DE1170473B

DE1170473B - Transistor amplifier with high input impedance

Info

Publication number: DE1170473B
Application number: DEB69044A
Authority: DE
Inventors: Harold J Laurent; Michael Slavin
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1961-10-06
Filing date: 1962-10-01
Publication date: 1964-05-21
Also published as: GB951720A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Ki.: H03fBoarding school Ki .: H03f

Deutsche Kl.: 21 a2-18/08 German class: 21 a2- 18/08

Nummer: 1170473Number: 1170473

Aktenzeichen: B 69044 VIII a / 21 a2File number: B 69044 VIII a / 21 a2

Anmeldetag: 1. Oktober 1962 Filing date: October 1, 1962

Auslegetag: 21. Mai 1964Opening day: May 21, 1964

Die Erfindung betrifit einen Transistorverstärker hoher Eingangsimpedanz mit negativer und positiver Rückkopplung, dessen Verstärkung durch ein Potentiometer im Eingangskreis änderbar ist, dessen eine Klemme mit dem zu verstärkenden Signal, dessen andere Klemme mit dem basisfernen Ende eines Basiswiderstandes und dessen Schleifer mit der Basis eines ersten, in Emitterschaltung betriebenen Transistors verbunden ist, der eine Impedanz zur Stabilisierung seines Arbeitspunktes in seinem Emitterkreis enthalt und dessen Kollektor über einen Widerstand mit der Basis eines zweiten, ebenfalls in Emitterschaltung ausgeführten Transistors, verbunden ist.The invention relates to a transistor amplifier high input impedance with negative and positive feedback, its amplification by a potentiometer can be changed in the input circuit, one terminal of which with the signal to be amplified, the other of which Clamp to the end of a base resistor remote from the base and its wiper to the base a first transistor operated in the emitter circuit is connected, which has an impedance for stabilization its working point in its emitter circuit and its collector via a resistor connected to the base of a second, also implemented in emitter circuit transistor is.

Mehrstufige Verstärker mit hoher Eingangsimpedanz, die eine negative und positive Rückkopplung aufweisen und deren Verstärkung durch ein Potentiometer im Eingangskreis regelbar ist, sind bekannt. Weiter ist ein dreistufiger Transistorverstärker, dessen sämtliche Stufen Emitterschaltung aufweisen, bekannt, der zwei positive Rückkopplungskanäle vom Ausgang der dritten Stufe zum Eingang der zweiten Stufe bzw. vom Ausgang der zweiten Stufe zum Eingang der ersten Stufe und einen negativen Rückkopplungskanal vom Ausgang der dritten zum Eingang der ersten Stufe aufweist.Multi-stage amplifier with high input impedance that provides negative and positive feedback have and whose gain can be regulated by a potentiometer in the input circuit are known. Next is a three-stage transistor amplifier, all stages of which have emitter circuits, known of the two positive feedback channels from the output of the third stage to the input of the second stage or from the output of the second stage to the input of the first stage and a negative Having feedback channel from the output of the third to the input of the first stage.

Es ist auch bekannt, daß man durch eine negative Rückkopplung den Frequenzgang eines Verstärkers linearisieren und dadurch Verzerrungen beseitigen kann und daß man durch eine positive Rückkopplung zum Eingangskreis dessen Eingangsimpedanz auf einen hohen Wert bringen sowie die Verstärkung erhöhen kann. Nachteilig ist jedoch, daß durch eine negative Rückkopplung die Verstärkung verkleinert und durch eine positive Rückkopplung die Verzerrungen des Verstärkers vergrößert und seine Stabilität vermindert wird.It is also known that negative feedback can improve the frequency response of an amplifier linearize and thereby eliminate distortions and that one can use positive feedback to the input circuit bring its input impedance to a high value as well as the gain can increase. The disadvantage, however, is that negative feedback reduces the gain and positive feedback increases the distortion of the amplifier and increases its stability is decreased.

