DE2647916C3 - NF-Leistungsverstärker - Google Patents
NF-LeistungsverstärkerInfo
- Publication number
- DE2647916C3 DE2647916C3 DE2647916A DE2647916A DE2647916C3 DE 2647916 C3 DE2647916 C3 DE 2647916C3 DE 2647916 A DE2647916 A DE 2647916A DE 2647916 A DE2647916 A DE 2647916A DE 2647916 C3 DE2647916 C3 DE 2647916C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- active component
- diode
- electrode
- transistor
- current source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- ZYXYTGQFPZEUFX-UHFFFAOYSA-N benzpyrimoxan Chemical compound O1C(OCCC1)C=1C(=NC=NC=1)OCC1=CC=C(C=C1)C(F)(F)F ZYXYTGQFPZEUFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
- H03F1/0244—Stepped control
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/30—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor
- H03F3/3069—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the emitters of complementary power transistors being connected to the output
- H03F3/3076—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the emitters of complementary power transistors being connected to the output with symmetrical driving of the end stage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen NF-Leistungsverstärker nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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 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 V1x und die an der Basis liegende
Spannung K1n betragen, ist der Wirkungsgrad η dieses
Endverstärkers definiert durch:
_ vom Lastwidersland verbrauchte Leistung K1n
' von Stromquelle eingespeiste Leistung ~ Vn
Daraus folgt, daß der Wirkungsgrad η um so größer
ist, je höher die Eingangsspannung Vin ist, um sich der
Quellenspannung VO-zu nähern.
Ein Endverstärker für NF-Signale wird so verwendet, daß die Spannung des Eingangssignals selbst bei dessen
maximalem Pegel nicht die Quellenspannung fiberschreitet, um eine Verschlechterung der Tonqualität
aufgrund sonst gestörten Verlaufs des Ausgangssignals zu verhindern. Hierzu werden Signale mit der
häufigsten Amplitude im allgemeinen auf einen s Signalpegel beträchtlich niedriger als die Quellenspannung eingestellt Als Ergebnis wird der Endverstärker
oiit geringem Wirkungsgrad betrieben.
Um diesen Nachteil zu überwinden, haben die
Erfinder bereits einen Verstärker mit verbessertem Wirkungsgrad entwickelt (vgL JP-OS 45549/75), bei
dem mehrere Stromquellen unterschiedlicher Spannungen wahlweise mit Verstärkergliedern entsprechend
dem Signalpegel des zu den Verstärkergliedern gespeisten Eingangssignals verbunden sind, so daß die
Verstärkerglieder immer mit oder in der Nähe ihrer maximalen Ausgangsleistung arbeiten.
Bei diesem Verstärker (vgL JP-OS 45549/75) 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 Span-
nung 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 Eingangssignals
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 Eingangssignals 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 Eingangssignals 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 Eingangssignals 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 so
die Diode in Rückwärts-Richtung vorgespannt und durch die Signalspannung und die Spannung der
zweiten Gleichstromquelle 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 bo
Rückwärts-Strom durch die P'ckI;:, ><m den Strom in der
Last für eine kurze Zeitdauer zu verringern, was zu einem Klirrfaktor des Ausgangssignals führt Das heißt
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 με.
Während dieser Erholungszeit von 2 bis 3 us fließt kein Strom, d.h. kein Signal, zur Last wodurch ein
Klirrfaktor des Ausgangssignals hervorgerufen wird.
Wenn mit einem derartigen NF-Verstärker auf einem
(Platten-)Aufzeichnungsträger aufgenommene Klänge eines Orchesters oder dgl. 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 wiedergegeben, was
Zuhörer stört
Ein bekannter Komplementär-Gegentaktverstärker mit Eintaktausgang hat zwei Ausgangstransistoren, die
einen zueinander unterschiedlichen Leitungstyp aufweisen und von einer einzigen Gleichstromquelle versorgt
werden (US-PS 28 78 380). Wenn daher der Spannungspegel eines Eingangssignals sogar bei B-Betrieb der
Transistoren klein ist insbesondere wenn das Ausgangssignal schwach ist ist der Wirkungsgrad oder die
Leistungsfähigkeit des Verstärkers so niedrig, daß der größte Teil der in die Transistoren durch die
Gleichstromquelle gespeisten Energie zur Wärmeerzeugung in diesen Transistoren verbraucht wird.
