NL8101991A - Transistorversterkerketen. - Google Patents
Transistorversterkerketen. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8101991A NL8101991A NL8101991A NL8101991A NL8101991A NL 8101991 A NL8101991 A NL 8101991A NL 8101991 A NL8101991 A NL 8101991A NL 8101991 A NL8101991 A NL 8101991A NL 8101991 A NL8101991 A NL 8101991A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- electrode
- amplifier
- transistor
- gain
- emitter
- Prior art date
Links
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 10
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000005862 Whey Substances 0.000 description 1
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/02—Manually-operated control
- H03G3/04—Manually-operated control in untuned amplifiers
- H03G3/10—Manually-operated control in untuned amplifiers having semiconductor devices
-
- 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
-
- 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
- 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
- H03G1/0035—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements
- H03G1/0082—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements using bipolar transistor-type devices
Landscapes
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
-1- Τ- ' - * r VO 1802
Transistorversterkerketen.
De uitvinding heeft "betrekking op een transistorversterker-keten en meer in het "bijzonder op een in versterking "bestuurde transis-torversterkerketen, -waarin de emitterdegeneratie -wordt gevarieerd zonder de gelijkstroomvoorinstelling van de versterker te verstoren.
5 Een in versterking "bestuurde versterker, zoals de tussen- frequentie (i.F.) versterker van een televisieontvanger dient te kunnen voldoen aan een uitgestrekt gebied van verschillende dikwijls met elkaar in strijd zijnde "bedrijfseisen. Zo moet de versterker bijv. in staat zijn tot een lineaire werking over het volledige gebied van bestuurde verster-10 king. De ingangsimpedantie en de gelijkstroomvoorinstelling van de versterker dienen over het versterkingsgebied constant te zijn. Bovendien dient het ingangssignaalverwerkingsvermogen voldoende te zijn om een overbelasting door ingangssignalen met hoog niveau te beletten, terwijl de signaal-ruisverhouding van de versterker optimaal dient te zijn.
15 Aan deze bedrijfseisen wordt op een bevredigende wijze vol daan door de in versterking bestuurde versterker volgens de Amerikaanse octrooiaanvrage 1U3.032. Bij de in deze Amerikaanse aanvrage beschreven versterker wordt gebruik gemaakt van een bestuurde weerstandsinrichting voor het variëren van de collectorbelastingsimpedantie en derhalve de 20 belastingslijn van de versterker in responsie op een versterkingsbestu-ringssignaal. Deze versterker is van bijzonder nut doordat de weeistand van de collectorbelastingsinrichting door het versterkingsbesturings-signaal wordt gevarieerd zonder dat de gelijkstroomvoorinstelling van de versterkertransistor wordt verstoord.
25 Wanneer de in de betreffende Amerikaanse octrooiaanvrage be schreven versterker wordt gebruikt als een eerste of tussentrap in een televisie-tussenfrequentieversterkersectie met een aantal in cascade verbonden trappen, werkt de inrichting bijzonder goed. Dit is ten dele een gevolg van het gebruik van de variabele collectorbelasting, die de 30 signaal-ruisverhouding van de versterker in toestanden met sterk signaal (minimale versterking) verbetert. Onder deze omstandigheden, gedurende welke de signaal-ruisverhouding van de versterker van het grootste belang is, ruis veroorzakende weerstanden aan de uitgangen van de versterker gereduceerd. Het is evenwel gebleken, dat deze bedrijfsmodus onge-35 wenst is wanneer de versterker als de eind- of uitgangstrap van de in 8101991 + *- · -ίο as cade verbonden versterkers wordt gebruikt, In de uitgangstrap is de signaal-ruisverhouding minder significant omdat de versterker signalen met een relatief hoog niveau uit de voorafgaande versterkertrappen ontvangt. Een meer belangrijk criterium voor de uitgangstrap is het vermo-5 gen om deze signalen met hoog niveau op een wijze zonder vervorming tot een nog hoger niveau te versterken» terwijl de energiedissipatie van de versterker tot een minimum wordt teruggebracht. Meer in het bijzonder is het gebleken, dat bij de hoge signaalniveau's aan de uitgang van de eindtrap de PIE-overgangen van de collector-verbonden bestuurde weer-10 stands inrichtingen zo sterk worden aangedreven, dat zij toestanden na deren, waarin een intermodulatie plaatsvindt. Voorts wordt de versterking van de versterker in de aanwezigheid van sterke signalen gereduceerd door de weerstand van de PIN-overgangen bij de collectorelektro-den van de versterkertransistoren te reduceren. Voor het leveren van de 15 vereiste uitgangssignalen met hoog niveau moeten sterke signaalstromen worden gebruikt om de collectorbelastingen met kleine weerstand op een adequate wijze aan te drijven. Dit kan leiden tot grote signaalst romen bij de versterkervoedingsb.ron, hetgeen resulteert in een slechte versterkingsstabiliteit. Het is derhalve gewenst te voorzien in een 20 versterker, waarbij de voordelen van bovenbeschreven versterker behouden blijven, terwijl onder omstandigheden met sterke signalen de werking zonder vervorming wordt verbeterd en de energiedissipatie van de versterker wordt gereduceerd.
De uitvinding voorziet in een in versterking bestuurde ver-25 sterker, waarbij de emitterdegeneratie wordt gevarieerd zonder dat de gelijkstroomvoorinstelling van de versterker wordt beïnvloed. Een versterkertransistor is resistief in een gemeenschappelijke-emitter-versterkerconfiguratie met een vaste collectorbelastingsweerstand gekoppeld. De emitterimpedantie van de versterkertransistor omvat een 30 bestuurde weerstandsinrichting met een basiselektrode, die met de emit-terelektrode van de versterkertransistor is gekoppeld, een emitterelek-trode, welke dient voor het ontvangen van een variabele versterkings-besturingsstroom en een collectorelektrode, die met een referentie-spanningspunt is gekoppeld. Bij signaalfrequenties werkt de basis-35 emitterovergang van de inrichting als een weerstand, die omgekeerd evenredig met de versterkingsbesturingsstroom door de collector-emitterbaan van de inrichting varieert. Door de weerstand van de basis-emitterover- 8101991 -3- r *« -·*Γ gang van de inrichting te variëren wordt de emitterimpedantie en de degeneratie van de versterkertransistor gevarieerd, tengevolge waarvan de versterking van de versterker wordt gevarieerd. De collector-emitter-haaa van de inrichting is gescheiden van de transistorvoorspannings-5 schakeling en derhalve zal een modulatie van de inrichting de gelijkst roomvoorinstelling van· de versterkertransistor niet "beïnvloeden. Onder omstandigheden met sterk signaal (maximale versterkingsreductie) . wordt de "bestuurde weerstandsinri dating volledig uit geschakeld, zodat deze geen intermodulatievervorming in de versterker introduceert. De vaste 10 collectorbelastingsweerstand voorziet in een constante hoge uitgangs-impedantie, welke de energiedissipatie en signaalstromen, die in de voedingsbron van de versterker vloeien, reduceert.
De versterkertransistor van de in versterking bestuurde - versterker zal meer in het bijzonder een bepaalde mate van collector-15 basiscapaciteit vertonen, die de werking van de versterker op een schadelijke wijze kan beïnvloeden wanneer deze als een tussenfrequentie-versterker in een televisieontvanger wordt gebruikt. De tussenfrequentie-versterker in een televisieontvanger wordt gewoonlijk voorafgegaan door een frequentieselectieve schakeling, die aan de tussenfrequentie 20 doorlaatband een bepaalde vorm geeft. Wanneer de tussenfrequente signalen uit deze schakeling aan de basis van de versterkertransistor worden toegevoerd, zal de effectieve ingangscapaciteit, die een funk-tie is van de collector-basiscapaciteit en de spanningsversterking van de versterkertransistor aan de uitgang van de selectiviteitsschakeling 25 als een deel van de ingangs impedantie van de versterker optreden. Wanneer de versterking van de -versterker toeneemt, neemt de schijnbaar ingangscapaciteit toe en door deze grotere capaciteit zal de selectivi-teitsschakeling op een lagere frequentie worden verstemd. In de televisieontvanger zal bij deze verstemming de selectiviteitsschakeling 30 van de beelddraaggolf af naar de kleurdraaggolf toe worden afgestemd. Hierdoor wordt het signaalniveau en derhalve de signaal-ruisverhouding van de videoinformatie gereduceerd.Het is derhalve gewenst de in versterking bestuurde versterker zodanig te ontwerpen, dat de ingangsim-pedantie van de versterker over het volle versterkingsbesturingsgebied 35 constant blijft. Verder wordt volgens de uitvinding de ingang van de versterkertransistor gebufferd door toevoeging van een als emittervol-ger gekoppelde transistor, die de collector-basiscapaciteit van de voor- 81019 91 * *· ' -fc- - afgaande schakeling isoleert.
De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening.Daarbij toont: figuur 1 gedeeltelijk schematisch en gedeeltelijk in blok-5 schemavorm een in versterking bestuurde differentiaal versterker volgens de uitvinding; en figuur 2 gedeeltelijk schematisch en gedeeltelijk in blok-schemavorm een tweede uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, waarbij gebruik wordt gemaakt van ingangshuifering.
10 In figuur 1 vindt men een in versterking bestuurde diffe- rentiaalversterker, welke versterkingstransistoren 10 en 12 omvat.
Een ingangssignaal wordt -tussen de basiselektroden van de versterkertransistoren bij de klemmen 32 en 3^· toegevoerd en het versterkte uitgangssignaal wordt tussen de collectorelektroden van de 15 twee transistoren bij de klemmen 36 en 38 af genomen. Belastingsweer-standen 18 en 20 zijn tussen de respectieve collectorelektroden van de versterkertransistoren en.aen voedingsspanningsbron (B+) gekoppeld. De basisvoorspanning voor de transistoren 10 en 12 wordt geleverd door weerstanden 22 en 2k, die tussen de respectieve bas is elektroden en een 20 voorspanningsbron zijn gekoppeld. De emitters van de twee ver sterkertransistoren zijn met elkaar gekoppeld door twee weerstanden 26 en 28. Een weerstand 30 is tussen het verbindingspunt 27 van de weerstanden 26 en 28 en een referentiespanningspunt (aarde) gekoppeld.
De emitterelektroden van de transistoren 10 en 12 zijn ook met de bas is elektroden van de respectieve bestuurde weerstandsinrichtingen 1 lien 15 gekoppeld. De bestuurde weerstandsinrichtingen bezitten collectorelektroden, die geaard zijn, en met elkaar verbonden emitterelektroden. Een AVR-stelsel Uo is met de met elkaar verbonden emitterelektroden van de bestuurde weerstandsinrichtingen gekoppeld en voert aan deze 30 mrxchtingen een versterkingsbesturmgs stroom 1^ toe.
