DE1188141B - Transistorgegentaktverstaerker - Google Patents

Description

• Transistorgegentaktverstärker Die Erfindung betrifft einen Transistorgegentaktverstärker, z. B. für Funkempfänger, mit einer Aussteuerstufe (driver) mit zwei Transistoren des Komplementärtyps und mit darauffolgender Endstufe mit zwei Transistoren des gleichen Typs, wobei die Emitter-Kollektor-Strecken jedes Transistorpaares in Reihe an die Speisequelle angeschlossen sind und die Elektroden der Transistoren der Aussteuerstufe, denen die Steuerspannungen für die Transistoren der Endstufe entnommen werden, mit Widerständen verbunden sind, die parallel zu den Basiseingangskreisen der Endstufen-Transistoren liegen. Ein solcher Verstärker hat den Vorteil, daß keine Kopplungstransformatoren notwendig sind und daß zwischen den verschiedenen Stufen eine direkte Kopplung benutzt werden kann. Es ergibt sich so ein billiger und zuverlässiger Verstärker, in dem ohne eine große Gefahr des Selbstschwingens Gegenkopplung durchgeführt werden kann.
• Der Verstärker gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der parallel zu den Basiseingangskreisen der Endstufen-Transistoren liegenden Widerstände mindestens um den Faktor 10 kleiner sind als die Eingangswiderstände dieser Transistoren, zwischen den Klemmen dieser Widerstände gemessen. Diese Bemessung ermöglicht es, aus einem bestimmten Satz von Transistoren eine größere Leistung der Belastung zuzuführen, den Ruhestromverbrauch des Verstärkers auf ein Mindestmaß herabzusetzen und eine höhere Stabilität des Verstärkers bei Schwankungen der Umgebungstemperatur zu gewährleisten.
• Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
• Nach der Zeichnung werden die zu verstärkenden Signalschwingungen den Eingangsklemmen 1 zugeführt und mittels eines Vorverstärker-Transistors 2 verstärkt. Der Kollektor des Transistors 2 ist direkt mit der Basis eines Transistors 3 und weiter mittels der Widerstände 4 und 5 mit der Basis eines Transistors 6 gekoppelt. Die Transistoren 3 und 6 sind vom Komplementärtyp, und ihre Emitter-Kollektor-Kreise sind in Reihe an die Speisequelle 7 angeschlossen. Infolge der Komplementärnatur entstehen an dem Kollektor des Transistors 3 bzw. am Emitter des Transistors 6 Gegentaktspannungen, die über direkte Verbindungen den Transistoren 8 und 9 einer Gegentaktendstufe zugeführt werden. Die Emitter-Kollektor-Kreise dieser Endtransistoren 8 und 9 sind ebenfalls in Reihe an die Speisequelle 7 angeschlossen, und zwar in Reihe mit Arbeitspunkt-Stabilisierungswiderständen 10 und 11 in ihren Emitterkreisen. Die Belastung 12 ist mit der Verbindungsleitung zwischen den beiden Transistoren 8 und 9 insbesondere über einen Trennkondensator 15 mit dem Kollektor des Transistors 8 verbunden. Der Kondensator 16 sorgt dafür, daß an beiden Klemmen des Widerstandes 5 annähernd gleich große Signalspannungen vorherrschen.
• Die Erfindung beinhaltet eine besondere Bemessung des Widerstandes 13, der mit der Kollektorelektrode des Transistors 3 verbunden ist, sowie des Widerstandes 14, der mit der Emitterelektrode des Transistors 6 verbunden ist, welchen Elektroden die vorerwähnten Gegentaktspannungen für die Endstufe 8, 9 entnommen werden. Bei üblichen Verstärkern dieser Art haben diese Widerstände 13 und 14 einen Wert von einigen zehn Ohm; sie sind größer als die Basiseingangswiderstände der Transistoren 8 und 9, zwischen den Klemmen der Widerstände 13 bzw. 14 gemessen, so daß ein möglichst großer Signalstrom von den Steuertransistoren 3 und 6 nach den Basiselektroden der Endtransistoren 8 und 9 fließt. Folglich ist jedoch der von den Transistoren 3 und 6 der Aussteuerstufe an die Belastung 12 gelieferte Strom gegenüber dem von der Endstufe 8, 9 an die Belastung 12 gelieferten Strom fast vernachlässigbar. Indem aber gemäß der Erfindung die Widerstände 13 und 14 mindestens einen Faktor 10 kleiner gewählt werden als die Basiseingangswiderstände der Transistoren 8 und 9, zwischen den Klemmen der Widerstände 13 bzw. 14 gemessen (also einschließlich der Stabilisierungswiderstände 10 und 11, falls anwesend), werden die nachfolgenden Effekte erreicht: a) Der Signalwechselstrom, der in den Steuertransistoren 3 bzw. 6 erzeugt wird, wird nur teilweise nach den Basen der Endtransistoren 8 und 9 fließen und zum größten Teil direkt an die Belastung 12 geliefert. Auf diese Weise tragen die Steuertransistoren 3 und 6 um einen erheblichen Teil zu dem Signalstrom bei, der an die Belastung 12 geliefert wird.
• b) Die Arbeitspunktstabilisierung der Transistoren 8 und 9 wird durch den geringen Wert der Widerstände 13 und 14 erheblich verbessert. Die Widerstände 10 und 11 dienen dabei im wesentlichen lediglich dazu, die richtige Verteilung des Signalstromes der Transistoren 3 und 6 über die Widerstände 13 bzw. 14 und die Basiseingänge der Transistoren 8 bzw. 9 zu gewährleisten.
• c) Bei der angedeuteten Bemessung hat es sich als möglich erwiesen, die Endtransistoren 8 und 9 praktisch auf einen Ruhestrom kleiner als 1 mA, z. B. von etwa 0,1 mA, einzustellen (B-Einstellung), so daß der Ruhestromverbrauch gering ist. Eine Ruhestromeinstellung von einigen Milliampere (RB-Einstellung) ist aber üblich, um Übernahmeverzerrung zu verhüten. Zwar sind die Endtransistoren 8 und 9 bei B-Einstellung für geringe Signale praktisch nichtleitend, aber dies ist hier unbedenklich, da dann die Steuertransistoren 3, 6 im wesentlichen Signalstrom an die Belastung 12 liefern. Bei zunehmender Signalstärke übernehmen die Endtransistoren 8 bzw. 9 teilweise die Funktion der Steuertransistoren, der Belastung 12 Signalstrom zuzuführen. Weiter hat diese niedrigere Ruhestromeinstellung den Vorteil, daß sie im absoluten Wert weniger mit der Umgebungstemperatur schwankt als eine höhere Ruhestromeinstellung. In einem praktischen Ausführungsbeispiel wurde die Schaltungsanordnung wie folgt bemessen:

  Transistor 2 . . . . . . . . . . . . . . . . AC 125

  Transistor 3 . . . . . . . . . . . . . . . . AC 132

  Transistor 6 . . . . . . . . . . . . . . . . AC 127

  Transistor 8, 9 . . . . . . . . . . . . . . 2 AC 128

  Widerstand 4 . . . . . . . . . . . . . . . 100 Ohm

  (einstellbar)

  Widerstand 5 . . . . . . . . . . . . . . . 3,2 kOhm

  Widerstand 10 . . . . . . . . . . . . . . 3,3 Ohm

  Widerstand 11. . . . . . . . . . . . . . 3,3 Ohm

  Widerstand 12 . . . . . . . . . . . . . . 25 Ohm

  Widerstand 13 . . . . . . . . . . . . . . 8,2 Ohm

  Widerstand 14 . . . . . . . . . . . . . . 8,2 Ohm

  Widerstand 20 . . . . . . . . . . . . . . 4,7 Ohm

  Kondensator15 . . . . . . . . . . . . . 250 RF

  Kondensator16 . . . . . .. . .. ... 125 #tF

  Spannungsquelle 7 . . . . . . . . . . 29 V

  Die Transistoren 3 und 6 lieferten bei voller Aussteuerung 150 mA Signalstrom; die Transistoren 8 und 9 lieferten 350 mA Signalstrom an die Belastung 12.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Transistorgegentaktverstärker, z. B. für Funkempfänger, mit einer Aussteuerstufe (»driver«) mit zwei Transistoren des Komplementärtyps mit darauffolgender Endstufe mit zwei Transistoren des gleichen Typs, wobei die Emitter-Kollektor-Strecken jedes Paares von Transistoren in Reihe an die Speisequelle angeschlossen sind und die Elektroden der Transistoren der Aussteuerstufe, denen die Steuerspannungen für die Transistoren der Endstufe entnommen werden, mit Widerständen verbunden sind, die parallel zu den Basiseingangskreisen der Transistoren der Endstufe liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte dieser Widerstände (13, 14) mindestens um den Faktor 10 kleiner sind als die der Eingangswiderstände dieser Transistoren, zwischen den Klemmen dieser Widerstände gemessen. In Betracht gezogene Druckschriften: »Wircless World«, November 1961, S.566, und Juli 1963, S. 352.