DE2647916A1

DE2647916A1 - Nf-leistungsverstaerker

Info

Publication number: DE2647916A1
Application number: DE19762647916
Authority: DE
Inventors: Tohru Sampei
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-10-24
Filing date: 1976-10-22
Publication date: 1977-05-05
Also published as: US4045744A; DE2647916B2; DE2647916C3; JPS5915403B2; JPS5251847A; CA1077580A

Description

Die Erfindung betrifft einen NF-Leistungsverstärker, der zum Verstärken eines NF- oder Tonsignales mit hohem Wirkungsgrad geeignet ist.

Die meisten herkömmlichen NF-Endverstärker sind B-Verstärker. Ein derartiger B-Verstärker ist leistungsfähiger als ein A-Verstärker und erzeugt daher weniger Wärme. Selbst ein derartiger B-Endverstärker hat einen Wirkungsgrad von lediglich ca. 70 % bei der maximalen Ausgangsleistung, und sein Wirkungsgrad ist bei kleiner Ausgangsleistung geringer. Daher erzeugt selbst ein B-Verstärker als Endverstärker großer Ausgangsleistung viel Wärme, so daß deren Dissipation schwierig ist. In einem integrierten Endverstärker schränkt andererseits

8l-(A1992-02)-KoE

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2 b 4 V y Ί b

die Wärmeerzeugung die verfügbare maximale Ausgangsleistung des Endverstärkers ein.

Es soll z. B. ein Endverstärker mit einem einzigen Transistor betrachtet werden, dessen Emitter an einen Lastwiderstand angeschlossen ist, dessen Kollektor mit einer Quellenspannung beaufschlagt ist und dessen Basis mit einer Eingangsspannung versorgt wird. Wenn die Quellenspannung V und die an der Basis liegende Spannung V. betragen, ist der Wirkungsgrad 77 dieses Endverstärkers definiert durch:

vom Lastwiderstand verbrauchte Leistung V.

%- — -f ⁽¹⁾·

von Stromquelle eingespeiste Leistung cc

Daraus folgt, daß der Wirkungsgrad 7£ umso größer ist, je höher die Eingangsspannung V. ist, um sich der Quellenspannung V zu nähern.

C C

Ein Endverstärker für NF-Signale wird so verwendet, daß die Spannung des Eingangssignales selbst bei dessen maximalem Pegel nicht die Quellenspannung überschreitet, um eine Verschlechterung der Tonqualität aufgrund sonst gestörten Verlaufs des Ausgangssignales zu verhindern. Hierzu werden Signale mit der häufigsten Amplitude im allgemeinen auf einen Signalpegel beträchtlich niedriger als die Quellenspannung eingestellt. Als Ergebnis wird der Endverstärker mit geringem Wirkungsgrad betrieben.

•Um diesen Nachteil zu überwinden, haben die Erfinder bereits einen Verstärker mit verbessertem Wirkungsgrad entwickelt (vgl. US-PS 3 961 28Ο), bei dem mehrere Stromquellen unterschiedlicher Spannungen wahlweise mit Verstärkergliedern entsprechend dem Signalpegel des zu den Verstärkergliedern ge-

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speisten Eingangssignales verbunden sind, so daß die Verstärkerglieder immer mit oder in der Nähe ihrer maximalen Ausgangsleistung arbeiten.

Bei diesem Verstärker (vgl. US-PS 3 96I 280) ist der Kollektor eines ersten Transistors eines ersten Leitungstyps mit dem Emitter eines zweiten Transistors des gleichen Leitungstyps verbunden, und es liegt das gleiche Eingangssignal an der Basis des ersten und des zweiten Transistors. Eine Last liegt zwischen dem Emitter des ersten Transistors und einem Bezugspotential. Eine erste Gleichstromquelle mit niedriger Spannung liegt zwischen dem Bezugspotential und der Verbindung zwischen dem Kollektor des ersten Transistors und dem Emitter des zweiten Transistors über eine Diode, während eine zweite Gleichstromquelle mit hoher Spannung zwischen dem Kollektor des zweiten Transistors und dem Bezugspotential vorgesehen ist. Wenn der Signalpegel des Eingangssignales kleiner als die Spannung der ersten Gleichstromquelle ist, wird elektrische Leistung über die Diode zum ersten Transistor von der ersten Gleichstromquelle gespeist, während die Diode gesperrt ist und elektrische Leistung von der zweiten Stromquelle zum ersten Transistor über den zweiten Transistor gespeist wird, wenn der Signalpegel des Eingangssignales höher als die Spannung der ersten Gleichstromquelle ist, um so den Leistungsverbrauch des ersten Transistors für einen verbesserten Wirkungsgrad zu verringern. Wenn der Signalpegel des Eingangssignales niedriger als die Spannung der ersten Gleichstromquelle ist, ist der zweite Transistor in Rückwärts-Richtung vorgespannt und durch die erste Gleichstromquelle gesperrt; wenn der Pegel des Eingangssignales die Spannung der ersten Gleichstromquelle überschreitet, bewirkt diese Signalspannung, daß der zweite Transistor in Vorwärts-Richtung in den leitenden Zustand vorgespannt wird. In diesem Fall ist die Diode in Rückwärts-Richtung vorgespannt und durch die Signalspannung und die Spannung der zweiten Gleichstrom-

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quelle gesperrt.

Auf diese Weise werden die Diode und der zweite Transistor abwechselnd gesperrt und eingeschaltet, so' daß der erste Transistor nahezu bei maximaler Ausgangsleistung gehalten wird, um einen sehr leistungsfähigen Verstärker zu bilden.

Wenn bei diesem Verstärker jedoch die Diode gesperrt ist und der zweite Transistor leitet, fließt ein Rückwärts-Strom durch die Diode, um den Strom in der Last für eine kurze Zeitdauer zu verringern, was zu einem Klirrfaktor des Ausgangssignales führt. D. h., da ein großer Strom durch die Diode zwischen dem Kollektor des ersten Transistors und der ersten Gleichstromquelle fließt, wird für eine derartige Diode eine große Leistungen gleichrichtende Diode eingesetzt. Eine derartige gleichrichtende Diode hat jedoch den Nachteil, daß die im Halbleiter durch den Vorwärts-Strom gespeicherten Ladungsträger selbst bei angelegter Rückwärts-Vorspannung bewirken, daß ein Rückwärts-Strom weiterfließt, bis die Ladungsträger vollständig durch den Rückwärts-Strom ausgeschlossen sind, was zu einer langen Rückwärts-Erholungszeit führt. Gewöhnliche gleichrichtende Dioden haben einen Nennstrom in der Größenordnung von 2 A und eine Rückwärts-Erholungszeit von 2 ,us bis 3 ,us. Während dieser Erholungszeit von 2 bis 3 /US fließt kein Strom, d. h. kein Signal, zur Last, wodurch ein Klirrfaktor des Ausgangssignales hervorgerufen wird.

Wenn mit einem derartigen NF-Verstärker auf einem (Platten-) Aufzeichnungsträger aufgenommene Klänge eines Orchesters oder dergl. wiedergegeben werden, ist der Signalpegel durchschnittlich niedrig, jedoch wird manchmal ein NF-Signal eines höheren Pegels, das einem Schlag- oder Blasinstrument zugeordnet ist, verstärkt. In einem derartigen Fall wird das Ausgangssignal gestört oder verzerrt, und es wird ein diese verzerrte Signalkomponente enthaltendes NF-Signal als starker Laut vom Lautsprecher wiederge-

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- Sf -

* rf*.

geben, was Zuhörer stört.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen hochwirksamen NP-Leistungsverstärker mit keinem bzw. möglichst kleinem Klirrfaktor anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen Leistungsverstärker aus einem ersten und einem zweiten Transistor gleichen Leitungstyps vor. Der Kollektor des ersten Transistors ist mit dem Emitter des zweiten Transistors verbunden. Die Basis des ersten Transistors und des zweiten Transistors wird mit dem gleichen Eingangssignal versorgt. Ein Ausgangssignal wird vom Emitter des ersten Transistors abgenommen. Eine erste Gleichstromquelle ist mit dem Kollektor des ersten Transistors über eine Diode verbunden, um elektrische Leistung einzuspeisen. Eine zweite Gleichstromquelle höherer Spannung als die erste Gleichstromquelle ist mit dem Kollektor des zweiten Transistors verbunden, um elektrische Leistung einzuspeisen. Eine Induktivität liegt in Reihe mit der Diode, so daß eine Gegen-EMK in der Induktivität während des gesperrten Zustandes der Diode erzeugt wird, um zu verhindern, daß ein Rückwärts-Strom durch die Diode fließt, damit kein Klirrfaktor des Ausgangssignales erzeugt wird.

Erfindungsgemäß ist der Wirkungsgrad des NP-Verstärkers mit kleinerem Leistungsverbrauch verbessert. Weiterhin ist der Klirrfaktor selbst für ein großes Eingangssignal verringert.

