DE1915005B2

DE1915005B2 - B transistorleistungsverstaerker

Info

Publication number: DE1915005B2
Application number: DE19691915005
Authority: DE
Inventors: Robert Evan Denville NJ Myer (V St A)
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1968-03-27
Filing date: 1969-03-25
Publication date: 1971-06-09
Also published as: US3537023A; BE730482A; DE1915005A1; JPS5519082B1; FR2004870A1; GB1266908A

Description

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Die Erfindung betrifft einen B-Transistorleistungs- einem Verstärker der eingangs genannten Art und ist

verstärker mit einem Signaleingangsanschluß, einem dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen den von den

Signalausgangsanschluß, einer Gleichstrom-Energie- direkt miteinander verbundenen Anschlüssen der Lei-

quelle sowie einer Gegentakt-Leistungsstufe nebst stungstransistoren ausgehenden leitenden Weg und die

Treiberstufe, die mehrere Transistoren mit einer Basis-, 5 Eingangsschaltung sowie die Basisanschlüsse der

einem Emitter- und einem Kollektoranschluß enthalten, Treiberstufentransistoren eingefügte Verstärkerstufe

wobei die Treiberstufe komplementäre Transistoren ein Paar komplementärer Transistoren aufweist, die

aufweist, deren Basisanschlüsse mit dem Eingangs- je einen Emitteranschluß, einen Kollektoranschluß und

anschluß und deren Kollektoranschlüsse mit Hilfe zu- einen Basisanschluß besitzen, daß jede Emitterelektro-

mindest einer Diode miteinander verbunden sind und io de über einen Widerstand sowohl mit dem jeweils

deren Emitter-Kollektorstrecken in einem an die anderen Emitteranschluß als auch mit dem von den

Gleichstrom-Energiequelle angeschalteten Reihen- direkt miteinander verbundenen Anschlüssen der

Stromkreis liegen, wobei ferner die Leistungsstufe Leistungsstufentransistoren ausgehenden leitenden Weg

komplementäre Transistoren aufweist, deren Emitter- verbunden ist, daß die Basisanschlüsse über wenigstens

Kollektorstrecken in einem an die Gleichstrom-Ener- 15 zwei in Reihe geschaltete Dioden miteinander verbun-

giequelle angeschalteten Reihenstromkreis liegen und den sind, deren Verbindungspunkte an den Eingangs-

deren Basisanschlüsse je direkt mit dem Kollektor- anschluß angekoppelt ist, und daß die Kollektoran-

anschluß des jeweils zugeordneten Transistors der Schlüsse direkt mit den entsprechenden Basisan-

Treiberstufe verbunden sind und dessen einzige wirk- Schlüssen der Treiberstufentransistoren verbunden

same Belastung bilden, und wobei ein für Gleich- und 20 sind.

Wechselstrom leitender Rückkopplungsweg von den Durch die Vorverstärkerstufe ergibt sich eine verdirekt miteinander verbundenen Anschlüsse der Lei- besserte Rückkopplungsschaltung, die eine genauere stungsstuf en-Transistoren zu den Basisanschlüssen der Vorspannungssymmetrierung für die Transistoren der Treiberstufen-Transistoren führt. Treiberstufe ermöglichst. Es tritt im Ruhezustand nur

B-Gegentaktleistungsverstärker haben schon immer 25 ein sehr kleiner Leistungsverlust in der Treiberstufe auf, unter Verzerrungen zu leiden gehabt, die durch die so daß sich ein hoher Wirkungsgrad bei hoher Leinichtlineare Ausgangskennlinie im Übernahmegebiet stungsverstärkung und sehr niedrigen Übernahmeververursacht werden, wenn ein Verstärkerelement zu Zerrungen ergibt.

leiten aufhört und das andere zu leiten beginnt. Lange Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeich-

