DE1219090B - Verzerrungsarmer Transistorverstaerker grosser Leistung - Google Patents

Description

• Verzerrüngsärnier TYäüsistdrverstäikei grölei Leistung Die Erfindutlg betrifft einen verzerrungsarmen Transistor-Niederfrequenzverstärker größer Leistung. Bei der Auslegung "von Verstärkern großer Leistung wird dis notwendige Gegenkopplung häufig von der Primärwicklung des Ausgangsübertragers abgenommen. Dies bereitet jedoch wegen der freqüenzäbhängigen Phasendrehung Schwierigkeiten. Es ist weiter bekannt, in einer Verstärkerschaltuhg ohne Zwischenüberttager die Gegenkopplung phasenrichtig von einem Kollektor der Transistorendstufe abzunehmen. Hierbei werden jedoch alle Störungen, die der Speisespannung überiägert sind, also Brümmwelligkeit und die sogenannte Speisespanriurigswelligkeit, durch die Kopplung in den Signalweg eingeführt. Die Speisespannungswelligkeit ist insbesondere bei B=Verstärkung der Endstufe durch den Innenwiderstand der Speisespannungsquelle bei der interinittierenden Stromentnahme bedingt. Selbst die bekannte Maßnahme der Überbrückung der Speisespannüngsanschlußklemmen des Verstärkers mit Kondensatoren großer Kapazität, z. B. 1'0 000 [,F, läßt keine 1Zeduzierung der Speisespännungswelligkeit auf einen beliebig kleinen Wert zu. Bei Gegenkopplungen entstehen trotz aller bekannten Gegenmaßnahmen allein infolge des Einflusses der Speisespännungswelligkeit auf die Gegenkopplung Klirrfäktoren k2 von 3 bis 100/0.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Leistungsverstärkern mit Transistoren, vorzugsweise mit in B-Betrieb arbeitenden Endstufen, den Einfluß der Spannungswelligkeit der Speisespannung auf den Klirrfaktor zu beseitigen. Es ist zwar bereits ein Transistorverstärker bekannt, bei dem Maßnahmen getroffen sind, äußere Störspannungen und solche, die von der Welligkeit der Speisespannung hervorgerufen werden, zu beseitigen. Doch die bei dieser Schaltung getroffenen Maßnahmen setzen voraus, daß eine besondere Brückenschaltung in Verbindung mit einem Transistor in Basisschaltung vorgesehen ist, die mit einer zusätzlichen Kollektorstufe zusammenarbeitet. Das Problem, den Klirrfaktor eines Leistungsverstärkers zu verringern, liegt bei dieser Schaltung nicht vor.
• Es ist an sich bekannt, bei Röhrenverstärkern ergänzend zu der Siebung des Anodenstromes sogenannte Brummkompensationsschaltungen vorzusehen, bei denen dem Gitter einer Röhre eine zusätzliche Wechselspannung zugeführt wird, die von einem vom Anodenstrom durchflossenen Widerstand oder der Siebdrossel abgeleitet wird. Eine Verbesserung des Klirrfaktors ist bei diesen Schaltungen jedoch nicht das Ziel, zumal bei Gegentaktendstufen, die in verzerrungsarmen Verstärkern angewendet werden, zwangläufig eine Brumnikompensation eintritt.
• Als Lösung der oben geschilderten Aufgabe wird deshalb ein Niederfrequenzverstärker mit Transistorleistungsendstüfe, insbesondere in B-Betrieb, vorgeschlagen, bei dem aus dem Speisespannungskreis eine der Welligkeit der Speisespannung entsprechende Komponente entnommen und in solcher Amplitude und Phasenlage einer Vorstufe des. Verstärkers zugeführt wird, daß die infolge der Speisespannungswelligkeit entstehenden Verzerrungen des Ausgangssignals ausgeglichen werden, der sich gemäß der Erfindung dadurch auszeichnet, daß mindestens eine Gegenkopplungsschleife von der Endstufe zu einer Vorstufe vorgesehen ist, der die den Schwankungen der Speisespannung entsprechende Komponente zusätzlich zur Gegenkopplungsamplitude dadurch zugeführt wird, daß die Speisespannungsquelle wechselstromleitend über ein Phasendrehglied mit der Gegenkopplungsschleife verbunden ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, etwaigen Phasenverschiebungen der Speisespannungswelligkeit zur Signalfrequenz, wie sie besonders bei tiefen Frequenzen infolge der induktiven Komponente des Ausgangsübertragers auftreten, dadurch zu begegnen, daß die der Kompensation der Speisespannungswelligkeit dienende Hilfsstufe noch weitere phasenkorrigierende Glieder aufweist.
• Zur Erläuterung der Erfindung sind in der Zeichnung Ausführungsbeispiele angegeben und im folgenden beschrieben.
• Ein Niederfrequenzleistungsverstärker 1, im wesentlichen bestehend aus einer Eingangsverstärkerstufe 2, einer Phasenumkehrstufe 3, an diese über die Kopplungskondensatoren 4 angeschlossene Gegentaktendstufe 5 und dem Ausgangsübertrager 6, ist über die Anschlüsse 16 mit einer Speisespannungsquelle verbunden. Er weist ferner eine Gegenkopplungsschleife 7 auf, die von einem Kollektor der Endstufentransistoren abgenommen und in üblicher Weise der Eingangsverstärkerstufe zugeführt ist. Trotz des Kondensators 8 von etwa 10 000 V,F, der die Speisespannungsanschlüsse 16 überbrückt, läßt sich ein Einfließen der bereits beschriebenen Wechselstromkomponente der Speisespannung in den Gegenkopplungskreis über die Primärwicklung des Ausgangsübertragers 6 nicht ganz vermeiden. Die Speisespannungsquelle weist deshalb einen Abgriff 9 auf, der eine die Speisespannungswelligkeit aufweisende Komponente einer Hilfsstufe zuführt, welche erlaubt, die Komponente nach entsprechender Phasendrehung und Einstellung der Amplitude so .in den Signalweg einzuführen, daß die von der in der Gegenkopplung enthaltenen Speisespannungswechselstromkomponente herrührende Verzerung weitgehend kompensiert wird. Die Hilfsstufe kann, wie gezeichnet, aus einem die Phasendrehung besorgenden Transistor 10 bestehen, wobei die Kompensation beispielsweise mit dem Abgleichwiderstand 11 einstellbar ist. Die Kompensationsspannung wird dann dem Eingangsverstärker 2 zusammen mit der Gegenkopplung zugeführt. An Stelle des Transistors 10 kann als Hilfsstufe auch ein in F i g. 1 a gezeigter übertrager 12 treten, der an den Anschlußpunkten 13 und 13' angeschlossen wird. Zur Korrektion der sich insbesondere bei tiefen Frequenzen infolge des induktiven Anteiles des Übertragers 6 bemerkbar machenden frequenzabhängigen Phasenverschiebung kann an den Hilfsstufen noch eine Schaltung zur Erzielung einer gleichmäßigen Kompensationswirkung über einen breiten Frequenzbereich vorgesehen werden. In dem angeführten Beispiel ist es eine aus entsprechend gewählten Widerständen und Kondensatoren aufgebaute frequenzäbhängige Gegenkopplung 15.
• Mit einer solchen, mit einfachen Mitteln aufgebauten Schaltungsanordnung wurde erreicht, daß die bisher nicht oder nur mit großem Aufwand bei solchen Verstärkern zu unterschreitenden Werte des Klirrfaktors von 3 bis 10 % auf Werte von etwa 0,5 bis 1 % vermindert werden konnten.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Niederfrequenzverstärker mit Transistorleistungsendstufe, vorzugsweise in B-Betrieb, bei dem aus dem Speisespannungskreis eine der Welligkeit der Speisespannung entsprechende Komponente entnommen und in solcher Amplitude und Phasenlage einer Vorstufe des Verstärkers zugeführt wird, daß die infolge der Speisespannungswelligkeit entstehenden Verzerrungen des Ausgangssignals ausgeglichen werden, d a -durch gekennzeichnet, daß mindestens eine Gegenkopplungsschleife (7) von der Endstufe (5) zu einer Vorstufe (2) vorgesehen ist, der die den Schwankungen der Speisespannung entsprechende Komponente zusätzlich zur Gegenkopplungsamplitude dadurch zugeführt wird, daß die Speisespannungsquelle (16) wechselstromleitend über ein Phasendrehglied (10, 12) mit der Gegenkopplungsschleife (7) verbunden ist.
2. 2. Niederfrequenzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Welligkeit der Speisespannung entsprechende Komponente über eine Transistorhilfsstufe (10) geleitet wird.
3. 3. Niederfrequenzverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Welligkeit der Speisespannung entsprechende Komponente über einen Transformator aus dem Speisespannungskreis entnommen wird.
4. 4. Niederfrequenzverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistorhilfsstufe eine Schaltung zur Erzielung einer gleichmäßigen Kompensationswirkung über einen breiten Frequenzbereich, beispielsweise eine frequenzabhängige Gegenkopplung (15), aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr.1148 598; Pitsch, »Lehrbuch für Funkempfangstechnik«, 1948,S.445.