Die Erhöhung des Wirkungsgrades eines N F-Leistungsverstärkers mittels Spannungsaufstockung ist an
sich bekannt: Bei einem Verstärker sind die aktiven Bauelemente parallel zur Last vorgesehen, um so den
Verstärker zum Einstellen eines Empfängers gegenzukoppeln, ohne äußere Rückkopplungsschaltungen zu
benötigen (US-PS 35 79136). Bei einem anderen Verstärker wird die Ausgangsspannung mit einer
Bezugsspannung verglichen, um eine Gleichstromquelle durch das Ausgangssignal des Vergleichers zu steuern
(DE-OS 21 37 249). Die Transistoren des Verstärkers bilden dabei eine gewöhnliche Komplementär-Gegentaktschaltung. Bei einem weiteren Verstärker werden
schließlich Ladungsträger im Halbleiterkörper einer Diode gespeichert, wenn diese leitet, und selbst wenn
eine Sperrspannung an der Diode liegt, wird deren leitender Zustand aufrechterhalten, damit der Sperrstrom durch die Diode fließen kann, bis die gespeicherten Ladungsträger verbraucht sind, wodurch aber das
Ausgangssignal des Verstärkers verzerrt wird (»Elektronik-Praxis«, Nr. 11, November 1974, Seiten 42 und
44).
Bei einem anderen bekannten NF-Leistungsverstärker der eingangs genannten Art (vgl. DE-OS 21 37 567)
ist die Erholungszeit in Rückwärts-Richtung in ähnlicher Weise zu dem oben erläuterten Fall so groß, daß Dioden
nicht unmittelbar nach dem Einschalten der aktiven Bauelemente bzw. Transistoren sperren können, was zu
der Verzerrung des Ausgangssignals bzw. zu einem großen Klirrfaktor führt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen hochwirksamen NF-Leistungsverstärker mit keinem bzw. möglichst kleinem Klirrfaktor anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einem NF-Leistungsverstärker der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch
die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
In der ersten Induktivität wird keine Gegen-EMK erzeugt, wenn ein Vorwärts-Strom durch die erste
Diode fließt Wenn dann eine Sperr-Vorspannung an der ersten Diode liegt und der bisher durchgeflossene
Vorwärts-Strom abgeschaltet wird, erzeugt die erste Induktivität eine Spannung mit einer derartigen
Polarität, daß ein Vorwärts-Strom durch die erste Diode bewirkt wird. Entsprechend wird durch den in die erste
Diode aufgrund der in der ersten Induktivität erzeugten Spannung fließenden Vorwärts-Strom verhindert, daß
ein Strom von der ersten Elektrode des zweiten aktiven Bauelements in die erste Diode fließt
Die Erfindung ermöglicht somit einen NF-Leistungsverstärker mit einer wesentlich geringeren Verzerrung
der Ausgangssignale und damit mit keinem bzw. einem möglichst kleinen Klirrfaktor.
Bei der Erfindung wird also die Sperr- bzw. Ausschalt-Geschwindigkeit der Diode erhöht, um ihren
Schalt-KlirrfaktGr zu verringern. Hierzu liegt die Impedanz in Reihe zur Diode. Im Normalbetrieb
werden nämlich die Ladungsträger im Halbleiterkörper der Diode gespeichert, so daß deren leitender Zustand
aufrechterhalten wird, um den Durchfluß eines Sperrstromes zu erlauben, bis die gespeicherten Ladungsträger
gelöscht sind, wenn eine Sperrspannung an die Diode gelegt wird. Damit nimmt während der Zeitdauer,
in der der Sperrstrom in der Diode fließt, der durch die Last fließende Strom ab. Die Abnahme des Stromes
durch die Last entspricht dabei dem Betrag des in der Diode fließenden Sperrstromes, was den Klirrfaktor des
Ausgangssignals bewirkt Die Induktanz erzeugt aber eine Gegen-EMK, wenn der durchfließende Strom
unterbrochen oder in seiner Richtung geändert wird. Wenn eine Sperrspannung an der Diode liegt, wird der
durch die Induktanz fließende Strom unterbrochen, so daß die Gegen-EMK in der Induktanz aufgebaut wird.
Die Polarität dieser Gegen-EMK ist so gewählt, daß sie den durch die Diode fließenden Sperrstrom aufhebt, um
so diesen zu unterbrechen. Wenn also eine Sperrspannung an der Diode liegt, wird diese unmittelbar
ausgeschaltet, um den Klirrfaktor des Ausgangssignals zu verringern, so daß ein NF-Leistungsverstärker
ermöglicht wird, der insbesondere zur Wiedergabe von Plattenaufzeichnungen geeignet ist
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Patentansprüche 2—8 gegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 den Grundaufbau eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen NF-Leistungsverstärkers,
F i g. 2 den Verlauf des Klirrfaktors in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung und
Fig.3 das Schaltbild eines erfindungsgemäßen
N F- Leistungsverstärkers.
Die F i g. 1 zeigt den Grundaufbau eines erfindungsgemäßen NF-Leistungsverstärkers in Gegentaktschaltang.
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 vierti
Transistor 5 können ebenfalls Leistungstransistorei gleichen Leitungstyps sein, der jedoch zum Leistungstyi
der Transistoren 2 und 3 entgegengesetzt ist wie ζ. Ε PNP-Transistoren (wie dargestellt). Der Kollektor de
Transistors 2 ist direkt mit dem Emitter des Transistor 3 verbunden. Der Kollektor des Transistors 4 ist direk
mit dem Emitter des Transistors 5 verbunden. Dii jeweiligen Emitter der Transistoren 2 und 4 sine
ίο miteinander verbunden. Ein Lastwiderstand 12 lieg
zwischen dem Obergang oder der Verbindung diesel Emitter und Erde. Der Kollektor des Transistors 2 is
mit der Kathode einer ersten Diode 6 verbunden. Dei Kollektor des Transistors 4 ist mit der Anode einei
zweiten Diode 7 verbunden. Die Anode der Diode 6 is
über einen Kondensator 10 geerdet und weiterhin an eir Ende einer ersten Induktanz oder Kompensationsspul«
8 angeschlossen. Weiterhin ist die Kathode der Diode i über einen Kondensator 11 geerdet und ebenfalls an eir
Ende einer zweiten Induktanz oder Kompensationsspu Ie 9 angeschlossen. Das andere Ende der erster
Kompensations- oder Ausgleichsspule 8 ist mit dei positiven Klemme einer ersten Gleichstromquelle 1;
mit niedriger Spannung verbunden. Das andere Ende der zweiten Kompensationsspule 9 ist mit der negativer
Klemme einer zweiten Gleichstromquelle 14 mi niedriger Spannung verbunden. Die erste und die zweit«
Gleichstromquelle 13 und 14 haben Spannunger gleicher Größe. Die negative Klemme der Stromquelle
13 und die positive Klemme der Stromquelle 14 sine miteinander direkt und weiterhin mit Erde verbunden
Der Kollektor des Transistors 3 ist an die positive Klemme einer dritten Gleichstromquelle 15 mii
Hochspannung angeschlossen, während der Kollekten des Transistors 5 mit der negativen Klemme einei
vierten Gleichstromquelle 16 mit Hochspannung verbunden ist Die dritte und die vierte Gleichstromquelle
15 und 16 haben den gleichen Spannungsbetrag, dei höher ist als der Spannungsbetrag der ersten und dei
zweiten Stromquelle 13 und 14. Die negative Klemme der Stromquelle 15 und die positive Klemme dei
Stromquelle 16 sind direkt miteinander verbunden unc 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 liegi ein Ausgangssignal am Lastwiderstand 12 von einem
AusgangsanschhiB der Schaltang, 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 NF-Signals, um das Signal
in den positiven Halbperioden zu verstärken, während die Transistoren 4 und 5 während der negativer
Halbperioden des von der Signalquelle 1 eingespeisten NF-Signals 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 NF-Signals 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
es der positiven Halbperiode des an den Basen der
Transistoren 2 und 3 liegenden NF-Signals 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-Signals 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
Signals 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 liegt,
ist dessen Kollektorspannung höher als die Spannung der Stromquelle 13, 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 3 verstärken die positive Halbperiode des Signals 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 Signals 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 Signals 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 4 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 Signals 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 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 eo Kompensationsspule 8 geflossen ist, gesperrt. Genau in
diesem Zeitpunkt wird in der Kompensationsspule 8 eine Gegen-EMK einer Polarität erzeugt, die den
weiteren Stromfluß bewirkt Die Richtung des durch die Gegen-EMK hervorgerufenen Stromes in der Kompensationsspule
8 ist gleich der Richtung des Vorwärts-Stromes der Diode 6. Diese Gegen-EMK unterbricht
den Rückwärls-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 eines Klirrfaktors 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. Das heißt, wenn eine Rückwärts-Vorspannung an der Diode
7 liegt, wird eine Gegen-EMK in der Kompensationsspule 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 F i g. 1 ist in F i g. 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 Ω. 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 Ausgangsleistung von 2 bis 200 W ist, was bedeutet, daß der Rückwärts-Strom
für die Dioden 6 und 7 der F i g. 1 unterbrochen ist.
Das Schaltbild der F i g. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung eines erfindungsgemäßen NF-Leistungsverstärkers
mit einem Vorverstärker zum Verstärken eines kleinen Signals 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 des 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 3ö 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 Kompensationsspule 8 bzw. 9.
Der Eingangsanschluß 19 dieses NF-Leistungsverstärkers wird mit einem NF-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 2,3,4 und 5 werden zum Lautsprecher 12 gespeist, wo sie in ein Tonsignal umgewandelt und
wiedergegeben werden. Die Ausgangstransistoren 2, 3, 4 und 5 arbeiten wie der in F i g. 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 Signals, und daß der Transistor 5 und die Diode 7 ebenfalls auf
die oben erläuterte Weise betrieben werden, wodurch eine leistungsfähige Verstärkung des Signals erzielt
wird. Wenn eine Rückwärts-Vorspannung 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.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
- Patentansprüche:ί. NF-Leistungsverstärker,mit einem ersten und einem zweiten aktiven Bauelement gleichen Leitungstyps, wobei die erste Elektrode des ersten aktiven Bauelements mit einem ersten Anschluß zur Einspeisung eines Eingangssignals verbunden ist,bei dem die dritte Elektrode des zweiten aktiven Bauelements mit einem dritten Anschluß zum Zuführen von Speiseenergie aus einer ersten Gleichstromquelle verbunden ist,
bei dem die zweite Elektrode des zweiten aktiven Bauelements mit der dritten Elektrode des ersten aktiven Bauelements verbunden ist, dessen zweite Elektrode an einen zweiten Anschluß gelegt ist, der über eine Ausgangslast mit einem Bezugspotential verbunden ist,bei dem die dritte Elektrode des ersten aktiven Bauelements mit einer zweiten Gleichstromquelle über eine durch die zweite Gleichstromquelle in Flußrichtung beaufschlagte erste Diode verbunden ist, undbei dem die erste Gleichstromquelle eine höhere Spannung als die zweite Gleichstromquelle aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß eine erste Induktanz (8) in Reihe zur ersten Diode (6) im Strompfad der zweiten Gleichstromquelle (13) liegt, und daß die erste Elektrode des ersten aktiven Bauelements (2) auch mit der ersten Elektrode des zweiten aktiven Bauelements (3) verbunden ist - 2. NF-Leistungsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Diode (6) in Flußrichtung bzw. in Sperrichtung beaufschlagt ist, wenn der Signalpegel des Eingangssignals niedriger bzw. höher als ein vorbestimmter Pegel ist, unddaß die erste Induktanz (8) eine Gegen-EMK erzeugt, um einen Sperrstrom durch die erste Diode (6) zu verhindern, wenn diese gesperrt ist.
- 3. NF-Leistungsverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß das erste bzw. zweite aktive Bauelement (2, 3) ein erster bzw. zweiter Transistor ist.
- 4. NF-Leistungsverstärker nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durchein drittes und ein viertes aktives Bauelement (4,5), deren jeweils erste Elektroden miteinander und mit dem ersten Anschluß zur Einspeisung der negativen Halbperiode des Eingangssignals verbunden sind, während die positive Halbperiode des Eingangssignals in das erste bzw. zweite aktive Bauelement (2, 3) einspeisbar ist, wobei die dritte Elektrode des vierten aktiven Bauelements (5) mit einem vierten Anschluß zum Zuführen von Speiseenergie aus einer dritten Gleichstromquelle (16) mit gleicher Spannung wie die erste Gleichstromquelle (15) verbunden ist, während die zweite Elektrode des vierten aktiven Bauelements (5) mit der dritten Elektrode des dritten aktiven Bauelements (4) verbunden ist, dessen zweite Elektrode an den zweiten Anschluß gelegt ist, eine zweite Diode (7) in einem Strompfad zwischen der zweiten Elektrode des vierten aktiven Bauelements (5) bzw. der dritten Elektrode des dritten aktiven Bauelements (4) und einer vierten Gleichstromquelle (14) mit gleicher Spannung wie die zweite Gleichstromquelle (13),
wobei die zweite Diode (7) in Flußrichtung bzw. in Sperrichtung beaufschlagt ist, wenn der Absolutwert des Signalpegels des Eingangssignals am dritten aktiven Bauelement (4) niedriger bzw. höher als der vorbestimmte Pegel ist, und
eine zweite Induktanz (9) in Reihe zur zweiten Diode (7) im Strompfad der vierten Gleichstromquelle (14), wobei die zweite Induktanz (9) eine Gegen-EMK erzeugt, um einen Sperrstrom durch die zweite Diode (7) zu verhindern, wenn diese gesperrt ist - 5. NF-Leistungsverstärker nach Anspruch 4, 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
- 6. NF-Leistungsverstärker nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,daß das erste bzw. das zweite aktive Bauelement (2, 3) ein erster bzw. ein zweiter Leistungstransistor ist, wobei die erste, zweite bzw. dritte Elektrode jeweils die Basis-, die Emitter- und die Kollektorelektrode ist
- 7. NF-Leistungsverstärker nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,daß wenigstens zwei Transistoren gleichen Leitungstyps vorgesehen sind,
daß die Ausgangslast (12) ein Lautsprecher ist, und daß die Spule (8) eine Kompensationsspule ist - 8. Verwendung des NF-Leistungsverstärkers nach einem der Ansprüche 1 —7 als Endverstärker.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50127392A JPS5915403B2 (ja) | 1975-10-24 | 1975-10-24 | オンキヨウヨウシユツリヨクゾウフクキ |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2647916A1 DE2647916A1 (de) | 1977-05-05 |
DE2647916B2 DE2647916B2 (de) | 1980-01-10 |
DE2647916C3 true DE2647916C3 (de) | 1980-09-04 |
Family
ID=14958846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2647916A Expired DE2647916C3 (de) | 1975-10-24 | 1976-10-22 | NF-Leistungsverstärker |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4045744A (de) |
JP (1) | JPS5915403B2 (de) |
CA (1) | CA1077580A (de) |
DE (1) | DE2647916C3 (de) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4153820A (en) * | 1977-11-18 | 1979-05-08 | International Telephone & Telegraph Corporation | Paging amplifier for a key telephone system |
GB2048009B (en) * | 1978-11-06 | 1983-08-10 | Carver R W | High efficiency light weight audio amplifier and power supply |