Bei den bekannten Verstärkern ist es daher erforderlich, unter Berücksichtigung der Stabilität und des erforderlichen Werts der Eingangsimpedanz einen Kompromiß zwischen der erzielbaren Verstärkung und den zulässigen Verzerrungen zu suchen. Wegen des festen Verhältnisses der positiven zur negativen Rückkopplung wird daher auch bei hohem Eingangssignal, bei dem nur ein kleiner Verstärkungsfaktor erforderlich ist, die bei der Bemessung als zulässig erachtete Verzerrung vorhanden sein, während andererseits es nicht möglich ist, in Grenzfällen unter Zubilligung einer höheren Verzerrung die volle mögliche Verstärkung auszunützen.In the known amplifiers, it is therefore necessary, taking into account the stability and the required value of the input impedance a compromise between the achievable gain and look for the allowable distortions. Because of the fixed ratio of positive to negative Feedback is therefore even with a high input signal with only a small gain factor is required that the distortion considered permissible in the dimensioning must be present while on the other hand it is not possible in borderline cases with the allowance of a higher distortion the full to exploit possible reinforcement.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Verstärker hoher Eingangsimpedanz zu schaffen, Transistorverstärker hoher EingangsimpedanzThe invention has set itself the task of creating an amplifier with a high input impedance, Transistor amplifier with high input impedance

Anmelder:Applicant:

The Bendix Corporation, Detroit, Mich.The Bendix Corporation, Detroit, Mich.

(V. St. A.)(V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. K.-A. Brose, Patentanwalt,Dipl.-Ing. K.-A. Brose, patent attorney,

Pullach bei München, Wiener Str. 1/2Pullach near Munich, Wiener Str. 1/2

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Michael Slavin,Michael Slavin,

Harold J. Laurent, Baltimore, Md. (V. St. A.)Harold J. Laurent, Baltimore, Md. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 6. Oktober 1961 (143 469)V. St. v. America 6 October 1961 (143 469)

der keine Verzerrungen und große Verstärkung aufweist. which has no distortion and great gain.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Transistorverstärker der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß für die negative Rückkopplung ein Widerstand zwischen den Kollektor des zweiten und den Emitter des ersten Transistors vorgesehen ist und daß die positive Rückkopplung über einen Widerstand erfolgt, welcher den Kollektor des zweiten Transistors mit der signalseitigen Klemme des Potentiometers im Eingangskreis verbindet.According to the invention, this is achieved in a transistor amplifier of the type mentioned in the introduction, that for the negative feedback a resistor between the collector of the second and the emitter of the first transistor is provided and that the positive feedback via a Resistance occurs, which connects the collector of the second transistor to the signal-side terminal of the Potentiometer in the input circuit connects.

Durch diese Ausbildung des Verstärkers ändert sich daher das Verhältnis der positiven zur negativen Rückkopplung, so daß beispielsweise bei hohem Eingangssignal und durch das Potentiometer zurückgeregeltem Verstärker auch die positive Rückkopplung kleiner wird, so daß die Verzerrungen und die Neigung zur Instabilität auf einen Kleinstwert gebracht werden. Andererseits ist es möglieh, in der anderen Stellung des Potentiometers einen sehr hohen Verstärkungsfaktor zu erhalten.This design of the amplifier therefore changes the ratio of the positive to the negative Feedback, so that, for example, with a high input signal and regulated back by the potentiometer Amplifier also the positive feedback gets smaller, so the distortion and the Tendency to instability to be brought to a minimum. On the other hand, it is possible in the other position of the potentiometer to obtain a very high gain factor.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann der Schleifer des Potentiometers über einem Koppelkondensator mit der Basis des ersten Transistors verbunden sein. In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann auch der Schleifer des Potentiometers über einen Koppelkondensator und die Sekundärwicklung eines Transformators mit der Basis des ersten Transistors verbunden sein, wobei die negative Rück-According to an advantageous development of the inventive concept, the wiper of the potentiometer be connected to the base of the first transistor via a coupling capacitor. In The wiper of the potentiometer can also use a further embodiment of the inventive concept a coupling capacitor and the secondary winding of a transformer with the base of the first transistor connected, with the negative return

