DE1541546B1

DE1541546B1 - Schaltungsanordnung zur verstaerkungsregelung

Info

Publication number: DE1541546B1
Application number: DE19661541546
Authority: DE
Inventors: Leopold Albert Harwood
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1965-11-29
Filing date: 1966-11-29
Publication date: 1971-03-11
Also published as: GB1171644A; FR1502354A; US3469195A; BE690351A; NL159833B; NL6616716A; SE343445B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung Arbeitsweise solcher Schaltungen durch Betriebszur Verstärkungsregelung und zur Stabilisierung des Spannungsschwankungen beeinträchtigt wird, da Arbeitspunktes des Demodulators für eine ampli- sonst keine einwandfreie Wiedergewinnung der im tudenmodulierte Trägerschwingung gegen Speisespan- empfangenen Signal enthaltenen Information mögnungsschwankungen in einem Funkempfänger, bei 5 lieh ist. Eine Beeinträchtigung des Empfanges kann dem der Trägerfrequenzverstärker eine einer Gleich- beispielsweise stattfinden, wenn der Arbeitspunkt Spannungskomponente überlagerte modulierte Träger- der Demodulatorschaltung durch die Betriebsspanschwingung über eine Gleichspannungskopplung an nung bestimmt wird und wenn die Schaltung zur den Demodulator liefert und der Demodulator über automatischen Verstärkungsregelung durch die Auseine weitere Gleichspannungskopplung mit einer io gangsgleichspannung des Demodulators gesteuert Regelspannungserzeugerschaltung zur Gewinnung wird.

einer der Trägerspannung entsprechenden und dem Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde,

Trägerfrequenzverstärker zugeführten Regelspannung eine Empfängerschaltung mit gleichspannungsgekop-

verbunden ist. pelten Verstärkerstufen anzugeben, die eine Schal-

Insbesondere handelt es sich um eine in integrierter 15 tungsanordnung zur Stabilisierung der Arbeitsweise Form ausgebildete Schaltungsanordnung. Die Kon- der den Demodulator steuernden Schaltungen gegen struktion integrierter Schaltungen wirft eine ganze Betriebsspannungsschwankungen enthält. Reihe von Problemen auf. So ist es beispielsweise Dies wird bei einer Schaltungsanordnung zur Verziemlich schwierig, i?C-gekoppelte Verstärker herzu- Stärkungsregelung und zur Stabilisierung des Arbeitsstellen, da ein Kondensator bei einer integrierten 20 punktes des Demodulators für eine amplitudenmodu-Schaltung eine relativ große Fläche des Halbleiter- lierte Trägerschwingung gegen Speisespannungskörpers oder -plättchens, auf dem die integrierte Schwankungen in einem Funkempfänger, bei dem der Schaltung gebildet ist, einnimmt, auch wenn es sich Trägerfrequenzverstärker eine einer Gleichspannungsxim relativ kleine Kapazitätswerte handelt. komponente überlagertemodulierteTrägerschwingung

Die Abmessungen des die integrierte Schaltung 25 über eine Gleichspannungskopplung an den Demoduenthaltenden Plättchens sind jedoch begrenzt. Dem- lator liefert und der Demodulator über eine weitere entsprechend sind auch die Abmessungen der Kon- Gleichspannungskopplung mit einer Regelspannungsdensatoren und die zur Kopplung zweier Stufen zur erzeugerschaltung zur Gewinnung einer der Träger-Verfügung stehende Kapazität Beschränkungen spannung entsprechenden und dem Trägerfrequenzunterworfen. Beschränkungen bezüglich der Abmes- 30 verstärker zugeführten Regelspannung verbunden ist, sung von Kondensatoren beeinträchtigt aber den erfindungsgemäß erreicht durch eine auf Schwan-Frequenzgang von Verstärkerschaltungen sowohl bei kungen der Speisespannung ansprechende Stabilisieniedrigen als auch bei hohen Frequenzen und damit rungsschaltung, welche ein diesen Schwankungen den bei einer bestimmten Signalfrequenz erreichbaren etwa proportionales Korrektursignal an die Regel-Verstärkungsgrad. Die Hochfrequenzeigenschaften 35 spannungserzeugerschaltung und den Demodulator des Verstärkers werden ferner noch durch Streu- zur Stabilisierung von deren Arbeitspunkten gegen kapazitäten beeinträchtigt, die zwischen den Konden- Auswirkungen der Speisespannungsschwankungen satoren einer integrierten Schaltung und Masse vor- liefert,
handen sind. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher

Bei dem derzeitigen Stand der Technik zur Her- 40 erläutert, die das Schaltbild eines Empfängers für

stellung von Kondensatoren in integrierten Schal- amplitudenmodulierte hochfrequente Schwingungen

tungen führen die Größenbeschränkungen außerdem zeigt, der eine Schaltungsanordnung gemäß einem

sehr häufig zu Kurzschlüssen zwischen den Konden- Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält,

satorbelägen. Aus allen diesen Gründen ist es wün- Die gestrichelte Linie 100 umschließt eine monoschenswert, wenn möglich, zwischen den Verstärker- 45 lithische integrierte Halbleiterschaltung mit a) einem

stufen einer integrierten Schaltung eine galvanische Transistor 102, der einen Teil einer Mischstufe bildet,

oder Gleichspannungskopplung vorzusehen. b) einem dreistufigen gleichspannungsgekoppelten

Die Gleichspannungskopplung von Verstärker- Zwischenfrequenzverstärker 104, 106, 108, c) einem stufen ist jedoch ein Problem für sich. So müssen Vorspannungskreis 110, d) einer Demodulatorstufe beispielsweise im allgemeinen relativ komplizierte 50 112, die ein Tonfrequenzsignal und eine Regelspan-Vorspannungsschaltungen verwendet werden, um die nung liefert, e) einer Regelspannungsverstärkerstufe gewünschten Arbeitspunkte von hintereinander- 114 und f) einer Stromstabilisierungsschaltung 116, geschalteten gleichspannungsgekoppelten Stufen zu die zur Kompensation von Schwankungen in der gewährleisten, da ja die an der Ausgangselektrode Ausgangsgleichspannung des Verstärkers 104, die der einen Stufe auftretende Gleichspannung an der 55 durch die Regelung verursacht werden, dient. Das nächstfolgenden Stufe als Eingangsspannung er- Plättchen, in dem die integrierte Schaltung 100 gescheint. Zur Stabilisierung der verschiedenen Arbeits- bildet ist, hat an seinem Umfang eine Reihe von punkte ist außerdem eine Gleichspannungsgegen- Anschlußkontakten. Die Größe des die integrierte kopplung erforderlich. Wenn mit einer einzigen inte- Schaltung bildenden Halbleiterplättchens kann grierten Schaltung eine hohe Verstärkung erzielt 60 beispielsweise 1,25 X 1,25 mm oder weniger bewerden soll, besteht dann die Gefahr, daß die Schal- tragen.

tung durch Phasenverschiebungen in der Gegen- Der Transistor 102 bildet einen Teil einer Misch-

kopplungsschleife instabil wird. stufe, zu der außerdem eine Ferritantenne 118, ein

Bei Empfängerschaltungen mit Demodulator und Hochfrequenzkreis 120 und ein Oszillatorkreis 122, Schaltungen zur automatischen Verstärkungsregelung 65 die im Gleichlauf abstimmbar sind, und ein Hochist eine Gleichspannungskopplung hintereinander- frequenzeingangskreis 124 gehören. Die empfangenen geschalteter Verstärkerstufen besonders schwierig. Es Hochfrequenzsignale, die erzeugte Oszillatorschwinmuß insbesondere verhindert werden, daß die gung und eine am Verbindungspunkt zweier Wider-

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stände 96, 98, die zwischen eine Klemme +E einer zur Einstellung der Lautstärke dienenden Potentio-Spannungsquelle und Masse geschaltet sind, werden meter 168 zugeführt, an dessen Schleifer ein Tonder Basiselektrode des Transistors 102 über einen frequenzverstärker 170 angeschlossen ist, der einen Kontaktpunkt 126 der integrierten Schaltung züge- Lautsprecher 172 speist,
führt. 5 Das Ausgangssignal der Demodulatorstufe 112

Die Emitterelektrode des Transistors 102 ist über wird durch einen Reihenwiderstand 174 und einen einen Kontaktfleck 128 und ein Parallel-i?C-Glied Parallelkondensator 175 integriert und der Regel-130 mit Masse verbunden, während die Kollektor- spannungsverstärkerstufe 114 zugeführt. Die Stufe elektrode dieses Transistors über einen Kontaktfleck 114 enthält zwei Transistoren 176, 180, die einen 134, eine Wicklung des Oszillatorkreises 122 und io emittergekoppelten Verstärker bilden, wobei das eine Primärwicklung eines Zwischenfrequenztrans- integrierte Gleichspannungs-Ausgangssignal von der formators 136 mit einer Betriebsspannungsklemme Demodulatorstufe 112 der Basiselektrode des Tran-132 verbunden ist. Die in der Sekundärwicklung des sistors 180 zugeführt ist.

Transformators 136 induzierte Zwischenfrequenz- An der Kollektorelektrode des Transistors 180

schwingung wird über einen Kontaktfleck 138 der 15 entsteht eine Regelgleichspannung, deren Amplitude ersten Stufe 104 eines gleichspannungsgekoppelten eine Funktion der Empfangsfeldstärke ist. Die Regel-Zwischenfrequenzverstärkers zugeführt. spannung wird zur Regelung des Verstärkungsgrades

Die erste ZF-Verstärkerstufe 104 enthält drei der Basiselektrode des Transistors 140 in der ersten Transistoren 140, 142, 144, die einen Verstärker in ZF-Verstärkerstufe 104 über einen Kontaktneck 184, Emitterschaltung bilden, welcher einen Verstärker 20 die Sekundärwicklung des ZF-Transformators 136 in Kollektorschaltung steuert, wie es bereits vorge- und den Kontaktfleck 138 zugeführt, so daß also der schlagen worden ist. Die am Kontaktfleck 138 zur Verstärkungsgrad der Stufe 104 in Abhängigkeit von Verfügung stehenden ZF-Signale werden der Basis- der Empfangsfeldstärke geregelt wird,
elektrode des Transistors 140 zugeführt, durch die Die Regelspannung, die durch den Transistor 180

Transistoren 140, 142, 144 verstärkt und dann einer 25 im Regelspannungsverstärker 114 erzeugt wird, wird galvanisch angeschlossenen zweiten ZF-Verstärker- außerdem der Stromstabilisierungsschaltung 116 stufe 106 zugeführt. direkt zugeführt. Diese Schaltung 116 enthält zwei

Die zweite ZF-Verstärkerstufe 106 enthält drei Transistoren 188, 190, die einen emittergekoppelten Transistoren 146, 148, 150, die wie die Transistoren Verstärker bilden, dem die Regelspannung von der der ersten ZF-Verstärkerstufe 104 geschaltet sind. 30 Regelspannungsverstärkerstufe 114 über die Basis-Die zweite ZF-Verstärkerstufe ist galvanisch mit der elektrode des Transistors 188 zugeführt ist. Wie an dritten ZF-Verstärkerstufe 108 gekoppelt. Auch die anderer Stelle vorgeschlagen ist, wird jede durch die Stufe 108 enthält drei Transistoren 152, 154, 156, Regelung des Transistors 140 verursachte Änderung die wie die Transistoren der anderen beiden Stufen des vom Transistor 142 durch einen Arbeitswidergeschaltet sind. Die drei hintereinandergeschalteten 35 stand 216 fließenden Gleichstromes durch eine ent-ZF-Verstärkerstufen 104, 106, 108 bilden den Zwi- gegengesetzte, dem Betrag nach jedoch gleiche schenfrequenzteil des dargestellten AM-Empfängers. Änderung des vom Transistor 188 in der Schaltung

Das verstärkete Signal am Ausgang der dritten 116 durch den Arbeitswiderstand 216 fließenden ZF-Verstärkerstufe 108, d. h. an der Emitterelektrode Stromes kompensiert. Die an der Kollektorelektrode des Transistors 156, wird dem Eingang der Demodu- 40 des Transistors 142 herrschende Gleichspannung latorstufe 112 direkt zugeführt. Diese Stufe enthält bleibt also praktisch konstant, so daß eine Beeinzwei Transistoren 158, 160, die in einer als »Dar- trächtigung der Vorspannungen der folgenden ZF-lington-Schaltung« bekannten Kollektorschaltung Verstärkerstufen 106, 108 vermieden wird,
arbeiten. Die beiden Transistoren sind für einen Da die Regelung andererseits die Kollektorströme

nicht linearen Betrieb vorgespannt, ihr Arbeitspunkt 45 der Transistoren 140, 142 beeinflußt, steuert sie daliegt knapp unterhalb des Knicks der Strom- durch den Verstärkungsgrad der ersten ZF-Ver-Spannungs-Kennlinie, so daß eine Demodulation der stärkerstufe 104 derart, daß die der Demodulatorzugeführten Zwischenfrequenzschwingung bewirkt stufe 112 zugeführten Zwischenfrequenzsignale wenigwird, stens annähernd konstant gehalten wird.