DE2850177C2 (de) * | 1978-11-18 | 1982-09-09 | Blaupunkt-Werke Gmbh, 3200 Hildesheim | Niederfrequenz-Verstärker für Rundfunkempfänger, insbesondere für Autoradios |
US4378530A (en) * | 1979-07-04 | 1983-03-29 | Unisearch Limited | High-efficiency low-distortion amplifier |
US4319199A (en) * | 1979-12-20 | 1982-03-09 | Tektronix, Inc. | Efficient power amplifier with staggered power supply voltages |
BG32251A1 (en) * | 1980-03-31 | 1982-06-15 | Vasilev | Power amplifyier class bc |
US4484150A (en) * | 1980-06-27 | 1984-11-20 | Carver R W | High efficiency, light weight audio amplifier and power supply |
US4443771A (en) * | 1980-12-11 | 1984-04-17 | Pioneer Electronic Corporation | Power amplifier |
BG34745A1 (en) * | 1982-03-01 | 1983-11-15 | Vasilev | Power amplifier of class bc |
JPH0448890Y2 (de) * | 1986-01-07 | 1992-11-18 | ||
DE4400393C1 (de) * | 1994-01-08 | 1995-03-09 | Blaupunkt Werke Gmbh | NF-Gegentaktendstufe |
JPH07297659A (ja) * | 1994-04-22 | 1995-11-10 | Nec Corp | 電力増幅回路 |
US10637418B2 (en) | 2018-07-06 | 2020-04-28 | Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. | Stacked power amplifiers using core devices |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3772606A (en) * | 1972-01-28 | 1973-11-13 | United Aircraft Corp | Multi-level power amplifier |
JPS5045549A (de) * | 1973-08-25 | 1975-04-23 |
-
1975
- 1975-10-24 JP JP50127392A patent/JPS5915403B2/ja not_active Expired
-
1976
- 1976-10-21 US US05/734,602 patent/US4045744A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-10-22 DE DE2647916A patent/DE2647916C3/de not_active Expired
- 1976-10-22 CA CA263,920A patent/CA1077580A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4045744A (en) | 1977-08-30 |
DE2647916A1 (de) | 1977-05-05 |
DE2647916B2 (de) | 1980-01-10 |
JPS5915403B2 (ja) | 1984-04-09 |
JPS5251847A (en) | 1977-04-26 |
CA1077580A (en) | 1980-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3101296C2 (de) | ||
DE69127340T2 (de) | Pulsbreitenmodulierter linearer Leistungsverstärker | |
DE2647916C3 (de) | NF-Leistungsverstärker | |
DE2424812A1 (de) | Verstaerker mit ueberstromschutz | |
DE3039131C2 (de) | Verstärker | |
DE2365289B2 (de) | Audio-leistungsverstaerker | |
DE2718491A1 (de) | Schaltungsanordnung zur verstaerkung der signale eines elektromagnetischen wandlers und zur vorspannungserzeugung fuer den wandler | |
DE3343707C2 (de) | Spannungsaddierschaltung und Anwendung dafür | |
DE2705604B2 (de) | ||
DE2638801A1 (de) | Kleinsignaltransistorverstaerker | |
DE2461163C3 (de) | Monolithischer Leistungsverstärker | |
DE2357597A1 (de) | Daempfungskreis fuer einen audioleistungsverstaerker | |
DE1915005B2 (de) | B transistorleistungsverstaerker | |
DE3149290C2 (de) | Verstärkerschaltung | |
DE1562064A1 (de) | Gleichspannungsgekoppelter Gegentaktverstaerker fuer Tonfrequenzen | |
DE1180000B (de) | Transistor-Leistungsverstaerkerstufe | |
DE3248552A1 (de) | Schaltungsanordnung zum herabsetzen von rauschen | |
DE2711912B2 (de) | NF-Leistungsverstärker | |
DE2203872B2 (de) | Integrierter NF-Leistungsverstärker mit Darlington-Eingangsstufe und mit quasikomplementärer Gegentakt-Ausgangsstufe | |
DE3032675C2 (de) | Tonfrequenz-Leistungsverstärker-Schaltung. | |
DE2904231A1 (de) | Elektrischer verstaerker | |
DE2307514C3 (de) | Verstärker mit hoher Eingangsimpedanz | |
DE2246327C2 (de) | Automatischer Verstärkungsregelkreis | |
DE2554770C2 (de) | Transistor-Gegentaktverstärker | |
DE4410498A1 (de) | Leistungsverstärker |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |