DE2746745B2

DE2746745B2 - Verstärkerstufe, insbesondere für Videosignale

Info

Publication number: DE2746745B2
Application number: DE19772746745
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ing.(Grad.) 8510 Fuerth Beuter
Original assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Current assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Priority date: 1977-10-18
Filing date: 1977-10-18
Publication date: 1979-08-16
Also published as: DE2746745A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkerstufe gemäß Oberbegriff des Anspruchs I.

Verstärker, insbesondere solche für Videosignale, wurden bisher meistens als A-Verstärker oder in Kaskodeschaltung aufgebaut. Da die Kaskodeschaltung die geringere Eingangskapazität der Basisschaltung und die hohe Spannungsverstärkung der Emitterschaltung aufweist, ist ihr Bandbreite-Leistungs-Verhältnis günstiger als beim A-Verstärker, jedoch noch nicht wirklich zufriedenstellend.

Der Nachteil beider Schaltungen liegt in dem relativ hohen Ausgangswiderstand. Bei der Videoendstufe beispielsweise besteht die Belastung praktisch nur aus üer Eingangskapazität der Bildröhre, weshalb zur Erzielung einer hohen Bandbreite bei diesen Schaltungen ein entsprechend niedriger Arbeitswiderstand erforderlich ist. der zu einer hohen Leistungsaufnahme führt.

Aus der US-PS 34 61 393 ist es bereits grundsätzlich bekannt, an einem Spannungsverstärker eine Emitterfolgestufe zur Impedanztransformation anzukoppeln.

Aus der Zeitschrift »electronics«, March 17, 1961, S. 57 bis59, insbesondere Rg 2B auf S. 59, ist bereits; eine Kaskodeandordnung zweier Transistoren bekannt, der ein zusätzlicher Transistor in Kollektorschaltung zugeschaltet ist. dessen Emitter mit dem Ausgaij; des Verstärkers verbunden ist. Eine solche Schaltungsanordnung ist lediglich zur Verstärkung von Kleinsignalen geeignet. Bei der Verstärkung von Großsignalen, beispielsweise von Videosignalen, ist die bekannte Schaltung jedoch nicht mehr verwendbar. Dies ergibt sich auch aus S. 57 a. a. O_n linke Spalte, unten. Dort sind Signale von 4 Volt bei 1OkHz und von 0,5 Volt bei 1 MHz erwähnt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine relativ breitbandige Verstärkerstufe für Großsignale zu schaffen, die die Vorteile der Kaskodeschaltung, nämlich niedrige Eingangskapazität und hohe Spannungsverstärkung, beibehält, jedoch einen niedrigeren Ausgangswiderstand als die Kaskodeschaltung aufweist.

Zur Lösung der Aufgabe werden erfindungsgemäß die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen vorgesehen. Durch die zwischen dem Kollektor des zweite! Transistors und dem Ausgang liegende Diode können auch negative Flanken des zu verstärkenden Signals ohne Verschleifung verstärkt werden. Der zwischen dem Ausgang der Verstärkerstufe bzw. dem Emitter des dritten Transistors einerseits und dem Eingang der Kaskodeschaltung andererseits liegende Gegenkopplungswiderstand bringt eine hohe Bandbreite und wird auch bei der Verstärkung von Gleichspannungssignalen wirksam.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfigur näher erläutert. Ein Eingangssignal 10 gelangt vom Eingang 11 der Verstärkerstufe über zwei in Reihe liegende Widerstände 12 und 13, von denen der erste einstellbar ist, an die Basis 14 eines Transistors 15. Den erwähnten Widerständen 12 und 13 liegen Kondensatoren 16 bzw. 17 parallel, um so die Amplituden der höheren Freqzenzen relativ anzuheben.

Zur Einstellung des Arbeitspunktes des Transistors 15 dient ein aus Widerständen 18 und 19 bestehender und zwischen den Ausgang 20 der Verstärkerstufe sowie Masse geschalteter Spannungsteiler. Zweckmäßigerweise ist einer der beiden Widerstände 18,19 einstellbar. Der Emitter des ersten Transistors 15 ist über eine Z-Diode 21 mit Masse verbunden. Der Kollektor des Transistors 15 ist mit dem Emitter eines zweiten Transistors 22 verbunden, dessen Basis einerseits über einen Schutzwiderstand 23 mit einer Versorgungsspannung Uj und andererseits über eine Zenerdiodc mit dem Emitter des ersten Transistors 15 verbunden ist.