409 590/322409 590/322

kopplung durch Einschalten der Primärwicklung gangsimpedanz, die wegen der Belastung des Detekdieses Transformators zwischen den Kollektor des tors weitere Verzerrungen zur Folge haben würde, zweiten Transistors und Erde erhalten wird. In der kennzeichnen. Erfindungsgemäß wird eine Rückfolgenden Beschreibung werden Ausführungsformen kopplung dergestalt angewendet, daß die Eingangsdes erfindungsgemäßen Verstärkers beispielsweise an 5 impedanz des Verstärkers erhöht und die VerHand der Zeichnung näher erläutert, in der zeigt zerrung des Verstärkers dann vermindert wird, wenncoupling by switching on the primary winding output impedance, which is due to the load on the detector Transformer between the collector of the gate would result in further distortions, second transistor and ground is obtained. In the mark. According to the invention is a follow-up Description, embodiments coupling are applied in such a way that the input of the amplifier according to the invention, for example, at 5 impedance of the amplifier and the VerHand the drawing explained in more detail, in which shows distortion of the amplifier is then reduced when

F i g. 1 ein schematisches Schaltbild des erfin- eine überschüssige Verstärkung zur Verfügung steht, dungsgemäßen Stromkreises, angewendet auf einen In einem Verstärker kann entweder eine positive Überlagerungsempfänger, von dem Teile als Block- oder eine negative Rückkopplung verwendet werden, schaltbild veranschaulicht sind, 10 wobei diese wiederum sowohl eine Spannungs- alsF i g. 1 is a schematic circuit diagram of the inven- an excess gain is available, circuit according to the invention, applied to an In an amplifier can either be a positive Heterodyne receiver, parts of which are used as block or negative feedback, circuit diagram are illustrated, 10 these in turn both a voltage as

F i g. 2 und 3 für den Entwurf von Stromkreisen auch eine Stromgegenkopplung sein kann. Die Rückgemäß der Erfindung nützliche vereinfachte Equi- kopplung kann weiter durch die Art gekennzeichnet valentkreise und werden, in der sie in den Stromkreis als Parallel-F i g. 2 and 3 can also be a current negative feedback for the design of circuits. The reverse Simplified equi-coupling useful for the invention can be further characterized by the type valent circuits and are, in which they are in the circuit as a parallel

F i g. 4 ein schematisches Schaltbild einer Abände- oder Reihenspannungsgegenkopplung eingeführt wird, rungsform des Stromkreises nach Fig. 1. 15 Für die verschiedenen Einflüsse der unterschied-F i g. 4 a schematic circuit diagram of a distance or series voltage negative feedback is introduced, shape of the circuit according to Fig. 1. 15 For the various influences of the different

