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Anordnung zur automatischen Verstärkungsregelung Rundfunk- und Fernsehempfänger enthalten üblicherweise Schaltungsanordnungen zur automatischen
Verstärkungsregelung, deren Zweck darin besteht, die Amplitude des gleichgerichteten Signals im wesentlichen unabhängig von Schwankungen in der Empfangsstärke zu halten. Dabei wird eine von der Stär- ke des Empfangssignals abhängige Regelspannung erzeugt, die einer oder mehreren Hoch- oder Zwischen- frequenzstufen des Empfängers derart zugeführt wird, dass ein starkes Signal mit niedrigerem Verstärkungsgrad als ein schwaches übertragen wird.
Unter anderem hat man zur automatischen Verstärkungsregelung vorgeschlagen, in den Kathodenkreis einer Verstärkerröhre eine Elektronenröhre einzuschalten, deren Widerstand in Abhängigkeit von der Signalstärke geregelt wird (brit. Patentschrift Nr. 485,854).
In Verstärkerschaltungen der erwähnten Art, die mit Transistoren ausgerüstet sind, wobei das Empfangssignal der Basis eines Verstärkertransistors zugeführt ist, kann zwischen dem Emitter des Verstärkertransistors und einem Punkt mit festem Potential ein veränderlicher Widerstand eingeschaltet sein. Der Wert dieses veränderlichen Widerstandes wird dabei von einer von der Empfangssignalstärke abhängigen Regelspannung derart gesteuert, dass er mit anwachsender Empfangssignalstärke zunimmt. Dadurch wird der über dem veränderlichen Widerstand auftretende Anteil des Empfangssignals erhöht und in entsprechendem Masse die verstärkte Spannung herabgesetzt.
Die Erfindung betrifft nun eine günstige Ausbildung eines derartigen Transistorverstärkers, wodurch eine verstärkte Regelung erreicht wird. Erfindungsgemäss ist die Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung dadurch gekennzeichnet, dass der genannte veränderliche Widerstand durch einen zweiten Transistor entgegengesetzter Polarität gebildet ist, dessen Kollektor in Verbindung mit dem Punkt mit festem Potential steht.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung beispielsweise gezeigten Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.
Der in Fig. 1 dargestellte Empfänger. umfasst eine Antenne 11, von der aus das empfangene Hochfrequenzsignal über einen durch einen veränderlichen Kondensator 15 abgestimmten Hochfrequenztransformator 13 an einen Transistor 53 gelangt, der als Hochfrequenzverstärker dient. Das verstärkte Signal gelangt vom Kollektor des Transistors 53 über einen zweiten abgestimmten Hochfrequenztransformator 19 an einen Modulator 23, in dem ein entsprechendes zwischenfrequentes Signal erzeugt wird, das in einer oder mehreren in Kaskadenschaltung angeordneten und fest abgestimmten Zwischenfrequenzstufen 25 verstärkt und schliesslich über einen Zwischenfrequenztransformator 27 einer Demodulatorschaltung 28 zugeführt wird.
In ihm entsteht ein gleichgerichtetes Signal mit einer der Modulation des Empfangssi- gnals entsprechenden Komposante, und einer der Trägerwellenamplitude des Empfangssignals entsprechenden Gleichstromkomposante. Im vorliegenden Falle, wenn vorausgesetzt wird, dass das Empfangssignal amplitudenmoduliert ist, besteht die Demodulatorschaltung 28 aus einer Diode 29 in Serie mit einem Belastungswiderstand 31, über dem ein Kondensator 33 liegt. Die gleichgerichtete Spannung über den Belastungswiderstand 31 wird über eine Leitung 37 an einer Anschlussklemme 35 abgenommen und in bekannter Weise einem passenden Niederfrequenzverstärker zugeführt, durch den der Modulationsinhalt des
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Empfangssignals zur Wiedergabe gelangt.
