DE1230097B

DE1230097B - Geregelte, in Emitterschaltung betriebene Transistor-Hochfrequenz- oder -Zwischenfrequenzverstaerkerstufe

Info

Publication number: DE1230097B
Application number: DEB67812A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Proelss
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1956-10-17
Filing date: 1962-06-26
Publication date: 1966-12-08
Also published as: DE1148605B

Description

Geregelte, in Emitterschaltung betriebene Transistor-Hochfrequenz- oder -Zwischenfrequenzverstärkerstufe Die Erfindung betrifft eine geregelte, in Emitterschaltung betriebene Transistor-Hochfrequenz- oder -Zwischenfrequenzverstärkerstufe, insbesondere zur Verstärkung von amplitudenmodulierten Signalen, wobei der Basiselektrode des Transistors eine von der Eingangsfeldstärke des empfangenen Senders abhängige Regelspannung, die bei zunehmender Eingangsfeldstärke ein positiveres Potential annimmt, nach Patent 1148 605 über eine Diode zugeführt wird, die, von der Eingangselektrode her gesehen, gleichsinnig gepolt ist wie die Eingangsdiodenstrecke des Transistors.
Gemäß dem Hauptpatent ist die Diode galvanisch mit der Eingangselektrode des Transistors verbunden und liegt mit ihrer Durchlaßrichtung - von der Eingangselektrode her gesehen - in der gleichen Richtung wie die der Eingangsstrecke des Transistors. Die Regelspannung wird dem Transistor über die Diode zugeführt.
Bei kleineren Signalamplituden wirkt die Diode durch eine entsprechende kleine Regelspannung als großer Parallelwiderstand zum Eingang des Transistors 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 Nebenschluß wirksam wird, wenn der Widerstandsverlauf des Transistoreingangswiderstandes ähnlich dem der Diode ist.
Dabei ist .es schwierig, Transistorverstärkerstufen derart zu regeln, daß sowohl Eingangssignale von wenigen Mikrovolt als auch solche von einigen Volt einwandfrei verarbeitet werden und sich eine konstante, nicht verzerrte Ausgangsspannung sowohl für amplitudenmodulierte als auch für frequenzmodulierte Signale ergibt. Es ist bekannt, parallel zu einer Transistoreingangs- oder Ausgangselektrode zur Begrenzung oder zur Bedämpfung eine Diode zu schalten. Eine Begrenzung führt jedoch bei starken amplitudenmodulierten Signalen zu Verzerrungen und ist nur bei frequenzmodulierten Signalen brauchbar, während eine Bedämpfung der Kreise sich im Hinblick auf die Selektion besonders nachteilig auswirken kann.
Verwendet man eine automatische Verstärkungsregelung, wie sie bei Röhrenverstärkern üblich ist, so wird der Arbeitspunkt des Transistors bei größeren Eingangssignalen (z. B. 100 ... 300 mV) in den unteren Kennlinienknick hineingeregelt. Die Folge davon sind starke Verzerrungen, insbesondere scheinbare Modulationsgradänderungen bei amplitudenmodulierten Signalen, die so groß werden können, daß bei einem Eingangssignal mit z. B. 3011/o Modulation im Ausgangskreis des Transistors ein Modulationsgrad von weit mehr als 10011/o auftritt. Erst wenn die Eingangsfeldstärke noch weiter angestiegen ist und der Transistor vollständig zugeregelt wird, ist wieder ein einwandfreier Empfang möglich.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für einen Transistor-Hochfrequenzverstärker zu finden, der in der Lage ist, auch stärkere Eingangssignale, wie sie z. B. in Orten mit starken Lokalsendern auftreten, einwandfrei zu verarbeiten, ohne daß dadurch die Empfindlichkeit des Gerätes herabgesetzt wird. Dies läßt sich erreichen, wenn gemäß der Erfindung parallel zur Diode ein Basiswiderstand geschaltet ist und die Größe des Basiswiderstandes derart bemessen ist, daß sich bei großen Eingangssignalen eine zusätzliche, mitlaufende, die normale Regelung unterstützende und Modulationsverzerrungen vermindernde Regelspannung ergibt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
F i g. 1 zeigt eine Transistor-Hochfrequenzeingangsstufe und F i g. 2 eine Arbeitskennlinie des Transistors. In einer Transistor-Hochfrequenzeingangsstufe befindet sich ein p-n-p-Transistor 1, dessen Emitter über die Parallelschaltung eines Widerstandes 2 und eines Kondensators 3 an Masse liegt. Ein Eingangssignal gelangt über eine Antenne 4 an einen als n-Kreis aufgebauten Eingangskreis. Dieser besteht aus einer veränderbaren Abstimmspule 5, deren eines Ende an der Antenne 4 und an einem an Masse geschalteten Kondensator 6 liegt und deren anderes Ende mit zwei in Serie geschalteten Kondensatoren 7 und 8 verbunden ist, wobei der Kondensator 6 wiederum einseitig an Masse liegt. Die Kondensatoren 7 und 8 dienen zur kapazitiven Anpassung an den Eingangswiderstand des Transistors. Der gemeinsame Verbindungspunkt der Kondensatoren 7 und 8 ist mit der Basis des Transistors 1 und über die Parallelschaltung einer Diode 9 und eines Widerstandes 10 mit einer Klemme 11 verbunden. Dabei ist die Diode 9 so geschaltet, daß sie, von der Eingangs-(Basis-)elektrode her . gesehen, gleichsinnig gepolt ist wie die Eingangstransistordiodenstrecke. Die Klemme 11, der über einen Entkopplungswiderstand 12 eine positive, von der Eingangsamplitude abhängige Regelspannung zugeführt wird, liegt über einen Kondensator 13 an Masse. Im Kollektorkreis des Transistors liegt ein Bandfilter 14.
Mit größer werdendem Eingangssignal wird das Potential der Regelspannung immer positiver, und der Arbeitspunkt des Transistors gleitet auf der Kennlinie z. B. vom Arbeitspunkt A 1 auf den Arbeitspunkt A z. Bei einem noch größeren Eingangssignal wird nun bei bekannten Schaltungen der Arbeitspunkt unter Umständen bis in den unteren Knick A 0 der Arbeitskennlinie geregelt, wodurch sich Modulationsgradänderungen und starke Verzerrungen 16 ergeben, die auch durch einen nachgeschalteten Resonanzkreis nicht wieder ausgeglichen werden können. -Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Anordnung vermieden, indem bei starken Eingangssignalen von z. B. 100 ... 300 mV durch eine zusätzliche, mitlaufende, durch die gleichgerichtete Hochfrequenz sich selbst erzeugende, die normale Regelung unterstützende Regelspannung 17 verhindert wird, daß der betreffende Transistor im unteren Knick A 0 der Kennlinie arbeitet. Dadurch ergibt sich auch innerhalb dieses Feldstärkebereiches eine unverzerrte Modulation 18. Durch die normale Regelspannung wird der Transistor bei besonders großen Eingangsspannungen sowohl für die positive als auch für die negative Halbwelle in bekannter Weise gesperrt, indem der Arbeitspunkt noch weiter unter den Knick A 0 geregelt wird. Eine Kopplung auf den Bandfilterkreis 14 erfolgt dann nur noch über die Basis-Kollektor-Kapazität 15. Bei der Bemessung der Regelkonstanten des mitlaufenden Arbeitspunktes spielt im wesentlichen die aus dem Widerstand 10 und dem Kondensator 8 gebildete Zeitkonstante eine Rolle.