Jahre hat man die Gesamtverzerrung als befriedigend 30 nungen beschrieben. Es zeigt

angesehen, wenn sie etwa 5 % nicht übersteigt, wobei F i g. 1 das Schaltbild eines Gegentakt-B-Leistungsüblicherweise eine Zunahme bei kleinen Signalampli- Verstärkers zur Erläuterung des prinzipiellen Aufbaues tuden auftritt. Versuche, diese Verzerrungen herabzu- eines solchen Verstärkers,

setzen, haben zu verhältnismäßig komplizierten und F i g. 2 Kennlinien und Kurvenformen für die Schalaufwendigen Schaltungen geführt, bei denen häufig 35 tung nach F i g. 1,

kritische Vorspannungs- und Symmetrieeinstellungen F i g. 3 das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels

erforderlich sind. In den letzten Jahren sind Leistungs- der Erfindung.

transistoren entwickelt und in im B-Betrieb arbeitenden F i g. 1 zeigt einen zweistufigen Leistungsverstärker, Schaltungen benutzt worden, und zwar sowohl mit als der so vorgespannt ist, daß er im B-Betrieb arbeitet, auch ohne Übertrager. Die Schaltungen unter Ver- 40 Die Treiberstufe enthält die Transistoren Q1 und Q 2, wendung von Transistoren sind zwar in mancher Hin- und die Leistungsstufe enthält die Transistoren Q3 sieht vereinfacht, aber in den meisten Fällen bleiben die und QA. Die Kollektorelektroden der Treibertran-Verzerrungen, wenn auch in verringertem Maß, be- sistorenßl und QI sind vorzugsweise direkt über stehen. Darüber hinaus können mit vielen dieser Schal- eine Diode D1 zusammengeschaltet, obwohl eine tungen nicht die Wirkungsgrade erzielt werden, die an 45 solche Diode für einen befriedigenden Betrieb nicht sich mit Transistoren möglich sind. Außerdem ist wesentlich ist. Ein Widerstand R 6 verbindet die die Temperaturstabilität ein Problem geblieben, das Emitterelektrode des Transistors β 1 mit dem positiimmer besondere Aufmerksamkeit verlangt, und viele ven Pol (+ V) einer Gleichstrom-Energiequelle, und Schaltungen sind in kritischem Maß abhängig sowohl ein Widerstand Rl verbindet die Emitterelektrode des von der Spannung der Stromversorgung als auch den 50 Transistors Ql mit dem geerdeten Pol der Energie-Bauteiltoleranzen. Eine genauere Erläuterung der quelle. Kondensatoren C3 und CA parallel zu den Übernahmeverzerrung findet sich in dem Buch Widerständen R6 bzw. Rl führen die Signalströme »Transistors: Principles, Design & Applications« von an den Widerständen vorbei. Zwischen den Polen der W. W. Gartner (1960), S. 475 bis 484. Energiequelle liegt ein Spannungsteiler mit den Wider-

Es ist auch bereits ein zweistufiger Transistorver- 55 ständen R2, R3, RA und R5. Der Verbindungspunkt stärker mit komplementärer Treiberstufe und mit Rück- zwischen den Widerständen R2 und R3 ist mit der kopplung von den direkt miteinander verbundenen Basiselektrode des Transistors Q1 verbunden, und die Anschlüssen der Leistungstransistoren bekannt, bei Basiselektrode des Transistors Q 2 liegt an dem Verdem zur Beseitigung der Übernahmeverzerrungen bindungspunkt zwischen den Widerständen RA und zwischen die Basiselektroden der Treiberstufe zwei in 60 R 5. Der Eingangskreis des Verstärkers wird durch den Flußrichtung vorgespannte Dioden geschaltet sind. Die Signaleingangsanschluß 1 und den geerdeten AnVerwendung von Transistoren komplementären Typs Schluß 2 gebildet. Der Anschluß 1 ist mit der Basissowohl in der Treiber- als auch der Leistungsstufe von elektrode beider Treibertransistoren Ql und Q2 über Verstärkern ist ebenfalls bekannt. einen Widerstand Rl und Kondensatoren Cl und C2

