NO129667B - - Google Patents

Description

Transistorforsterker.

Den foreliggende oppfinnelse angår transistorforsterkere.

Når det er ønskelig at en transistorforsterker skal levere høy utgangsenergi, er det vanligvis nødvendig å utstyre utgangstrinnet i forsterkeren med flere transistorer. Vanligvis brukes en mottaktkobling for å redusere den usymmetriske for-vrengning og da må to eller flere par transistorer brukes.

Det er uhensiktsmessig å benytte flere transistorer i en enkel parallellkobling, delvis fordi inngangsimpedansen for en transistor er lav og delvis på grunn av den relativt store variasjon som kan opptre i karakteristikken for vanlige transistorer av samme type, og det kan oppstå vanskelig-heter ved at de forskjellige transistorer får en ulik deling av belastningen. Dette fører til at de transistorer som skal brukes må velges med omhu, og dette blir igjen dyrt og uhensiktsmessig.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å unngå denne vanskelighet, og det er oppnådd ifølge oppfinnelsen ved å utstyre en transistorforsterker med et utgangstrinn som omfatter to eller flere par med transistorer som er anordnet i en mottaktkobling. Det særegne ved oppfinnelsen er at transistorenes emitterbasis-kretser effektivt er koblet i serie slik at signalet som skal forsterkes passerer gjennom disse, og at transistorenes kollektor-basiskretser er effektivt koblet i parallell slik at det forsterkede signal leveres til en utgangskrets fra disse.

En utførelsesform av oppfinnelsen vil bli detaljert beskrevet under henvisning til tegningen.

Figuren viser en to-trinns mottaktkoblet transistorforsterker. Innkommende signaler som skal forsterkes tilføres pri-mærviklingen 1 på en inngangstransformator 2 som har to like sekundærviklinger 3a og 3b som er «seriekoblet» ved hjelp av to seriekoblede, like motstander 4a og 4b hvis forbindelsespunkt er koblet til den positive klemmen på en likestrømskilde 5. Motstanden 4a og 4b er shuntet av en relativt stor kondensator 6.

Viklingene 3a og 3b er henholdsvis forbundet til emitterelektrodene på to like transistorer 7a og 7b. Disse transistorer kan fortrinnsvis være sjikttransistorer av P-N-P-typen. Emitterelektroden er på tegningen merket med et pilhode for å skille den fra kollektorelektroden og basiselek-troden er vist som en flat plate. De andre transistorer i kretsen er merket på samme måte.

To motstander 8 og 9 er koblet i serie over kilden 5, og de utgjør en spennings-deler for å tilveiebringe en passende forspenning for elektrodene på transistorene 7a og 7b. Motstandene 8 og 9 er henholdsvis shuntet av kondensatorene 10 og 11. Basiselektrodene på transistorene 7a og 7b er forbundet med forbindelsespunktet mellom motstandene 8 og 9 og kollektorelektrodene er forbundet henholdsvis med de to endene av en primærvikling 12 på en transformator 13. Viklingen 12 har en sentertapp som er forbundet med den negative klemme på kilden 5.

Det første trinn av forsterkeren som foreløbig er beskrevet vil gjenkjennes som et vanlig mottaktkoblet transistor-forsterkertrinn. Motstandene 4a og 4b er store motstander som er anordnet for å begrense emitterstrømmene i de to transistorer.

Transformatoren 13 er utstyrt med to like sekundærviklinger 14a og 14b som er «seriekoblet» ved hjelp av to like seriekoblede motstander 15a og 15b som er shuntet av en stor kondensator 16. Motstan-denes forbindelsespunkt er forbundet med den positive klemme på kilden 5. Sekundærkretsen på transformatoren 13 er anordnet på en tilsvarende måte som for sekundærkretsen på transformatoren 2. Øvre ende av viklingen 14a og nedre ende av vikling 14b er forbundet henholdsvis med emitterelektrodene på et første par transistorer 17a og 17b. Basiselektrodene på disse transistorer er gjennom store sperrekon-densatorer 18a og 18b henholdsvis forbundet med emitterelektrodene på et annet par transistorer 19a og 19b.

To seriekoblede motstander 20 og 21 med shuntkondensatorene 22 og 23 er koblet over kilden 5, og utgjør en spennings-deler for å tilveiebringe forspenning for elektrodene på transistorene 17a, 17b og 19a, 19b. Basiselektrodene på transistorene 19a og 19b er forbundet med forbindelsespunktet mellom motstandene 20 og 21 og emitterelektrodene er gjennom tilsvarende like store strømbegrensende motstander 24a og 24b forbundet med den positive klemme på kilden 5. Av det foregående går det frem at emitter-basis-kretsene for de fore transistorene 17a, 17b og 19a, 19b alle er koblet i serie med sekundærviklin-gene 14a og 14b på transformatoren 13 for vekselstrømmer.

Basiselektrodene på transistorene 17a og 17b er forbundet gjennom tilsvarende spoler 25a og 25b med forbindelsespunktet mellom motstandene 20 og 21.

Utgangen fra de to transistorer er kombinert i en transformator 26 som har fire like primærviklinger 27a, 27b, 28a og 28b. Forbindelsespunktet mellom viklingene 28a og 28b er forbundet med den negative klemme på kilden 5. Den andre en-den av disse viklinger er henholdsvis forbundet med kollektorelektrodene på transistorene 19a, 19b. Viklingene 28a og 28b er shuntet av en kondensator 29 som er tilveiebragt for å gjøre utgangsimpedansen av forsterkeren praktisk talt resistiv for hele det benyttede frekvensområde.

Kollektorelektrodene på transistorene 17a og 17b er henholdsvis gjennom viklingene 27a og 27b og gjennom spolene 30a og 30b forbundet med den negative klemme på kilden 5. Basiselektrodene på transistorene 17a og 17b er henholdsvis gjennom store shuntkondensatorer 31a og 31b forbundet med viklingene 27a og 27b, som vist for å komplettere forbindelsen fra kollek-torbasiskretsene for transistorene til viklingene 27a og 27b.

De fire primærviklinger av transformatoren 26 er alle viklet i samme retning slik at strømmer som flyter fra den øvre til den nedre klemme i hver vikling tilveie-bringer fluks i samme retning i transfor-matorkjernen.

De forsterkede signaler tas fra sekundærviklingen 32 på transformatoren 26, som er shuntet av en relativt stor motstand 33 hvis motstandsverdi er av stør-relsesorden ti ganger utgangsbelastnings-impedansen.

For å kunne justere utgangsimpedansen av forsterkeren slik at denne er til-passet belastningsimpedansen (ikke vist) som er tilkoblet sekundærviklingen på transformatoren 32 er negativ tilbakekobling tilveiebragt ved å forbinde kollektorelektroden på transistoren 19a med emitterelektroden på transistoren 7a gjennom en sperrekondensator 34a og en motstand 35a. En tilsvarende forbindelse er tilveiebragt mellom kollektorelektroden på transistoren 19b og emitterelektroden på transistoren 7b ved hjelp av en kondensator 34b og en motstand 35b.

På grunn av den negative tilbakekobling vil forsterkeren kunne svinge ved en frekvens som er utenfor det normale frekvensområde, på grunn av unormale fase-forskyvninger som vil oppstå dersom ut-gangsbelastningen er frakoblet. Motstanden 33 er derfor tilveiebragt for å hindre uønskede svingninger når belastningen er frakoblet, men det er ikke nødvendig å ha med denne motstanden i alle tilfelle.

Det er klart at transformatoren 26 kobler alle fire kollektor-basiskretsene effektivt i parallell mens de fire emitter-basiskretsene som allerede nevnt, alle er effektivt koblet i serie.

Det skal bemerkes at emitterelektrodene på de fire transistorene 17a, 17b, 19a og 19b alle er koblet til den positive klemme på kilden 5, og at de fire basiselektrodene tilføres praktisk talt samme forspenning ved hjelp av de fire spolene 25a, 25b og 30a, 30b. Dette er også tilfelle for de fire kollektorelektroder.

Det vil være klart at utførelsesformen som er vist i figuren kan utvides etter de angitte retningslinjer ved å benytte mer enn to par transistorer i utgangskretsen og på slik måte at emitter-basiskretsene er i serie mens alle kollektor-basiskretsene er

i parallell.

Det har vært antatt at alle transistorene var av P-N-P-typen, men det er klart

at også transistorer av N-P-N-typen kan

brukes dersom polariteten av likestrøms-kilden 5 snus.

Claims (4)

1. Transistorforsterker med et utgangstrinn som omfatter to eller flere par med

transistorer som er anordnet i en mottaktkobling, karakterisert ved at transistorenes emitter-basiskretser effektivt er kobet i serie slik at signalet som skal forsterkes passerer gjennom disse, og at transistorenes kollektor-basiskretser er effektivt koblet i parallell slik at det forsterkede signal leveres til en utgangskrets fra disse.

2. Transistorforsterker ifølge påstand 1, karakterisert ved at den omfatter et ekstra mottaktkoblet transistorf orsterkertrinn som er anordnet før det nevnte utgangstrinn og at en negativ tilbakekobling er tilveiebragt mellom et par transistorer i utgangstrinnet og et par transistorer i det ekstra forster- kertrinn.

3. Transistorforsterker ifølge påstand 1, karakterisert ved at utgangstrinnet omfatter to par transistorer hvis emitter-basiskretser effektivt er koblet i serie med et par seriekoblede sekundærviklinger på en inngangstransformator og hvis kollektor-basiskretser henholdsvis er forbundet med fire like primærviklinger på en ut-gangstransformator på en slik måte at det leveres utgangssignaler effektivt i parallell fra de fire transistorer til en sekundær-vikling på utgangstransformatoren.

4. Transistorforsterker ifølge påstand 3, karakterisert ved at det før utgangstrinnet er innskutt et ekstra forsterkertrinn som omfatter et par transistorer som er anordnet i mottaktkobling, og at en in-dividuell negativ tilbakekobling er tilveiebragt mellom emitterelektroden på hver transistor i det ekstra forsterkertrinn og kollektorelektroden på hver transistor i ett av transistorparene i utgangstrinnet.