Die in F i g. 1 in Form von Blockdarstellungen liehen Rückkopplungsarten auf Transistorstromkreise veranschaulichten üblichen Teile eines Überlagerungs- können allgemeine Gesetze aufgestellt werden. Der-Radioempfängers enthalten einen Hochfrequenz- artige Gesetze grundlegender Art sind, daß eine verstärker 10, einen Oszillator 11, einen Mischer 12 negative Parallel-Spannungsrückkopplung die Ver- und einen Zf-Verstärker 13, dessen Ausgangstrans- zo stärker-Eingangsimpedanz verkleinert, die Leistungsformator 14 in seinen Einzelheiten dargestellt ist. Ein verstärkung des Verstärkers vermindert und die Veran die Sekundärseite des Transformators 14 ange- zerrung des Verstärkers geringer macht. Positive schlossener Diodendetektor 15 speist einen in Form Parallel-Spannungsrückkopplung erzeugt die enteines Lautstärkeregelpotentiometers ausgeführten gegengesetzten Einflüsse, und zwar wird hier die Ladewiderstand 16, einen Überbrückungskonden- 25 Verstärkereingangsimpedanz, die Leistungsverstärsatorl7 und ein Tonsteuernetzwerk (Netzwerk zur kung und die Verzerrung erhöht. Negative Reihen-Beeinflussung des Klangbildes) 18. Die erste Stufe Spannungsrückkopplung erhöht die Empfängereineines transistorisierten Nf-Verstärkers, die einen in gangsimpedanz, vermindert die Leistungsverstärkung Emitterschaltung (geerdeter Emitter, Eingang an der des Verstärkers und verkleinert die Verzerrung des Basis-Emitter-Strecke, Ausgang an der Kollektor- 30 Verstärkers. Aus dem vorstehenden geht hervor, daß Emitter-Strecke) geschalteten NPN-Transistor 19 zwecks Erhöhung der Eingangsimpedanz des Verenthält, ist über einen Kondensator 21 und einen stärkers entweder eine positive Parallel-Spannungs-Widerstand 22 mit dem Detektorwiderstand 16 ver- rückkopplung oder eine negative Parallel-Spannungsbunden. D'er Transistor 19 erhält im Betrieb mittels rückkopplung oder eine negative Reihen Spannungseines Spannungsteilers 23, der an den Ausgang eines 35 rückkopplung verwendbar ist. Diese beiden Arten Filters 24 in der Leitung B+ angeschaltet ist, eine von Rückkopplung weisen jedoch bekannte NachVorspannung. Der Kollektor des Transistors 19 ist teile auf, die ihre Anwendung stark einschränken, direkt über einem den Energieverlust begrenzenden Bei Verstärkerkreisen wird ausnahmslos der Stabi-Widerstand 25 mit der Basis eines Leistungstransi- lität der Vorzug gegenüber der Verstärkung einstors 26 verbunden. Der Transistor 26 erhält eine 40 geräumt, so daß daher eine positive Rückkopplung geeignete Vorspannung über das Spannungsteiler- wenig im Gebrauch ist, mit Ausnahme von Spezialnetzwerk, das einen für Schutzzwecke bestimmten fällen, wo Einfluß auf die Form der Durchlaßkurve Thermistor (Widerstand mit negativem Widerstands- des Verstärkers genommen werden soll. Gemäß der koeffizient) 27, einen Ladewiderstand 25 und den vorliegenden Erfindung wird sowohl eine positive als Transistor 19 enthält. Vom Kollektor des Transistors 45 auch eine negative Rückkopplung dergestalt ange-26 ist über eine Nf-Drossel 28 mit niedrigem Wider- wendet, daß die Summe der Einflüsse oder Effekte stand und einem Widerstand 29 mit positivem Tem- niemals eine genügend große nutzbare positive Rückperaturkoeffizienten zu Erde ein Gleichstrompfad kopplung ergeben, als daß Stabilitätsprobleme aufvorhanden. Die Signalströme fließen vom Kollektor treten könnten.The in F i g. 1 in the form of block diagrams borrowed types of feedback on transistor circuits illustrated common parts of a superposition, general laws can be established. The radio receivers contain a high-frequency-like laws of a fundamental nature that an amplifier 10, an oscillator 11, a mixer 12 negative parallel voltage feedback and an IF amplifier 13, whose output transformer reduces the input impedance, the power transformer 14 is shown in detail. A gain of the amplifier is reduced and the distortion of the amplifier on the secondary side of the transformer 14 is reduced. Positive closed diode detector 15 feeds a parallel voltage feedback that generates the opposite influences executed by a volume control potentiometer, namely the charging resistor 16, a bridging capacitor 25 amplifier input impedance, the power amplifier 7 and a tone control network (network for sound and negative distortion increased. Influencing the sound image) 18. The first stage voltage feedback increases the receiver of a transistorized NF amplifier, which has an input impedance, reduces the power gain of the emitter circuit (grounded emitter, input at that of the amplifier and reduces the distortion of the base-emitter path, output at the Collector amplifier 30 It can be seen from the foregoing that the emitter path) contains the NPN transistor 19 connected for the purpose of increasing the input impedance of the behavior, is either a positive parallel voltage wide via a capacitor 21 and an amplifier Resistance 22 is fed back to the detector resistance 16 or a negative parallel voltage bond. During operation, the transistor 19 receives by means of feedback or a negative series voltage of a voltage divider 23 which can be used for feedback at the output of a 35. Both of these types of filters 24 on line B + , however, have a known post-biasing type of feedback. The collector of the transistor 19 has parts that severely restrict its use, directly above a power loss limiting device. The transistor 26 receives a 40 cleared, so that therefore a positive feedback suitable bias voltage across the voltage divider - little in use, with the exception of special networks, which are intended for protective purposes, where influence on the shape of the transmission curve thermistor (resistor with negative resistance - of the amplifier is to be taken. According to the coefficient 27, a charging resistor 25 and the present invention, both a positive transistor 19 is included. From the collector of the transistor 45 there is also a negative feedback via a low-frequency inductor 28 with a low resistance that the sum of the influences or effects was and a resistor 29 with a positive temperature never had a sufficiently large usable positive re-temperature coefficient Earth a DC path coupling result than that there are stability problems. The signal currents flowing from the collector could occur.