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die 65 verbunden, so daß beide Transistoren die gleiche Übernahmeverzerrung solcher Verstärker weiter zu Signalspannung erhalten,

verringern und deren Wirkungsgrad noch zu verbessern. Die Basiselektroden der Leistungstransistoren β 3

Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von und QA sind direkt an die Kollektorelektroden der

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Treibertransistoren β1 bzw. β 2 angeschaltet, während erneut betont, daß die Kurvenformen nicht maßstabs-

die Emitterelektroden der beiden Leistungstransistoren gerecht aufgetragen sind.

zusammengeschaltet sind und über einen Konden- Wie oben angegeben, wird durch den Spannungssator C5 an den Signalausgangsanschluß 3 angekoppelt abfall über der Diode Dl eine im wesentlichen feste sind. Die Kollektorelektrode des Transistors β 3 liegt 5 Spannungsdifferenz zwischen den Basiselektroden der direkt am positiven Pol der Energiequelle, und die Transistoren β3 und β 4 aufrechterhalten, so daß die Kollektorelektrode des Transistors Q 4 ist direkt mit Ausgangsspannung der Treibertransistoren Q1 und dem geerdeten, negativen Pol der Energiequelle ver- Ql die Basiselektroden mit der gleichen Signalspannung bunden. beaufschlagt. Bei fehlender Eingangsspannung liegt Aus Symmetriegründen sind die Widerstände R2 io die Basiselektrode des Transistors ß3 auf einer Span- und R5, R3 und RA sowie R6 und Rl jeweils gleich- nung, die annähernd gleich einem festen Bruchteil gewählt. Eine genaue Übereinstimmung ist nicht (im allgemeinen etwa ¹I₂) der Betriebsspannung (+ V) wesentlich, und es lassen sich Nennwerte mit ToIe- zuzüglich etwa des halben Spannungsabfalls an der ranzen von 20% verwenden. Der Strom über die Diode Dl ist, während die Basiselektrode des Tran-Reihenschaltung mit den Widerständen R6 und RT, 15 sistors QA auf einer Spannung liegt, die annähernd den Emitter-Kollektorstrecken der Transistoren Q1 gleich demselben festen Bruchteil der Betriebsspannung und Q 2 und der Diode D1 ist auf einen Arbeitspunkt abzüglich etwa des halben Spannungsabfalls an der eingestellt, der dicht oberhalb des nichtlinearen Be- Diode Dl ist. Da die Emitterelektroden beider Tranreiches der Strom-Spannungs-Kennlinie der Diode D1 sistoren an den Verbindungspunkt zwischen den und dicht unterhalb des nichtlinearen Bereiches der 20 Widerständen Jf? 3 und RA angeschaltet sind, liegen sie Strom-Spannungs-Kennlinien der Basis-Emitter-Über- auf etwa demselben festen Bruchteil der Betriebsgänge der Leistungstransistoren Q3 und QA liegt. spannung. Die wirksame Basis-Emitter-Vorspannung Diese Einstellung läßt sich leicht durch richtige Aus- jedes Leistungstransistors besteht daher etwa aus dem wahl der Widerstände R6 und Rl erreichen. Im Ruhe- halben Spannungsabfall an der Diode Dl. Im Idealfall zustand, d. h. bei nicht vorhandenem Signal, fließt nur 25 ist diese Vorspannung zu klein, um einen Kollektorein außerordentlich kleiner Strom über die Diode D1 strom einzuleiten, so daß bei fehlender Eingangsund führt zu einem Spannungsabfall über der Diode, spannung keiner der Leistungstransistoren einen der selbst in Gegenwart überlagerter Signalströme im Kollektorstrom führt. In der Praxis führt eine unverwesentlichen konstant bleibt. Folglich ist die Spannung meidbare Unsymmetrie dazu, daß einer der Leistungszwischen den Basiselektroden der Leistungstransisto- 30 transistoren Q 3 oder QA einen sehr kleinen Basisren Q3 und QA immer im wesentlichen konstant. Eine Emitter-Strom aufweist, der ausreicht, um einen kleinen Wechselstrom- und eine Gleichstromrückkopplung Kollektorstrom fließen zu lassen. Dies ergibt eine ergibt sich durch eine direkte Verbindung zwischen genügend große Gleichstromrückkopplung zum Verdem gemeinsamen Punkt der Widerstände R3 und R4 bindungspunkt der Widerstände R3 und RA, um in und den Emitterelektroden der Leistungstransistoren. 