DE1068304B - Transistorverstärkerstufe mit Maßnahmen zur Kompensation des Einflusses von Te>mperaturänderungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen einstufigen Transistorverstärker in Emitterschaltung und bezweckt, bei Temperaturschwankungen die Änderung bestimmter Kennwerte des Verstärkers zu vermeiden.

Die durch den Transistorverstärker gegenüber dem Röhrenverstärker bedingte Vereinfachung in der Schaltung und Betriebsweise haben das Bestreben gerechtfertigt, möglichst zahlreiche Verwendungszwecke und Betriebsarten für den Transistor zu erschließen. Wenn man von einer gewissen Beschränkung in dem wirtschaftlich nutzbaren Frequenzbereich absieht, so ist der Transistor der Vakuumröhre in der Leistungsfähigkeit gleichwertig und weist ferner die Vorzüge der Kleinheit, des geringen Gewichtes, der sehr niedrigen Speisestromleistung und des Fortfalls der Heizung auf. Es bereitete jedoch bisher bei jeder Verstärkerschaltung mit Transistoren Schwierigkeiten, bei innerer Erwärmung und bei Änderung der Umgebungstemperatur die geforderten Betriebswerte einzuhalten, da sich schon bei verhältnismäßig geringen Temperaturschwankungen der Innenwiderstand des Transistors und damit Eingangs- und Ausgangswiderstand sowie Verstärkungsfaktor unzulässig ändern.

Es ist an sich bekannt, z. B. die Einstellelemente im Eingangsstromkreis (z. B. Basiskreis) zur Festlegung des Arbeitspunktes eines einstufigen Transistorverstärkers temperatur- oder stromabhängig auszubilden. Hierdurch wird zwar der Ausgangsstrom (ζ. Β. Kollektorstrom) nahezu konstant gehalten, die für manche Anwendungen wichtige Konstanthaltung des Eingangswiderstandes wird dabei aber nicht berücksichtigt.

Die Erfindung weist mit einfachen Mitteln einen Weg, eine Änderung des Eingangswiderstandes und des Kollektornutzstromes eines einstufigen Transistorverstärkers in Emitterschaltung dadurch zu vermeiden, daß im Hinblick auf den sich bei Schwankungen der Temperatur ändernden Innenwiderstand des Transistors der Eingangswiderstand des Verstärkers durch einen im Eingangskreis (Basisstromkreis) angeordneten temperaturabhängigen Widerstand, der zusammen mit einem festen Widerstand als Basisspannungsteiler die statischen Kennwerte des Transistorverstärkers festlegt, und der genutzte Aus gangsstrom (Kollektorstrom im Nutzwiderstand) durch einen im Ausgangskreis liegenden temperaturabhängigen Widerstand, der parallel zum Nutzwiderstand angeordnet ist, auf den geforderten Betriebswert gehalten werden.

Die Zeichnung zeigt die schaltungsmäßige Ausführung der neuen Anordnung, wobei die einzelnen Bauelemente räumlich dicht beieinander und zweckmäßigerweise in einem geschlossenen Gehäuse

mit Maßnahmen zur Kompensation

des Einflusses von Temperatur änderungen

Anmelder:

Deutsche Telephonwerke

und Kabelindustrie Aktiengesellschaft,

Berlin SO 36, Zeughofstr.4-11

Albert Marggraf, Berlin,
ist als Erfinder genannt worden

angeordnet sind. Mit Tr ist ein Transistor bezeichnet, dessen Emitter geerdet ist. An den Klemmen 3 und 4 wird die Speisegleichspannung angelegt. Der Widerstand Rl bildet in an sich bekannter Weise mit dem temperaturabhängigen Widerstand NTC 1 einen Spannungsteiler, der den statischen Arbeitspunkt des Transistors bestimmt. An den Klemmen 1 und 2 wird über den Übertrager Ue die zu verstärkende Wechselspannung an die Basis gelegt. Dadurch fließt im Eingang des Verstärkers ein bestimmter Basisstrom und im Verstärkerausgang ein entsprechender Kollektorstrom.

Bei jeder Temperaturänderung und der dadurch bedingten Änderung des Innenwiderstandes des Transistors beeinflußt erfindungsgemäß der im Basiskreis liegende Widerstand NTC 1 die statischen Kennwerte des Transistors so, daß in erster Linie eine Gleichhaltung des Eingangswiderstandes (Re) erreicht wird, während im allgemeinen damit nicht auch der Kollektorstrom gleichzeitig konstant gehalten wird. Um auch den am Widerstand R2 genutzten Kollektorstrom auf einem gleichbleibenden Wert zu halten, ist nun parallel zum Widerstand R 2 ein weiterer temperaturabhängiger Widerstand NTC 2 geschaltet. Durch diesen Widerstand mit entsprechender Kennlinie entsteht im Kollektorstromkreis eine Stromverzweigung, und bei Temperaturänderungen wird dadurch der gesamte Kollektorstrom so geregelt, daß durch den Nutzwiderstand 7?2 selbst ein gleichbleibender Strom fließt.

909 647/271

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Transistorverstärkerstufe in Emitterschaltung mit Maßnahmen zur Kompensation des Einflusses von Änderungen der Umgebungstemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Konstanthaltung des Eingangswiderstandes (Re) und des Kollektornutzstromes (durch 7?2) sowohl im Eingangskreis (Basisstromkreis) als auch im Ausgangskreis (Kollektorstromkreis) je ein temperaturabhängiger Widerstand angeordnet ist und daß der temperaturabhängige Widerstand (NTCl) im Eingangskreis mit einem ohmschen Widerstand (-Rl) als Basisspannungsteiler und der temperaturabhängige Widerstand (NTC 2) im Ausgangskreis parallel zum Nutzwiderstand (R2) geschaltet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Britische Patentschrift Nr. 758 991;

   belgische Patentschrift Nr. 526 970;

   R. F. Shea, »Principles of Transistor Circuits«, 1953, S. 177 bis 179;

   »Archiv für Techn. Messen«, Blatt Z 119-5 (September 1955);

   »Archiv der elektr. Übertragung«, 1956, H. 9, S. 374 und 375.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen