DE1908559A1

DE1908559A1 - Transistorverstaerkerschaltung mit Weichenverhalten

Info

Publication number: DE1908559A1
Application number: DE19691908559
Authority: DE
Inventors: Anthony Drake; White Lionel James
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1968-02-22
Filing date: 1969-02-20
Publication date: 1969-09-18
Also published as: FR2002392A1; US3613022A; CH486806A; JPS4831132B1; BR6906603D0; GB1154294A

Description

Phys. Leo Thul
Patentanwalt
7 Stuttgart-Feuerbach
Kurze Strasse 8

L.J. White - A.Drake 2-1

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK Transistorverstärkerschaltung mit Weichenverhalten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Transistorverstärkerschaltung mit Weichenverhalten, deren Weichenzweige sich komplementär zueinander verhalten und die nur einen mit Spulen und Kondensatoren realisierten Weichenzweig enthält.

Weichenschaltungen werden in der Nachrichtentechnik häufig verwendet. So benutzt man sie, um das Frequenzband eines Signales auf zwei Lautsprecher derart zu verteilen, daß jedem ein bestimmter Anteil des gesamten Frequenzbandes zugeführt wird. Ferner finden z.B. Weichen in der Trägerfrequenztechnik Verwendung, um ein Pilotsignal von einem Sprachfrequenzband zu trennen.

In solchen Fällen ist es bekannt, Filter mit komplementären Übertragungseigenschaften, wie z.B. einen Hochpaß und einen Tiefpaß oder einen Bandpaß und eine Bandsperre zwischen den Eingang und die Ausgänge zu schalten.

Mit dem Aufkommen der Halbleiterbauelemente wurde auch die Technik der gedruckten Schaltungen für den Aufbau und die Zusammenschaltung von Baugruppen angewendet. Kondensatoren und Spulen, welche die Grundelemente der Filter darstellen, passen jedoch wegen der großen Abmessungen wenig in die Technik der gedruckten Schaltungen. Außerdem sind Spulen

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und. Kondensatoren, deren Werte innerhalb geringer Toleranzgrenzen liegen müssen, sehr teuer. Aus diesem Grunde ist es erwünscht, die Anzahl derartiger Bauelemente zu vermindern

Die Erfindung setzt sich deshalb zur Aufgabe, oine Transittor verstärkerschaltung mit Weichenverhalten anzugeben, die ein Minimum an L-R-C Filterelementen aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst:, daß das frequenzmäßig aufzuteilende Signalgemisch an den Eingang einer Phasenumkehrstufe angelegt wird, daß jedes der zueinander gegenphasigen Ausgangssignale einem Eingang einer Differenzverstärkerschaltung und eines gL· Lchzeitig auch dem Eingang einer R-L-C PiIterschaltung zugeführt wird, daß dem Ausgang dieser Filterschaltung das eine Teilsignal, dem Ausgang der Differenzverstärkerschaltung das andere entnommen wird.

Die Erfindung soll nun anhand der Figuren eingehend beschrieben werden. Es zeigt dabei:

Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltbild der erfindungsgemäßen Transistorverstärkerschaltung mit Weichenverhalten,

Fig. 2 eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 1.

In der Schaltung nach Fig. 1, in der aus Gründen der Vereinfachung Schaltelemente zur Erzeugung der Vorspannungen und zur An- und Auskopplung fortgelassen sind, gelangt das Eingangssignal einer nicht dargestellten Quelle über die Anschlüsse 1 und 2 an die Basis-Emitterstrecke des Transistors 3, einer bekannten Phasenumkehrstufe, bei der am Emitter und Kollektor an den Punkten K bzw. 5 die zueinander gegenphasigen Signale auftreten. Die Amplituden dieser Signale sind durch die Bemessung der Widerstände 6 und 7

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auf die erforderlichen Vierte eingestellt«, Benötigt die Eingangssignalquelle einen Abschlußwiderstand., so kann dieser am Eingang angebracht ,werden.

Der Anschluß 5 führt zu einem Filternetzwerk, welches die jeweils gewünschten Ubertragungseigenschaften eines Weichenzweiges, wie z.B. die eines Tiefpasses, aufweist. Alle Frequenzkornponenten des Eingangssignales, die in den Durchlaßbereich dieses Filters fallen, gelangen somit an die Anschlüsse 9 und 10.

Die beiden Ausgänge der Phasenumkehrstufe sind ferner an die Basiselektroden der Transistoren 11 und 12, die einen Differenzverstärker darstellen, angeschlossen, deren Ausgang die Anschlüsse Ik und 15 bilden.

Die Verwendung eines Differenzverstärkers mit einem gemeinsamen Kollektorwiderstand und je einem getrennten Emitterwiderstand, anstelle der herkömmlichen Schaltung mit gemeinsamem Emitterwiderstand, hat den Vorteil einer besseren Entkopplung der beiden Eingangssignale auf Grund der durch die Emitterwiderstände bewirkten Gegenkopplung.

Entspricht der Wert des LastwiderStandes an den Anschlüssen und 10 dem erforderlichen Abschlußwiäerstand des Filters 8, dann ist dessen Eingangsimpedanz für Frequenzen, die in den Durchlaßbereich fallen, ohmisoh und hat den Wert Z_Q. Die Widerstände 6 und 7 der Phasenumkehrstufe können dann so bemessen v/erden, daß die Eingangssignale des Differenzverstärkers gleiche Amplituden und entgegengesetzte Phasenlagen haben. Für diesen Fall entsteht an den Anschlüssen 14 und 15 kein Ausgangssignal.

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Für Frequenzkomponenten außerhalb des Durchlaßbereiches des Filters 8 wird dessen Eingangsirapedanz komplex und wird in Abhängigkeit von der Schaltung des Filters größer oder kleiner als Z . Betrag und Phase des Signales am Anschluß sind dann nicht mehr in Übereinstimmung mit dem Signal am Anschluß 4. Deshalb erscheinen diese Frequenzkomponenten am Kollektorwiderstand 1J> und an den Anschlüssen 14 und 15.

. Alle Signalfrequenzen außerhalb des Durchlaßbereiches des " Filters 8 gelangen demnach an die Anschlüsse 14 und 15» während Signalfrequenzen im Durchlaßbereich des Filters 8 an den Anschlüssen 14 und 15 nicht auftreten können. Somit übernimmt die Schaltung mit den aktiven Bauelementen 3, 11 und 12 die Aufgabe eines Filternetzwerkes mit den komplementären Übertragungseigenschaften des Filters 8, d.h. im vorliegenden Beispiel die eines Hochpasses. Ist das Filter 8 als Bandfilter ausgebildet, dann verhält sich die übrige Schaltung an den Anschlüssen 14 und 15 wie eine Bandsperre.

In der Schaltung nach Fig. 1 sind der Eingang und die beiden Ausgänge unsymmetrisch. Sollen die Anschlußstellen jedoch symmetrisch sein, so ist es bekannt, hierfür Übertrager vorzusehen. Fig. 2 zeigt nun ein Äusführungsbeispiel für eine Schaltung, in der für einen erdsymmetrischen Eingang kein Übertrager benötigt wird. In dieser Figur sind die Bezugszeichen der Figur 1 mit gleicher Bedeutung übernommen. Der bisher an Masse liegende Eingang ist in diesem Ausführungsbeispiel über den Anschluß 16 mit der Basis des Trennverstärkers mit dem Transistor YJ Verbunden und die als Paar ausgesuchten Transistoren "J5 und 17 bilden mit den zugehörigen Widerständen eine Phasenumkehrstufe. Das erdsymmetrische Filter 8 liegt an den Kollektorelektroden der Transistoren j5 und 17 und liefert den Ausgängen 9 und 10 wiederum ein erdsymmetrisches Signal. Soll auch der Ausgang

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des Differenzverstärkers symmetrisch sein, so kann hierzu eine Phasenumkehrstufe an den Anschlüssen 14 und 15 vorgesehen werden.

Die Erfindung bleibt nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist es möglich, auch
Transistoren des anderen Leitfähigkeitstyps oder Röhren
und andere Schaltungen für den Differenzverstärker und die Phasenumkehrstufe zu verwenden.

5 Patentansprüche
IBl. Zeichng. (2 Fig.)

Claims

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Patentansprüche ■ .."--*·

Transistorverstärkerschaltung mit Weichenverhalten, dadurch gekennzeichnet, daß das frequenzmäßig aufzuteilende Signalgemisch an den Eingang einer Phasenumkehrstufe angelegt wird, daß Jedes der zueinander gegenphasigen Ausgangssignale je einem Eingang einer Differenzverstärkerschaltung und eines gleichzeitig auch dem Eingang einer R-L-C Pilterschaltung zugeführt wird, daß dem Ausgang dieser Pilterschaltung das eine Teilsignal, dem Ausgang der Differenzverstärkerschaltung das andere entnommen wird.

Transistorverstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Phasenumkehrstufe eine Transistorstufe (3) mit im Emitter- und Kollektorkreis liegenden Arbeitswiderständen (7> 6) verwendet wird, bei der am Emitter und Kollektor die beiden gegenphasigen Signale entnommen werden.

Transistorverstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennz ei ohnet, daß als Phasenumkehrstufe zwei Emitter

gekoppelte Transistoren verwendet werden, wobei an die Basis des einen Transistors das Eingangssignal angelegt-, die Basis dös anderen- Transistors signalmäßig an Er.de gelegt und den Kollektoren der beiden Transistoren je ein der zueinander gegenphasigen Signale entnommen wird.

Dr. Le/Gr'

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4. Transistorverstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Differenzverstärkerschaltung zwei Transistoren mit gemeinsamem Kollektorwiderstand und getrennten Emitterwiderständen verwendet werden.

5. Transistorverstarkerschaltung nach Anspruch 1 in Verbindung mit einem oder mehreren der Ansprüche 2 ... 4, gekennzeichnet durch die erdsymmetrische Ausbildung der Ein- und/oder Ausgänge.

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ORIGINAL INSPECTED

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