durch einen Lautsprecher 30 nach Erde. Vom 50 In F i g. 1 wird eine positive Parallel-Rückkopp-Emitter des Transistors 19 besteht über einen Wider- lungsspannung (shunt feedback voltage) mittels eines stand 31 eine Verbindung zur Verbindungsstelle der Widerstandes 33 geschaffen, der vom Kollektor des Drossel 28 und des Widerstandes 29. Durch diesen Transistors 26 zur oberen Seite des Potentiometers direkt gekoppelten Vorspannungskreis wird eine 16 führt. Eine negative Reihen-Spannungsrückkoppnegative Gleichstromrückkopplung geschaffen, die 55 lung wird von einem Widerstand 34 erzeugt, der den Verstärker gegen Änderung der Transistorpara- zwischen dem Kollektor des Transistors 26 und dem meter stabilisiert, die durch thermische Vorgänge Emitter des Transistors 19 eingeschaltet ist. Wie oder die Produktion bedingt sein können. Da Signal- später aufgezeigt wird, hängt der Betrag der posiwechselströme durch die Drossel 28 wirksamsvoll ab- tiven Rückkopplung teilweise von der Stellung des geblockt oder durch einen an das untere Ende des 60 Schleifers des Potentiometers 16 bezüglich der wirk-Widerstandes 16 angeschlossenen Kondensator 32 samen Signalerde ab, die an der Verbindungsstelle überbrückt werden, erfolgt die Stabilisierung ohne des Widerstandes 22 mit dem Potentiometer 16 geeinen Verlust an Signalverstärkung. legen ist. Wenn man den Schleifer des Potentio-Bis zu dieser Stelle der Beschreibung enthält der meters 16 in eine vom geerdeten Ende abgelegene Verstärker nach F i g. 1 nur bekannte Entwurfsmerk- 65 Stellung bringt, so wird nicht nur die dem Verstärker male. In dieser Form würde er sich durch eine be- zugeführte Signalspannung, sondern auch der Betrag trächtliche auf das Fehlen einer Signalrückkopplung an positiver Rückkopplung erhöht. Die erhöhte posiberuhenden Verzerrung und durch eine kleine Ein- tive Rückkopplung beseitigt teilweise den durch diethrough a loudspeaker 30 to earth. From 50 in F i g. 1 becomes a positive parallel feedback emitter of the transistor 19 consists of a shunt feedback voltage by means of a stood 31 created a connection to the junction of the resistor 33, which is from the collector of the Choke 28 and resistor 29. Through this transistor 26 to the upper side of the potentiometer directly coupled bias circuit becomes a 16 leads. A negative series voltage feedback negative DC feedback created, the 55 development is generated by a resistor 34, the the amplifier against changing the transistorpara- between the collector of transistor 26 and the meter stabilized, the emitter of the transistor 19 is switched on by thermal processes. As or the production may be conditional. Since Signal- will be shown later, the amount of the positive alternating currents depends through the throttle 28 effective fully ab- sive feedback partially from the position of the blocked or by one to the lower end of the 60 wiper of the potentiometer 16 with regard to the effective resistance 16 connected capacitor 32 seeds signal ground at the junction are bridged, the stabilization takes place without the resistor 22 with the potentiometer 16 geeinen Loss of signal gain. is laying. If you use the Potentio-Bis At this point in the description, the meter 16 contains a remote from the earthed end Amplifier according to FIG. 1 only brings a familiar design feature, then not only that of the amplifier times. In this form it would be represented by a supplied signal voltage, but also the amount Significantly increased to the lack of signal feedback on positive feedback. The increased posi-based Distortion and, through a small input, feedback partially eliminates that caused by the

negative Rückkopplung hervorgebrachten Verstärkungsverlust. Vorzugsweise wird ein solcher Ausgleich zwischen positiver und negativer Rückkopplung so erreicht, daß der auf der negativen Rückkopplung beruhende Verstärkerverlust genau durch die von der positiven Rückkopplung hervorgerufene Verstärkungszunahme ausgeglichen wird, wenn das Potentiometer 16 so eingestellt ist, daß es dem Verstärker das maximale Eingangssignal liefert. Der Verstärker ist dann in der Lage mit maximaler Verstärkung dann zu arbeiten, wenn schwache Eingangssignale die ganze zur Verfügung stehende Verstärkung erfordern.negative feedback produced gain loss. Such compensation is preferred between positive and negative feedback so that the one on the negative feedback based amplifier loss exactly due to that caused by the positive feedback Gain increase is compensated for when the potentiometer 16 is set to the amplifier delivers the maximum input signal. The amplifier is then capable of maximum gain then work when weak input signals the whole available Require reinforcement.

Die Feststellung des Ausgleiches zwischen positiver und negativer Rückkopplung wird am besten durch ein halbempirisches Annäherungsverfahren erreicht. Diese vereinfachten Äquivalentkreise der F i g. 2 und 3 geben einen Anhalt für die anfängliche Wahl der Werte der Widerstände 33 und 34, wobei man sich wegen der darin enthaltenen Näherungen darauf nicht insoweit stützen kann, daß sie endgültige Ergebnisse liefern. In F i g. 2 ist die Basis-Emitter-Strecke des . Transistors 19 durch einen Widerstand vom Wert h_ie dargestellt, der in Reihe mit dem Widerstand 22 und einen Spannungsgenerator geschaltet ist, der ein Ausgangssignal E=γ E₀ liefert, wobei E₀ die Ausgangsspannung des Transistors 26 und γ das Rückkopplungsspannungsverhältnis ist. Das Produkt aus der Transistorstromverstärkung und dem Widerstand 31 ist normalerweise im Vergleich zu R.₂₂h_ie klein und kann vernachlässigt werden. Die in F i g. 2 interessierende Spannung ist die Spannung von der Basis zum Emitter V_be, die, einfach ausgedrückt, wie folgt lautet:The determination of the balance between positive and negative feedback is best achieved through a semi-empirical approximation process. These simplified equivalent circles of FIG. 2 and 3 give an indication of the initial choice of the values of the resistors 33 and 34, although, because of the approximations contained therein, one cannot rely on them to the extent that they provide final results. In Fig. 2 is the base-emitter path of the. Transistor 19 is represented by a resistor of value h _{ie connected} in series with resistor 22 and a voltage generator which provides an output signal E = γ E ₀ , where E _{0 is} the output voltage of transistor 26 and γ is the feedback voltage ratio. The product of the transistor current gain and the resistance 31 is normally h compared to R. ₂₂ _ie small and can be neglected. The in F i g. 2 voltage of interest is the base to emitter voltage V _be which, simply put, is as follows:

gewinn) des Verstärkers ohne Rückkopplung, β der Bruchteil-Rückkopplungsfaktorgain) of the amplifier without feedback, β the fractional feedback factor

lielie

V_be V _be

(1)(1)

wobeiwhereby

RnMarg

1616

der Widerstand der Parallelschaltung aus den Widerständen 22 und 16 und der Detektorausgangsimpedanz R₀ ist.is the resistance of the parallel circuit of resistors 22 and 16 and the detector output impedance R ₀ .