Bei der Erfindung liegt also das gleiche Eingangssignal an den Basen von zwei Verstärker-Transistoren, während ein Ausgangssignal am Emitter des einen der beiden Transistoren erzeugt wird. Der Kollektor des einen Transistors ist mit dem Emitter des anderen Transistors verbunden. Der Übergang zwischen dem Kollektor des einen Transistors und dem Emitter des anderen Transistors ist über eine Diode an eine erste Gleichstromquelle mit niedriger Spannung angeschlossen. Eine

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zweite Stromquelle mit hoher Spannung ist mit dem Kollektor des anderen Transistors verbunden, um wahlweise elektrische Leistung in den einen Transistor entsprechend dem Signalpegel des Eingangssignales einzuspeisen. Eine Induktivität liegt in Reihe zur Diode, um eine Gegen-EMK zu erzeugen, damit ein Rückwärts-Strom durch die Diode während deren Sperrzustand verhindert wird, um einen hochleistungsfähigen Verstärker mit kleinem Klirrfaktor zu ermöglichen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Grundaufbau eines Ausführungsbeispiels

des erfindungsgemäßen NP-Leistungsverstärkers,

Fig. 2 den Verlauf des Klirrfaktors in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung, und

Fig. 3 das Schaltbild eines erfindungsgemäßen NF-Leistungsverstärkers .

Die Fig. 1 zeigt den Grundaufbau eines erfindungsgemäßen NF-Leistungsverstärkers in Gegentaktschaltung. Von einer Signalquelle 1 werden NF-Eingangssignale zum Verstärker gespeist. Die Signalquelle 1 hat zwei Anschlüsse, von denen einer geerdet und der andere an die jeweiligen Basen eines ersten, zweiten, dritten und vierten Transistors 2, 3, 4 bzw. 5 angeschlossen ist. Der erste Transistor 2 und der zweite Transistor 3 können Leistungstransistoren gleichen Leitungstyps sein, wie z. B. NPN-Transistoren (wie dargestellt). Der dritte Transistor 4 und der vierte Transistor 5 können ebenfalls Leistungstransistoren gleichen Leitungstyps sein, der jedoch zum Leistungstyp der Transistoren 2 und 3 entgegengesetzt ist, wie z. B. PNP-Transistoren (wie dargestellt). Der Kollektor des Transistors 2 ist direkt mit dem Emitter des Transistors 3 verbunden. Der

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•Λ.

Kollektor des Transistors 4 ist direkt mit dem Emitter des Transistors 5 verbunden. Die jeweiligen Emitter der Transistoren 2 und 4 sind miteinander verbunden. Ein Lastwiderstand 12 liegt zwischen dem übergang oder der Verbindung dieser Emitter und Erde. Der Kollektor des Transistors 2 ist mit der Kathode einer ersten Diode 6 verbunden. Der Kollektor des Transistors 4 ist mit der Anode einer zweiten Diode 7 verbunden. Die Anode der Diode 6 ist über einen Kondensator 10 geerdet und weiterhin an ein Ende einer ersten Induktanz oder Kompensationsspule 8 angeschlossen. Weiterhin ist die Kathode der Diode 7 über einen Kondensator 11 geerdet und ebenfalls an ein Ende einer zweiten Induktanz oder Kompensationsspule 9 angeschlossen. Das andere Ende der ersten Kompensations- oder Ausgleichsspule 8 ist mit der positiven Klemme einer ersten Gleichstromquelle 13 mit niedriger Spannung verbunden. Das andere Ende der zweiten Kompensationsspule 9 ist mit der negativen Klemme einer zweiten Gleichstromquelle 14 mit niedriger Spannung verbunden. Die erste und die zweite Gleichstromquelle 13 und 14 haben Spannungen gleicher Größe. Die negative Klemme der Stromquelle 13 und die positive Klemme der Stromquelle 14 sind miteinander direkt und weiterhin mit Erde verbunden. Der Kollektor des Transistors 3 ist an die positive Klemme einer dritten Gleichstromquelle 15 mit Hochspannung angeschlossen, während der Kollektor des Transistors 5 mit der negativen Klemme einer vierten Gleichstromquelle 16 mit Hochspannung verbunden ist. Die dritte und die vierte Gleichstromquelle 15 und 16 haben den gleichen Spannungsbetrag, der höher ist als der Spannungsbetrag der ersten und der zweiten Stromquelle 13 und 14. Die·negative Klemme der Stromquelle 15 und die positive Klemme der Stromquelle 16 sind direkt miteinander verbunden und weiterhin geerdet.

Ein erstes Transistorpaar aus dem ersten und dem zweiten Transistor 2 bzw. 3 und ein zweites Transistorpaar aus dem dritten und vierten Transistor 4 bzw. 5 arbeiten als Komplementärschaltung. Weiterhin liegt ein Ausgangssignal am Lastwider-

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stand 12 von einem Ausgangsanschluß der Schaltung, so daß eine Gegentaktschaltung mit einem Anschluß vorliegt.