35 der Treiberstufe die Vorspannung automatisch zu Die Auswirkung dieser Rückkopplung soll später symmetrieren und den Strom auszugleichen. Wenn die unter Bezugnahme auf F i g. 2 genauer beschrieben im Bereich B der F i g. 2 gezeigte Signalspannung werden. Außer dieser Gesamtrückkopplung von den Vt_n an die Anschlüsse 1 und 2 in F i g. 1 angelegt Emitterelektroden der Leistungstransistoren ist eine wird, so erhöht der erste, negativ gerichtete Teil der Gleichstromrückkopplung mit Hilfe der Widerstände 40 Signalwelle die Stromleitung über den Basis-Emitter- R6 und Rl vorgesehen. Diese ist nur für Gleichstrom Übergang des Treibertransistors β 1 und verringert wirksam, da die gesamten Signalströme über die den Stromfluß über den Basis-Emitter-Übergang des Parallelkondensatoren C3 und CA fließen. Treibertransistors Ql. Dies führt zu einer verstärkten, In F i g. 2 zeigen die Bereiche A, B und C einige der positiv gerichteten Signalspannung Vl an den Basis-Grundkennlinien und Kurvenformen der Schaltung 45 elektroden beider Leistungstransistoren Q3 und QA, nach F i g. 1. Es sei bemerkt, daß diese Kennlinien wodurch ein Stromfluß über den Basis-Emitter-Über- und Kurvenformen nicht maßstabsgerecht sind, da gang des Leistungstransistors β 3 eingeleitet wird, der zurtesserenEiläuteiungdererf ndungsgemäßenGrund- Transistor QA aber gesperrt bleibt,
gedanken jewe Is willkürliche Skaienfaktoren benutzt Die normalerweise nicht lineare Stromkennlinie, die worden sind. Die Kennlinien im Bereich A zeigen die 50 im Bereich A der F i g. 2 gezeigt ist, würde eine Signalströrce i₃ urd i₄, die zu den Kollekterelektroden beträchtliche Verzerrung der Ausgangskurvenform der Leistungstransistoren Q3 bzw. QA fließen, in verursachen. Bei fehlendem Eingangssignal und außer-Abhängigkeit von deren Basisspannung. Die Kollek- dem dann, wenn die Signalspannung durch Null geht, torströme besitzen normalerweise die im wesentlichen weist der Basis-Emitter-Übergang des Transistors β3 nichtlinearen Bereicre 21 und 22, die den nichtl, nearen 55 eine hohe Impedanz auf, wodurch die Belastung des Bereichen der Basis-Emitter-Übergänge entsprechen. Treibertransistors β 1 entfernt und diesem eine ent-Die Auswirkung dieser nichtimesren Bereiche wird sprechend hohe Spannungsverstärkung vermittelt wird, durch die Erfindung beseitigt. Dies soll später genauer Dies führt dazu, daß die zwischen die Basis- und die beschrieben werden. Emitterelektrode des Transistors β3 angelegte Span-Die Signalspannung mit der im Bereich B der 60 nung stark ansteigt, so daß der Punkt 25 (der Schnitt-F i g. 2 gezeigten Kunenform Vt_n liegt zwischen den punkt der Linearen Verlängerung 23 der der Kollek-Eingangsanschlüssen 1 und 2 (Fig. 1), und deren tcrstromkennlinie I₃ mit der Spannungsachse) plötzverstärktes Abbild Vl entgegengefetzter Phasenlage, lieh zum Ursprung wandert. Da die gleiche Wirkung das eterJalls im Bereichs der F i g. 2 gezeigt ist, beim Beginn der nächsten Halbperiode der Signalerscheint an den Kollektorelektroden der Transisto- 65 spannung für den Leistungstransistor QA auftritt, wird renßl und β 2. Die verstärkte Ausgangsspannung der gesamte Übergangsbe reich zwischen den ge- V₀Ut, die zwischen den Ausgangsanschlüssen 3 und 4 strichelten Parallelen Linien 27, 28, die durch die liegt, ist im Bereich C der F i g. 2 dargestellt. Es sei Punkte 25 und 26 laufen, im Effekt zum Verschwinden