Der Kollektor des zweiten Transistors 22 ist mit der Basis eines dritten Transistors 24, über einen Arbeitswiderstand 25 mit einer Versorgungsspannung U\ sowie über eine in Sperrichlung gepolle Diode 26 mit dem Ausgang 20 der Verstärkerstufe verbunden. Auch der Emitter des dritten Transistors 24 weist eine Verbindung zum Ausgang 20 der Verstärkerstufe auf. Der Kollektor des dritten Transistors 24 ist entweder über einen relativ niederohmigcn Widerstand 27 oder aber direkt mit der Versorgungsspannung U\ verbunden.

Am Ausgang 20 der Verstärkerstufe steht ein

gegenüber dem Eingangssignal 10 invertiertes Ausgangssignal 28 an. .

Die Z-Dioden 21 und 29 dienen eier Anhebung bzw. Stabilisierung des Emitter-Potentials des ersten Transistors 15 bzw. des Basis-Potentials des zweiten Transistors 22.

Der dritte Transistor hat die Funktion eines Emitterfolgers.

Der Widerstand 18 des der Einstellung des Arbeitspunktes des ersten Transistors dienenden Spannungsteilers dient gleichzeitig als Gegenkopplungswiderstand.

Die Diode 26 dient der schnellen Entladung der Lastkapazität auf das jeweils schnell abfallende Kollektorniveau des zweiten Transistors 22.

Die erfindungsgemäße Verstärkerstufe ermöglicht im Gegensatz zum bisher bekannten Stand der Technik bei kleinem Ausgangswiderstand eine niedrige Eingangskapazität und eine hohe Spannungsverstärkung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verstärkerstufe, insbesondere für Videosignale, mit einer Kaskodeschaltung aus zwei Transistoren, wobei der Kaskodeschaltung ein zusätzlicher Transistor in Kollektorschaltung zugeschaltet ist und der Emitter dieses Transistors mit dem Ausgang der Verstärkerstufe verbunden ist, wobei ferner der Kollektor eines ersten Transistors der Kaskodeschaltung mit dem Emitter eines zweiten Transistors verbunden ist, dessen Kollektor mit der Basis des zusätzlichen dritten Transistors verbunden ist sowie darüber hinaus über einen Arbeitswiderstand an einer ersten Versorgungspannung liegt und wobei der Kollektor des dritten Transistors mit der erwähnten ersten Versorgungsspannung und der Emitter dieses Transistors mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des dritten Transistors (24) über einen Gegenkopplungswiderstand (18) mit dem Eingang der Kaskodeschaltung und der Emitter des ersten Transistors (15) über eine Z-Diode (21) mit Masse, der Kollektor dieses Transistors über eine in Sperrrichtung gepolte Diose (26) mit dem Ausgang (20) des Verstärkers und die Basis des zweiten Transistors (22) über einen Strombegrenzungswiderstand (23) an eine zweite Versorgungsspannung (U2) angeschlossen ist.

2. Verstärkerslufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingang (11) des in Verstärkers und der Bases (14) des ersten Transistors (15) zumindest ein Widerstand (12, 13) mit parallelliegendem Kon<i:nsato. (16, 17) geschaltet ist.

3. Verstärkerstufe nach Ansv uch 2, dadurch v, gekennzeichnet, daß zwei Widerstände (12, 13) zwischen dem Eingang (11) des Verstärkers und der Basis (14) des ersten Transistors (15) angeordnet sind, von denen zumindest einer einstellbar ist. wobei jedem Widerstand (12, 13) ein Kondensator (16, 17) ad parallelgeschaltet ist.

4. Verstärkerstufe nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des ersten Transistors (15) über eine Z-Diode (29) mit dem Verbindungspunkt zwischen der Basis des r> zweiten Transistors (22) und dem Strombegrenzungswiderstand (23) geschaltet ist.