Bei dieser Schaltung leiten die Transistoren 2 und 3 während der positiven Halbperioden des von der Signalquelle 1 eingespeisten NP-Signales, um das Signal in den positiven Halbperioden zu verstärken, während die Transistoren 4 und 5 während der negativen Halbperioden des von der Signalquelle 1 eingespeisten NF-Signales leiten, um das Signal in den negativen Halbperioden zu verstärken. Da die Diode 6 durch die Stromquelle 13 in Vorwärts-Richtung vorgespannt ist, fließt nach Anlegen einer positiven Halbperiode des NP-Signales an die Basis des Transistors 2 ein Vorwärts-Strom in die Diode 6 von der Stromquelle 13 und wird als Kollektorstrom zum Transistor 2 gespeist, um diesen einzuschalten. Wenn der Eingangssignalpegel der positiven Halbperiode des an den Baser, der Transistoren 2 und 3 liegenden NP-Signales niedriger als die Kollektorspannung des Transistors 2 ist, wird der Transistor 3 jedoch in Rückwärts-Richtung durch die Kollektorspannung des Transistors 2 vorgespannt und leitet daher nicht und bleibt gesperrt. Wenn der Signalpegel des NF-Signales daher niedrig ist, wird Leistung über die Diode 6 zum Transistor 2 von der Stromquelle 13 gespeist, so daß das Signal lediglich durch den Transistor 2 verstärkt werden kann. In diesem Fall nähert sich die zum Lastwiderstand 12 gespeiste Leistung der durch die Stromquelle 13 eingespeisten Leistung, da die Spannung der Stromquelle 13 niedrig ist, was zu einem hohen Wirkungsgrad des Verstärkers führt.

Wenn der Signalpegel der positiven Halbperiode des zu den Basen der Transistoren 2 und 3 gespeisten Signales die Kollektorspannung des Transistors 2 überschreitet, leitet der Transistor 3 bei diesem Signalpegel, so daß elektrische Leistung zum Kollektor 2 über den Transistor 3 von der Stromquelle 15 gespeist werden kann. Da unter dieser Bedingung die Spannung der Stromquelle 15 am Kollektor des Transistors 2

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liegt, ist dessen Kollektorspannung höher als die Spannung der Stromquelle 13s so daß die Diode 6 in Rückwärts-Richtung in den gesperrten Zustand vorgespannt wird. Die mit elektrischer Leistung von der Stromquelle 15 versorgten Transistoren 2 und verstärken die positive Halbperiode des Signales und speisen ihr Ausgangssignal zum Lastwiderstand 12.

Die Diode 7 wird mit einer Vorwärts-Vorspannung durch die Stromquelle 14 versorgt. Wenn die negative Halbperiode des Signales zur Basis des Transistors 4 gespeist wird und dieser leitet, fließt ein Vorwärts-Strom in die Diode 7, so daß Leistung von der Stromquelle 14 zum Transistor 4 über die Diode 7 gespeist wird. Wenn der Absolutwert der negativen Halbperiode des Signales kleiner als der Absolutwert der Kollektorspannung des Transistors 4 ist, wird der Transistor 5 gesperrt, so daß elektrische Leistung zum Transistor 4 über die Diode 7 gespeist wird. Wenn der Absolutwert des Signalpegels der negativen Halbperiode den Absolutwert der Kollektorspannung des Transistors andererseits überschreitet, leitet der Transistor 5, so daß Leistung zum Kollektor des Transistors 4 von der Stromquelle 16 gespeist wird, um die Diode 7 zu sperren. Die negative Halbperiode des Signales wird durch die Transistoren 4 und 5 verstärkt und zum Lastwiderstand 12 gespeist.

Wenn die Ausgangsleistung des Verstärkers hoch ist, fließt ein großer Strom in die Dioden 6 und 7, und daher haben diese Dioden 6 und 7 vorzugsweise große elektrische Nennwerte. Solange die Dioden 6 und 7 leiten und in ihnen ein Vorwärts-Strom fließt, werden Ladungsträger in deren Halbleiterkörper gespeichert. Selbst nachdem die Dioden 6 und 7 in Rückwärts-Richtung vorgespannt sind, fließt weiterhin ein Rückwärts-Strom in ihnen, bis die gespeicherten Ladungsträger ausgeschlossen sind, was einen Klirrfaktor hervorruft. Wenn der Signalpegel der zu den Basen der Transistoren 2 und 3 gespeisten positiven

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/j.

