DE1240131B - Mehrstufiger Transistor-Wechselspannungsverstaerker, bei dem die Kollektor-Emitter-Strecken saemtlicher Transistoren in Reihe geschaltet sind - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03f

Deutsche Kl.: 21 a2 -18/08

Nummer: 1240131

Aktenzeichen: R 40946 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 25. Juni 1965

Auslegetag: 11. Mai 1967

Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrstufigen Transistor-Wechselspannungsverstärker, bei dem die Kollektor-Emitter-Streckeh sämtlicher Transistoren galvanisch in Reihe geschaltet sind und die Betriebsspannung für die einzelnen Transistoren über mit den Basen der Transistoren verbundene Abgriffe eines Spannungsteilers erzeugt wird.

Bei einem bekannten derartig gleichstrommäßig geschalteten Transistorverstärker ist es bereits bekannt, die Ankopplung zwischen den einzelnen Verstärkerstufen über Spannungsteiler vorzunehmen, derart, daß ζ. B. an dem Kollektorwiderstand der einen Stufe ein Spannungsabfall erzeugt wird, der der nächsten Verstärkerstufe zugeführt und dort erneut verstärkt wird. Damit kann mit dieser bekannten Schaltung aber keine optimale Verstärkung erzielt werden.

Ferner ist es bei gleichstrommäßig anders geschalteten mehrstufigen Transistor-Wechselspannungsverstärkern bereits bekannt, zur wechselstrommäßigen Anpassung der einzelnen Transistorstufen in die Kollektor-Emitter-Strecken zwischen aufeinanderfolgenden Stufen Transformationsfilter einzuschalten. Diese bekannte Schaltung ist jedoch wiederum bezüglich ihrer Gleichspannungsversorgung relativ ungünstig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen mehrstufigen Transistor-Wechselspannungsverstärker der eingangs erwähnten Art mit gleichstrommäßig in Reihe geschalteten Transistorstufen so weiterzubilden, daß dieser neben des durch die Gleichstromspeisungsart bedingten geringen Strombedarfes außerdem eine optimale wechselstrommäßige Leistungsanpassung besitzt.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verstärker der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur wechselstrommäßigen Anpassung der einzelnen Transistoren in die Kollektor-Emitter-Strecken zwischen den aufeinanderfolgenden Transistoren an sich bekannte Transformationsfilter eingeschaltet sind.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, zwischen den einzelnen Verstärkerstufen Transformationsfilter in π- oder T-Schaltung so einzuschalten, daß auch wechselstrommäßig weiterhin die bekannte gleichstrommäßige Reihenschaltung der Kollektor-Emitter-Schaltung der einzelnen Stufen gewährleistet ist, können im Aufbau sehr einfache Zwischenfrequenzverstärker aufgebaut werden, die sehr wenig Strom aufnehmen und bei welchen zusätzliche Entkopplungselemente überflüssig sind. Auch eine wechselstrommäßige Rückwirkung der einzelnen Stufen ist bei der erfindungsgemäßen Schaltung nicht zu befürchten.

Mehrstufiger

Transistor-Wechselspannungsverstärker, bei dem die Kollektor-Emitter-Strecken sämtlicher
Transistoren in Reihe geschaltet sind

Anmelder:

Rohde & Schwarz, München 8, Mühldorfstr. 15

Als Erfinder benannt:

Kurt Zirwick, Greifenberg (Ammersee)

Die erfindungsgemäße Kombination eignet sich vor allem zum billigen Aufbau von Zwischenfrequenzverstärkern für Rundfunk- und Fernsehgeräte, wo es bekanntlich einerseits auf Güte und andererseits aber auch auf billige Herstellung, einfachen Abgleich so-

ao wie geringen Stromverbrauch ankommt.

Obwohl bei der erfindungsgemäßen Schaltung die einzelnen Stufen gleichspannungsmäßig in Kollektorschaltung betrieben sind, können diese Stufen selbstverständlich wechselspannungsmäßig in jeder beliebigen Schaltung betrieben werden, z. B. in Basisschaltung oder Emitter- bzw. Kollektorschaltung, ohne daß eine wechselstrommäßige Rückwirkung der einzelnen Stufen zu befürchten ist, wie die nachfolgenden Ausführungsbeispiele zeigen.

Fig. 1 zeigt die bekannten gleichstrommäßige Reihenschaltung der einzelnen Stufen eines Wechselspannungsverstärkers ;

F i g. 2 und 3 zeigen Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße wechselstrommäßige Kopplung dieser gleichstrommäßig in Reihe geschalteten Verstärkerstufen.

Nach Fig. 1 sind z. B. drei in betriebsmäßiger Kollektorschaltung betriebene Transistoren 1,2 und 3 gleichstrommäßig derart in Reihe geschaltet, daß der Kollektor C des einen Transistors jeweils mit dem Emitter £ des anderen Transistors verbunden ist. In die Emitterleitung 4 des ersten Transistors 1 ist in üblicher Weise ein Gegenkopplungswiderstand 5 eingeschaltet. An den Anschluß 6 dieses Widerstandes 5 und an die Kollektorleitung 7 des letzten Transistors ist die Betriebsspannungsquelle 8 angeschaltet. Ferner ist zwischen der Basis 9 des ersten Transistors 1 und dem Anschlußpunkt 6 des Widerstandes 5 ein übliches Stabilisierungselement 10, beispielsweise eine Diode od. dgl. geschaltet. Die Basen B sämtlicher Transistoren 1,2 und 3 liegen an entsprechenden Abgriffen eines aus den Widerständen R1 bis R 3 gebil-

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deten Spannungsteilers, der parallel zu der Reihenschaltung der Transistoren 1 bis 3 ebenfalls an die Betriebsspannungsquelle 8 angeschaltet ist.

Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist folgende: Über das Stabilisierungselement 10 und den Gegenkopplungswiderstand 5 wird in dem Transistor 1 ein konstanter Strom / eingeprägt, da durch das Stabilisierungselement 10 an dem Widerstand 5 eine konstante Spannung erzeugt wird. Dieser konstante Strom / durchfließt die galvanisch in Reihe geschalteten Transistoren 1, 2 und 3 und bestimmt damit in diesen jeweils einen konstanten Arbeitspunkt. Durch die Widerstände Rl, R2 und R3 wird jeweils eine gewünschte Kollektor-Emitter-Spannung an den Transistoren 1, 2 und 3 eingestellt. Der konstante Strom / wird, abgesehen von den vernachlässigbaren Spannungsabfällen innerhalb der Transistoren, allein durch die am Stabilisierungselement 10 anliegende Spannung und die Emitter-Basis-Spannung des ersten Transistors 1 sowie die Größe des Gegenkopplungswiderstandes 5 bestimmt.

Durch entsprechende Wahl der Widerstandswerte Rl, R2 und R3 wird der Anteil der Betriebsspannung U für den Transistor 1 vorzugsweise am kleinsten gewählt und für den letzten Transistor 3 am größten, da im allgemeinen der erste Transistor eines Verstärkers mit der kleinsten zu verstärkenden Wechselspannungsamplitude beaufschlagt wird, während die letzte Verstärkerstufe die größte Wechselspannungsamplitude abzugeben hat. Auf diese Weise ist es möglich, die gegebene Betriebsspannung nach den jeweiligen Erfordernissen auf die einzelnen Verstärkerstufen aufzuteilen.

In den Ausführungsbeispielen nach F i g. 2 und 3 sind unter Anwendung dieses in F i g. 1 gezeigten bekannten Prinzips der Arbeitspunkteinstellung für die einzelnen Transistoren mögliche Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße wechselstrommäßige Anpassung der Verstärkerstufen gezeigt.

In Fig. 2 ist ein dreistufiger Zwischenfrequenzverstärker dargestellt, dessen einzelne Transistorstufen wechselstrommäßig in Basisschaltung betrieben sind. Da durch die Stromeinprägung sowieso der Kollektor C des einen Transistors jeweils mit dem Emitter E des anderen Transistors galvanisch verbunden ist, ergeben sich sehr einfache Möglichkeiten für die Zwischenschaltung der Filterelemente. Die Filter können in jeder beliebigen bekannten Art ausgeführt sein, beispielsweise in T- oder ^-Schaltung, sofern nur eine galvanische Durchschaltung gegeben ist. In dem Beispiel nach F i g. 2 ist ein transformierendes π-FUter, bestehend aus einer abstimmbaren Induktivität 11 und den zur Anpassung unterschiedlich groß gewählten Festkondensatoren 12 und 13, gezeigt. Aus dieser Schaltung ergibt sich auch, daß zwischen den einzelnen Stufen keine wechselstrommäßige Rückwirkung vorhanden ist, da wechselstrommäßig für jede Stufe durch die Kondensatoren 12 und 13 ein in sich geschlossener Wechselstromkreis gegeben ist. Zum Schließen der Wechselstromkreise sind in der Basisleitung noch Blockkondensatoren 18 vorgesehen.

In F i g. 3 ist ein dreistufiger Zwischenfrequenzverstärker gezeigt, bei dem die einzelnen Transistorstufen wechselstrommäßig in Emitterschaltung betrieben sind. Hier sind zwischen den einzelnen gleichstrommäßig nach Fig. 1 geschalteten Transistoren Parallelresonanzkreise, bestehend aus den Spulen 15 und dem Kondensator 16, eingeschaltet. Zum Schließen der Wechselstromkreise sind jeweils Abblock-

ao kondensatoren 17 in den Emitterleitungen sowie Abblockkondensatoren 18 in den Basisleitungen eingeschaltet.

Aus dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 und 3 ergibt sich, daß neben der günstigen Gleichstromspeisung gleichzeitig auch ein sehr einfacher wechselstrommäßiger Aufbau mit einem Minimum an Bauelementen möglich ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Mehrstufiger Transistor-Wechselspannungsverstärker, bei dem die Kollektor-Emitter-Strecken sämtlicher Transistoren galvanisch in Reihe geschaltet sind und die Betriebsspannung für die einzelnen Transistoren über mit den Basen der Transistoren verbundene Abgriffe eines Spannungsteilers erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur wechselstrommäßigen Anpassung der einzelnen Transistoren in die Kollektor-Emitter-Strecken (C, E) zwischen den aufeinanderfolgenden Transistoren (z. B. 1 und 2) an sich bekannte Transformationsfilter (z. B. 11, 12, 13) eingeschaltet sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 1021 926, 975 580;
   deutsche Auslegeschriften Nr. 1067 866,
   1107 282, 1142 910;
   USA-Patentschrift Nr. 2 926 307;
   französische Patentschrift Nr. 1353 871;
   »Funk-Technik«, 1964, Nr. 16, S. 594;
   »radio und fernsehen«, H. 23, 1964, S. 718.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   709 579/320 5.67

   Bundesdriickerei Berlin