De bestuurde weerstandsinrichtingen 1U en 16 kunnen uit normale transistoren bestaan en zullen bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding op dezelfde wijze werken als de bestuurde weerstandsinrichtingen, welke zijn beschreven in de Amerikaanse octrooiaan-35 vrage 1^3.033. In het kort zijn de inrichtingen op een soortgelijke wijze opgebouwd als een vertikale PÏÏP-transistor, waarbij de basisgebieden uit gebieden van in hoofdzaak intrinsiek halfgeléidermateriaal 8101991 -5- > * bestaan, d.v.z. halfgeleidermateriaal met grote specifieke veerstand,.
Dit intrinsieke gebied scheidt het P+-gebied en een N+-basiscontact-gebied over een afstand, velke groter is dan de diffusielengte van minderheids dragers, die vanuit het emittergebied in het intrinsieke ge-5 bied vorden geïnjecteerd in responsie op de vanuit de emitter naar de collector vloeiende versterkingsbesturingsstroom Inn. De emitter-basis-
viO
overgaag van eb inrichting verkt derhalve als een niet-gelijkrichtende FlU-diode voor hoog frequente signalen, d.v.z. signalen met een frequentie, groter dan 1mHz. De veerstand van de emitter-basisovergang van de 10 inrichting vordt bestuurd door de stroom uit het AVR-stelsel 1+0 en zal afnemen vanneer de stroom IGC toeneemt. Over de emitter-collect orbaan van de inrichting vloeit in hoofdzaak de gehele stroom IG£, vaarbij slechts een kleine gelijkstroom over de basis van de inrichting vloeit. Deze basisstroom is onbelangrijk, vergeleken met 15 de emitterstromen van de transistoren 10 en 12 en zal derhalve de gelijkstroomvoorinstelling van de versterkertransistoren 10 en 12 niet verstoren.
De differentiaalversterkerconfiguratie van figuur 1 is om verbindingspunten 15 en 2T bij het midden van het stelsel gebalan-20 ceerd. Deze verbindingspunten zullen derhalve virtuele s i gnaalnulpun-ten voor aan de klemmen 32 en 31+ toegevoerde complementaire ingangssignalen zijn. Wanneer deze punten virtuele signaalaardpunten zijn, heeft de transistor 10 een emitterimpedantie voor visselstroomsignalen, velke de basis-emitterveerstand van de inrichting 1U parallel aan de 25 veerstand 26 omvat, tussen de emitter van de transistor en het sigaaal-referentiespanningspunt gekoppeld. Op een soortgelijke vijze omvat de visselstroomemitterimpedantie van de'transistor 12 de parallel combinatie van de veerstand 28 en de basis-emitterovergang van de inrichting 16. De veerstand 30 voltooit de emittergelijkstroomvoorinstellingsbanen 30 voor de tvee transistoren.
Tijdens bedrijf zal het AVR-stelsel 1+0 bij ontvangst van ingangssignalen met laag niveau de versterkingsbesturingsstroom I„_ ver-groten. Door de grootte zullen de veerstanden van de basis-emitter-overgangen van de inrichtingen 11+ en 16 vorden gereduceerd. Deze ge-35 reduceerde veerstanden zijn parallel aan de respectieve veerstanden 2β en 28 en de parallelle impedanties veroorzaken lage signaalimpedanties tussen de emitters van de transistoren en signaalaarde. De kleine emit- 8101991 -6- terimpedanties veroorzaken, dat de transistoren 10 en 12 in een toestand met grote versterking werken om de ingangssignalen met laag niveau sterk te versterken.
Wanneer de mgangssignaalniveaus toenemen zal het AVR-stelsel 5 Ho de stroom Inn naar .de "bestuurde weerstandsinrichtingen reduceren. Hierdoor zullen de weerstanden van de "basis-emitterovergangen van de inrichtingen toenemen, waardoor de wisselstroomemitterimpedanties van ...... de transistoren zal toenemen en derhalve de versterking van de verst erkertransist oren wordt gereduceerd. Bij een maximale versterkings-10 reductie (minimale versterkingstoestand) zal I^' tot nul worden gereduceerd en zullen de transistoremitterimpedanties in hoofdzaak gelijk zijn aan de waarden van de weerstanden 26 en 28 voor wisselstroomsig-nalen.
Bij de inrichting volgens figuur 1 kan de collector-baiis-15 capaciteit van de versterkte transistoren 10 en 12 de werking van de versterker degraderen wanneer deze als tussenfrequentie-versterkertrap in een televisieontvanger wordt gebruikt. Een terugkoppeling tengevolge van deze capaciteit kan de versterking van de versterker reduceren en de veranderende impedantie bij de ingangselektroden kan de selectivi-20 teit van voorafgaande ketens, die met de klemmen 32 en 3Π zijn gekoppeld, verstemmen. Bij een inrichting volgens figuur 2 wordt deze invloed van de collector-basiscapaciteit gereduceerd. Onderdelen in figuur 2, welke dezelfde funktie vervullen als die in figuur 1 zijn van dezelfde verwijzingen voorzien.
25 Bij de inrichting volgens figuur 2 worden de versterkertran- sistoren 10 en 12 bij de basisingangen daarvan gebufferd door als emit-tervolger gekoppelde transistoren 50 en 52. De klem 32 en de voorspan-ningsweerstand 22 zijn gekoppeld met de basis van de transistor 5Q, waarvan de emitter gekoppeld is met de .basis van de transistor 10 en een 30 weerstand 5Π. De klem 3Π en de voorspanningsweerstand 2k zijn gekoppeld met de basis van de transistor 52 waarvan de emitter is gekoppeld met de basis van de transistor 12 en met een weerstand 56. De weerstanden 5Π en 56 zijn met elkaar verbonden en zijn in hun verbindingspunt over een weerstand 58 geaard.