Genauer gesagt wird das Ausgangssignal der 50 Die in dem Halbleiterplättchen der integrierten ZF-Verstärkerstufe 108 durch die Transistoren 158, Schaltung 100 enthaltene Vorspannungsschaltung 110 160 gleichgerichtet und gefiltert, wobei ein demo- liefert die erforderlichen Vorspannungen für die duliertes Wechselspannungssignal entsteht, dessen ZF-Verstärkerstufen 104, 106, 108, für die Regel-Auswanderungen der Schwankungen der Intensität spannungsverstärkerstufe 114 und die Stromstabilides empfangenen Hochfrequenzsignals entspricht. 55 sierungsschaltung 116. Die Vorspannungsschaltung Ferner liefert diese Stufe ein Gleichspannungssignal, 110 enthält zwei Transistoren 192, 194, die in dessen Größe der Summe der Ausgangsspannung der Emitterschaltung bzw. Kollektorschaltung arbeiten. Demodulatorstufe 112 bei fehlendem Eingangssignal Die Ausgangsgleichspannung an der Emitterelek-

(im folgenden kurz als »Ruhespannung« bezeichnet) trode des Transistors 194 wird über einen Wider- und dem Mittelwert des erzeugten Wechselspannungs- 60 stand 196 der Basiselektrode des Transistors 154 in signals entspricht. der dritten ZF-Verstärkerstufe 108 zugeführt. Außer-

Das Wechselspannungssignal am Ausgang der dem wird diese Gleichspannung der Basiselektrode Demodulatorstufe 112, das das Tonfrequenz-Nutz- des Transistors 140 in der ersten ZF-Verstärkerstufe signal darstellt, tritt an einem Zwischenfrequenz- durch eine Reihenschaltung zugeführt, die einen Ableitkondensator 162 auf, der über einen Kontakt- 65 Widerstand 198, den Kontaktneck 184, die Sekundärfleck 164 zwischen die Emitterelektrode des Transi- wicklung des ZF-Transformators 136 und den Konstors 160 und Masse geschaltet ist. Das Tonfrequenz- taktfleck 138 enthält. Ein in den Kollektorkreis des signal wird dann über einen Kondensator 166 einem Transistors 192 geschalteter Widerstand 200 hat

wenigstens annähernd den gleichen Widerstandswert tungselement in einer Verstärkerschaltung od. dgl, wie ein Widerstand 202, der im Emitterkreis dieses arbeitet. Für Siliciumtransistoren sind diese beiden Transistors liegt. Spannungen jeweils etwa 0,7 Volt, was in dem für

Wenn, wie gleichzeitig an anderer Stelle vorge- eine Klasse-A-Verstärkung erforderlichen Bereich schlagen wird, die Widerstände 200,202 so bemessen 5 liegt. Da die Transistoren 154, 156 zur gleichen intesind, ist die Ausgangsgleichspannung an der Emitter- grierten Schaltung 100 gehören, bestehen sie aus elektrode des Transistors 194 gleich der Hälfte der dem gleichen Halbleitermaterial, und ihre F_6e-Span-Speisespannung, die zwischen einem zur Zuführung nungen sind gleich.

der Speisespannung dienenden Kontaktfleck 204 und Es sei nun angenommen, daß sich die Speise-

einem auf Bezugspotential, z. B. Masse, liegenden io spannung um einen Betrag Δ e ändert. Die durch die Kontaktfleck 206 herrscht. Vorspannungsschaltung 110 an der Emitterelektrode

Wenn die Widerstände 196, 198 den gleichen des Transistors 194 erzeugte Spannung ändert sich Widerstandswert haben, sind die Vorspannungen, dann ebenfalls, der Betrag dieser Änderung ist jedie der Basiselektrode des Transistors 140 in der doch gleich Δ ell, wie an anderer Stelle bezüglich ersten ZF-Verstärkerstufe 104 und der Basiselektrode 15 dieser Schaltung näher ausgeführt ist. Diese Potendes Transistors 154 in der dritten ZF-Verstärkerstufe tialänderung bewirkt, daß sich die Spannung an der 108 zugeführt werden, gleich. Basiselektrode des Transistors 154 um Δ ell ändert,