Halbperiode die Kollektorspannung des Transistors 2 überschreitet und eine Rückwärts-Vorspannung an der Diode 6 liegt, wird der große Strom, der bisher in der ersten Kompensationsspule 8 geflossen ist, gesperrt. Genau in diesem Zeitpunkt wird in der Kompensatxonsspule 8 eine Gegen-EMK einer Polarität erzeugt, die den weiteren Stromfluß bewirkt. Die Richtung des durch die Gegen-EMK hervorgerufenen Stromes in der Kompensatxonsspule 8 ist gleich der Richtung des Vorwärtsstromes der Diode 6. Diese Gegen-EMK unterbricht den Rückwärts-Strom der Diode 6, so daß diese gesperrt ist, wenn sie mit einer Rückwärts-Vorspannung versorgt wird. Auf diese Weise wird die zum Lastwiderstand 12 gespeiste Leistung verringert, um die Erzeugung einesKlirrfaktors zu verhindern. Weiterhin unterdrückt der Kondensator 10 die gedämpfte oder abklingende Schwingung, die sonst durch die Kompensationsspule 8 erzeugt würde.

Das gleiche Prinzip gilt auch für die Diode 7. D. h., wenn eine Rückwärts-Vorspannung an der Diode 7 liegt, wird eine Gegen-EMK in der Kompensatxonsspule 9 so erzeugt, daß der Rückwärts-Strom der Diode 7 unterbrochen wird, so daß diese unmittelbar gesperrt ist. Weiterhin unterdrückt der Kondensator 11 die gedämpfte oder abklingende Schwingung der Kompensationsspule 9·

Die Beziehung zwischen der Ausgangsleistung und dem Klirrfaktor des Verstärkers der Fig. 1 ist in Fig. 2 dargestellt. In dieser Figur sind auf der Abszisse die Ausgangsleistung und auf der Ordinate der Gesamt-Klirrfaktor aufgetragen. Der verwendete Lastwiderstand hat einen Widerstandswert von 8 TL. Die Vollinie 17 zeigt einen Fall, in dem ein Signal von 1 kHz verstärkt wird, während sich die Strichlinie 18 auf einen Fall bezieht, bei dem ein Signal von 20 kHz verstärkt wird. Es zeigt sich, daß für das Signal .von 1 kHz der Klirrfaktor kleiner als 0,01 % für die Aus-

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gangsleistung von 2 bis 200 W ist, was bedeutet, daß der Rückwärts-Strom für die Dioden 6 und 7 der Fig. 1 unterbrochen ist.

Das Schaltbild der Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung eines erfindungsgemäßen NF-Leistungsverstärkers mit einem Vorverstärker zum Verstärken eines kleinen Signales und einem Ansteuerglied in der Stufe vor dem Verstärker der Fig. 1. In Fig. 3 ist ein Eingangsanschluß 19 mit der Basis eines PNP-Transistors 20 zur Vorverstärkung verbunden. Der Transistor 20 bildet zusammen mit einem Transistor 21 einen Differenzverstärker. Die Emitter der Transistoren 20 und 21 sind gemeinsam mit einer dritten Gleichstromquelle 15 über drei Widerstände 22, 23 und 24 in Reihe verbunden. Der Kollektor des Transistors 22 ist mit dem Kollektor eines NPN-Transistors 25 verbunden, um ein Konstantstromglied zu bilden, während der Kollektor des Transistors 21 an den Kollektor eines als Diode arbeitenden Transistors 26 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 20 ist weiterhin mit der Basis eines Transistors 27 verbunden. Der Kollektor ties Transistors 27 ist seinerseits über mehrere Vorspanndioden 28 mit dem Kollektor eines Transistors 29 und der Basis eines Ansteuertransistors 31 verbunden. Der Kollektor des Transistors 27 ist weiterhin an die Basis eines Ansteuertransistors 30 direkt angeschlossen. Die Emitter der Transistoren 30 und 31 sind mit dem Ausgang über Widerstände 38 bzw. 39 verbunden. Weiterhin ist der Emitter des Transistors 30 einerseits über eine Diode 33 mit der Basis eines Ausgangstransistors 4 und andererseits über eine Diode 35 mit der Basis eines Ausgangstransistors 5 verbunden. Der Emitter des Transistors 31 ist einerseits an die Basis eines Ausgangstransistors 3 über eine Diode 34 und andererseits an die Basis eines Ausgangstransistors 2 über eine Diode 32 angeschlossen. Die Emitter der Transistoren 2 und 4 sind mit einem Lautsprecher 12 über Schutzwiderstände 36 bzw. 37 verbunden. Dioden 6 und 7 liegen in Reihe zu einer ersten bzw. zweiten

