DE1148605B

DE1148605B - Durch eine Regelspannung automatisch geregelter Transistorverstaerker

Info

Publication number: DE1148605B
Application number: DEB42159A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Johannes Backwinkel
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1956-10-17
Filing date: 1956-10-17
Publication date: 1963-05-16
Also published as: DE1230097B

Description

Durch eine Regelspannung automatisch geregelter Transistorverstärker Die Erfindung betrifft einen durch eine zugeführte Regelspannung automatisch geregelten Transistorverstärker, dem eine Diode als spannungsabhängiger Widerstand parallel zum Eingangskreis geschaltet ist, insbesondere für die Hochfrequenz- oder Zwischenfrequenzstufe eines Rundfunk- oder Fernsehempfängers.
Besonders schwierig wird eine derartige Regelung, wenn, wie dies z. B. bei den Eingangsstufen von Rundfunkempfängern verlangt wird, sowohl Eingangssignale von wenigen Mikrovolt als auch solche von einigen Volt einwandfrei verarbeitet werden sollen. Bei Röhrenverstärkern macht diese Forderung infolge der flach verlaufenden Kennlinien der Regelröhren im allgemeinen keine Schwierigkeiten. Dagegen ist die Lösung dieser Aufgabe bei Empfängern mit Transistoren durch eine gleichartige Regelung nicht einfach, da die Kennlinien der zur Verfügung stehenden Transistoren einen starken unteren Knick aufweisen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung für einen Transistorverstärker zu finden, der in der Lage ist, große Eingangssignale einwandfrei zu verarbeiten, ohne daß die Empfindlichkeit des Gerätes bei kleinen Signalen herabgesetzt wird. Es müssen demnach vor allem schwach eintreffende Signale eine möglichst große Verstärkung erfahren.
Verwendet man eine automatische Verstärkungsregelung, wie sie bei Röhrenverstärkern üblich ist, so wird der Arbeitspunkt des Transistors bei einem großen Eingangssignal unter den unteren Kennlinienknick heruntergeregelt. Die Folge davon sind starke Verzerrungen, insbesondere Modulationsgradändetungen bei amplitudenmodulierten Signalen, die so groß werden können, daß bei einem Eingangssignal mit 3011/o Modulation hinter dem Transistor ein Modulationsgrad von weit mehr als 100% auftritt.
Es ist bekannt, vor dem Transistoreingang die Eingangsamplitude derart zu bedämpfen oder zu begrenzen, daß an den Transistor nur so schwache Signale gelangen können, daß noch keine störenden Verzerrungen entstehen. So ist z. B. bei einem bekannten Empfänger für frequenzmodulierte Signale vor dem Eingang des Transistors eine Begrenzerdiode vorgesehen, die das Eingangssignal auf der Seite begrenzt, an dem es keine Begrenzung durch den Transistoreingang erfährt. Die Begrenzerdiode liegt daher parallel zum Eingang des Transistors und ist so gepolt, daß die Durchlaßrichtung der Diode entgegengesetzt zu der Durchlaßrichtung des Transistoreingangs liegt.
Eine derartige Schaltung weist jedoch nicht nur den Nachteil auf, daß sie nur bei frequenzmodulierten Signalen verwendet werden kann, sondern bewirkt bei einem größer werdenden Signal eine gleichfalls größer werdende Dämpfung der Eingangskreise, was sich im Hinblick auf die Selektion nachteilig auswirken kann.
Alle diese Nachteile lassen sich vermeiden, wenn gemäß der Erfindung die Diode galvanisch mit der Eingangselektrode des Transistors verbunden ist und mit ihrer Durchlaßrichtung - von der Eingangselektrode her gesehen - in der gleichen Richtung liegt wie die der Eingangsstrecke des Transistors und wenn die Regelspannung dem Transistor über die Diode zugeführt ist.
In den Eingangskreis von Transistoren Dioden mit entsprechender Polung zu legen, ist zwar bekannt, jedoch dienen dabei die Dioden vorwiegend der Konstanthaltung des Arbeitspunktes des Transistors, wogegen beim Erfindungsgegenstand die Diode als spannungsabhängiger Widerstand geschaltet ist, dessen Widerstand durch eine Regelspannung geregelt wird.