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gebracht. Dies führt zu einer kombinierten Kennlinie, Schaltung in die übliche Darlington-Schaltung umgedie durch die gestrichelte, durch den Ursprung führende wandelt werden, wenn ein geeigneter pnp-Transistor Linie 29 dargestellt ist. Diese Kennlinie rührt von hoher Leistung zur Verfügung steht, der zum Traneiner Umsetzung der linearen Teile der Kennlinie J₃ sistor β 5 komplementär ist.

und J₄ sowie ihrer linear verlängerten Teile 23 bzw. 24 5 Die Schaltung nach F i g. 3 zeigt außerdem, daß

her. Für die im Bereich B gezeigte verstärkte Signal- die Treibertransistoren β 1 und β 2 mit ihren Kollek-

spannung Vl kann ebenfalls angenommen werden, torelektrodenübereineVielzahlvonDiodenzusammen-

daß sie durch den Übernahmebereich verschoben ist geschaltet sind, die durch die Diodengruppe D1 und

und als kontinuierliche unverzerrte Welle erscheint. Dl dargestellt werden, und daß ihre Emitterelektroden

Die Verstärkung der Treiberstufe ist im Übernahme- io in Reihe mit Widerständen R6 und Rl auf die gleiche

gebiet so groß, daß keine akustisch wahrnehmbare Weise wie bei F i g. 1 an die Energiequelle ange-

Störung in der Ausgangskurvenform auftritt. schaltet sind. Die Schaltung weicht jedoch in weiteren

Als Beispiel für einen Verstärker gemäß F i g. 1, Merkmalen ab. Es wird ein Vorverstärker mit den

der eine im wesentlichen verzerrungsfreie Leistung von Transistoren β 7 und β 8 verwendet. Außerdem sind

ein Watt direkt an einen Lautsprecher praktisch aller 15 die zu den Widerständen R6 und Rl parallelgeschalte-

üblichen Impedanzwerte ohne Verwendung eines Aus- ten Kondensatoren C3 bzw. C4 weggelassen, um

gangsübertragers abgehen kann, seien die folgenden absichtlich sowohl eine Wechselstrom- als auch eine

Bauteile angegeben: Gleichstromgegenkopplung in dieser Stufe zu ver-

Rl, R6, Rl = 1 kOhm C5 = 500 μ¥ wirklichen

Rl R5 = 2 kOhm Oi = 2N1305 ^a0 *^{n er} Vorverstärkerstufe mit den Transistoren β7 £2 ^4 _ iQ koh_m Ol = 2N1304 ^unc* ο** ^s'ⁿ⁽^ deren Emitterelektroden über ein Wider- Cl Cl = 5 U.F 03 — 2N3567 Standsnetzwerk zusammengeschaltet, das die Wideret C3= 100 uF O4 = 2N3638 stände RIO, RU, RIl, R13 und RU enthält. Der £)j _ ijsj4154 Rückkopplungsweg vom Ausgang der Leistungsstufe 25 zu diesem Netzwerk bewirkt wie im Fall der F i g. 1

