DE1244868B - Mehrstufiger Wechselspannungsverstaerker mit Transistoren, mit einer alle Stufen umfassenden Wechselstromgegenkopplung und mit Verwendung von Zenerdioden als Koppelelemente - Google Patents

Mehrstufiger Wechselspannungsverstaerker mit Transistoren, mit einer alle Stufen umfassenden Wechselstromgegenkopplung und mit Verwendung von Zenerdioden als Koppelelemente

Info

Publication number
DE1244868B
DE1244868B DE1964S0091105 DES0091105A DE1244868B DE 1244868 B DE1244868 B DE 1244868B DE 1964S0091105 DE1964S0091105 DE 1964S0091105 DE S0091105 A DES0091105 A DE S0091105A DE 1244868 B DE1244868 B DE 1244868B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
stage
negative feedback
amplifier
voltage
stages
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.)
Pending
Application number
DE1964S0091105
Other languages
English (en)
Inventor
Achim Zech
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE1964S0091105 priority Critical patent/DE1244868B/de
Priority to NL6506211A priority patent/NL146993B/xx
Priority to AT441165A priority patent/AT256935B/de
Priority to FR17095A priority patent/FR1455889A/fr
Priority to SE635565A priority patent/SE320105B/xx
Priority to BE664043A priority patent/BE664043A/xx
Priority to GB2069965A priority patent/GB1102885A/en
Publication of DE1244868B publication Critical patent/DE1244868B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03CPOSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/003Reciprocating-piston liquid engines controlling
    • F03C1/004Reciprocating-piston liquid engines controlling speed-control
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H03F1/302Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in bipolar transistor amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/34Negative-feedback-circuit arrangements with or without positive feedback

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
H03f
Deutsche KL: 21 a2 -18/08
Nummer: 1 244 868
Aktenzeichen: S 91105 VIII a/21 a2
Anmeldetag: 15. Mai 1964
Auslegetag: 20. Juli 1967
Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrstufigen Wechselspannungsverstärker, insbesondere Breitbandverstärker mit vorzugsweise sehr niedriger, z. B. bei einigen Hertz liegender unterer Grenzfrequenz und einer im Bereich von mehreren Megahertz, vorzugsweise über 10 MHz gelegenen oberen Grenzfrequenz, der in allen Stufen Transistoren enthält und bei dem eine alle Stufen umfassende Wechselstromgegenkopplung, vorzugsweise zur Erhöhung des Eingangswiderstandes der ersten Verstärkerstufe, vorgesehen ist und bei dem zur Kopplung der überwiegenden Anzahl und zumindest der in Übertragungsrichtung ersten Stufen mit Vorstrom im Zenerbereich betriebene Zenerdioden vorgesehen sind.
Für Wechselspannungsverstärker werden immer häufiger nur wechselspannungsmäßig gekoppelte Verstärkerstufen mit einzelnen Transistoren verwendet, weil bei Röhrenverstärkern die elektrische Leistung und auch die begrenzte Lebensdauer der Röhren als nachteilig empfunden wird. Transistorverstärker haben aber den Nachteil, daß die elektrischen Eigenschaften der Transistoren stark temperaturabhängig sind, was bei gleichspannungsmäßiger Kopplung der Transistoren zu starken und störenden Arbeitspunktverschiebungen, vor allem in den Endstufen des Gesamtverstärkers, führen kann. Die Anwendung einer lediglich kapazitiven Kopplung zwischen den einzelnen Verstärkerstufen behebt zwar diesen Nachteil, führt aber allein schon wegen der relativ niedrigen Eingangswiderstände der Transistoren vor allem bei tiefgelegener Grenzfrequenz des Verstärkers zu elektrisch teilweise untragbaren Kapazitätswerten der einzelnen Kopplungskondensatoren, unbeachtlich deren Nachteil von Fehlströmen, großen Einschwingzeiten u. dgl. und beachtlich der sonstigen Schwierigkeiten. Hinzu kommt, daß vor allem bei mehreren kapazitiv gekoppelten einzelnen Transistorstufen eine Gegenkopplung für die Wechselspannungskomponente vom Verstärkerausgang zum Verstärkereingang vorgesehen werden muß, die vor allem bei tiefer Grenzfrequenz des mehrstufigen Verstärkers im Regelfall den Verstärker anfällig hinsichtlich einer störenden Selbsterregung macht, wenn nicht besondere zusätzliche Schaltungsmaßnahmen vorgesehen werden. Es ist vor allem aus den letztgenannten Gründen für Breitbandverstärker somit scheinbar die beste Lösung, eine unmittelbare galvanische Kopplung zwischen den einzelnen Verstärkerstufen vorzusehen und die Arbeitspunktverschiebungen in Kauf zu nehmen bzw. in jeder Stufe für sich durch nur für Gleichspannung wirksame Gegenkupplungen zu reduzieren. Dabei kann Mehrstufiger Wechselspannungsverstärker mit
Transistoren, mit einer alle Stufen umfassenden
Wechselstromgegenkopplung und mit
Verwendung von Zenerdioden als
Koppelelemente
Anmelder:
Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München.
