DE1011481B - Transistor-Gleichrichterschaltung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

In Empfängern mit Transistoren besteht die Schwierigkeit, daß zur Aussteuerung des Niederfrequenzverstärkers mit der von der Empfangsdiode gelieferten Niederfrequenz eine Leistung erforderlich ist. Deshalb muß der Belastungswiderstand der Diode entsprechend klein sein, wodurch wiederum der Eingangsschwingungskreis der Diode bedämpft wird. Das gleiche gilt auch für die Diode, die zur Gewinnung der Regelspannung für die selbsttätige Regelung dient, weil zur Regelung von Transistoren ebenfalls eine Leistung erforderlich ist.

Bei Empfängern mit Röhren ist eine Gleichrichterschaltung bekannt, die eine lineare Gleichrichtung ergibt, ohne den Schwingungskreis zu bedampfen. Diese bekannte Schaltung besteht aus einem Anodengleichrichter mit einem Kathodenwiderstand, der nur für die Hochfrequenz, jedoch nicht für die Niederfrequenz kapazitiv überbrückt ist. An dem Kathodenwiderstand tritt die bei der Gleichrichtung entstandene Niederfrequenzspannung auf, die einerseits gegenkoppelnd auf den Eingang der Verstärkerröhre wirkt und andererseits zum Niederfrequenzverstärker geführt wird.

Man könnte daran denken, einen Transistor-Gleichrichter nach Art dieser bekannten Schaltung aufzubauen, wobei das Gitter der Röhre durch die Basis des Transistors und die Kathode der Röhre durch den Emitter zu ersetzen wäre, um gleichartige Verhältnisse zu erhalten. Dann wäre eine hohe Leistung bei linearer Gleichrichtung und ohne Bedämpfung des Eingangsschwingungskreises des Gleichrichters zu erwarten.

Bei einer solchen Anwendung macht sich jedoch eine Schwingneigung bemerkbar, die nicht in jedem Falle zur Selbsterregung zu führen braucht, aber doch eine Verzerrung der Niederfrequenzspannung verursacht. Die Schwingneigung wird durch die große Emitter-Basis-Kapazität hervorgerufen, wie weiter unten bei der Beschreibung der Fig. 2 näher erklärt werden soll.

Die Erfindung zeigt wie dieser Nachteil beseitigt werden kann. Erfindungsgemäß liegt die gleichzurichtende Wechselspannung zwischen der Basis des Transistors und Erde, und der Kollektor liegt über die Betriebsspannungsquelle an Erde, und zwischen Emitter und Erde liegt die Reihenschaltung eines für die Hochfrequenz kapazitiv überbrückten Widerstandes, an dem die durch die Gleichrichtung erhaltene Spannung auftritt, und einer so bemessenen Induktivität, daß die durch die große Emitter-Basis-Kapazität verursachte Schwingneigung der Schaltung beseitigt ist. Die zusätzlich eingeschaltete Induktivität bewirkt eine hochfrequente Gegenkopplung, welche die positive Rückkopplung teilweise oder ganz auf-Transistor-Gleichrichterschaltung

Anmelder:

Telefunken G.m.b.H.,
Berlin NW 87, Sickmgenstr. 71

Dr. Günter Meyer-Brötz, Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt worden

hebt. Es handelt sich hierbei nicht um eine der bekannten Neutralisierungsschaltungen für Transistoren, weil bei Anwendung der Erfindung der Eingang des Transistors nicht vom Ausgang entkoppelt wird.

Es ist übrigens bekannt, in einer Anoden-Gleichrichterschaltung mit Röhre diese durch einen Transistor zu ersetzen, jedoch liegt bei dieser bekannten Schaltung mit geerdeter Basis und eingangsseitiger Steuerung am Emitter der Belastungswiderstand am Kollektor, so daß im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Schaltung die gegenkoppelnde Wirkung des Belastungswiderstandes fehlt und deshalb der Eingangskreis durch den Transistor bedämpft wird.

Nachfolgend soll die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erklärt werden.