Die Widerstände und Kondensatoren können verhält- sowohl eine Wechselstrom- als auch eine Gleichstromnismäßig große Toleranzen haben, und die Transisto- gegenkopplung. Der gemeinsame Verbindungspunkt ren und Dioden brauchen nicht aneinander angepaßt der Widerstände RIO, RU und RU ist für Wechselzu sein. Die Schaltung ist in einem großen Bereich von ströme gegen Erde durch den Kondensator C6 kurz-Betriebsspannungen arbeitsfähig. Die minimale Be- 30 geschlossen. Der Rückkopplungsweg vom Ausgang triebsspannung wird durch diejenige Spannung be- der Leistungsstufe ist an den gemeinsamen Verbinstimmt, welche erforderlich ist, um die Diode Dl dungspunkt der Widerstände R10, R13 und R14 leitend zu machen, und die maximale Betriebsspannung angeschaltet. Der Verbindungspunkt der Widerstände wird durch die Grenzwerte der Transistoren begrenzt. RH und R13 liegt am Emitter des Transistors β7 Die maximale Ausgangsleistung ändert sich mit der 3 5 und der Verbindungspunkt der Widerstände R12 und Betriebsspannung. .R14 am Emitter des Transistors β 8. Der Kollektor Das Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß des Transistors β 7 ist über den in Reihe mit der Fig. 3 weicht zunächst in der Auslegung der Leistungs- Diode D 5 geschalteten Widerstand R15 an den posistufe von der Schaltung nach F i g. 1 ab. In der tiven Pol der Energiequelle angeschaltet, während der Leistungsstufe sind die Transistoren β 3, ß9 und ß5 40 Kollektor des Transistors ß8 über den Widerstand R16 nach Art der bekannten Darlington-Schaltung ange- und die Diode D 6 an den geerdeten Pol der Energieordnet, die in der USA.-Patentschrift 2 663 806 be- quelle gelegt ist. Die Kollektorebktroden dieser beiden schrieben ist, und zwar im wesentlichen identisch mit Transistoren sind außerdem je mit der Basis der Fig. 9 dieser USA.-Patentschrift, wobei aber das Treibertransistoren β 1 und β 2 verbunden. Die Basis-Ausgangssignal am Emitter des Transistors β 5 statt 45 elektroden der Vorverstärker-Transistoren β 7 und vom gemeinsamen Kollektor-Verbindungspunkt abge- β 8 sind über eine Vielzahl von Dioden zusammengenommen wird. Eine ähnliche Anordnung ist auch für schaltet, die durch die Diodengruppen D 3 und D 4 die Transistoren ß4, β 10 und Q6 mit der Ausnahme dargestellt werden. Diesen Dioden wird ein Strom gezeigt, daß der Ausgangstransistor β 6 ein npn-Typ über einen zwischen den positiven Pol der Quelle und an Stelle eines für die zugehörigen Transistoren β 4 50 die Diodengruppe D 3 geschalteten Widerstand R2 und β 10 gezeigten pnp-Typs ist. Dieser Unterschied und einen zwischen die Diodengruppe D4 und den der Transistoren hat folgenden Grund. Es sind heute geerdeten Pol der Quelle geschalteten Widerstand R5 npn-Siliciumtransistoren hoher Leistung bei verhält- zugeführt. Der Signaleingangsanschluß 1 ist über einen nismäßig niedrigen Kosten verfügbar. Dagegen sind Kondensator Cl an den Verbindungspunkt der Diopnp-Transistören vergleichbarer Leistung nicht so 55 dengruppe D3 und DA angekoppelt. Ein Widerleicht erhältlich. Um die Vorteil; der npn-Transis.cren stand R9 liegt zwischen dem Signalsingangsanschluß 1 hoher Leistung ausnutzen zu können, lassen sich die und dem geerdeten Eingangsanschluß 2.
komplementären Transistoren β 3 und β 4 sowie β 9 Die Widerstände R17 und i?18 sind in Reihe und ßlO mit zwei npn-Transistoren ß5 und ß6 zwischen die Emitterebktroden der Transistoren β3 koppeln, die gemäß F i g. 3 als Leistungs-Ausgangs- 60 und β 4 geschaltet und ihr Verbindungspunkt ist mit transistoren geschaltet sind. Bei den Transistoren β5 der zum gemeinsamen Punkt der Widerstände R10, und ß6 handilt es sich um die neueren Hochleistungs- R13 und R14 führenden Rückkopplungsleitung vertypen, beispielsweise die Transistoren 2 N 3054 oder bunden. Der Widerstand R19 verbindet die Riick-2N3773. Bei Verwendung der Transistoren 2N3054 kopplungsbitung mit dem Emitter des Transistors β9, kann erreicht werden, daß der Verstärker eine im 65 und der Widerstand RIO verbindet die Kollektorwesentlichen unverzerrte Leistung von 10 Watt abgibt, elektroden der Transistoren β 4 und β 10 mit dem während sich bei Verwendung der Transistoren geerdeten, negativen Pol der Energiequelle. Zwischen 2N3773 100 Watt erreichen lassen. Natürlich kann die den Signalausgangsanschluß 3 und den geerdeten