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Kompensationsspule 8 bzw. 9·

Der Eingangsanschluß 19 dieses NF-Leistungsverstärkers wird mit einem NP-Signal beaufschlagt. Dieses NF-Signal wird durch den Transistor 20 verstärkt, der ein Ausgangssignal an seinem Kollektor erzeugt, das seinerseits zum Transistor 27 gespeist wird. Dieses Signal wird weiterhin durch den Transistor 27 verstärkt und an die Ansteuertransistoren 30 und 31 abgegeben sowie durch diese verstärkt, um die Ausgangstransistoren 2, 3, 4 bzw. 5 anzusteuern. Die Ausgangssignale der Transistoren 2, 3» ^ und 5 werden zum Lautsprecher 12 gespeist, wo sie in ein Tonsignal umgewandelt und wiedergegeben werden. Die Ausgangstransistoren 2, 3₉ ** und 5 arbeiten wie der in Fig. 1 dargestellte Verstärker so, daß der Transistor 3 und die Diode 6 abwechselnd leiten, entsprechend dem Eingangssignalpegel des an die Transistoren 2 und 3 gelegten Signales, und daß der Transistor 5 und die Diode 7 ebenfalls auf die oben erläuterte Weise betrieben werden, wodurch eine leistungsfähige Verstärkung des Signales erzielt wird. Wenn eine Rückwärts -Vor spannung an die Diode 6 oder die Diode 7 gelegt wird, wird ebenfalls eine Gegen-EMK in der Kompensationsspule 8 bzw. 9 erzeugt, um einen Rückwärts-Strom durch die Diode 6 bzw. 7 zu verhindern.

Wie aus den obigen Erläuterungen folgt, wird beim erfindungsgemäßen NF-Leistungsverstärker ein Rückwärts-Strom in den Dioden verhindert, die zum Schalten der Stromquellen dienen, wenn ein großes Eingangssignal angelegt ist, so daß das Schalten der Stromquellen glatt durchgeführt werden kann, um einen Klirrfaktor zu verhindern, der sonst nach Schalten der Stromquelle auftreten würde. Weiterhin wird der Rückwärts-Strom in den Dioden durch Kompensationsspulen unterbrochen, so daß die Erzeugung des Klirrfaktors ohne jede spezielle Steuerschaltung verhindert wird. Weiterhin können die Kompensationsspulen wahlweise zwischen der ersten und der zweiten Stromquelle und Erde liegen.

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Claims

Patentansprüche

1. NF-Leistungsverstärker, mit

einem ersten und einem zweiten aktiven Bauelement gleichen Leitungstyps, deren jedes einen ersten Anschluß zur Einspeisung eines Eingangssignales, einen zweiten Anschluß zur Abgabe einer Ausgangsleistung und einen dritten Anschluß zum Anlegen elektrischer Leistung hat und das Eingangssignal verstärkt,

einer Einrichtung zum Anlegen eines Eingangssignales an den ersten Anschluß des ersten und des zweiten aktiven Bauelements,

einer Last zwischen dem zweiten Anschluß des ersten aktiven Bauelements und einem Bezugspotential, und

einer ersten Gleichstromquelle
gekennzeichnet durch

eine Diode (6) in einem Strompfad zwischen der ersten Gleichstromquelle (13) und dem dritten Anschluß des ersten aktiven Bauelements (2) in Vorwärts-Richtung zum Gleichstrom von der ersten Gleichstromquelle (13),

eine Induktanz (8) in Reihe zur Diode (6) im Strompfad der ersten Gleichstromquelle (13),

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eine zweite Gleichstromquelle (15) mit höherer Spannung als die erste Gleichstromquelle (13),

eine erste Gleichstromleiteinrichtung zum Verbinden des dritten Anschlusses des zweiten aktiven Bauelements (3) mit der zweiten Gleichstromquelle (15), und

eine zweite Gleichstromleiteinrichtung zum Verbinden des zweiten Anschlusses des zweiten aktiven Bauelements (3) mit dem dritten Anschluß des ersten aktiven Bauelements (2).

2. NF-Leistungsverstärker mit

einem ersten Transistor mit einem Eingangsanschluß, einem Ausgangsanschluß und einem gemeinsamen Anschluß,

einer Einrichtung zum Anlegen eines Eingangssignales an den ersten Anschluß des ersten Transistors,

einer Last zwischen dem Ausgangsanschluß des ersten Transistors und einem Bezugspotential,

einer ersten Gleichstromquelle,

einer· ersten Gleichstromleiteinrichtung zum Verbinden der ersten Gleichstromquelle mit dem gemeinsamen Anschluß des ersten Transistors,

gekennzeichnet durch

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eine Diode (6) in Reihe im Strompfad von der ersten Stromquelle (13) zum ersten Transistor (2) in Vorwärts-Richtung

zur Richtung des Gleichstromes von der ersten Gleichstromquelle (13),

eine Induktanz (8) in Reihe zur Diode (6) im Strompfad der ersten Gleichstromquelle (13),

eine zweite Gleichstromquelle (15) mit höherer Spannung als die erste Gleichstromquelle (13),

einen zweiten Transistor (3) mit einem Eingangsanschluß, einem Ausgangsanschluß und einem gemeinsamen Anschluß,

eine Einrichtung zum Verbinden des Eingangsanschlusses des zweiten Transistors (3) mit dem Eingangsanschluß des ersten Transistors (2),

eine zweite Gleichstromleiteinrichtung zum Verbinden des Ausgangsanschlusses des zweiten Transistors (3) mit dem gemeinsamen Anschluß des ersten Transistors (2), und

eine dritte Gleichstromleiteinrichtung zum Verbinden des gemeinsamen Anschlusses des zweiten Transistors (3) mit der zweiten Gleichstromquelle (15),

wobei die Diode (6) leitet, wenn der Signalpegel des Eingangssignales niedriger als ein vorbestimmter Pegel ist, und in

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Sperrichtung vorgespannt ist, wenn der Signalpegel des Eingangssignales höher als der vorbestimmte Pegel ist, und

wobei die Induktanz (8) eine Gegen-EMK erzeugt, um einen Rückwärts-Strom durch die Diode (6) zu verhindern, wenn diese gesperrt ist.

3. NF-Leistungsverstärker, mit

einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten aktiven Bauelement, deren jedes einen Eingangsanschluß, einen Ausgangsansehluß und einen gemeinsamen Anschluß hat,

gekennzeichnet durch

eine Einrichtung zum Einspeisen einer positiven Halbperiode eines Eingangssignales in den jeweiligen Eingangsanschluß des ersten bzw. zweiten aktiven Bauelements (2, 3),

eine Einrichtung zum Einspeisen einer negativen Halbperiode des Eingangssignales in den jeweiligen Eingangsanschluß des dritten bzw. vierten aktiven Bauelements (4, 5)>

eine Last (12) zwischen den Ausgangsanschlüssen des ersten und dritten aktiven Bauelements (2, 4) und einem Bezugspotential,

eine erste Gleichstromleiteinrichtung zum Verbinden des gemeinsamen Anschlusses des ersten aktiven Bauelements (2) mit dem Ausgangsansehluß des zweiten aktiven Bauelements (3),

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•sr*

eine zweite Gleichstromleiteinrichtung zum Verbinden des gemeinsamen Anschlusses des dritten aktiven Bauelements (4) mit dem Ausgangsanschluß des vierten aktiven Bauelements (5),

eine erste Gleichstromquelle (13) zum Einspeisen eines Vorstromes in den gemeinsamen Anschluß des ersten aktiven Bauelements (2),

eine zweite Gleichstromquelle (14) zum Einspeisen eines Vorstromes in den gemeinsamen Anschluß des dritten aktiven Bauelements (14) mit gleicher Spannung wie die erste Gleichstromquelle (13),

eine erste Diode (6) in Reihe in einem Strompfad von der ersten Stromquelle (13) zum ersten aktiven Bauelement (2), die leitet, wenn der Signalpegel des Eingangssignales am ersten aktiven Bauelement (2) niedriger als ein vorbestimmter Pegel ist, und die sperrt, wenn der Signalpegel des Eingangssignales am ersten aktiven Bauelement (2) höher als der vorbestimmte Pegel ist,

eine zweite Diode (7) in Reihe im Strompfad von der zweiten Gleichstromquelle (14) zum dritten aktiven Bauelement (4), die leitet, wenn der Absolutwert des Signalpegels des Eingangssignales am dritten aktiven Bauelement (4) niedriger als der vorbestimmte Pegel ist, und die sperrt, wenn der Absolutwert des Signalpegels des Eingangssignales am dritten aktiven Bauelement (4) höher als der vorbestimmte Pegel ist,

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eine erste Induktanz (8) in Reihe zur ersten Diode (6), um eine Gegen-EMK zu erzeugen, damit kein Rückwärts-Strom durch die erste Diode (6) fließt, wenn diese gesperrt ist,

eine zweite Induktanz (9) in Reihe zur zweiten Diode (7), um eine Gegen-EMK zu erzeugen, damit kein Rückwärts-Strom durch die zweite Diode (7) fließt, wenn diese gesperrt ist,

eine dritte Gleichstromquelle (15) mit höherer Spannung als die erste Gleichstromquelle (13), um einen Vorstrom in den gemeinsamen Anschluß des zweiten aktiven Bauelements (3) zu speisen, und

eine vierte Gleichstromquelle (16) mit zur dritten Gleichstromquelle (15) gleicher Spannung, um einen Vorstrom in den gemeinsamen Anschluß des vierten aktiven Bauelements (5) zu speisen.

k. NF-Leistungsverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, zweite, dritte und vierte aktive Bauelement (2, 3» 4, 5) jeweils ein Leistungstransistor mit einer Basis, einem Emitter und einem Kollektor ist.