Um ein symmetrisches Arbeiten der drei ZF-Ver- daß in der Gleichstromkomponente des an der stärkerstufen 104, 106, 108 zu gewährleisten, wird Emitterelektrode des Transistors 156 erzeugten Sieine an der Emitterelektrode des Transistors 156 der 20 gnals eine entsprechende Änderung um Δ ell eintritt Stufe 108 entstehende Gleichspannung über einen und daß dementsprechend die Arbeitspunkte der Widerstand 208 auf die Basiselektrode des Transi- Transistoren 158, 160 in der Demodulatorstufe verstorsl48 und weiterhin über einen Widerstand 210 schoben werden.

auf die Basiselektrode des Transistors 124 in der Wenn diese Verschiebung zu groß ist, wird die

Stufe 104 rückgekoppelt. Ein symmetrischer Betrieb 25 Demodulation beeinträchtigt, und es treten Verzerist gewährleistet, wenn der Widerstand 208 im rungen im demodulierten Signal auf. Die Arbeitswesentlichen denselben Widerstandswert hat wie der punktverschiebung hat, unabhängig von ihrem BeWiderstand 210 und diese beiden Widerstände den trag, außerdem eine Änderung der Ausgangsgleichgleichen Widerstandswert wie die Widerstände 196, spannung der Demodulatorstufe 112, insbesondere 198 haben. 30 des Transistors 160, zur Folge, und hierdurch wird

Die Rückkopplung bewirkt, daß bei fehlendem auch der Arbeitspunkt des Regelspannungsverstär-Eingangssignal den Basiselektroden der beiden Tran- kers 114 verschoben, da die Emitterelektrode des sistoren der emittergekoppelten Verstärkerschal- Transistors 160 und die Basiselektrode des Transitung in den ZF-Stufen 104, 106, 108 gleiche Vor- stors 180 über einen Widerstand miteinander gespannungen zugeführt werden. 35 koppelt sind. Die Schwankungen der Speisespannung

Der zur Zuführung der Betriebsspannung dienende können also auch die Regelung beeinträchtigen.
Kontaktfleck 204 und der auf Bezugspotential Zur Vermeidung dieser nachteiligen Einflüsse von

liegende Kontaktfleck 206 sind über Leiter 212, 214 Speisespannungsschwankungen enthält die dargemit den verschiedenen Stufen der integrierten stellte Schaltungsanordnung eine Stabilisierungs-Schaltung 100 verbunden. 40 schaltung gemäß der Erfindung, die nachteilige Ein-Es soll nun kurz die Arbeitsweise der Demodu- flüsse von Speisespannungsschwankungen auf die latorstufe 112 und der Regelspannungsverstärker- Stufen 112, 114 verhindert. Als erstes ist der Widerstufe 114 betrachtet werden, wenn die Demodulator- stand 218 über eine Leitung 222 mit dem Verbinstufe mit Masse verbunden ist. Dies wäre z. B. der dungspunkt der Emitterelektroden der Transistoren Fall, wenn der Widerstand 218 über einen gestrichelt 45 176, 180 verbunden. Zweitens ist die Basiselektrode dargestellten Leiter 220 zwischen die Emitterelek- des Transistors 176 über eine Leitung 224 direkt an trode des Transistors 160 und den auf Masse liegen- die Emitterelektrode des Transistors 192 angeschlosden Kontaktfleck 206 geschaltet wäre. sen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, sie mit-Das auf die Basiselektrode des Transistors 158 tels des gestrichelt gezeichneten Leiters 226 mit dem gekoppelte Signal enthält eine Wechselspannungs- 50 Verbindungspunkt der Emitterelektroden der Trankomponente, die die Intensitätsschwankungen der sistoren 188, 190 zu verbinden,
empfangenen Hochfrequenzsignale wiedergibt, und Bei der ersten Alternative hat eine Schwankung eine Gleichspannungskomponente entsprechend der der Speisespannung um den Betrag Δ e folgende Wir-Ruhespannung an der Emitterelektrode des Tran- kungen: Wie bereits erwähnt worden war, ändert sich sistors 156. 55 das Gleichspannungspotential an der Emitterelek-Die Ruhespannung ist etwa gleich der Vorspan- trode des Transistors 194 und der Emitterelektrode nung an der Basiselektrode des Transistors 154, da des Transistors 156 dann um Δ ell. Diese Gleichdie Gleichspannung an der Kollektorelektrode 154 Spannungsänderung um den Betrag Je/2 an der um V_be höher (positiver) ist als die Gleichspannung Emitterelektrode des Transistors 194 wird praktisch an der Basiselektrode während die Gleichspannung 60 unverändert durch den Basis-Emitter-Übergang des an der Emitterelektrode des Transistors 156 um V_he Transistors 192, die Leitung 224, den Basis-Emitterkleiner (negativer) ist als die Gleichspannung an Übergang des Transistors 176, die Leitung 222 und seiner Basiselektrode, und da die Kollektorelektrode den Widerstand 218 zur Emitterelektrode des Trandes Transistors 154 mit der Basiselektrode des Tran- sistors 160 übertragen.