München 2, Witteisbacherplatz 2
Als Erfinder benannt:
Achim Zech, München
zur Verminderung der zum Betrieb des gesamten Verstärkers erforderlichen Betriebsspannung gegebenenfalls die Kopplung zwischen den einzelnen Transistorstufen jeweils durch eine mittels Vorstrom im Zenerbereich betriebene Zenerdiode erfolgen. Wie die der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen gezeigt haben, führt dieser Weg aber nur bei sehr geringer Stufenverstärkung und auch relativ geringer Gesamtverstärkung zu einigermaßen befriedigenden Ergebnissen, unbeachtlich des relativ hohen schaltungstechnischen Aufwandes.
Die Verwendung von Zenerdioden als Kopplungselemente bei Verstärkern ist an sich bekannt. In der Literatur werden Schaltungsbeispiele angegeben, bei denen zwischen den einzelnen Stufen eines Verstärkers, insbesondere eines Gleichspannungsverstärkers zur Herabsetzung des Potentialunterschiedes zwischen Kollektor der vorausgehenden Stufe und Basis der nachfolgenden Stufe eine Zenerdiode eingeschaltet ist. Weitere Schaltbeispiele lauten dahingehend, daß in die Emitterzuleitung eines Transistors, beispielsweise in die Emitterzuleitung eines Endstufentransistors oder in die Katodenzuleitung einer Röhre eine Zenerdiode eingeschaltet wird, um diese Katode, bzw. den Emitter gleichspannungsmäßig hochzulegen, dabei jedoch zu vermeiden, daß eine Wechselstromgegenkopplung über diese Vorspannungsquelle er-
709 617/338
folgt, was wegen des geringen dynamischen Innenwiderstandes von Zenerdioden leicht erreichbar ist.
Bei den bekannten Schaltungen mit Gegenkopplung und Stabilisierung, insbesondere der genannten Art, treten aber vor allem deshalb Schwierigkeiten auf, weil, soweit überhaupt eine Gleichstromgegenkopplung angewendet wird, diese gleichzeitig als Gegenkopplung, zumindest für einen Teil der Signalfrequenzen ausgebildet ist. Zumindest in diesem Bereich wird dann aber das Verhältnis von einer Gleichstromgegenkopplung zur Signalgegenkopplung etwa gleich 1, und d. h. mit anderen Worten, daß eine Gleichstromgegenkopplung gleichzeitig abhängig wird von einer Signalgegenkopplung oder umgekehrt. In der Praxis möchte man jedoch mit einer möglichst geringen Anzahl von Verstärkerstufen einen vorgegebenen Verstärkungswert für die gewünschten Signale erreichen. Eine Gegenkopplung im Signalverstärker wird daher für die Signalfrequenzen nach Möglichkeit nur so hoch getrieben, als es die Verminderung der Klirrprodukte erfordert. Dies ist unter Umständen auch deshalb von Bedeutung, weil besonders bei mehrstufigen Verstärkern sehr schnell die Nyquistbedingung für die Schwingfestigkeit des Verstärkers überschritten wird und zumindest eine sehr starke Laufzeitverzerrung an den Bereichsenden entsteht. Ist nun das Verhältnis Gleichstromgegenkopplung zu Wechselstromgegenkopplung wie bei den bekannten Schaltungen festgelegt, so liegt damit indirekt auch die Gleichstromgegenkopplung in ihrem Maximalwert bereits fest. Es ist also bei den in der bekannten Art ausgebildeten und bemessenen Verstärkern sehr schnell ein Grenzwert der Gleichstromstabilisierung und damit der durch die Gleichstromstabilisierung bewirkten Temperaturstabilität erreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der oben dargelegten Schwierigkeiten und Nachteile einen mehrstufigen Wechselspannungsverstärker gerade bei sehr tief gelegener unterer Grenzfrequenz mit Transistoren zu realisieren, der