Ausgangsanschluß 4 ist eine Lautsprecherspule geschaltet.

Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, sind in jeder der Schaltungen nach F i g. 1 und 3 die Emitter-Kollektor-Strecken der Leistungsstufentransistoren direkt in Reihe an die beiden Pole der Energiequelle geschaltet. So ist in F i g. 3 der Emitter des Transistors β 5 mit dem Kollektor des Transistors β 6 verbunden, so daß die Kollektor-Emitter-Strecken der beiden Transistoren in Reihe liegen, und da der Kollektor des Transistors β 5 direkt an den nichtgeerdeten, positiven Pol der Energiequelle und der Emitter des Transistors β 6 an dem geerdeten Anschluß der Energiequelle liegt, sind die beiden Emitter-Kollektor-Strecken der Leistungstransistoren in Reihe an die Energiequelle angeschaltet. Wenn ein zum Transistor β 5 komplementärer pnp-Transistor an Stelle des Transistors ß6 vorgesehen ist, werden die beiden Emitterelektroden der Leistungstransistoren an Stelle des Emitters und Kollektors entsprechend F i g. 3 zusammengeschaltet. In jedem Fall ist jedoch der Verbindungspunkt zwischen den beiden Elektroden der Leistungsstufe, die direkt zusammengeschaltet sind, über den Kondensator C5 an den Signalausgangsanschluß 3 angekoppelt, und außerdem ist dieser Verbindungspunkt zur Erzielung einer Gleichstrom- und Wechselstromgegenkopplung mit der Treiberstufe verbunden.

