DE1263098B - Verstaerker mit frequenzabhaengiger Gegenkopplung zur Egalisierung des Frequenzgangs - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03f

Deutsche Kl.: 21 a2-18/05

Nummer: 1263 098

Aktenzeichen: N 28216 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 16. März 1966

Auslegetag: 14. März 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verstärker, insbesondere für Fernsprechzwecke, bei dem das Eingangssignal über einen Eingangstransformator der Steuerelektrode eines Eingangsverstärkerelementes zugeführt wird, während seiner dem Eingangs- und dem Ausgangskreis dieses Elementes gemeinsamen Hauptelektrode eine frequenzabhängige Gegenkopplungsschwingung zugeführt wird. Diese frequenzabhängige Gegenkopplung ermöglicht die Egalisierung der frequenzabhängigen Kabeldämpfung eines an den Eingang bzw. an den Ausgang des Verstärkers angeschlossenen Kabels, derart, daß die Gesamtverstärkungskennlinie des Verstärkers einschließlich der Kabel einen flachen — somit frequenzunabhängigen — Verlauf hat.

Zum Aufbau eines Verstärkers mit den möglichst günstigen Rauscheigenschaften ist es von Wichtigkeit, daß die erforderliche Frequenzabhängigkeit der Kennlinie möglichst viel durch frequenzabhängige Gegenkopplung und möglichst wenig durch die Anwendung von Voregalisierungsnetzwerken erzielt wird. Im letzteren Falle wird nämlich ein höherer Rauschwert gemessen.

In einem bekannten, mit Transistoren bestückten Mehrstufenverstärker ist im Emitterkreis des ersten Transistors ein frequenzabhängiges Netzwerk eingeschaltet, dem eine Gegenkopplungsspannung zugeführt wird, in der Weise, daß Signalverzerrungen unterdrückt werden, aber der Verstärker dennoch die für die Egalisierung erforderliche Frequenzabhängigkeit aufweist. Zum Erzielen des erwünschten Kabelabschlusses soll im Basiskreis des Transistors, somit parallel zu einer mit dieser Basis verbundenen Wicklung des Eingangstransformators, ein Widerstand eingeschaltet werden, wodurch das Kabel reflexionsfrei abgeschlossen wird. Dieser Widerstand trägt dann aber zum Rauschen bei.

Eine Verbesserung kann erhalten werden, wenn der Eingangstransformator mit einer größeren Anzahl von Wicklungen versehen ist, von denen eine über einen Widerstand mit der frequenzabhängigen Impedanz im Emitterkreis des ersten Transistors verbunden ist. Wenn die Windungszahl der letzteren Wicklung geringer als die der mit der Basis des Transistors verbundenen Wicklung gewählt wird, kann der letztere Widerstand auch niedriger als der im vorhergehenden Absatz erwähnte Widerstand zum Erzielen des erwünschten Kabelabschlusses gewählt werden. Dieser mit der Emitterimpedanz verbundene Widerstand führt eine nicht mehr ausreichende Verstärkung im Bereich der niedrigeren Frequenzen her-Verstärker mit frequenzabhängiger
Gegenkopplung zur Egalisierung
des Frequenzgangs

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr. H. Scholz, Patentanwalt,

2000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Willem van Doorn, Hilversum (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 20. März 1965 (03 572)

bei, so daß zwangläufig wiederum Voregalisierungsnetzwerke verwendet werden müssen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Steuerelektrode verbundene Wicklung des Eingangstransformators von der Reihenschaltung mindestens einer Induktivität und eines ersten Widerstandes überbrückt ist, während dem Eingangstransformator weiter eine kleinere Signalspannung entnommen wird, die über die Reihenschaltung mindestens eines zweiten Widerstandes und eines Kondensators der erwähnten Hauptelektrode des Eingangsverstärkerelementes zugeführt wird.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Anwendung in Transistorverstärkern, obwohl sie grundsätzlich auch in Röhrenverstärkern angewendet werden kann. Außer Grenzschichttransistoren, um die es sich im nachstehenden handelt, können z. B. auch Feldeffekttransistoren Verwendung finden.

Die Erfindung wird an Hand einer ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellenden Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Mehrstufentransistorverstärker, von dem nur der erste Transistor 1 und der letzte Transistor 2 dargestellt sind. Der Verstärker liegt zwischen einem Eingangskabel 3 und einem Ausgangskabel 4 und ist an diese Kabel über einen Eingangstransformator 5 bzw. einen Ausgangs-

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transformator 6 angeschlossen. Die erwünschte Ausgangsanpassung wird mit Hilfe eines Widerstandes 7 erhalten. Die erwünschte Egalisierungskennlinie wird mit Hilfe einer im Emitterkreis des Transistors 1 eingeschalteten Impedanz 8 mit der erforderlichen Frequenzkennlinie erzeugt. Strom-Spannungsgegenkopplung wird vom in dem Emitterkreis des Transistors 2 eingeschalteten Ausgangstransformator 6 her über eine im wesentlichen wie ein ohmscher Widerstand in Reihe mit einem Trennkondensator wirkende Impedanz 9 dem Emitter des Transistors 1 zugeführt, wodurch die erwünschte Herabsetzung der Verzerrung des Verstärkers erhalten wird.

Die Wicklung 10 des Eingangstransformators 5 ist mit der Basis des Transistors 1 verbunden, so daß das Signal vom Kabel 3 über den Transistor 1, über etwaige weitere Verstärkerstufen und schließlich über den Transistor 2 in verstärktem Zustand an das Kabel 4 weitergeleitet wird. Die Reihenschaltung einer Induktivität 11 und eines Widerstandes 12 liegt parallel zu dieser Wicklung 10. Dieser Widerstand 12 ist derart bemessen, daß er bei niedrigeren Frequenzen, bei denen die Induktivität 11 eine vernachlässigbare Impedanz bildet, die erforderliche Abschlußimpedanz für das Kabel 3 bildet. Die Eingangsadmittanz des Transistors ist durch die Gegenkopplung stark erhöht und infolgedessen nahezu vernachlässigbar. Bei hohen Frequenzen würde der Widerstand 12 in Abwesenheit der Induktivität 11 einen unerwünschten Rauschbeitrag liefern, wie im vorhergehenden auseinandergesetzt wurde.

Weiterhin enthält der Eingangstransformator S eine weitere Wicklung 13 mit einer geringeren Windungszahl als die der Wicklung 10, so daß über dieser Wicklung eine niedrigere Signalspannung als über der Wicklung 10 erzeugt wird. Diese Wicklung 13, die mit der Wicklung 10 ein Ganzes bilden kann, ist über die Reihenschaltung eines Widerstandes 14 und eines Kondensators 15 mit dem Emitter des Transistors 1 verbunden. Für niedrige Frequenzen bildet der Kondensator 15 eine hohe Impedanz, so daß dieser Zweig nahezu keine Signale durchläßt. Für hohe Frequenzen nimmt die Induktivität 11 hingegen einen so hohen Impedanzwert an, daß im Zweig 11, 12 ein vernachlässigbarer Signalstrom fließt. Der Kondensator 15 ist derart bemessen, daß er dann für Signalströme eine niedrige Impedanz bildet, so daß vom Emitter des Transistors 1 über den Kreis 14, 15 zur Wicklung 13 eine Gegenkopplung wirksam wird. Der Abschlußwiderstand für das KabelS wird dann im wesentlichen durch den Wert des Widerstandes 14 gebildet, der etwa in einem Verhältnis gleich dem Transformationsverhältnis der Wicklungen 10 zu 13 niedriger als der des Widerstandes 12 gewählt werden kann. Dadurch wird für die hohen Frequenzen der unerwünschte Rauschbeitrag des Widerstandes 12 vermieden und dennoch gleichzeitig die gute Kabelanpassung aufrechterhalten.

Die Zeitkonstante der Reihenschaltung 11,12 wird nahezu gleich groß wie die Zeitkonstante der Reihenschaltung 14,15 gewählt. Diese Reihenschaltungen bilden daher inverse Netzwerke mit einer gesamten praktisch frequenzunabhängigen Impedanz parallel zum Transformator 5. In der Praxis zeigt es sich als erwünscht, auch mit Rücksicht auf die Ausführung der Egalisierungsimpedanz 8, die für hohe Frequenzen wie ein LC-Reihenkreis wirkt, daß die Induktivität 11 von einem Kondensator 17 überbrückt und in Reihe mit dem Kreis 14, IS noch eine Induktivität 18 angebracht wird. Die Resonanzfrequenz des Zweiges 11,17 und die des Zweiges 15,18 werden dabei nahezu einander gleich, und zwar gerade oberhalb des Endes — der Grenzfrequenz — des vom Verstärker zu verarbeitenden Signalbandes gewählt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verstärker, insbesondere für Fernsprechzwecke, zur Egalisierung des Frequenzgangs, bei dem das Eingangssignal über einen Eingangstransformator der Steuerelektrode eines Eingangsverstärkerelementes zugeführt wird, während seiner dem Eingangs- und dem Ausgangskreis dieses Elementes gemeinsamen Hauptelektrode eine frequenzabhängige Gegenkopplungsschwingung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Steuerelektrode verbundene Wicklung des Eingangstransformators von der Reihenschaltung mindestens einer Induktivität und eines ersten Widerstandes überbrückt wird, während dem Eingangstransformator weiterhin eine niedrigere Signalspannung entnommen wird, die über die Reihenschaltung mindestens eines zweiten Widerstandes und eines Kondensators der erwähnten Hauptelektrode des Eingangsverstärkerelementes zugeführt wird.

2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Induktivität von einem weiteren Kondensator überbrückt ist und daß der im Anspruch 1 erwähnte Kondensator mit einer weiteren Induktivität in Reihe geschaltet ist.

3. Verstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf diese Weise gebildeten Resonanzkreise Resonanzfrequenzen haben, die in der Nähe der durch die frequenzabhängige Gegenkopplung bestimmten Grenzfrequenz des zu verstärkenden Signalbandes liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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