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ohne die erfindungsgemäß eingeschaltete Induktivität L ist die Schaltung so aufgebaut, wie sie von einem Anodengleichrichter mit Verstärkerröhre, wie gesagt, bekannt ist. Der Eingangsschwingungskreis Sch liegt zwischen der Basis B des Transistors T und Erde, und der Kollektor K ist über die Betriebsspannungsquelle Q mit Erde verbunden. Zwischen Emitter E und Erde liegt die Reihenschaltung einer Induktivität L und eines Widerstandes R, der durch die Kapazität C überbrückt ist. Die bei der Gleichrichtung auftretende Niederfrequenzspannung NF tritt am Punkt A auf. Die Induktivität L bewirkt, wie erwähnt, eine hochfrequente Gegenkopplung.

Ohne diese Induktivität würde die Schaltung zur Selbsterregung neigen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die den Widerstand R in Fig. 1 überbrückende Kapazität C bildet nämlich zusammen mit der relativ großen Kapazität zwischen Basis B und Emitter E, die in Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellt ist, eine Dreipunktschaltung. Es wird dann also eine zur Kollektorspannung gegenphasige Wechselspannung zur Basis zurückgeführt. Diese positive Rückkopp·

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lung wird durch eine hochfrequente Gegenkopplung mittels der Induktivität L teilweise oder ganz ausgeglichen. Im letzteren Falle ist in Fig. 2 die Kapazität C durch die Induktivität L kompensiert.

Die Basis B kann gemäß Fig. 1 über einen Spannungsteiler R₁ und R₂ eine negative Vorspannung erhalten, so daß schon im Ruhezustand ein kleiner Emitterstrom fließt. Durch eine solche Vorspannung kann man den hochfrequenten Eingangswiderstand des Transistors bei sehr kleiner Aussteuerung in der gewünschten Weise beeinflussen.

Der Widerstand R kann ziemlich klein bemessen werden, z. B. 1 kß, weil er im Verhältnis des Emitterstroms zum Basisstrom, z. B. 50 : 1, vergrößert auf der Eingangsseite des Transistors erscheint.

Es folgt nun ein Zahlenbeispiel für die Bemessung der Schaltung: L = 0,5 mH, C = 10 nF, R = 1 kß, Hochfrequenz = 100 kHz.

Die Stromverstärkung des Transistors ist α = 0,96. Hieraus berechnet sich ein Hochfrequenz-Eingangswiderstand von 18 kü. Bei kleiner Aussteuerung ist der Hochfrequenz-Eingangswiderstand jedoch durch den differentiellen Widerstand der Gleichrichterstrecke gegeben, der bei sehr kleiner Aussteuerung einige 100 kQ betragen kann. Die Eingangskapazität ist ziemlich konstant 200 pF. Für Hochfrequenzspannungen oberhalb etwa 300 mV arbeitet der Gleichrichter praktisch linear. Die Leistungsverstärkung beträgt 10 db, so daß man gegen eine Diode einen Gewinn von 13 db hat. Ein Diodengleichrichter hat nämlich bei einem angenommenen Wirkungsgrad von 1 eine Dämpfung von 3 db.

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Transistor-Gleichrichter, der nach Art eines Röhren-Anoden-Gleichrichters arbeitet, insbesondere zur Empfangsgleichrichtung in Überlagerungsempfängern, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichzurichtende Wechselspannung zwischen der Basis des Transistors und Erde liegt und daß der Kollektor über die Betriebsspannungsquelle an Erde liegt und daß zwischen Emitter und Erde die Reihenschaltung eines für die Hochfrequenz kapazitiv überbrückten Widerstandes, an dem die durch die Gleichrichtung erhaltene Spannung auftritt, und einer so bemessenen Induktivität liegt, daß die durch die große Emitter-Basis-Kapazität verursachte Schwingneigung der Schaltung beseitigt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Funkschau, 1954, S. 134; "

   Proceedings I. R. E., Juli 1955, S. 845; ■■■■■

   Bell syst, techn. Journ., April 1951, S. 410.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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