DE1265244B - Kaskode-Hochfrequenz-Transistor-Verstaerker - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H03f

Deutsche^.: 21a4-29/ü5

Nummer: 1 265 244

Aktenzeichen: M 70046IX d/21 a4

Anmeldetag: 1. Juli 1966

Auslegetag: 4. April 1968

Die Erfindung ist in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt

F i g. 1 ein vereinfachtes Schaltbild eines bekannten Kaskode-Transistor-Verstärkers und

F i g. 2 ein vereinfachtes Schaltbild eines Kaskodeverstärkers gemäß der Erfindung.

Der bekannte Verstärker nach F i g. 1 enthält zwei Transistoren Tl und Γ 2 in Kaskodeschaltung. Das Eingangssignal wird der Basis von Tl zugeführt und das Ausgangssignal am Kollektor von T 2 entnommen. Der Kollektor von Tl ist mit dem Emitter von Γ 2 verbunden. In Fig. 1 sind Transistoren vom npn-Typ dargestellt. Es können jedoch in gleicher Weise nach den bekannten Änderungen Transistoren vom pnp-Typ Verwendung finden. Ebenso stellt die gezeigte Widerstandskette für die Zufuhr der Gleichspannungen zu den Basiselektroden der Transistoren nur eine von verschiedenen bekannten Methoden dar, die für diesen Zweck Anwendung finden können.

Im allgemeinen sind Transistor-Verstärker so ausausgelegt, daß die Transistoren unterhalb ihrer Grenzfrequenz betrieben werden. Es kann jedoch gezeigt werden, daß der Transistor T2 in Fig. 1, der natürlich in Basisschaltung arbeitet, naturgemäß ein Generator mit einer Eigenfrequenz für alle Eingangsbelastungen von Tl ist. Auf Grund dieser bestimmten Eigenfrequenz bereitet es Schwierigkeiten, die Schaltung nach F i g. 1 als Hochfrequenz-Verstärker zu verwenden, der nicht dazu neigt, Störschwingungen mit der Eigenfrequenz des Transistors Γ 2 zu erzeugen. Müssen Frequenzen in der Größenordnung von 100 MHz verstärkt werden, so ergeben sich beträchtliche Schwierigkeiten darin, die vorgenannten unerwünschten Störschwingungen zu unterdrücken, insbesondere dann, wenn der Verstärker gemäß bekannter und allgemein erwünschter Mikro-Miniaturisierungs-Praxis als sogenanntes »Modul« mit sehr kleinen äußeren Abmessungen ausgeführt ist. Ziel der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu überwinden.

Gemäß der Erfindung ist zur Unterdrückung von Störschwingungen die Emitter-Kollektor-Verbindung der beiden in Kaskodeschaltung geschalteten Transistoren über einen Kondensator mit einem Schaltpunkt, der dem Eingangs- und dem Ausgangskreis der Kaskodenschaltung gemeinsam ist, verbunden. Vorzugsweise ist dieser Punkt für die Hochfrequenz Erde.

Vorzugsweise ist der Kondensator so bemessen, daß sein kapazitiver Widerstand zusammen mit der Ausgangsimpedanz der Stufe mit dem Transistor,

Kaskode-Hochfrequenz-Transistor-Verstärker

Anmelder:

The Marconi Company Limited, London

Vertreter:

Dr. W. Müller-Bore, Dipl.-Ing. H. Gralfs

und Dr. G. Manitz, Patentanwälte,

3300 Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Als Erfinder benannt:

David Ernest Fynn, Great Baddow, Essex;

Alfred Ronald Deeley, Chelmsford, Essex

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 3. Juli 1965 (28 260)

as dessen Kollektor in der genannten Emitter-Kollektor-Verbindung liegt, kleiner als die Hälfte der kleinsten Reaktanz des anderen Transistors ist, wenn dessen Ausgang kurzgeschlossen ist.

Obgleich die Erfindung einfach und billig in die Praxis umzusetzen ist, führt sie zu einer merklichen Verbesserung hinsichtlich der Stabilität und Freiheit von Störschwingungen. Es kann gezeigt werden, daß bei der vorgenannten Bemessung der erfindungsgemäß hinzukommenden Kapazität der Verstärker an sich stabiler ist und nicht schwingt, wenn nicht willkürlich eine Rückkopplung zugeführt wird, und daß darüber hinaus diese Stabilität ohne Verlust an stabiler Spannungsverstärkung erzielt wird.

Die in F i g. 2 dargestellte Ausführung unterscheidet sich von dem bekannten Verstärker nach F i g. 1 lediglich durch die Zuführung des Kondensators K, der wie vorstehend beschrieben bemessen ist. Bei einer praktischen Ausführung eines Verstärkers gemäß F i g. 2, der experimentell aufgebaut und als Breitwandverstärker für Frequenzen um 100 MHz geprüft wurde, hatten die verwendeten Transistoren eine Grenzfrequenz von etwa 600 MHz und die Kapazität des Kondensators K betrug etwa 15 pF. Die innerhalb des gestrichelt umrandeten Rechtecks R dargestellten Teile bildeten ein sogenanntes Modul gemäß an sich bekannter Mikro-Miniaturisierungs-Praxis und waren in einem sehr kleinen abgeschirm-

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ten Gehäuse untergebracht. Es wurde eine zufriedenstellende stabile Verstärkung ohne Erzeugung von Störschwingungen erzielt.

Es ist offenbar, daß in der Schaltung nach Fig. 1 wie auch in der nach F i g. 2 statt der dargestellten npn-Transistoren auch pnp-Transistoren verwendet werden können.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Transistor-Verstärker mit zwei Transistoren in Kaskodeschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterdrückung von Störschwingungen die Emitter-Kollektor-Verbindung der beiden Transistoren über eine Kapazität mit einem Punkt, der dem Eingangs- und dem Ausgangskreis des Verstärkers gemeinsam ist, verbunden ist.

2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte gemeinsame Punkt Erde ist.

3. Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität (K) derart bemessen ist, daß ihr kapazitiver Widerstand zusammen mit der Ausgangsimpedanz der Stufe, die den Transistor enthält, dessen Kollektor in der genannten Emitter-Kollektor-Verbindung liegt, kleiner als die Hälfte der kleinsten Reaktanz des anderen Transistors ist, wenn dessen Ausgang kurzgeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 969 211;
»L'Onde Electrique«, 1964, Juni, S. 701 bis 703; »Wireless World«, 1065, März, S. 124 bis 128.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 537/210 3.68 © Bundesdruckerei Berlin