Als günstige Bemessung der Bauelemente wurden beim Ausführungsbeispiel folgende Werte ermittelt:

Transistor 1 . . . ...... AF 117 (AF 116, 0C 612)

Diode 9 ............ 0A 79

Widerstand 2 . . . . . . . . 560 Ohm

Widerstand 10 ....... 18 kOhm

Widerstand 12 ....... 2,2 kOhm

Kondensator 3 ...... 47 nF

Kondensator 6 ...... 10 ... 60 pF

Kondensator 7 ...... 15 pF

Kondensator 8 ...... 300 pF

Kondensator 13 ..... 47 nF

Die erfindungsgemäße Transistorregelung bei Großsignalen ist nicht an die Verwendung in einer Hochfrequenzeingangsstufe gebunden, sie kann, auch in Zwischenfrequenzverstärkerstufen, die übersteuert werden können, erfolgreich angewendet werden. Auch ist die Verwendung in einer anderen Transistorschaltung oder bei n-p-n-Transistoren möglich, wobei die Diode entsprechend gepolt werden muß.

Claims

Patentanspruch: Geregelte, in Emitterschaltung betriebene Transistor-Hochfrequenz- oder -Zwischenfrequenzverstärkerstufe, insbesondere zur Verstärkung von amplitudenmodulierten Signalen, wobei der Basiselektrode des Transistors eine von der Eingangsfeldstärke des empfangenen Senders abhängige Regelspannung, die bei zunehmender Eingangsfeldstärke ein positiveres Potential annimmt, nach Patent 1148 605 über eine Diode zugeführt wird, die, von der Eingangselektrode her gesehen, gleichsinnig gepolt ist wie die Eingangsdiodenstrecke des Transistors, dadurch g e k e n n z e i c h n @e t, daß parallel zur Diode (9) ein Basiswiderstand (10) geschaltet ist und daß die Größe des Basiswiderstandes derart bemessen ist, daß sich bei großen Eingangssignalen eine zusätzliche, mitlaufende, die normale Regelung unterstützende undModulationsverzerrungen vermindernde Regelspannung ergibt.