Das eine Ende des Widerstandes 31 ist geerdet und am andern
Ende entsteht eine Regelspannung, die aus der Gleichspannungskomposante der gleichgerichteten Span- nung besteht, so dass sie bei steigender Empfangsstärke zunehmend positiv gegen Erde wird. Diese Span- nung wird zur automatischen Verstärkungsregelung benutzt durch Steuerung des Potentials am Emitter des
Verstärkertransistors, der die für Eingangs- und Ausgangskreis gemeinsame Elektrode des Transistors bil- det. Die Basis des Transistors bildet in diesem Falle die Eingangselektrode, die mit dem nicht geerdeten
Ende der Sekundärwicklung 13a verbunden ist.
Die Ausgangselektrode des Transistors ist der Kollektor, der über die Primärwicklung des abgestimmten Hochfrequenztransformators 19 über einen Widerstand 57 und mit einer Spannungsquelle59 verbunden ist, wobei die negative Klemme der Spannungsquelle 59 ge- erdet ist, da der Transistor 53 vom NPN-Flächentyp ist (in der Zeichnung durch die Richtung des am
Emitter gezeigten Pfeils angedeutet). Die Batterie 59 und der Widerstand 57 dienen zur Erzeugung einer passenden Vorspannung für den Transistor 53 und sind mit einem Nebenschlusskondensator 61 für die Hoch- frequenz versehen.
Der Emitter des Transistors 53 ist mit einem veränderlichen Widerstand verbunden, der von einem zweiten Transistor 54 entgegengesetzter Polarität gebildet ist. Dieser Transistor 54 ist also vom PNP-
Flächentyp. Der Kollektor dieses Transistors ist mit der negativen Klemme einer Spannungsquelle 63 ver- bunden, deren positive Klemme geerdet ist. Die Basis des Transistors 54 ist über einen Widerstand 65 mit der negativen Klemme einer zweiten Spannungsquelle 67 verbunden, deren positive Klemme an Erde liegt. Die Basis des Transistors 54 steht weiter über den üblichen Siebkreis R, C für die Regelspannung mit der Kathode der zum Detektor 28 gehörenden Diode 29 in Verbindung.
Das mit der Diode 29 nicht verbundene Ende des Widerstandes 31 ist geerdet, wodurch die Spannungsquelle 67 nicht nur zur Erzeu- gung einer passenden Vorspannung am Transistor 54. sondern auch zur Unterstützung des Stromdurchganges durch die Diode29 dient. Schliesslich liegen die beiden Emitterelektroden der Transistoren 53 und 54 über einen mit gestrichelten Linien gezeigten Widerstand 55 an Erde.
Der Transistor 53 dient als Hochfrequenzverstärker mit gemeinsamem Emitter zur Verstärkung des Empfangssignals, das über die Wicklung 13a zur Basis gelangt, während der Transistor 54 zur Steuerung des Signalpotentials am Ernitter des Transistors 53 in Abhängigkeit von der Empfangsstärke dient. Infolge der an der Diode 29 vorhandenen Polaritätsverhältnisse führt ein Anstieg der Signalstärke eine Erhöhung der zur Basis des Transistors 54 gelangenden positiven Steuerspannung herbei, wodurch die Leitungsfähigkeit des Transistors 54 herabgesetzt wird. Hiedurch steigt der effektive Emitterwiderstand umgekehrt proportional zur Abnahme der Steilheit gm.
Der effektive Gesamtwiderstand am Emitter des Transistors 53 steigt dabei mit erhöhter Signalstärke, wodurch eine Stabilisierung des am Kollektor des Transistors 53 auftretenden verstärkten Ausgangssignals erreicht wird.