Bei kleineren Signalamplituden wirkt die Diode durch eine entsprechende kleine Regelspannung als großer Parallelwiderstand und beeinträchtigt die Funktion der Transistorstufe nicht. Wird jedoch das Eingangssignal und damit auch die Regelspannung größer, so verringert die Regelspannung den Durchgangswiderstand der Diode, da der Arbeitspunkt auf der Kennlinie der Diode immer weiter in den Kennlinienknick verschoben wird. Gleichzeitig vergrößert sich aber durch das Ansteigen der Regelspannung der Eingangswiderstand des Transistors, so daß bei nahezu gleichbleibender Belastung des Vorkreises die Diode immer stärker als Nebenanschluß wirksam wird, wenn der Widerstandsverlauf des Transistoreingangswiderstandes ähnlich dem der Diode ist. In. der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
In einer Transistoreingangsstufe eines Empfängers befindet sich ein p-n-p-Transistor 1 in Emitter-Basis-Schaltung. Das Eingangssignal gelangt über eine Antenne 2 auf ein Eingangsfilter 3 und von dort über einen Ankopplungskondensator 4 auf die Basiselektrode des Transistors 1. Der Kollektor des Transistors liegt über einen Arbeitswiderstand 5 am negativen Pol einer Betriebsspannungsquelle, während die Emitterelektrode über einen Widerstand 6, der hochfrequenzmäßig durch einen Kondensator 7 überbrückt ist, mit dem Chassis in Verbindung steht. Parallel zum Eingang des Transistors liegt eine Diode 8, deren Katode mit der Basiselektrode des Transistors gaalvanisch verbunden ist und deren Anode über ein Siebglied 9, 10 eine Regelspannung zugeführt ist.
Bei größer werdendem Eingangssignal wird auch das Potential der Regelspannung stärker positiv, wodurch das Potential an der Anode der Diode 8 gegenüber dem der Katode ebenfalls in positiver Richtung, d. h., die Diode wird immer weiter in den Durchlaßbereich gesteuert, ihr Widerstand nimmt daher ab. über die Diode 8 gelangt aber auch ein Teil der Regelspannung an die Basiselektrode des Transistors 1, deren Potential nun gleichfalls stärker positiv wird, -wodurch die Eingangsstrecke (Basis-Emitter-Strecke) immer weiter in den Sperrbereich gesteuert wird. Der Eingangswiderstand des Transistors nimmt daher ständig zu. Durch diese Veränderung der beiden zum Eingang parallelliegenden Widerstände wird der für die Steuerung des Transistors ausschlaggebende Eingangssignalstrom immer stärker über die Diode 8 und den Siebkondensator 9 gegen Chassis abgeleitet. Hierdurch kann bei geeigneter Bemessung der Schaltung vermieden werden, daß eine störende Übersteuerung des Transistors eintritt.
Bei der Einstellung der Gleichspannungspotentiale ist darauf zu achten, daß der Widerstandsverlauf der Diode ähnlich dem des Transistors ist, d. h. daß der Widerstand der Diode in annähernd gleichem Maße abnimmt, wie der Eingangswiderstand des Transistors zunimmt.
Die erfindungsgemäße Transistorregelung ist nicht an die Verwendung in der unmittelbar hinter dem Antenneneingang liegende Eingangsstufe gebunden, sie kann auch hinter einer anderen Stufe, z. B. einer Vorverstärkerstufe, liegen bzw. mit einer anderen Signalquelle verbunden sein. Ebenso ist auch die Verwendung in einer anderen Transistorschaltung bzw. bei einem anderen Transistoraufbau möglich, jedoch muß dann eine entsprechende Polung der Diode vorgenommen werden. Bei einem n-p-n-Transistor wäre z. B. eine umgekehrte Polung der Diode erforderlich.

Claims

PATENTANSPRUCH: Durch eine zugeführte Regelspannung automatisch geregelter Transistorverstärker, dem eine Diode als spannungsabhängiger Widerstand parallel zum Eingangskreis geschaltet ist, insbesondere für die Hochfrequenz- oder Zwischenfrequenzstufe eines Rundfunk- oder Fernsehempfängers, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode galvanisch mit der Eingangselektrode des Transistors verbunden ist und mit ihrer Durchlaßrichtung - von der Eingangselektrode her gesehen - in der gleichen Richtung liegt wie die der Eingangsstrecke des Transistors und d'aß die Regelspannung dem Transistor über die Diode zugeführt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift N 10190 VIII a / 21a 4 (bekanntgemacht am 26.1.1956); USA.-Patentschrift Nr. 1949 $48; »I. R. E. Transactions« (CT-3), März 1956, S. 67; »Transistor-Electronics« von Lo, Endres, Zawels, Waldhauer und Cheng, Englewood Cliffs, 1955, S. 429 und 430. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsche Patente Nr. 1103 993, 1108 277.