35 De collectors van de transistoren 50 en 52 zijn met elkaar verbonden en ontvangen een voedingsspanning uit een voorspanningsbron 70. De voorspanningsbron 70 levert ook de voedingsspanning voor de col- 8101991 r -7- lectorbelastingsweerstanden 18 en 20.
De weerstanden 26 en 28 yan figuur 3 zijn in figuur 2 yer-vangen door een enkele weerstand 60» die tussen de emitterelektroden van de transistoren IQ. en 32 is gekoppeld..De weerstanden 62 en 64 5 zijn in serie tussen de emitters van de transistoren 3Q. en J2 gekoppeld en een weerstand 66 is tussen het' verbindingspunt van deze twee weerstanden en aarde gekoppeld om de emittergelijkstroomyoorinstellings.-banen voor de transistoren 30 en 32 te voltooien.
De invloed van de collector-basiscapaciteit van de tranais-10 toren 10 en 12 treedt op bij de basis van deze transistoren. Deze invloed wordt evenwel vanuit de ingangsklemmen 32’ en' 34 gebufferd door de als emittervolgers gekoppelde transistors 50 en 52. De ingangsimpe-dantie bij de bases van de transistoren 50 en 52 blijft in hoofdzaak constant en groot, omdat de veranderingsinvloed van de collector-basis-15 capaciteit van de transistoren IQ en 32 tijdens een versterkingsvariatie door de betas van de buffertransistoren wordt gedeeld. De respectieve overvangen van de emitters van de transistoren 50 en' 52 en de bases' van de transistoren 10 en 12 blijven op een constant rustspanningsniyeau tengevolge van de verbinding van de voorspanningsweerstanden 54, 56 en 20 58.
Evenals bij de inrichting volgens figuur 3 wordt de versterking van de versterkertransistoren 30 en 12 van figuur 2 gevarieerd door IG£ regelbaar te variëren, tengevolge waarvan de basis-emitter-weerstanden van de inrichtingen 3 4 en 16 wordt gevarieerd en derhalve 25 de emitterdegeneratie van de transistoren. Een weerstand 60 bevindt zich in het midden van de balansconfiguratie en bij het midden van deze weerstand zal in wezen een signaal 0 optreden indien de complementaire ingangssignalen worden aangelegd. Derhalve is de helft van de weerstands-waarde van deze weerstand tussen, de emitter van elke transistor 1Q en 30 12 en een signaalreferentiespanningspunt gekoppeld.
De werking van de in figuur 2 afgebeelde in versterking bestuurde versterker kan worden geïllustreerd onder gebruik van de bij wijze van voorbeeld in figuur 2 aangegeven waarden van de weerstands-componenten. In dit geval zal worden aangenomen, dat de versterker ge-35 heel in geintegreerde-ketenvorm is opgebouwd met uitzondering van het AVR-stelsel 4o, en dat de versterker als de einduitgangstrap van een reeks in cascade verbonden in versterking bestuurde tussenfrequentiever- 8101991 -8- sterkers voor een televisieontvanger moet worden gebruikt. Omdat de versterker de tussenfrequentieuitgangstrap is, moet deze ingangssignalen met relatief hoog niveau uit de voorafgaande verst erkertrappen kunnen verwerken. De versterker is ontworpen voor het verschaffen van een 5 signaal met een in hoofdzaak constant niveau en een effectieve waarde van 60 millivolt, gemeten bij het videosignaalsynchronisatieeind, op de uitgangsklemmen 36 of 38. De versterker is verder zodanig ontworpen, dat deze een maximale versterking van 20 db heeft en een versterkings-reductiegebied van 10 db naar beneden vanaf de maximale versterking.
10 Impedanties moeten groot worden gehouden om de energiedissipatie en signaalstromen in de versterker en de voedingsbron daarvoor te reduceren.
De versterkertransistoren 10 en 12 drijven vaste belastings-weerstanden 18 en 20 van 1000 ohm aan om op. de klemmen 36 en 38 uitgangssignalen van 60 millivolt op te wekken. Bij de in de Amerikaanse octrooi-15 aanvrage 143.032 beschreven in versterking bestuurde versterker zijn de variabele weerstanden van de bestuurde weerstandsinrichtingen 1 lien 16 parallel aan de vaste belastingsweerstanden. Bij maximale verster-kingsreductie vertonen deze inrichtingen geringe weerstanden in die versterker, welke grote signaalaandrijfstromen vereisen om de vereiste 20 uitgangssignalen van 60 millivolt te onderhouden. Bij de versterker volgens figuur 2 zijn geen grote signaalaandrijfstromen nodig aangezien de uitgangsbelastingen 18 en 20 vaste relatief grotere impedanties bij maximale versterkingsreductie zijn.
Wanneer de versterker volgens figuur 2 in geintegreerde-25 ketenvorm is opgebouwd, zullen parallel aan de belastingsweerstanden 18 en 20 parasitaire capaciteiten aanwezig zijn, die de impedanties daarvan bij signaalfrequenties reduceren. Meer in het bijzonder zal wanneer rekening wordt gehouden met deze capaciteiten belastingsimpedantie van de versterkertransistoren bij tussenfrequenties T00 ohm bedragen. In 30 dit voorbeeld wordt aangenomen, dat de uit gangs impedanties van de versterkertransistoren gelijk is aan 700 ohm.
De voorspanning van de trans istoren 10 en 12 wordt nu zodanig gekozen, dat bij de vereiste energieniveaus een werking, in hoofdzaak zonder vervorming, optreedt, terwijl tevens de gewenste versterking en 35 het gewenste ingangssignaal verwerkingsvermogen wordt verkregen. Om 'aan een belasting'van 700 ohm een spanning van 60 millivolt op te wekken, is een ruststroom van slechts ongeveer 120^uA nodig. In de versterker- 81019 91 -9- transistor is evenwel een extra stroom nodig om de vervorming van de signalen te reduceren. Voor een redelijke lineariteit en het vereiste uitgangsvermogen is bij benadering 300/UA nodig. Hier eindigen de eisen evenwel niet, omdat ook rekening moet worden gehouden met de versterking en het signaalverwerkend vermogen.
5 Het is nodig, dat de versterker bij maximale versterking een versterking van 20 db levert. De spanningsversterking van de versterker wordt gegeven door: VGAIN * ZI/¾ ^ waarbij de collectorimpedantie van J00 ohm is·, en R^, de som van de 10 dynamische emitterweerstand (inclusief de contactweerstand) van de versterkertransistor, r , en de tussen de emitter van de transistor en het signaalreferentiespanningspunt gekoppelde wisselstroomweerstand,
Rg is. Men verkrijgt een versterking van 20 db wanneer Eg gelijk is 70 ohm bij een belasting van 700 ohm. De rg van de transistor is een 15 funktie van de emittergelijkstroom van de transistor, variërende van bij benadering 60 ohm bij 0,5 mA emitterstroom tot bij benadering 10 ohm bij 3 mA. Aangezien R_ = r + R = 70 ohm, moet een grootte r L· S 0 Θ - worden opgeheven door een gereduceerde R^. Indien bijv. de versterkertransistor wordt voorgespannen bij een emitterstroom van 0,5 mA, moet 20 Ee, welke de weerstand van de basis-emitter over gang van de bestuurde weerstands inrichting parallel aan de helft van de weerstand 60 (290 ohm) is, gelijk zijn aan 10 ohm. Om voor Re een waarde van 10 ohm te verkrijgen, dient Inn bij benadering 10 ma te bedragen. Dit is een ongewenst grote waarde van I derhalve worden in dit voorbeeld de (iu 25 versterkertransistoren met een emitterstroom van 1,0 ma voorgespannen, hetgeen leidt tot een r van bij benadering 30 ohm. De versterkings-bestuurde inrichtingen kunnen nu worden geregeld door I__ met een ma-ximale waarde van 5 mA om de gewenste versterking en het gewenste ver-sterkingsreductiegebied te verkrijgen, als aangegeven in de onderstaan-30 de tabel I.
8101991 -V τ
-1.- -10-• TABEL· I
(waarden geldend voor een zijde van de versterker)
Verrtsrkingare- 1^,/2 E1k of B,g Re(B , of Β,6) Ej, ductiegebied (10 dB) parallel aan /_ %
290 ohm k é.. eJ
5 -;-;- maximale versterking 2 mA. W ohm U1 ohm 71 ohm (20 dB) 1,76 mA. 51 ohm ^3 ohm < -73 ohm 1,2b mA. 70 ohm 56 ohm 86 ohm 0,73 mA. 105 ohm 77 ohm 107 ohm ^ minimale versterking 0,26 mA. 2U0 ohm 131 .ohm l6l ohm (9,2 dB) 0,0 mA. 800 ohm. 212.ohm..........2^2.ohm..
Uit vergelijking (1) blijkt, dat de maximale versterking van de versterker wordt gegeven door Z^/E^- 700/71 — 10 = 20 db.
Bij maximale versterkingsreductie bedraagt de versterking J0Q/2k2 nr 15 2,89 = 9,2 db, waardoor men een versterkingsreductiegebied van iets meer dan 10 db verkrijgt. Bij hoge signaalniveaus ontvangt de versterkings-b es tuur de inrichting geen en heeft de met de transistor gekoppelde emitterweerstand de helft van de waarde van de weerstand 60 parallel aan de parasitaire capaciteit van de versterkingsbestuurde inrichting.
20 Zoals uit tabel I blijkt, vormt deze parasitaire capaciteit in dit voorbeeld bij de tussenfrequenties een impedantie van bij benadering 800 ohm. Aangezien de versterkingsbestuurde inrichting bij maximale ver-sterkingsreductie wanneer de emittersignaalniveaus hoog zijn in wezen is uitgeschakeld, zal door de versterkingsbestuurde inrichting bij hoge 25 signaalniveaus praktisch geen vervorming in de versterker worden geïntroduceerd.
Het vermogen tot het ver-werken van .... ingangssignalen van de versterker wordt bepaald door de verhouding van r tot R . Bij de versterkertransistoren kan over de dynamische emitterveerstanden rQ 30 daarvan, die bij dit voorbeeld elk 30 ohm bedragen, maximaal 13 millivolt van het toegevoerde signaal afvallen. De hoogste ingangseignaal-- niveaus zullen -worden ontvangen wanneer de versterker in de toestand met minimale versterking (maximale versterkingsreductie) verkeert, op welk tijdstip r bij benadering 2^2 ohm bedraagt . Aangezien r en 35 Re in serie staan met de toegroerde signalen, zal wanneer over r een spanningsval van 13 millivolt optreedt, over r van 2k2 ohm een span-ningsval bij benadering 105 millivolt optreden: 81019 9 1
τ V
-11- \ r. 30 ohm 13 mV e _ -—·· _ —
Re = 2k2 ohm ” 105 mV.
Derhalve kan de versterker ingangssignalen van maximaal ongeveer 118 millivolt bij elke ingangsklem zonder significante vor-5 ming verwerken.Bij het beschouwde voorbeeld evenwel is aangenomen, dat de ingangssignaalniveau, die aan de versterker worden aangelegd, nooit groter zullen zijn dan 20 millivolt, hetgeen verder onder de grenswaarde van 118 millivolt ligt.
De afgebeelde uitvoeringsvormen kunnen ook als modulatoren 10 worden bedreven. Voor de modulatorwerking wordt het. AVR-stelsel 1*0, dat de stuurstroom 1^ levert, vervangen door een versterker, welke een gemoduleerde stroom I levert, die representatief is voor een modulerend informatie signaal. De weerstand van de bestuurde weerstands-inrichtingen 14 en 16 wordt dan gevarieerd als een funktie van deze 15 gemoduleerde stroom, die de versterking van ob versterkertransistoren 10 en 12 varieert als een funktie van de informatie van de gemoduleerde stroom. Tussen de ingangsklemmen 32 en U3 worden draaggolfsignalen aangelegd, waardoor men een draaggolf verkrijgt die in amplitude is gemoduleerd door de informatie· van gemoduleerde stroom tussen de uit-20 gangsklemmen 36 en 38.
8101991
Claims (7)
1. In versterking bestuurde versterker, voorzien van een versterkingstransistor met basiselektrode, welke bestemd is voor bet ontvangen van ingangssignalen, een eollectorelektrode waaraan uitgangs- 5 signalen kunnen worden afgenomen, en een emitterelektrode, voorspannings-organen, die met de transistorelektrode zijn gekoppeld om de transistor volgens een gemeens chappelijke-emitterconfiguratie voor te spannen, een versterkingsbesturingsstroombron, en een versterkingsbesturings-inrichting, die met de transistor is gekoppeld om de versterking van 10 de transistor in responsie op de versterkingsbesturingsstroom te regelen, met het kenmerk, dat de versterkingsbesturingsinrichting (1U) is voorzien van een eerste elektrode, die met de emitterelektrode van de transistor (10) is gekoppeld, een tweede elektrode, welke met de bron (U0) voor het ontvangen van de versterkte besturingsstroom is gekop-15 peld, en een derde elektrode, welke met een referentiespanningspunt (aarde) is gekoppeld, waarbij de versterkte besturingsstroom tot een stroom over de derde elektrode voert, die in hoofdzaak gelijk is aan de versterkingsbesturingsstroom bij de tweede elektrode, en een stroom over de eerste elektrode, welke aanmerkelijk kleiner is dan de ver-20 sterkte besturingsstroom bij de tweede elektrode, waarbij de genoemde organen voorzien in een impedantie bij de emitterelektrode van de transistor, die variabel als een funktie van de waarde van de verst.er-kingsb esturingsstroom.
2. Versterker volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 25 de versterkingsbesturingsinrichting is voorzien van een tweede transistor (1U) met een basiselektrode, welke met de emitterelektrode van de versterkte transistor (10) is gekoppeld, een eollectorelektrode, die met een referentiespanningspunt is gekoppeld, en een emitterelektrode, die met de genoemde bron is gekoppeld voor het ontvangen van 30. de versterkingsbesturingsstroom, waarbij de weerstand tus-sen de basis en emitterelektroden variabel is als een funktie van de waarde van de versterkingsbesturingsstroom.
3. Versterker volgens conclusie 1, gekenmerkt door een tweede versterkertransistor (12). met een bas is elektrode, welke bestemd is voor 35 bet ontvangen van ingangssignalen, een eollectorelektrode, waarbij uitgangssignalen kunnen worden af genomen, en een emitterelektrode, waarbij de tweede versterker van de transistor (12) door de voorspannings- 8101991 -13- -¾ organen (20, 2k Vgj^) zodanig wordt voorgespannen, dat met de eerstgenoemde versterkertransistor (10) een different! aal ver sterker wordt gevormd, een tweede versterkerbesturingsinrichting (16) met een eerste versterkingselektrode, die met de emitterelektrode van de tweede tran-5 sistor (12) is gekoppeld, een tweede elektrode, welke met een referen-tiespanningspunt is gekoppeld, en een derde elektrode, die met de versterkingsbesturingsstroombron (U0) is gekoppeld, waarbij de tweede inrichting (16) tussen de eerste en derde elektrode een impedantie-bezit, die als een funktie van veranderingen in de waarde van de stroom 10 tussen de eerste en derde elektroden varieert, waarbij de gelijkstroom over de tweede elektrode en de derde elektrode in hoofdzaak dezelfde waarde heeft, en de gelijkstroom over de eerste elektrode aanmerkelijk kleiner is dan de laatstgenoemde een waarde.
4. Versterker volgens conclusie 3,. met het kenmerk, dat 15 de eerste en tweede versterkerbesturingsinrichtingen (1 , 16) resp. derde en vierde transistoren (1U, 16) omvatten, elk met een basiselektrode, die met een respectieve emitterelektrode van een van de eerste en tweede versterkertransistoren is gekoppeld, een collectorelektrode die met een referentiespanningspunt is gekoppeld, en een emitterelek-20 trode, die met de genoemde bron is gekoppeld voor het opnemen van een versterkingsbesturingsstroom, waarbij elk van de derde en vierde transistoren een basis-emitterimpedantie bezit, die als een funktie van veranderingen in de waarde van de versterkte besturingsstroom varieert.
5. Versterker volgens conclusie 3, met let kenmerk, dat voor 25 het gebruik van de versterker als een.,tussenfrequentieversterker in een televisieontvanger de versterkingsbesturingsstroombron is voorzien van een automatische versterkte besturingsketen (kö) en de versterkings-besturingsinrichtingen (14, 16) in responsie op de automatische ver-sterkingsbesturingsketen (10) de versterking van de tussenfrequentie-30 versterkers (10, 12) regelen.
6. Versterker volgens conclusie H, met het kenmerk, dat voor , gebruik als een modulatorketen de versterkingsbesturingsstroombron een modulerende stroom levert, en de emitters van de derde en vierde transistoren (1U, 1.6) elk dienen voor het opnemen van deze modulerende 35 stroom, waarbij elk van de derde en vierde transistoren een basis-emitterimpedantie bezit, die als een funktie van veranderingen in de waarde van de modulerende stroom varieert. 8101991 ö -t VEREENIGDE OCTROOIBUREAUX O.A. Nr. 8101991 Ned. S-GRAVENHAGE (HOLLAND) Beh. bij schrijven d.d. 10-6-1981 -/y — vD/611 CONCLUSIE 1
1. In versterking bestuurde versterker, voorzien van een ver- sterkingstransistor met een basiselektrode, welke bestemd" is voor het ontvangen van ingangssignalen, een collectorelektrode waaraan uitgangssignalen kunnen worden afgenomen, en een emitterelektrode, voorspannirigs-5 organen, die met de transistorelektroden zijn gekoppeld om de transistor volgens een gemeenschappelijke emitterconfiguratie voor te spannen, een versterkingsbesturingsstroombron, en een versterkingsbesturingsinrichting, die met de transistor is gekoppeld om de versterking van de transistor in responsie op de versterkingsbesturingsstroom te regelen, met het kenmerk, 10 dat de versterkingsbesturingsinrichting (14) is voorzien van een eerste elektrode, die met de emitterelektrode van de transistor (10) is gekoppeld, een tweede elektrode, welke met de bron (40) voor het ontvangen van de versterkingsbesturingsstroom is gekoppeld, en een derde elektrode, welke met een referentiespanningspunt (aarde) is gekoppeld, waarbij de versterkings-15 besturingsstroom een stroom over de derde elektrode veroorzaakt, die in hoofdzaak gelijk is aan de versterkingsbesturingsstroom bij de tweede elektrode, en een stroom over de eerste elektrode, welke aanmerkelijk kleiner is dan de versterkingsbesturingsstroom bij de tweede elektrode, waarbij de versterkingsbesturingsinrichting voorziet in een impedantie 20 bij de emitterelektrode van de transistor, die als een functie van de waarde van de versterkingsbesturingsstroom variabel is. 545 8101991
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14303580 | 1980-04-23 | ||
| US06/143,035 US4345214A (en) | 1980-04-23 | 1980-04-23 | Variable emitter degeneration gain-controlled amplifier |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8101991A true NL8101991A (nl) | 1981-11-16 |
| NL190681B NL190681B (nl) | 1994-01-17 |
| NL190681C NL190681C (nl) | 1994-06-16 |
Family
ID=22502323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8101991A NL190681C (nl) | 1980-04-23 | 1981-04-22 | Versterker met regelbare versterkingsfactor. |
Country Status (23)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4345214A (nl) |
| JP (1) | JPS56168415A (nl) |
| KR (1) | KR850000733B1 (nl) |
| AR (1) | AR231889A1 (nl) |
| AT (1) | AT383236B (nl) |
| AU (1) | AU542842B2 (nl) |
| BE (1) | BE888511A (nl) |
| CA (1) | CA1170731A (nl) |
| DD (1) | DD158458A5 (nl) |
| DE (1) | DE3116228A1 (nl) |
| DK (1) | DK157966C (nl) |
| ES (1) | ES501552A0 (nl) |
| FI (1) | FI74367C (nl) |
| FR (1) | FR2481541B1 (nl) |
| GB (1) | GB2074410B (nl) |
| IT (1) | IT1194044B (nl) |
| NL (1) | NL190681C (nl) |
| NZ (1) | NZ196874A (nl) |
| PL (1) | PL135040B1 (nl) |
| PT (1) | PT72855B (nl) |
| SE (1) | SE448801B (nl) |
| SU (1) | SU1268118A3 (nl) |
| ZA (1) | ZA812598B (nl) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5952874A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-27 | Toshiba Corp | 利得制御回路装置 |
| EP0836766B1 (en) * | 1996-05-09 | 2001-11-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Degenerated differential pair with controllable transconductance |
| JP4054716B2 (ja) * | 2003-05-16 | 2008-03-05 | 沖電気工業株式会社 | 可変ゲインアンプ及びａｍ変調信号受信回路及び検波回路 |
| US8611836B2 (en) * | 2010-08-25 | 2013-12-17 | Skyworks Solutions, Inc. | Amplifier gain adjustment in response to reduced supply voltage |
| RU2719419C1 (ru) * | 2019-12-16 | 2020-04-17 | Открытое акционерное общество "Межгосударственная Корпорация Развития" (ОАО"Межгосударственная Корпорация Развития") | Способ автоматической регулировки усиления и устройство его реализующее |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3002090A (en) | 1958-08-27 | 1961-09-26 | Hazeltine Research Inc | Automatic-gain-control system |
| DE1247405B (de) | 1960-06-09 | 1967-08-17 | Telefunken Patent | In einem weiten Bereich regelbarer einstufiger Transistorverstaerker |
| DE1285547B (de) * | 1965-04-17 | 1968-12-19 | Te Ka De Fernmeldeapp Gmbh | Verfahren zur automatischen Verstaerkungsregelung einer gegengekoppelten Transistor-Verstaerkerstufe in Emitterschaltung |
| DE1943788A1 (de) | 1969-08-28 | 1971-03-04 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung fuer eine integrierte Verstaerkerstufe mit gesteuerter Gegenkopplung |
