DE1026361B

DE1026361B - Transistor-Verstaerker mit Arbeitsstromstabiliserung

Info

Publication number: DE1026361B
Application number: DEN11979A
Authority: DE
Inventors: Johannes Meyer Cluwen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1956-03-17
Filing date: 1956-03-17
Publication date: 1958-03-20

Description

Transistor -Verstärker mit Arbeitsstromstabiliserung Die Erfindung bezieht sich auf einen Verstärker mit mindestens zwei Transistoren des nicht stromverstärkenden Typs, deren Emitter-Kollektor-Strecken in Reihe vom Speisegleichstrom durchflossen werden, bei de mdas zu verstärkende Signal zwischen. Emitter und Basis des erstere Transistors liegt und das über dessen Kollektorwiderstand erzeugte Signal zwischen Emitter und Basis des zweiten Transistors angelegt wird. Derartige Verstärker sind in Kaskaden.- und in Gegentaktverstärkeranordnung bekannt, wobei im ersten Fall der Emitter des zweiten Transistors für die Signalfrquen.zen mit Masse und sein Kollektor mit der Ausgangsimpedanz verbunden ist, während im zweiten Fall der Emitter des zweiten. Transistors über die Belastungsimpedanz mit Masse verbunden ist. Zweck der Erfindung ist die Arbeitsstromstabilisierung solcher Verstärker gegenüber Temperaturänderungen.
Bekanntlich weisen Transistorverstärker meistens den. übelstand auf, daß ihr Arbeitspunkt sich mit der Temperatur ändert. Dies gilt insbesondere für mit Germaniumtransistoren, bestückten Verstärker, während solche mit Siliziumtransistoren einen nahezu temperaturunempfindlichen Arbeitspunkt aufweisen. Germaniumtransistoren. sind aber erheblich billiger als letztere, so daß man. im allgemeinen deren Ternperaturabhängi-gkeit in Kauf genommen und durch zusätzliche Mittel versucht hat, eine ausreichende Stabilisierung herbeizuführen.
So hat man z. B. vorgeschlagen, die Basisvorspannung von Transistorstufen mittels eines Spannungsteilers aus der Speisespannung herzuleiten und im Emitterkreis einen Stabilisierungswiderstand vorzusehen. Dieser Emitterwiderstand erniedrigt aber die dem Transistorausgangskreis zur Verfügung stehende Nutzspeisespannung, so. daß man mit einem möglichst geringen Emitterwiderstand auszukommen. versucht. Um trotzdem eine gute Arbeitspunktstabilisierung zu erhalten, muß auch der erwähnte Spannungsteiler niederohmig sein:, so daß aber ein erheblicher Strom der Speisequelle entnommen wird.
Diese Nachteile werden behoben, wenn gemäß der Erfindung zur Arbeitsstromstabilis.ierung des zweiten Transistors bz-%v. der weiteren. Transistoren. die V orspannung seiner (ihrer) Basiselektrode(n) mittels eines verhältnismäßig hochohmigen: Spannungsteilers erzeugt wird, dessen Widerstandswert zwischen dieser Basiselektrode und dem Emitter des ersten. Transistors jedoch niedriger ist als der innere Widerstand des ersten Transistors, und wenn der erste Transistor ein Typ mit stabilem Arbeitsstrom, z. B. ein Siliziumtransistor ist. Der erste Transistor, z. B. aus Silizium, arbeitet somit nicht nur als Verstärker, sondern dient auch zur Arbeitspunktstabilisierung des zweiten Transistors, der z. ß. aus Germanium gefertigt ist.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in. der Fig. 1 einen, Gegentaktverstärker und Fig. 2 einen, Kaskadenverstärker veranschaulicht. Der Verstärker nach Fig. 1 enthält zwei Schichttransistoren 1 und 2, deren Emitter-Kollektorstrecken in Reihe vom Speisestrom durchflossen werden. Das zu verstärkende Signal einer Quelle 3 wird der Basis des Transistors 1 zugeführt, und der dadurch im Kollektorkreis dieses Transistors erzeugte Signalstrom fließt über einen. Widerstand 4 durch eine Belastungsimpedanz 5. Das über dem Widerstand 4 erzeugte Signal steuert außerdem über den Blockkondensator 6 d'en Transistor 2 in Gegenphase und wird derart eingestellt, daß die Verzerrungen der von den Transistoren 1 und 2 der Belastungsimpedanz zugeleiteten Signalströme einander im wesentlichen ausgleichen.
Die Basisvorspa,n:nung des Transistors 2 wird mittels eines hochohmigen Spannungsteilers 7, 8 erzeugt. Der Widerstand 4 ist dabei möglichst gering gehalten, um einen. zu großen Verlust des den. Transistoren 1 und 2 zur Verfügung stehenden Speisenutzstromes zu vermeiden. Er liegt vorzugsweise in, der Größenordnung des Emitter-Basis-Eingangswiderstandes des Transistors 2, würde aber dann infolge der hohen Werte der Widerstände 7 und 8 zur Arbeitsstromstabili.sierung des, Transistors 2 nicht ausreichen. Da aber nach der- Erfindung der Transistor 1 von einem Typ mit stabilem Arbeitsstrom, z. B. ein: Siliziumtransistor ist, wird eine sehr gute Arbeitspunktstabilisierung des Transistors 2, der z. B. ein Germaniuantransistor ist, erhalten. Der große Kollektorinnenwid:erstand des Transistors 1 liegt nämlich in Reihe mit dem Widerstand 4 und weist den. erforderlichen hohen Wert mit Bezug auf die Widerstände 7 und 8 sowie die erforderliche Temperaturempfindlichkeit auf, damit ausreichende Stabilisierung erhalten wird.
Die Kaska,denschaltung nach Fig.2 unterscheidet sich nur dadurch von der Gegenkontaktschaltung nach Fig. 1, daß der Emitter des zweiten Transistors 2 mittels des Kondensators 9 an Masse gelegt ist und daß das Ausgangssignal dem Kollektorkreis dieses Transistors 2 entnommen wird. Die Bezugsziffern. bezeichnen im übrigen die gleichen Schaltungselemente.

Claims

PATENTANSPPÜCHE: 1. Verstärker mit mindestens zwei Transistoren des nicht stromverstärkenden Typs, deren Emitter-Kollektor-Strecken in Reihe vom Speisegleichstrom durchflossen werden, bei dem das zu verstärkende Signal zwischen Emitter und Basis des ersten. Transistors liegt und das über dessen Kollektorwiderstand erzeugte Signal zwischen Emitter und Basis des zweiten, Transistors angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Arbeitsstromstabilisierung des zweiten: Transistors bzw. der weiteren Transistoren die Vorspannung seiner (ihrer) Basiselektrode(n) mittels eines verhältnismäßig hochohmigen Spannungsteilers erzeugt wird, dessen Widerstandswert zwischen dieser Basiselektrode und dem Emitter des ersten Transistors jedoch niedriger ist als der innere Widerstand. des ersten, Transistors, und daß der erste Transistor ein Typ mit stabilem Arbeitsstrom, z. B. ein Siliziumtransistor ist.
2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Kollektorwidersta.ndes (4) zwischen dem Kollektor des ersten und dein Emitter des zweiten Transistors in der Größen-Ordnung des Emitter-Basis-Eingangswiderstandes des zweiten. Transistors liegt und daß der Kollektor des ersten Transistors über einen Kopplungskondensator (6) mit der Basis des zweiten Transistors verbunden. ist.
3. Gegentaktverstärker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verstärkte Signal dem Emitter des zweiten Transistors entnommen. wird und daß die Vorspannung der Transistoren sowie derKollektorwiderstand (4) zwecks Verzerrungskompensierung entsprechend eingestellt sind (Fig. 1).
4. Kaskadenverstärker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch: gekennzeichnet, daß der Emitter des zweiten Transistors für das Signal über einen Kondensator (9) mit Masse verbunden ist und daß das verstärkte Signal dem Kollektorkreis des zweiten Transistors entnommen wird (Fig. 2).