Es wird gewünscht, eine gleich große, jedoch entgegengesetzt gerichtete Basis-Emitter-Spannung einzuführen, wenn das Potentiometer 16 auf maximales Eingangssignal eingestellt ist. Im Stromkreis der F i g. 3 wird die Verstärkerausgangsspannung dem in Reihe zur Parallelschaltung der Widerstände 22, 16 und des Basis-Emitter-Widerstandes h_ie liegenden Widerstandes 33 zugeführt. In diesem Stromkreis ist die Basis-Emitter-Spannung:It is desirable to introduce an equally large, but oppositely directed, base-emitter voltage when the potentiometer 16 is set to the maximum input signal. In the circuit of FIG. _{3, the amplifier output voltage} is fed to the resistor 33 lying in series with the parallel connection of the resistors 22, 16 and the base-emitter resistor. In this circuit, the base-emitter voltage is:

ALAL

(2)(2)

U = _ ^hJL· _ _ U = _ ^h JL _ _

[I-β K)
wobei K die Spannungsverstärkung (Spannungs ^r hu + Rt [I-β K)
where K is the voltage gain (voltage ^r hu + Rt

ist. In den Gleichungen (1) und (2) wird die Größe 7 unter Berücksichtigung des zulässigen Betrages der durch die negative Rückkopplung hervor-is. In equations (1) and (2), the size becomes 7, taking into account the allowable amount the result of the negative feedback

gerufenen Verstärkungsverminderung festgelegt und die Widerstände 22 und 16 aus der Vorspannungsanordnung des Transistors 19 und des Aufbaus des Detektorkreises bestimmt, während h_ie ein bekannter Transistorparameter ist. Wenn man daher die Gleichungen (1) und (2) einander gleichsetzt und R^₆ gleich seinen maximalen Wert macht, wird ein Näherungswert für den Rückkopplungswiderstandcalled gain reduction and the resistors 22 and 16 determined from the biasing arrangement of the transistor 19 and the structure of the detector circuit, while h _{ie is} a known transistor parameter. Therefore, setting equations (1) and (2) equal to each other and making R ^ ₆ equal to its maximum value, becomes an approximation for the feedback resistance

33 erhalten, welcher eine positive Rückkopplung mit dem richtigen Betrag liefert, um die negative Rück-33, which provides positive feedback with the correct amount to reduce the negative feedback

ao kopplung bei der Einstellung für maximale Lautstärke auszugleichen. Wegen der in den Äquivalentkreisen enthaltenen Vereinfachungen soll der errechnete Wert für den Widerstand 33 nicht als endgültiger Wert angesehen werden, sonder soll empi-ao pairing when setting to compensate for maximum volume. Because of those in the equivalent circles The calculated value for the resistor 33 is not intended to be the final one Value, but should be empirical

risch um einen kleinen Betrag so lange verstellt werden, bis der richtige Ausgleich zwischen positiver und negativer Rückkopplung erhalten wird.can be adjusted by a small amount until the correct balance between positive and negative feedback is obtained.

Ist keine maximale Verstärkung erforderlich, dann wird der Lautstärkeregler auf einen niedrigeren Pegel eingestellt, was bewirkt, daß der Wert des Widerstandes 16 vermindert und der Wert des Widerstandes 33 in der Gleichung (2) erhöht wird. Als Ergebnis wird weniger positive Spannung zurückgeführt, so daß der Verstärker insgesamt bei einer Einstellung auf geringere Verstärkung negative Rückkopplung aufweist.
In F i g. 1 wird durch den aus den WiderständenIf maximum gain is not required, the volume control is set to a lower level, which causes the value of resistor 16 to decrease and the value of resistor 33 in equation (2) to increase. As a result, less positive voltage is fed back so that the amplifier as a whole has negative feedback when set to lower gain.
In Fig. 1 is determined by the one from the resistors

34 und 31 gebildeten Spannungsteiler die negative Reihen-Spannungsrückkopplung erhalten.Voltage dividers formed 34 and 31 receive the negative series voltage feedback.

Die F i g. 4 veranschaulicht eine wahlweise Einrichtung zur Schaffung der negativen Reihenrückkopplung. Der Detektorkreis einschließlich der Diode 15 des Tonblendenreglers 18, des Uberbrükkungskondensators 17 und des Lautstärkeregelpotentiometers 16 ist mit demjenigen der F i g. 1 identisch. Das vom Detektor kommende Signal wird über den Kondensator 21 und der Widerstand 22 an die Sekundärwicklung eines Transformators 35 angekoppelt und geht von dort zur Basis des Transistors 19.The F i g. Figure 4 illustrates an optional means of providing negative series feedback. The detector circuit including the diode 15 of the audio diaphragm regulator 18, the bridging capacitor 17 and the volume control potentiometer 16 is identical to that of FIG. 1 identical. The signal coming from the detector is passed through the capacitor 21 and the resistor 22 to the Secondary winding of a transformer 35 is coupled and goes from there to the base of transistor 19.

Die Primärwicklung des Transformators 35 liegt zwischen dem Kollektor des Transistors 26 und Erde. Das Verhältnis der Primärwindungszahl zu der Sekundärwindungszahl des Transformators 35 ist gleich dem gewünschten Spannungsrückkopplungs-Verhältnis γ. Die Vorspannung für den Transistor 19 wird von einem Spannungsteiler 23 geliefert, der zwischen Erde und der Verbindungstelle eines selbstbeheizten Stabilisierungswiderstandes 29 mit dem Emitter des Transistors 26 eingeschaltet ist. Das andere Ende des Widerstandes 29 ist an die Stromversorgung B+ angeschlossen. Die Transistoren 19 und 26 sind über einen Autotransformator (Spartransformator) 36 direkt gekoppelt, so daß für Gleichstrom ein negativer Rückkopplungspfad geschaffen wird, aus dem Nf-Signale mittels eines Kondensators 37 entkoppelt sind. Die eine Vorspannung für die Transistoren erzeugenden Ströme sind somit ohne Verlust an Verstärkung stabilisiert.The primary winding of transformer 35 is between the collector of transistor 26 and ground. The ratio of the number of primary turns to the number of secondary turns of the transformer 35 is equal to the desired voltage feedback ratio γ. The bias voltage for the transistor 19 is supplied by a voltage divider 23 which is connected between earth and the junction of a self-heated stabilization resistor 29 with the emitter of the transistor 26. The other end of the resistor 29 is connected to the power supply B + . The transistors 19 and 26 are directly coupled via an autotransformer (autotransformer) 36, so that a negative feedback path is created for direct current, from which low-frequency signals are decoupled by means of a capacitor 37. The currents generating a bias voltage for the transistors are thus stabilized without loss of gain.

Wenn auch der Stromkreis nach F i g. 4 in seiner Vorspannungsanordnung von derjenigen nach F i g. 1 abweicht, so arbeiten doch beide Kreise in identischer Weise, so daß bei beiden zur Berechnung des Wertes des Widerstandes 33 die Äquivalentkreise nach F i g. 2 und 3 herangezogen werden können.If the circuit according to FIG. 4 in its preload arrangement differs from that according to FIG. 1 deviates, both circles work in the same way, so that both circles can be used to calculate the Value of the resistor 33 the equivalent circles according to FIG. 2 and 3 can be used.

Claims

Patent claims:

1. High input impedance transistor amplifier with negative and positive feedback, whose gain can be changed by a potentiometer in the input circuit, one of which is a terminal with the signal to be amplified, the other terminal of which is connected to the end of a base resistor remote from the base and its wiper with the base of a first common emitter Is connected to the transistor, which has an impedance to stabilize its operating point in its Emitter circuit and its collector via a resistor to the base of a second, transistor, also embodied in emitter circuit, is connected, characterized in that that for the negative feedback a resistor between the collector of the

second and the emitter of the first transistor is provided and that the positive feedback takes place via a resistor, which connects the collector of the second transistor with the signal-side Terminal of the potentiometer in the input circuit connects.

2. Transistor amplifier according to claim 1, characterized in that the wiper of the Potentiometer connected to the base of the first transistor via a coupling capacitor is.

3. transistor amplifier according to claim 1, characterized in that the wiper of the Potentiometer via a coupling capacitor and the secondary winding of a transformer is connected to the base of the first transistor and that the negative feedback through Turning on the primary winding of this transformer between the collector of the second transistor and earth takes place.

Considered publications:
German Patent No. 910,427;
U.S. Patent No. 2,909,623;
»Electronics«, November 18, 1960, p. 102.

1 sheet of drawings