sistors 156 direkt verbunden ist. Unter »V_be« soll 65 Man erreicht dadurch also, daß die Spannung an hier sowohl die mittlere Basis-Emitter-Spannung als der Emitterelektrode des Transistors 160 der Gleichauch die mittlere Kollektor-Basis-Spannung eines spannung an der Basiselektrode des Transistors 158 Transistors verstanden werden, der als aktives Schal- folgt, was zur Folge hat, daß die Vorspannung an

den in Reihe geschalteten Basis-Emitter-Strecken der Transistoren 158, 160 der Demodulatorstufe konstant gehalten wird.

Ähnliche Verhältnisse liegen auch bei der anderen Schaltungsmöglichkeit vor. Hier wird nun die an der Emitterelektrode des Transistors 194 auftretende Spannungsänderung des Betrages Δ ell praktisch unverändert über den Widerstand 228 (der wenigstens annähernd den gleichen Widerstandswert hat wie der Widerstand 198) zur Basiselektrode des Transistors 190, durch den Basis-Emitter-Übergang des Transistors 190, die Leitung 226, den Basis-Emitter-Übergang des Transistors 176, den Leiter 222 und den Widerstand 218 zur Emitterelektrode des Transistors 160 übertragen.

Dadurch, daß die Demodulatorstufe 112 auf ein Potential bezogen wird, das sich mit der Speisespannung in der angegebenen Weise ändert, werden die Arbeitspunkte der Transistoren 158, 160 der Demodulatorstufe im nicht linearen Kennlinienbereich festgehalten. Die Funktion der Demodulatorstufe wird daher durch Speisespannungsschwankungen nicht beeinträchtigt.

Die Gleichspannungsänderung des Betrages Ae/2 an der Emitterelektrode des Transistors 160 wird außerdem praktisch unverändert durch den Widerstand 174 auf die Basiselektrode des Transistors 180 gekoppelt. Die Gleichspannung an der Basiselektrode des Transistors 180 folgt dadurch der Gleichspannung an der Emitterelektrode dieses Transistors, so daß auch die Vorspannung des Regelspannungsverstärkers unabhängig von Speisespannungsschwankungen ist und die Regelung durch solche Schwankungen nicht beeinträchtigt wird.

Aus dem Schaltbild ist ersichtlich, daß zwischen der Emitterelektrode des Transistors 156 und dem Verbindungspunkt der Emitterelektroden der Transistoren 176, 180 eine Potentialdifferenz von 2 V_be herrscht, da am Transistor 176 und am Transistor 192 oder 190 (je nachdem, welche der beiden Alternativmöglichkeiten für den Anschluß der Basiselektrode des Transistors 176 gewählt wurde) jeweils ein Spannungsabfall von V_be auftritt.

Der Widerstandswert des Widerstandes 218 wird so gewählt, daß der an ihm auftretende Spannungsabfall ausreicht, um die Transistoren 158,160 in den nicht linearen Bereich ihrer Arbeitskennlinie vorzuspannen. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde der Widerstand 218 so bemessen, daß an ihm ein Spannungsabfall von 0,3 Volt auftrat und eine Potentialdifferenz von ungefähr 1,1 Volt zwischen der Basiselektrode des Transistors 158 und der Emitterelektrode des Transistors 160 herrschte, was etwa 0,55 Volt für den Basis-Emitter-Übergang jedes dieser Transistoren entspricht. Eine solche Potentialdifferenz bewirkt, daß die Transistoren 158, 160 etwas leiten und die verwendeten Siliciumtransistoren in dem für eine Demodulation erforderlichen Kennlinienbereich arbeiten. Es zeigt sich, daß der Widerstand 218, wenn er in der oben angegebenen Weise bemessen ist, sehr viel größer ist als der effektive Widerstand am Verbindungspunkt der Emitterelektroden der Transistoren 176, 180. Aus diesem Grunde braucht an den Verbindungspunkt der Emitterelektroden der Transistoren 176,180 kein Ableitkondensator angeschlossen zu werden, da auch ohne einen solchen Kondensator das an der Emitterelektrode des Demodulator-Transistors 160 vorhandene Tonfrequenz-Nutzsignal die Regelung nicht beeinträchtigen kann.