optimale Signalgegenkopplung bei optimaler Stabilisierung gegen Temperaturschwankungen aufweist. Diese Aufgabe wird bei einem mehrstufigen Wechselspannungsverstärker, insbesondere Breitbandverstärker mit vorzugsweise sehr niedriger, z. B. bei einigen Hertz liegender unterer Grenzfrequenz und einer im Bereich von mehreren Megahertz, vorzugsweise über 10 MHz gelegenen oberen Grenzfrequenz, der in allen Stufen Transistoren enthält und bei dem eine alle Stufen umfassende Wechselstromgegenkopplung, vorzugsweise zur Erhöhung des Eingangswiderstandes der ersten Verstärkerstufe, vorgesehen ist und bei dem zur Kopplung der überwiegenden Anzahl und zumindest der in Übertragungsrichtung ersten Stufen mit Vorstrom im Zenerbereich betriebene Zenerdioden vorgesehen sind, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß von der Ausgangsstufe des Verstärkers zur Eingangsstufe desselben eine Gleichstromgegenkopplung vorgesehen ist, die zur Absenkung des konstanten Gleichspannungsteiles eine ebenfalls mit Vorstrom im Zenerbereich betriebene Zenerdiode und ein die untere Grenzfrequenz des Übertragungsfrequenzbandes bestimmendes i?C-Glied enthält.
Es ist an sich ein zweistufiger Wechselspannungsverstärker bekannt, bei dem zwei in Emitter-Basis-Schaltung betriebene Transistoren in der Weise miteinander gekoppelt sind, daß der Kollektor der ersten Stufe unmittelbar galvanisch mit der Basis des zweiten Transistors verbunden ist. In der Emitterzuleitung des zweiten Transistors ist ein für die Wechselspannungssignale kapazitiv überbrückter Gleichstromwiderstand vorgesehen, von dem eine Gleichspannung abgegriffen und über einen Vorwiderstand der Basis des ersten Transistors als der Arbeitspunkteinstellung dienende Vorspannung bzw. als entsprechender Vorstrom zugeführt wird.
Bei dieser bekannten Schaltung ist zwar auch eine Gleichstromgegenkopplung vom Ausgang der zweiten Stufe zum Eingang der ersten Stufe vorhanden, jedoch ist diese Gleichstromgegenkopplung nur relativ gering; denn durch den Gleichstromwiderstand in der Emitterzuleitung des zweiten Transistors hat dieser für die temperaturabhängige Gleichspannungskomponente eine sehr starke Gegenkopplung, so daß die Schleifenverstärkung im Gleichspannungsgegenkopp-
ao lungszweig relativ sehr gering wird. Beim Erfindungsgegenstand tritt demgegenüber einerseits durch die Kopplung der einzelnen Transistorstufen über Zenerdioden für die an sich störende temperaturabhängige Gleichspannungskomponente sogar eine Anhebung ein, weil der konstante Gleichspannungsanteil, der am Arbeitswiderstand jeder Stufe auftritt, weitgehend reduziert wird und auch hinsichtlich des rückgeführten Anteiles im Gleichspannungsgegenkopplungsweg ist dies der Fall. Damit wird die Schleifenverstärkung in den gesamten Gleichspannungsweg, der die Gegenkopplung mit umfaßt, für die störende temperaturabhängige Gleichspannungsänderung um ein Vielfaches höher, und es wird sozusagen bewußt ein möglichst großer Übertragungsfaktor für temperaturabhängige Gleichspannungsänderungen in den einzelnen Stufen angestrebt. Für die erfindungsgemäße Schaltung ist es daher sogar noch vorteilhaft, wenn die einzelnen Stufen weitgehend frei von Gleichspannungsgegenkopplungen sind und die einzelnen Stufen bei Ausführung als Emitter-Basis-Schaltung im Vergleich zu ihrem für die Gleichspannung wirksamen Kollektorwiderstand jeweils einen relativ kleinen Emitterwiderstand haben.
Als vorteilhaft hat es - sich weiterhin erwiesen, wenn die Einkopplung des zu verstärkenden Signals in die erste Verstärkerstufe mit einem der Abtrennung von eventuellen Gleichspannungsanteilen dienenden Trennkondensator versehen ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen mehrstufigen Wechselspannungsverteilers besteht weiterhin darin, daß die in Übertragungsrichtung letzte Verstärkerstufe als Kollektorbasisschaltung ausgebildet ist, die mit der vorausgehenden Stufe vorzugsweise frei von Zenerdioden gleichstrommäßig gekoppelt ist und von deren Emitterwiderstand die Gleichstromgegenkopplung abgeleitet wird, und daß im Kollektorkreis der Endstufe ein für die Signalfrequenzen überbrückter Widerstand vorgesehen ist, von dem die Gleichstromgegenkopplung abgeleitet wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht außerdem darin, daß die in Übertragungsrichtung letzte Verstärkerstufe in Emitter-Basis-Schaltung vorgesehen ist, von deren Kollektorwiderstand das verstärkte Signal abgenommen wird, die mit der vorausgehenden Stufe vorzugsweise über eine mit Vorstrom im Zenerbereich betriebenen Zenerdiode gleichstrommäßig gekoppelt ist,
und daß in der Kollektorleitung der Endstufe ein für die Signalfrequenz kapazitiv überbrückter Widerstand vorgesehen ist, von dem die Gleichstromgegenkopplung abgeleitet wird.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Figur zeigt einen dreistufigen, mittels der Zenerdioden Sz 1, SzI galvanisch gekoppelten dreistufigen Verstärker. Die Zuführung des Signals erfolgt über den Kondensator C1; der Widerstand R1 von z. B. 75 Ω bestimmt unter anderem den Eingangswiderstand. Der Verstärkerausgang A erfolgt vom Emitter der letzten Stufe über einen der Innenwiderstandseinstellung dienenden Widerstand Rc. Ra ist der Eingangswiderstand des Verbrauchers von z. B. 75 Ω. Die galvanische Kopplung der Stufen ermöglicht außer dem Fortfall schwer realisierbarer i?C-Glieder die Anwendung einer Gleichstromgegenkopplung über alle Stufen zur Stabilisierung der Transistorarbeitspunkte. TsI und Ts 2 sind nur für das Nutzsignal eigengegengekoppelte Emitterstufen; Ts 3 ist eine Kollektorstufe. Hierzu sind die Emitterwiderstände relativ gering gegenüber den Kollektorwiderständen gewählt. Vom Kollektorwiderstand R 3 des Transistors Ts 3 führt eine Gleichstromgegenkopplung zur Basis des Transistors TiI über die Zenerdiode Sz3 und den Vorwiderstand R2, der den Kurzschluß des Eingangs von TsI verhindert. Die gleichstromstabilisierende Wirkung geschieht folgendermaßen.
Erhöht sich der Kollektorstrom JcI des ersten Transistors z. B. infolge Temperatureinfluß, so wird das Potential am Kollektor von TsI negativer. Dadurch sinkt der Basisstrom Jb 2 von Ts 2 und mit diesem Jc 2. Das Potential am Kollektor von Ts 2 wird positiver, und somit werden der Basisstrom Jb 3 und auch der Kollektorstrom Jc 3 von Ts 3 größer. Hierdurch wird das Potential am Kollektor von Ts 3 negativer und der Basisstrom JbI von TsI kleiner. Das hat wiederum zur Folge, daß der Kollektorstrom Je 1 von Ts 1 kleiner, d. h. entgegen seiner ursprünglichen Änderung beeinflußt wird.
Mit Rücksicht auf die Größe des der Signaleinkopplung dienenden Kopplungskondensators Cl muß R2 groß gegen Reing gewählt werden. Reing ist der tatsächliche Eingangswiderstand von TsI. Obwohl die Spannungsteilung (R 2 + Reing): Rei„g die Gleichstromgegenkopplung vermindert, zeigen die Meßergebnisse, daß die verbleibende Regelverstärkung genügt, die Arbeitspunkte innerhalb des vorkommenden Temperaturbereiches stabil zu halten. Das RC-Glied R3C2 ist im wesentlichen für die Regelzeitkonstante des Gleichstromgegenkopplungskreises maßgebend. Seine Grenzfrequenz bestimmt somit die untere Grenze des Übertragungsbandes.