5. NP-Leistungsverstärker, mit

zwei Leistungstransistoren gleichen Leitungstyps, deren jeder eine Basis, einen Emitter und einen Kollektor hat,

einer Einrichtung zum Einspeisen eines Eingangssignales

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- vs -

in die Basis jedes Transistors,

einer Last zwischen dem Emitter des einen Transistors und einem Bezugspotential,

einer ersten Gleichstromleiteinrichtung zum Verbinden des Emitters des anderen Transistors mit dem Kollektor des einen Transistors,

einer ersten Gleichstromquelle, und

einer zweiten Gleichstromleiteinrichtung zum Verbinden der ersten Gleichstromquelle mit dem Kollektor des anderen Transistors,

gekennzeichnet durch

eine Diode (6) in Reihe in einem Strompfad von der ersten Gleichstromquelle (13) zum anderen Transistor (3) in Vorwärts-Richtung zur Richtung des Gleichstroms von der ersten Gleichstromquelle (13) s

eine Induktanz (8) in Reihe zur Diode (6) im Strompfad, und

eine zweite Gleichstromquelle (15) mit höherer Spannung als die erste Gleichstromquelle (13)» wobei die zweite Gleichstromquelle (15) über eine dritte Gleichstromleiteinrichtung an den Kollektor des anderen Transistors (3) angeschlossen ist.

6. NP-Leistungsverstärker, mit

wenigstens zwei Transistoren gleichen Leitungstyps, deren

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jeder eine Eingangselektrode, eine Ausgangselektrode und eine gemeinsame Elektrode hat,

einer Einrichtung zum Einspeisen des gleichen Eingangssignales in jede Eingangselektrode jedes Transistors,

einem Lautsprecher zwischen der Ausgangselektrode des einen Transistors und einem Bezugspotential,

einer Einrichtung zum Verbinden der Ausgangselektrode des anderen Transistors mit der gemeinsamen Elektrode des einen Transistors, und

einer ersten Gleichstromquelle,
gekennzeichnet durch

eine Diode (6) zwischen der ersten Gleichstromquelle (13) und der gemeinsamen Elektrode des einen Transistors (2), deren Vorwärts-Richtung mit der Richtung des Gleichstromes von der ersten Gleichstromquelle (13) übereinstimmt,

eine Kompensationsspule (8) zwischen der Diode (6) und der ersten Gleichstromquelle (13)» und

eine zweite Gleichstromquelle (15) mit höherer Spannung als die erste Gleichstromquelle (13)» wobei die zweite Gleichstromquelle (15) mit der gemeinsamen Elektrode des anderen Transistors (3) verbunden ist.

7. Endverstärker, mit

einem ersten Transistor zum Verstärken eines in dessen Basis eingespeisten Eingangssignales,

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einer mit dem Emitter des ersten Transistors verbundenen Last,

einem zweiten Transistor, der den gleichen Leitungstyp wie der erste Transistor aufweist und dessen Emitter an den Kollektor des ersten Transistors angeschlossen ist,

einer Einrichtung zum Anlegen des eingespeisten Eingangssignales an die Basis des zweiten Transistors,

einer ersten Stromquelle,

einer Diode zwischen dem Kollektor des ersten Transistors und der ersten Stromquelle derart, daß die Diode in Vorwärt s-Richtung durch die erste Stromquelle vorgespannt ist und betriebsmäßig eine Kollektor-Vorspannung an den Kollektor des ersten Transistors solange legt, wie die Diode leitet,

einer zweiten Stromquelle, die eine höhere Spannung als die erste Stromquelle erzeugt, und

einer Einrichtung zum Verbinden der zweiten Stromquelle mit dem Kollektor des zweiten Transistors,

gekennzeichnet durch

eine Impedanz (8) in Reihe zur Diode (6) und in einem Stromkreis, durch den der Kollektorstrom vom ersten Transistor (2) fließt, so daß ein Rückwärts-Strom durch die Diode (6) verhindert wird, wenn diese gesperrt ist.

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