Der Emitterstrom des Transistors 54 durchfliesst den Widerstand 55 in einer Richtung, während der Emitterstrom des Transistors 53 ihn in der entgegengesetzten Richtung durchfliesst. Der resultierende Strom des Widerstandes 55 ist daher normalerweise sehr klein, da der grössere Teil des vom Emitter des Transistors 53 ausgehenden Stroms zum Emitter des Transistors 54 fliesst. Infolgedessen neigt ein Anstieg der positiven Steuerspannung zur automatischen Verstärkungsregelung an der Basis des Transistors 54, wie er bei erhöhter Empfangssignalstärke eintritt, nicht nur dazu, den Emitterstrom des Transistors 54, sondern auch den Emitterstrom des Transistors 53 herabzusetzen. Eine Verstärkungsminderung des letzteren ergibt sich hiedurch zusammen mit einer Widerstandserhöhung am Emitter infolge des erhöhten Wertes von l/gm im Transistor 54.
In dieser Weise ergibt sich eine ausserordentliche empfindliche Verstärkungsregelung.
Da die Emitterströme der Transistoren 53 und 54 den Widerstand 55 in entgegengesetzten Richtungen durchfliessen, ist es denkbar, diesen Widerstand ganz wegzulassen. Dies wurde in Fig. 1 durch die gestrichelt gezeichneten Verbindungen des Widerstandes 55 angedeutet. Es ist jedoch zu bemerken, dass bei hohen Empfangssignalstärken die erzeugte grosse Regelspannung zur automatischen Verstärkungsregelung das Abdrosseln des Transistors 54 herbeiführen kann, so dass in diesem Fall der Emitterstrom nicht dazu ausreicht, den Emitterstrom. des Transistors 53 zu unterstützen. Dies könnte zur Blockierung des ganzen Empfängers führen. Es muss daher genau darauf geachtet werden, dass der Emitterstrom des Transistors 54 derart festgelegt wird, dass der Transistor über den ganzen praktisch in Frage kommenden Signalstärkebereich durchlässig bleibt.
Die Schaltung nach Fig. 2 stimmt teilweise mit Fig. 1 überein, jedoch ist sie mit einer Anordnung zur Kompensation der Emitter-Kollektorkapazität des Transistors 54 versehen, damit der Widerstand zwischen Erde und den Emittern der Transistoren 53 und 54 bei den in Frage kommenden Signalfrequenzen einen wesentlichphöheren Wert erreicht. Hiedurch werden die-5teilheitsschwankungen des Transistors 54
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von grösserer Wirksamkeit bei der Steuerung des effektiven Signalwiderstandes am Emitter des Transistors 53, wodurch die Verstärkungsregelung empfindlicher wird. Die Abänderung nach Fig. 2 besteht in der Hinzufügung eines Parallelresonanzkreises mit einem Kondensator 69 und einer Spule 70.
Dieser Kreis ist in Reihenschaltung mit dem Emitterwiderstand 55 angeordnet, wobei die Reihenschaltung parallel zur Emitter-Kollektorkapazität des Transistors 54 liegt und so eingeregelt werden kann, dass der resultierende Emitterwiderstand zu Erde einschliesslich der genannten Kapazität eine Resonanzfrequenz innerhalb des vom Verstärker übertragenen Frequenzbereiches aufweist. In dieser Weise kann bei der gewählten Frequenz ein extrem hoher Emitterwiderstand erreicht werden, der auch bei hohen Empfangssignalstär- ken hoch im Vergleich zum Wert l/gm des Transistors 54 bleibt.
Diese Anordnung kann dadurch noch leistungsfähiger gemacht werden, dass der Kondensator 69 zusammen mit der Abstimmung des Hochfrequenztransformators 13 variiert wird, so dass der Resonanzzustand bei allen Empfangssignalfrequenzen beibehalten wird. Diese Wirkungsweise kann jedoch in einfacherer Weise durch Regelung des Zwischenfrequenzverstärkers 25 anstatt des abgestimmten Hochfrequenzverstärkers 53 herbeigeführt werden, da der Zwischenfrequenzverstärker für eine feste Frequenz ausgebildet ist, so dass mit einem einzigen Wert des Kondensators 69 der Resonanzzustand bei allen empfangenen Signalen aufrechterhalten wird.