Werden z.B. für die Transistoren TsI und Ts2 solche vom Typ 2 N 918 und für Ts 3 der Typ 2 N 2219 verwendet, so lassen sich bei der vorgegebenen Übertragungsbandbreite mit dieser Schaltung im unteren Frequenzbereich beispielsweise etwa 55 db Verstärkung für das Nutzsignal in einem Frequenzband von einigen Hertz bis zu etwa 12 MHz (0,1 db-Bandbreite) bzw. Bruchteilen eines Hertz bis zu etwa 15 MHz (3 db-Bandbreite) erreichen. Mit steigender Frequenz ergibt sich in jedem Fall eine Verringerung der Verstärkung, die je nach Einsatz der beiden Transistortypen zwischen 10 und 20 db betragen kann. Bestimmend für dieses Verhalten sind hierbei in der Hauptsache die Ein- und Ausgangsimpedanzen der Transistoren sowie deren Grenzfrequenz in Emitterschaltung. Zur Verminderung der linearen und nichtlinearen Signalverzerrungen wie auch zur Herabsetzung der Auswirkungen von Bauteilestreuungen und Temperaturbeeinflussung besitzt der Verstärker eine weitere, alle Stufen umfassende Gegenkopplungsschleife nur für das Signal. Hierbei wird ein Teil des Signalstromes von Ts 3 über ein
ίο Netzwerk N dem Emitter von TsI zugeführt. Eine Gleichspannungsgegenkopplung tritt hierbei nicht ein, weil wegen SzI und Sz2 die Emitter von TiI und Ts 3 fast gleiches Gleichspannungspotential haben. Es könnte auch ein Trennkondensator vorgesehen werden. Der Betrag der Signalgegenkopplung ist bei 100 kHz etwa 20 db, bei 10 MHz etwa 10 db. Für hinreichende Stabilität des Verstärkers an der oberen Bandgrenze ist der Verlauf der Schleifenverstärkung
γ η - --
in der Nähe des Nyquistpunktes Vr= 1 maßgebend (Vn = Schleifenverstärkung für das Signal, /?=Dämpfung im Gegenkopplungsweg, μ = Verstärkung aller Stufen ohne Gegenkopplung).
Einen wesentlichen Anteil an der Brauchbarkeit eines Verstärkers stellt die Größe des Eigenrauschens dar. Die wichtigsten Ursachen dieser Störleistung sind in den Halbleiterelementen, wie Transistoren und Dioden, zu finden. Besonders in den Eingangsstufen muß bei extremen Forderungen an geringes Rauschen z. B. einem Signal-Rausch-Verhältnis von über 100 db mit der Auswahl einer geeigneten Type sehr kritisch verfahren werden. Wenn auch die heute auf dem Markt befindlichen Transistoren in ihren Datenangaben teilweise recht kleine Rauschzellen vorweisen, so hat das für den vorliegenden Anwendungsfall keine ausschlaggebende Bedeutung. Diese Angaben erfassen ausschließlich nur das Schrotrauschen, das etwa den Charakter eines weißen Rauschens hat. Mindestens von gleicher Wichtigkeit ist hier das sogenannte Funkelrauschen, das im Bereich von 0 bis zu 100 kHz das Schrotrauschen übertragen kann und dessen Leistung umgekehrt proportional der Frequenz zunimmt. Aus diesem Grunde wird zweckmäßig an der Stelle des kleinsten Signalpegels, das ist am Eingang des Ausgangsverstärkers, der in bezug auf das Funkelrauschen beste Transistor verwendet. Die zur Kopplung verwendeten Zenerdioden stellen ebenfalls Rauschgeneratoren sehr niedrigen Innenwiderstandes dar. Um ihre Rauschleistung bei extremen Forderungen an geringes Rauschen unschädlich zu machen, empfiehlt es sich, diese mit Kondensatoren großen Kapazitätswertes zu überbrücken, wobei der Kapazitätswert bis zu einigen Mikrofarad betragen kann und es sich empfiehlt, induktionsfreie Kondensatoren zu verwenden.
Die zur Kopplung verwendeten Zenerdioden werden nur von dem geringen Basisstrom der folgenden Stufe durchflossen. Da dieser Strom aber nicht immer ausreicht, die Dioden im Durchbruchsgebiet zu betreiben, wird zusätzlich ein Gleichstrom über je einen Widerstand R10, R20 von einer Gegenspannungsquelle eingespeist. Ein gleichartigem Zweck dienender Vorstrom wird über i?17 in Sz 3 eingespeist.