Wenn keine Hochfrequenzsignale empfangen werden, ist die an der Kollektorelektrode des Transistors 180 herrschende Gleichspannung im wesentlichen gleich der halben Speisespannung. Die Gleichspannung an der Emitterelektrode des Transistors 180 ist um 2 V_be niedriger (negativer) als diese Spannung, und die Gleichspannung an der Basiselektrode ist um 0,3 Volt größer (positiver) als die Gleichspannung an der Emitterelektrode. Im signallosen Zustand ist der Transistor 180 der Regelspannungsverstärkerstufe 114 praktisch gesperrt.

Der Transistor 180 bleibt auch bei Empfang eines Nutzsignals gesperrt, bis die Gleichspannungskomponente des demodulierten Signals an der Emitterelektrode des Transistors 160 genügend groß geworden ist, um die Gleichspannung an der Basiselektrode des Transistors 180 so weit ansteigen zu lassen, daß dieser Transistor zu leiten beginnt. In diesem Falle und beim weiteren Anstieg der Gleichspannungskomponente des demodulierten Signals tritt ein Abfall der Gleichspannung an der Kollektorelektrode des Transistors 180 auf, also eine Regelspannung, die in gleicher Weise zur Basiselektrode des Transistors 140 in der ersten ZF-Verstärkerstufe 104 und zur Basiselektrode des Transistors 188 in der Stromstabilisierungsschaltung 116 übertragen wird.

In der ZF-Verstärkerstufe 104 hat die negativer werdende Gleichspannung an der Basiselektrode des Transistors 140 eine Verringerung des Stromflusses durch den Widerstand 230, eine Erhöhung der Vorspannung des Transistors 142 und eine Erhöhung des vom Transistor 142 durch den Widerstand 216 fließenden Gleichstromes zur Folge. Wenn der Transistor 142 ursprünglich auf einen Arbeitspunkt vorgespannt worden war, bei dem eine Erhöhung des Gleichstromes von einer Verringerung der Steilheit begleitet ist, wird der Verstärkungsgrad der Stufe 104 durch die beschriebene Regelung wie erwünscht herabgesetzt.

In der Stromstabilisierungsschaltung 116 bewirkt die Abnahme der Gleichspannung an der Basiselektrode des Transistors 188 eine Verringerung des Gleichstromes, der von diesem Transistor durch den Widerstand 216 fließt. Da die Regelspannungssignale, die den Transistoren 140, 188 zugeführt worden sind, praktisch gleich sind, kann die Stromabnahme im Transistor 180 praktisch gleich der Stromzunahme im Transistor 142 gemacht werden, indem man den Widerstand 232 in der Stufe 116 gleich dem Widerstand 230 in der ZF-Verstärkerstufe 104 macht. Man kann also auf diese Weise erreichen, daß der den Widerstand 216 durchfließende Gleichstrom unabhängig von der Regelung konstant bleibt und die Vorspannungen der folgenden ZF-Verstärkerstufen 106, 108, die deren Arbeitspunkte bestimmen, nicht geändert werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Verstärkungsregelung und zur Stabilisierung des Arbeitspunktes des Demodulators für eine amplitudenmodulierte Trägerschwingung gegen Speisespannungsschwankungen in einem Funkempfänger, bei dem der Trägerfrequenzverstärker eine einer Gleich-

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Spannungskomponente überlagerte modulierte Trägerschwingung über eine Gleichspannungskopplung an den Demodulator liefert und der Demodulator über eine weitere Gleichspannungskopplung mit einer Regelspannungserzeuger- S schaltung zur Gewinnung einer der Trägerspannung entsprechenden und dem Trägerfrequenzverstärker zugeführten Regelspannung verbunden ist, gekennzeichnet durch eine auf Schwankungen der Speisespannung ansprechende Stabilisierungsschaltung (110), welche ein diesen Schwankungen etwa proportionales Korrektursignal an die Regelspannungserzeugerschaltung (114) und den Demodulator (112) zur Stabilisierung von deren Arbeitspunkten gegen Auswirkungen der Speisespannungsschwankungen liefert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator (112) mindestens einen Transistor (158 oder 160) enthält, dessen Basis die Trägerfrequenzschwingung und dessen Emitter das Korrektursignal zugeführt wird und dessen Kollektor mit der Speisespannungsquelle verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator (112) an Stelle eines einzigen Transistors zwei in Darlington-Schaltung zusammengeschaltete Transistoren (158, 160) enthält.