| US3641450A (en) * | 1970-12-15 | 1972-02-08 | Motorola Inc | Gain controlled differential amplifier circuit |
| US3700937A (en) * | 1971-07-01 | 1972-10-24 | Branson Instr | Submersible ultrasonic transducer assembly |
| FR2204333A5 (nl) * | 1972-10-20 | 1974-05-17 | Thomson Csf | |
| DE2262089C3 (de) | 1972-12-19 | 1975-10-30 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Schaltungsanordnung zur elektronischen Frequenzbeeinflussung, insbesondere elektronischer Klangeinsteller |
| JPS5625815B2 (nl) * | 1974-02-14 | 1981-06-15 | ||
| NL161318C (nl) * | 1974-06-17 | 1980-01-15 | Philips Nv | Symmetrische inrichting voor het vormen van een regel- bare wisselstroomweerstand. |
| US4131809A (en) * | 1974-06-17 | 1978-12-26 | U.S. Philips Corporation | Symmetrical arrangement for forming a variable alternating-current resistance |
| DE2804142C3 (de) * | 1978-01-31 | 1982-02-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zur Kompensation von Verlustströmen, die in einem zur Verstärkungsregelung von integrierten, breitbandigen Differenzverstärkern verwendeten dynamischen Widerstand durch parasitäre Transistoren bedingt sind |
| US4267518A (en) * | 1979-09-13 | 1981-05-12 | Sperry Corporation | Gain controllable amplifier stage |
| US4344043A (en) * | 1980-04-23 | 1982-08-10 | Rca Corporation | Variable load impedance gain-controlled amplifier |
-
1980
- 1980-04-23 US US06/143,035 patent/US4345214A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-04-03 IT IT20925/81A patent/IT1194044B/it active
- 1981-04-14 CA CA000375486A patent/CA1170731A/en not_active Expired
- 1981-04-14 PT PT72855A patent/PT72855B/pt not_active IP Right Cessation
- 1981-04-16 AU AU69634/81A patent/AU542842B2/en not_active Ceased
- 1981-04-16 FI FI811188A patent/FI74367C/fi not_active IP Right Cessation
- 1981-04-16 SE SE8102482A patent/SE448801B/sv not_active IP Right Cessation
- 1981-04-16 GB GB8112131A patent/GB2074410B/en not_active Expired
- 1981-04-17 JP JP5907981A patent/JPS56168415A/ja active Granted
- 1981-04-17 PL PL1981230736A patent/PL135040B1/pl unknown
- 1981-04-21 BE BE0/204565A patent/BE888511A/fr not_active IP Right Cessation
- 1981-04-21 ZA ZA00812598A patent/ZA812598B/xx unknown
- 1981-04-22 ES ES501552A patent/ES501552A0/es active Granted
- 1981-04-22 FR FR8108019A patent/FR2481541B1/fr not_active Expired
- 1981-04-22 AT AT0182481A patent/AT383236B/de not_active IP Right Cessation
- 1981-04-22 NZ NZ196874A patent/NZ196874A/en unknown
- 1981-04-22 NL NL8101991A patent/NL190681C/nl not_active IP Right Cessation
- 1981-04-22 KR KR1019810001384A patent/KR850000733B1/ko active
- 1981-04-22 AR AR285048A patent/AR231889A1/es active
- 1981-04-22 SU SU813272953A patent/SU1268118A3/ru active
- 1981-04-22 DK DK179581A patent/DK157966C/da not_active IP Right Cessation
- 1981-04-23 DE DE3116228A patent/DE3116228A1/de active Granted
- 1981-04-23 DD DD81229456A patent/DD158458A5/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3641450A (en) | Gain controlled differential amplifier circuit | |
| US4275362A (en) | Gain controlled amplifier using a pin diode | |
| US3512096A (en) | Transistor circuit having stabilized output d.c. level | |
| US4015212A (en) | Amplifier with FET having gate leakage current limitation | |
| US4491802A (en) | Wide-band amplifier system | |
| JPH0414525B2 (nl) | ||
| JPH0648222U (ja) | 無線周波受信機用トランジスタ化増幅兼混合入力段 | |
| US3983502A (en) | Bridge-output amplifier with direct-coupled differential-mode feedback | |
| US4344043A (en) | Variable load impedance gain-controlled amplifier | |
| US4031482A (en) | Bias circuit for FET | |
| NL8101991A (nl) | Transistorversterkerketen. | |
| JP3022564B2 (ja) | テレビジョン信号増幅回路装置 | |
| US3968451A (en) | Transistor amplifier | |
| JPH0447488B2 (nl) | ||
| US4344044A (en) | Gain-controlled amplifier utilizing variable emitter degeneration and collector load impedance | |
| US4342005A (en) | Television intermediate frequency amplifier with feedback stabilization | |
| US2936424A (en) | Transistor amplifier | |
| US3936731A (en) | Amplifier with fast recovery after input signal overswing | |
| JPH10126179A (ja) | 利得制御回路及び方法 | |
| US4378528A (en) | Gain-controlled amplifier system | |
| US4366443A (en) | Television intermediate frequency amplifier | |
| US3651420A (en) | Variable gain direct coupled amplifier | |
| US4167649A (en) | Current mirror circuit and apparatus for using same | |
| US3706936A (en) | Selectively switched multi purpose electrical filter | |
| US20020130717A1 (en) | Controllable amplifier arrangement and arrangement for processing electric signals by means of such an amplifier arrangement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| CNR | Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection) |
Free format text: RCA LICENSING CORPORATION |
|
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20001101 |