Bei manchen Transistoren besteht die Gefahr einer Eigenerregung innerhalb des Transistors bei sehr hohen Frequenzen, ähnlich wie bei Röhren. Wenn auch die so erzeugte Schwingfrequenz weit oberhalb des Nutzbandes liegt, kann sie doch Anlaß zu Undefinierten Arbeitspunktverschiebungen sein. Eine Abhilfe kann mit sogenannten Dämpfungsperlen geschaffen werden. Das sind kleine Ferritröhrchen, die, über den Kollektoranschluß der Transistoren geschoben, eine bei hohen Frequenzen stark verlustbehaftete Induktivität ergeben.
Um den oben angeführten Betrag der Signalschleifengegenkopplung zu realisieren, ist es nötig, den Phasenverlauf zu korrigieren. Zu diesem Zweck ist im Rückwärtsweg der Schleife ein für das Signal phasenrückdrehendes Netzwerk angebracht. Eine Überbrückung des Emitterwiderstandes von Ts 2 kann dem gleichen Zweck dienend ebenfalls vorgesehen werden. Die Einstellung der Verstärkung wird an zwei Stellen vorgenommen. Durch Veränderung ao der Eigengegenkopplung von Ts 2 (durch Wahl von RIl) wird die Vorwärtsverstärkung auf einen vorgeschriebenen Wert eingestellt. Sodann wird durch Verändern von R4 des Signalgegenkopplungsspannungsteilers die Verstärkung mit Gegenkopplung auf den gewünschten Wert gebracht.
Die maximal zulässige, der Versorgungsspannung überlagerte Brummspannung bei Speisung aus einem Gleichspannungshetzgerät, das aus Wechselspannungsquelle (z. B. 400 Hz, 24 V) gespeist wird, ergibt sich aus dem vorgeschriebenen Brummspannungsabstand. Für jeden Verstärker wurde die sogenannte Brummverstärkung, das ist die Verstärkung zwischen den. Anschlußklemmen der Versorgungsspannung und*'dem Verstärkerausgang, gemessen und so die zulässige Brummspannung ermittelt. Die Stufen der Verstärker sind an den Stromversorgungsklemmen genügend untereinander entkoppelt, so daß sich aus diesem Grunde keine besondere Forderung an den Innenwiderstand der Stromversorgungsquelle ergibt. Der Innenwiderstand muß nur genügend klein sein, damit er bei der Übertragung z.B. einer 50-Hz-Rechteckschwingung keine zusätzliche Dachschräge verursacht. Um den Forderungen nach geringer Dachschräge bei Übertragung einer 50-Hz-Rechteckschwingung gerecht zu werden, kann eine vorzugsweise einstellbare Rückkopplung sehr tiefer Frequenz zu einer der in Übertragungsrichtung vorderen Stufe von einer weiter hinten liegenden Stufe vorgesehen werden. Beim Ausführungsbeispiel ist der Breitbandverstärker als reiner RC-Verstärker ausgebildet. Es ist jedoch auch daran gedacht, für die Signalfrequenzen frequenzselektive Netzwerke im Verstärker vorzusehen, wobei diese auch an die Stelle der Arbeitswiderstände treten können. Auch muß die untere Grenzfrequenz nicht zwingend bei sehr tiefen Frequenzen liegen, sondern kann je nach den vorliegenden Forderungen höher gewählt werden. Die Lehre nach der Erfindung ist also auch bei sehr selektiven Verstärkern anwendbar.
Die Zenerspannung der Kopplungsdioden wird vorteilhaft nur etwas kleiner als die Kollektorspannung des jeweils vorausgehenden Transistors gewählt. Die Spannungsdifferenz ergibt dann zusammen mit dem Spannungsabfall am Emitterwiderstand des über die Diode angekoppelten Transistors die Basis-Emitter-Vorspannung desselben, die in der Regel bei einigen Zehntel Volt liegt und den Arbeitspunkt bestimmt. Für die im Gleichspannungsgegenkopplungsweg liegenden Zenerdiode gilt dies unter Berücksichtigung des eventuell vorgesehenen Spannungsteilers N analog.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Mehrstufiger Wechselspannungsverstärker, insbesondere Breitbandverstärker mit vorzugsweise sehr niedriger, z. B. bei einigen Hertz liegender unterer Grenzfrequenz und einer im Bereich von mehreren Megahertz, vorzugsweise über 10 MHz gelegenen oberen Grenzfrequenz, der in allen Stufen Transistoren enthält und bei dem eine alle Stufen umfassende Wechselstromgegenkopplung, vorzugsweise zur Erhöhung des Eingangswiderstandes der ersten Verstärkerstufe, vorgesehen ist und bei dem zur Kopplung der überwiegenden Anzahl und zumindest der in Übertragungsrichtung ersten Stufen mit Vorstrom im' Zenerbereich betriebene Zenerdioden vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß von der Ausgangsstufe (Ts 3) des Verstärkers zur Eingangsstufe (TsI) desselben eine Gleichstromgegenkopplung vorgesehen ist, die zur Absenkung des konstanten Gleichspannungsteils eine ebenfalls mit Vorstrom im Zenerbereich betriebene Zenerdiode (Sz 3) und ein die untere Grenzfrequenz des Übertragungsfrequenzbandes bestimmendes RC-Glied (R3, C2) enthält.