Der besondere Vorteil der Schaltung nach F i g. 3 beruht nicht nur auf der erzielbaren hohen Ausgangsleistung, sondern auch auf der verbesserten Rückkopplungsschaltung, die eine genauere Vorspannungssymmetrierung für die Transistoren der Treiberstufe ermöglicht. Wie in Verbindung mit F i g. 1 beschrieben, wird der Strom über die Transistoren β 1 und Q 2 in F i g. 3 so eingestellt, bis die Dioden Dl und Dl an einem Punkt leitend werden, der dicht oberhalb des nichtlinearen Bereiches ihrer Strom-Spannungs-Kennlinie und dicht unterhalb des nichtlinearen Bereiches der Strom-Spannungs-Kennlinie der Basis-Emitter-Übergänge der Transistoren β 5 und Q6 liegt. Unter diesen Bedingungen kann ein sehr kleiner Strom über die Basis-Emitter-Übergänge auf einer Seite der Leistungsstufe fließen, beispielsweise über die Basis-Emitter-Übergänge der Transistoren β3, ß9 und Q5. Auf Grund der durch diese Schaltung bewirkten, sehr starken Gleichstromgegenkopplung sind die Kollektorströme sowohl im Vorverstärker als auch in den Treiberstufen außerordentlich klein. Da außerdem die durch die Dioden Dl und Dl gelieferte Vorspannung nur einen sehr kleinen Strom über die Basis-Emitter-Übergänge der Transistoren in der Leistungsstufe zuläßt, der zu klein ist, als daß mehr als nur ein sehr kleiner Kollektorstrom fließen könnte, tritt im Ruhezustand kein merkbarer Leistungsverlust in der Treiberstufe auf. Die Schaltung besitzt daher sehr hohen Wirkungsgrad und besitzt keine wahrnehmbaren Übernahmeverzerrungen wegen des sehr starken Einflusses der Wechselstromgegenkopplung, die auf die oben in Verbindung mit F i g. 2 beschriebene Weise den Übernahmebereich praktisch zum Verschwinden bringt.

Claims

Patentansprüche:

1. B-Transistorleistungsverstärker mit einem Signaleingangsanschluß, einem Signalausgangsanschluß, einer Gleichstrom-Energiequelle sowie einer Gegentakt-Leistungsstufe nebst Treiberstufe, die mehrere Transistoren mit einem Basis-, einem Emitter- und einem Kollektoranschluß enthalten, wobei die Treiberstufe komplementäre Transistoren aufweist, deren Basisanschlüsse mit dem Eingangsanschluß und deren Kollektoranschlüsse mit Hilfe zumindest einer Diode miteinander verbunden sind und deren Emitter-Kollektor-Strecken in einem an die Gleichstrom-Energiequelle angeschalteten Reihenstromkreis liegen, wobei ferner die Leistungsstufe komplementäre Transistoren aufweist, deren Emitter-Kollektor-Strecken in einem an die Gleichstrom-Energiequelle angeschalteten Reihenstromkreis liegen und deren Basisanschlüsse je direkt mit dem Kollektoranschluß des jeweils zugeordneten Transistors der Treiberstufe verbunden sind und dessen einzige wirksame Belastung bilden, und wobei ein für Gleich- und Wechselstrom leitender Rückkopplungsweg von den direkt miteinander verbundenen Anschlüssen der Leitungsstufentransistoren zu den Basisanschlüssen der Treiberstufentransistoren führt, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen den von den direkt miteinander verbundenen Anschlüssen der Leistungstransistoren (Q3, Q4) ausgehenden leitenden Weg und die Eingangsschaltung (1) sowie die Basisanschlüsse der Treiberstufentransistoren (ßl, Ql) eingefügte Vorverstärkerstufe ein Paar komplementärer Transistoren (ß 7, β 8) auf-

+0 weist, die je einen Emitteranschluß, einen Kollektoranschluß und einen Basisanschluß besitzen, daß jede Emitterelektrode über einen Widerstand (R 10, All, R12, R13, R14) sowohl mit dem jeweils anderen Emitteranschluß als auch mit dem von den direkt miteinander verbundenen Anschlüssen der Leistungsstufentransistoren ausgehenden leitenden Weg verbunden ist, daß die Basisanschlüsse über wenigstens zwei in Reihe geschaltete Dioden (D 3, D 4) miteinander verbunden sind, deren Verbindungspunkt an den Eingangsanschluß angekoppelt ist, und daß die Kollektoranschlüsse direkt mit den entsprechenden Basisanschlüssen der Treiberstufentransistoren (ßl, Ql) verbunden sind.

2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Kollektoranschlüsse der Treiberstufentransistoren über ein Paar Dioden (Dl, Dl) erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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