12) vahvistuksen säätämiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen vahvistussäädetty vahvistin, tunnettu siitä, että modulaattoripiiri-5 käyttöä varten mainittu vahvistuksensäätövirran lähde syöttää moduloivan virran ja mainittujen kolmannen ja neljännen transistorin (14, 16) emitterit on kumpikin kytketty vastaanottamaan mainittu moduloiva virta, jolloin kummallakin kolmannella ja neljännellä transistorilla on kan-10 taemitteri-impedanssi, joka vaihtelee mainitun moduloivan virran tasomuutosten funktiona. 74367 16