2. Mehrstufiger Wechselspannungsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkopplung des zu verstärkenden Signals in die erste Verstärkerstufe mit einem der Abtrennung von eventuellen Gleichspannungsanteilen dienenden Trennkondensator versehen ist.
3. Mehrstufiger Wechselspannungsverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Übertragungsrichtung letzte Verstärkerstufe als Kollektorbasisschaltung ausgebildet ist, die mit der vorausgehenden Stufe vorzugsweise zenerdiodenfrei gleichstrommäßig gekoppelt ist und von deren Emitterwiderstand die Gleichstromgegenkopplung abgeleitet wird, und daß im Kollektorkreis der Endstufe ein für die Signalfrequenzen überbrückter Widerstand vorgesehen ist, von dem die Gleichstromgegenkopplung abgeleitet wird.
4. Mehrstufiger Wechselspannungsverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in Übertragungsrichtung letzte Verstärkerstufe in Emitter-Basis-Schaltung vorgesehen ist, von deren Kollektorwiderstand das verstärkte Signal abgenommen wird, die mit der vorausgehenden Stufe vorzugsweise über eine mit Vorstrom im Zenerbereich betriebenen Zenerdiode gleichstrommäßig gekoppelt ist, und daß in der Kollektorleitung der Endstufe ein für die Signalfrequenzen kapazitiv überbrückter Widerstand vorgesehen ist,.von dem die Gleichstromgegenkopplung abgeleitet wird.
5. Mehrstufiger Wechselspannungsverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stufen weitgehend frei von Gleichstromgegenkopplungen ausgebildet sind, insbesondere im Vergleich zu ihren für Gleichspannung wirksamen Kollektor-
widerständen bei Emitter-Basis-Schaltung relativ kleine Emitterwiderstände haben.
In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 847 519; französische Patentschrift Nr. 1236 267;
10
Pit sch, »Lehrbuch der Funkempfangstechnik«, II, 3. Auflage, 1960, § 535, S. 1148;
»Elektrotechnik«, Nr. 50, 12. Dezember 1959, S. 26;
»Elektronik«, 1958, Nr. 11, S. 356; »NTZ«, 1957, H. 4, S. 195 bis 198.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 617/338 7. 67 © Bundesdruckerei Berlin
DE1964S0091105 1964-05-15 1964-05-15 Mehrstufiger Wechselspannungsverstaerker mit Transistoren, mit einer alle Stufen umfassenden Wechselstromgegenkopplung und mit Verwendung von Zenerdioden als Koppelelemente Pending DE1244868B (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1964S0091105 DE1244868B (de) 1964-05-15 1964-05-15 Mehrstufiger Wechselspannungsverstaerker mit Transistoren, mit einer alle Stufen umfassenden Wechselstromgegenkopplung und mit Verwendung von Zenerdioden als Koppelelemente
NL6506211A NL146993B (nl) 1964-05-15 1965-05-14 Meertrapswisselspanningsversterker met brede doorlaatband.
AT441165A AT256935B (de) 1964-05-15 1965-05-14 Mehrstufiger Wechselspannungsverstärker
FR17095A FR1455889A (fr) 1964-05-15 1965-05-14 Amplificateur de tension alternative
SE635565A SE320105B (de) 1964-05-15 1965-05-14
BE664043A BE664043A (de) 1964-05-15 1965-05-17
GB2069965A GB1102885A (en) 1964-05-15 1965-05-17 Improvements in or relating to transistor amplifiers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1964S0091105 DE1244868B (de) 1964-05-15 1964-05-15 Mehrstufiger Wechselspannungsverstaerker mit Transistoren, mit einer alle Stufen umfassenden Wechselstromgegenkopplung und mit Verwendung von Zenerdioden als Koppelelemente

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1244868B true DE1244868B (de) 1967-07-20

Family

ID=7516295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1964S0091105 Pending DE1244868B (de) 1964-05-15 1964-05-15 Mehrstufiger Wechselspannungsverstaerker mit Transistoren, mit einer alle Stufen umfassenden Wechselstromgegenkopplung und mit Verwendung von Zenerdioden als Koppelelemente

Country Status (6)

Country Link
AT (1) AT256935B (de)
BE (1) BE664043A (de)
DE (1) DE1244868B (de)
GB (1) GB1102885A (de)
NL (1) NL146993B (de)
SE (1) SE320105B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2356386A1 (de) * 1972-11-13 1974-05-22 Sony Corp Schaltung zur potentialverschiebung
US4728905A (en) * 1985-04-01 1988-03-01 Yu Zhiwei High frequency, wide band, superlinear integrable amplifier and its method of fabrication

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2847519A (en) * 1956-02-27 1958-08-12 Rca Corp Stabilized transistor signal amplifier circuit
FR1236267A (fr) * 1958-10-02 1960-07-15 Rca Corp Circuit amplificateur à transistors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2847519A (en) * 1956-02-27 1958-08-12 Rca Corp Stabilized transistor signal amplifier circuit
FR1236267A (fr) * 1958-10-02 1960-07-15 Rca Corp Circuit amplificateur à transistors

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2356386A1 (de) * 1972-11-13 1974-05-22 Sony Corp Schaltung zur potentialverschiebung
US4728905A (en) * 1985-04-01 1988-03-01 Yu Zhiwei High frequency, wide band, superlinear integrable amplifier and its method of fabrication

Also Published As

Publication number Publication date
GB1102885A (en) 1968-02-14
SE320105B (de) 1970-02-02
AT256935B (de) 1967-09-11
NL146993B (nl) 1975-08-15
BE664043A (de) 1965-11-17
NL6506211A (de) 1965-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2213484C3 (de) Hochfrequenter Breitbandverstärker
DE69725277T2 (de) Rauscharmer Verstärker
DE3336949C2 (de) Pufferverstärker
DE19620839C2 (de) Operationsverstärker
EP0351639A2 (de) Eingangsschaltung für Hochfrequenzverstärker
DE2126136C3 (de) Regelbare HF-Eingangsstufe mit einem PIN-Dioden-Dämpfungsglied
DE2816314B2 (de) MOSFET-Source-Folgerschaltung
DE1244868B (de) Mehrstufiger Wechselspannungsverstaerker mit Transistoren, mit einer alle Stufen umfassenden Wechselstromgegenkopplung und mit Verwendung von Zenerdioden als Koppelelemente
DE3110355A1 (de) "vorspannungsgenerator"
DE1118262B (de) Transistorverstaerkerstufe in Emitterschaltung, insbesondere fuer magnetische Tonabnehmer
DE3741305A1 (de) Schaltungsanordnung zur modulation eines halbleiter-injektionslasers fuer die optische nachrichtenuebertragung
DE102004017165B4 (de) Schaltung zur Erhöhung der Transitfrequenz eines Verstärkerelements
DE2844632C2 (de) Elektronischer Zweipol
DE2746583A1 (de) Schaltungsanordnung fuer einen strombegrenzenden zweipol als speiseglied in fernsprechanlagen
DE3029895C2 (de) Schaltungsanordnung zum Speisen einer eine konstante Betriebsspannung liefernden Stromversorgungseinrichtung
DE3125105C2 (de) Schaltung in einem Fernsprechapparat zum Speisen eines Tastenwahlblocks
DE2646386A1 (de) Transistorverstaerker
DE2554770C2 (de) Transistor-Gegentaktverstärker
EP3641133A1 (de) Treibervorrichtung
DE2946305C2 (de)
DE2720614B2 (de) Breitbandverstärker für Fotodioden
EP0561045B1 (de) Breitband-Verstärkerstufe mit einem Ausgangsanschluss
DE1274754B (de) Elektrisches Filter
DE3401730C2 (de)
DE3206564A1 (de) Schaltungsanordnung fuer die elektrische verstaerkung von fernmeldesignalen, insbesondere fuer sprechkapselsignale eines fernsprechapparates