Schaltungsanordnung zum Begrenzen der Ausgangsspannung eines Transistor-Verstärkers
in Emitter-Schaltung Bekannte Schaltungsanordnungen zum Begrenzen der Ausgangsspannung
von Transistor-Verstärkern in Emitter-Schaltung weisen im allgemeinen antiparallel
über die Signalspannung geschaltete Dioden oder andere ähnlich wirkende zusätzliche
Schaltelemente auf, oder der Verstärker-Transistor ist durch einen Basis-Spannungsteiler
in einen solchen Arbeitspunkt gebracht, daß eine Begrenzung bereits am Kollektor
erfolgt. Dieser Basis-Spannungsteiler stellt für die Eingangsspannung eine mehr
oder weniger große Belastung dar, d. h., der Eingangswiderstand der Anordnung ist
niedrig. Es ist ferner bekannt (Valvo-Berichte, 1I1, 1957, S. 124), daß in einem
Transistor eine Begrenzung auftritt, wenn der Absolutwert der Kollektor-Emitter-Spannung
kleiner als der Absolutwert der Basis-Emitter-Spannung ist.Circuit arrangement for limiting the output voltage of a transistor amplifier
in emitter circuit Known circuit arrangements for limiting the output voltage
of transistor amplifiers in an emitter configuration generally exhibit anti-parallel
Diodes connected via the signal voltage or other similarly acting additional diodes
Switching elements on, or the amplifier transistor is through a base voltage divider
brought to such an operating point that a limitation is already at the collector
he follows. This basic voltage divider provides one more for the input voltage
or less of a burden, d. i.e., is the input resistance of the arrangement
low. It is also known (Valvo reports, 1I1, 1957, p. 124) that in one
Transistor a limitation occurs when the absolute value of the collector-emitter voltage
is less than the absolute value of the base-emitter voltage.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung zum Begrenzen der Ausgangsspannung
eines Transistor-Verstärkers in Emitter-Schaltung mit einem solchen Arbeitspunkt
des Transistors, daß der Absolutwert der Kollektor-Emitter-Spannung kleiner oder
etwa gleich dem Absolutwert der Basis-Emitter-Spannung ist, ist gekennzeichnet durch
gleichstrommäßig niederohmige Verbindung sowohl der Basis als auch des Kollektors
mit der Speisespannungs-Quelle. Die Erfindung ist anwendbar auf alle Transistoren,
die in dem angegebenen Arbeitspunkt noch eine nutzbare Verstärkung aufweisen. Dies
ist besonders bei den zur Zeit handelsüblichen Silizium-Transistoren der Fall.The circuit arrangement according to the invention for limiting the output voltage
of a transistor amplifier in an emitter circuit with such an operating point
of the transistor that the absolute value of the collector-emitter voltage is smaller or
is approximately equal to the absolute value of the base-emitter voltage is indicated by
DC low-resistance connection of both the base and the collector
with the supply voltage source. The invention is applicable to all transistors
which still have a usable gain at the specified operating point. this
is particularly the case with the silicon transistors currently available on the market.
Die Zeichnung (A b b. 1 und 2) zeigt als Beispiel das Schaltbild einer
Verstärkeranordnung nach der Erfindung.The drawing (A b b. 1 and 2) shows the circuit diagram of an example
Amplifier arrangement according to the invention.
Mit T ist der Verstärker-Transistor bezeichnet, in diesem Fall ein
Silizium-Transistor des npn-Typs, dem über den aus den Wicklungen L 1 und
L2 bestehenden Transformator Tr der zu verstärkende und gleichzeitig zu begrenzende
Wechselstrom zugeführt wird. Dabei ist die Basis des Transistors über die WicklungL2
und der Kollektor .des Transistors über die Spule des Schwingkreises S gleichstrommäßig
niederohmig an die Speisespannungsquelle angeschlossen. Am Schwingkreis S entsteht
die verstärkte und gleichzeitig begrenzte Wechselspannung, die über den KondensatorC2
ausgekoppelt wird und nicht dargestellte weitere Stufen steuert. Diese Schaltungsanordnung
hat die Eigenschaft, daß die zur Begrenzung erforderliche niedrige Kollektor-Emitter-Spannung
sich automatisch einstellt. Dabei ist es gleichgültig, ob der Arbeitswiderstand
des Transistors T, wie in dem geschilderten Beispiel, ein Schwingkreis S ist oder
eine Drossel. Mit Hilfe des Widerstandes R ist der Emitterstrom des Transistors
T eingestellt. Der überbrückungskondensator C 1 dient in bekannter Weise als Wechselstrom-Kurzschluß;
er kann auch zur Erzielung einer Gegenkopplung an einen Abgriff des Widerstandes
R gelegt werden oder ganz entfallen. Der Kondensator C 3 dient zum wechselstrommäßigen
Kurzschluß der Versorgungsspannung bzw. zum Erniedrigen des Innenwiderstandes der
Spannungsquelle.T denotes the amplifier transistor, in this case a silicon transistor of the npn type, to which the alternating current to be amplified and at the same time limited is fed via the transformer Tr consisting of the windings L 1 and L2. The base of the transistor is connected to the supply voltage source via the winding L2 and the collector of the transistor via the coil of the resonant circuit S with a low-resistance direct current. The amplified and at the same time limited alternating voltage arises at the resonant circuit S, which is decoupled via the capacitor C2 and controls further stages (not shown). This circuit arrangement has the property that the low collector-emitter voltage required for the limitation is set automatically. It does not matter whether the load resistance of the transistor T, as in the example shown, is a resonant circuit S or a choke. With the help of the resistor R, the emitter current of the transistor T is set. The bypass capacitor C 1 is used in a known manner as an alternating current short circuit; it can also be applied to a tap on the resistor R to achieve negative feedback, or it can be omitted entirely. The capacitor C 3 is used to short-circuit the supply voltage in terms of alternating current or to lower the internal resistance of the voltage source.
Die Vorteile der Verstärkungsanordnung nach der Erfindung liegen außer
in ihrem einfachen Aufbau im wesentlichen darin, daß sie ohne Aufwendung zusätzlicher
Schaltelemente und ohne Verringerung des Eingangswiderstandes einen Begrenzungsbereich
von mindestens 3 Neper erreicht. Darüber hinaus weist sie noch die Eigenschaft auf,
mit nur geringfügigen Änderungen als Frequenzvervielfacher mit auf konstante Werte
begrenzter Ausgangsspannung verwendbar zu sein.The advantages of the reinforcement arrangement according to the invention are also
in their simple structure essentially in the fact that they are without the use of additional
Switching elements and a limitation area without reducing the input resistance
reached by at least 3 nepers. In addition, it still has the property
with only minor changes as a frequency multiplier with constant values
limited output voltage to be usable.
An Stelle der in den Beispielen gezeigten npn-Transistoren können
auch solche des Typs pnp verwendet werden.Instead of the npn transistors shown in the examples,
those of the type pnp can also be used.