4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsschaltung (110) einen Transistor (194) enthält, dessen Kollektor an der Speisespannung liegt, dessen Emitter mit dem Korrektursignaleingang des Demodulators (112) gekoppelt und dessen Basis mit einer zweiten Gleichspannungsquelle (Kollektor des Transistors 192) gekoppelt ist, welche eine Spannung liefert, die um(iV—I)V_be Volt kleiner ist als die Gleichspannungskomponente der Trägerschwingung im signallosen Zustand, wobei N die Anzahl der Transistoren im Demodulator (112) und V_be der mittlere Basis-Emitter-Spannungsabfall des als Verstärker geschalteten Transistors ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerfrequenzverstärker (104,106,108), der Demodulator (112) und die Stabilisierungsschaltung (110) als integrierte Schaltung (100) aufgebaut sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerfrequenzverstärker (104, 106, 108) als Gleichspannungsverstärker ausgebildet ist und mindestens einen ersten, zweiten und dritten Transistor (140, 142, 144) enthält, daß der Demodulator (112) einen vierten und fünften Transistor (158, 160) enthält, daß die Stabilisierungsschaltung einen sechsten Transistor (176) enthält, daß eine Gleichstromverbindung zwischen den Kollektorelektroden des ersten, dritten, vierten, fünften und sechsten Transistor zu einer ersten Potentialklemme (204) besteht, daß eine Gleichstromverbindung von der Kollektorelektrode des zweiten Transistors (142) zur Basiselektrode des dritten Transistors (144) mit der Basiselektrode des vierten Transistors (158) gleichstromgekoppelt ist, daß die Emitterelektrode des vierten Transistors (158) mit der Basiselektrode des fünften Transistors (160) gleichstromgekoppelt ist, daß die Basiselektrode des sechsten Transistors (176) mit einer dritten Potentialklemme (Emitterelektrode des Transistors 192) gekoppelt ist, daß ein erster Widerstand (230) zwischen die Emitterelektroden des ersten und zweiten Transistors (140, 142) und eine zweite Potentialklemme (206) geschaltet ist, daß ein zweiter Widerstand (216) zwischen die Kollektorelektrode des zweiten Transistors (142) und die erste Potentialklemme (204) geschaltet ist, daß ein dritter Widerstand zwischen die Emitterelektrode des dritten Transistors (144) und die zweite Potentialklemme (206) geschaltet ist, daß ein vierter Widerstand zwischen die Emitterelektrode des sechsten Transistors (166) und die zweite Potentialklemme (206) geschaltet ist, daß ein fünfter Widerstand (218) zwischen die Emitterelektrode des sechsten Transistors (176) und die Emitterelektrode des fünften Transistors (160) geschaltet ist, daß ein sechster Widerstand zwischen die Basiselektrode des zweiten Transistors (142) und eine vierte Potentialklemme geschaltet ist, daß der ersten Potentialklemme (204) eine Betriebsspannung (+) zuführbar ist, daß der zweiten Potentialklemme (206) eine Bezugsspannung zuführbar ist, daß der dritten Potentialklemme (Emitter des Transistors 192) ein Potential zuführbar ist, das etwa gleich der Hälfte der Betriebsspannung abzüglich des Basis-Emitter-Spannungsabfalles des vierten oder fünften Transistors (158, 160), wenn diese als aktive Bauelemente in einer Verstärkerschaltung arbeiten, ist, daß der vierten Potentialklemme ein Potential zuführbar ist, das im wesentlichen gleich der Hälfte der Betriebsspannung ist, und daß der Basiselektrode des ersten Transistors (140) ein Eingangssignal zuführbar ist, das eine Wechselspannungskomponente enthält, die einer Gleichspannungskomponente überlagert ist, welche wenigstens annähernd die gleiche Spannung hat, wie sie an der Basiselektrode des zweiten Transistors (142) hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen