DE1787002A1 - Verstaerkerschaltung zum erzeugen zweier gegenphasiger ausgangssignale aus einem eingangssignal - Google Patents

Description

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vl/Mü 80?3 Pullach, den 26. Januar 1972

Tektronix, Inc., eine Firma nach den Gesetzen des Staates Oregon, Beaverton, Oreg. (Y.St.A.)

Verstärkerschaltung zum Erzeugen zweier gegenphasiger Ausgangssignale aus einem Eingangssignal (Ausscheidung aus Patentanmeldung P 14 37 476.6 vom 16. Juni 1964)

Die Erfindung betrifft eine Verstärkerschaltung mit einem Paar von Singangstransistoren, die als Emitterverstärker geschaltet sind, und mit einem Paar von Ausgangstransistoren, die mit den Eingangsverstärkern so verbunden sind, daß ein Gegentaktausgangssignal erhalten werden kann.

Insbesondere in Oszillographen werden Breitbandverstärker benötigt, deren Ausgangssignale die Horizontal-Ablenkplatten bzw. deren Potentiale steuern. Bekannte Verstärker für diesen Zweck verzerren wegen unvermeidbarer Streukapazitäten die Wellenformen, und zwar wegen der Übertragung von Spannungssignale von der ersten Stufe, meist einem Vorverstärker, über die üblichen Verbindungen hoher Impedanz zum Ausgangsverstärker.

Es ist beispielsweise ein transistorisierter Videoverstärker bekanntgeworden, der jedoch ein Wechselstrom-gekoppelter Verstärker ist, wobei das Spannungssignal über eine Kopplungskapazität von der einen Verstärkerstufe zur anderen übertragen wird, so daß hier der Übertragungswiderstand von der einen Verstärkerstufe zur anderen Verstärkerstufe von der Frequenz des Spannungssignals abhängig ist, und dieser bekannte Videoverstärker für

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den zuvor genannten Zweck daher ungünstig ist. (Zeitschrift "IRE Transactions on Circuit Theory", 1956, III, Seite 61, Figur T).

Bekannt ist auch eine Schaltung eines Y-Verstärkers mit Richspannungsgenerator. Dieser Verstärker ist zwar ein Gleichstromverstärker bzw. ein gleichstromgekoppelter Verstärker, die Verstärkung dieses Verstärkers lässt sich jedoch nur vergleichsweise geringfügig verändern.(Zeitschrift "Electronic", Nr. 10,1960, Seite 304, Bild 3).

Eine ebenfalls bekannte Verstärkerschaltung besteht aus zwei Mntereinandergeschalteten Verstärkerstufen, wobei diese zwei Stufen über eine Übertragungsleitung niedriger Impedanz miteinander gekoppelt sind. Auch hier handelt es sich jedoch wieder um eine Wechselspannungskopplung, die jedoch bekanntlich gegenüber

einer Gleichstrom-gekoppelten Verstärkerschaltung mit dem Nachsie

teil behaftet ist, daß/nur für ein vergleichsweise schmales Frequenzband verwendet werden kann bzw. einen vergleichsweise stark ausgeprägten Frequenzgang hat.(Britische Patentschrift 569 260).

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Verstärkerschaltung der eingangs definierten Art zu schaffen,die über einen großen Frequenzbereich bei geringer Verzerrung bzw. Klirrfaktor und über einen in weiten Grenzen veränderbaren Verstärkungsbereich aus einem Eingangssignal zwei gegenphasige Ausgangssignale vorsehen kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ausgangstranaistoren als Emitterfolger geschaltet sind und daß die Basis und der Kollektor jedes Ausgangstransistors jeweils mit dem Kollektor und dem Emitter des Eingangstransistors verbunden ist, und daß mehrere Kopplungswiderstände mittels einer Schaltereinrichtung selektiv zwischen die Emitter der Eingangstransistoren einschaltbar sind, um die Verstärkung der Verstärkerschaltung in bestimmten Stufen zu verändern bzw. zu verviel-

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fachen.

Bei dieser Schaltungsanordnung erhöhen die als Emitterfolger geschalteten Aus gangstransistoren die Eingangsimpedanz des jeweiligen Verstärkungsabschnittes, vermindern jedoch die effektive iimitter-Übergangsimpedanz jedes Transistors auf nahezu 0,3 Ohm oder noch weniger, so daß die Spannunp-sSchwankungen der Emitter-Basisspannung sehr niedrig gehalten werden.Dadurch läßt sich mit Hilfe der unterschiedlichen Kopplungswiderstände, die selektiv

zwj.poheri die Emitter der Eingangstransistoren einschaltbar sind, die Verstärkung
/oeiypielsweise auch verfünfzigfachen, wobei jedoch der gesamte schaltungstechnische Aufwand hierfür vergleichsweise sehr gering ist. DarüberhinaiJR ist die Verstärkerschaltung nach der Erfindung durchgehend Gleichs-trom-gekoppelt, so daß diese Schaltung auch einen großen Frequenzbereich verarbeiten kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Basis eines der Eingangstransistoren mit einer Bezugsgleichspannung verbunden ist, während die Basis des anderen Eingangstransistors mit einem Signaleingangsanschluß verbunden ist,so daß man einen Paraphasenverstärker erhält und an den Emittern der Ausgangstransistoren Ausgangssignale in Gegenphase erscheinen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung, deren einzige Figur die Verstärkerschaltung nach der Erfindung zeigt, näher erläutert.

Die in der einzigen Figur gezeigte Verstärkerschaltung enthält einen PNP-Transistor 18', der als Emitter-Verstärker geschaltet ist und dessen Kollektor mit der Basis eines Transistors 110 verbunden ist, der seinerseits als Emitterfolger geschaltet ist, so daß diese Schaltungsanordnung einer Kaskadenschaltung entspricht. Der Emitterfolgertransistor 110 ist ein NPN-Transistor, dessen Emitter über einen Lastwiderstand 112 mit einer negativen Vorspannung und dessen Kollektor über einen Schwingungen unter-

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drückenden Widerstand 114 mit dem Emitter des Transistors 18' verbunden ist. Von der Basis des Transistors 110 führt ein Nebenschluß-Kondensator 116 zum Emitter des Transistors 18', wobei dieser Kondensator zusammen mit dem Widerstand 114 zur Verhinderung von Schwingungen^usammenwirkt«, Der Emitterfolgertransistor 110 erhöht die Eingangsimpedanz des Verstärkers, einschließlich des Transistors 18', verringert jedoch die effektive Emitter-Übergangs-Impedanz eines jeden Transistors auf näherungsweise 0,3 0hm oder noch weniger, so daß die Emitter-Basisspannung dadurch nur sehr gering schwankt. Es lassen sich bei dieser Schaltungsanordnung unterschiedliche Kopplungswiderstän-■ de 24' bzw. 117 mittels einer geeigneten Schaltereinrichtung einschalten, wobei es möglich ist, die Verstärkung-dieser Verstärkerschaltung ungefähr auf das Fünfzigfache zu erhöhen, was ζ.Β« in aufeinanderfolgenden Schritten entsprechend unterschiedlicher Widerstandswerte der Kopplungswiderstände ohne die Notwendigkeit eines veränderlichen Widerstandes vorgenommen werden kann. Die Eingangsimpedanz des in Kaskade geschalteten Verstärkers mit den Transistoren 18' und 110 entspricht näherungsweise . dem Widerstandswert des Widerstandes 112. Ein weiterer als Emitterfolger geschalteter .Transistor 118 ist mit seiner Basis mit dem Kollektor eines Transistors 34' verbunden und mit seinem Kollektor mit dem Emitter dieses Transistors 34' verbunden,so daß diese Schaltungsanordnung der Schaltungsanordnung mit den Transistorsn 18' und 110 entspricht«, "Der Transistor 118 ist ebenfalls mit einem Schwingungen unterdrückenden Widerstand 120 und mit einem nebengeschlossenen Kondensator 122 versehen, wobei diese Anordnung Schwingneigungen unterdrückt. Der Emitter des Transistors 118 ist ferner mit,einer negativen Spannungsquelle über einen Widerstand 124 verbunden, der etwa den gleichen Widerstandswert hat, wie der Widerstand 112 der anderen Verstärke'-stufe«. Zusätzlich können zwei Trenndioden 126 bzw. 128 zwischen den Emittern der Transistoren 10' bzw» 28' und den Basisanschlüs. sen der Transistoren 18" bzw. 34' vorgesehen sein. Zwischen dem Emitter des Transistors 28' und Masse oder Erde liegt ein wei-

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BAD ORIGINAL

terer der Unterdrückung von Schwingungen dienender Kreis mit einer Induktivität 130 und einer Kapazität 1 "52.

Der NPN-Transistor 28' ist mit seiner Basis mit einem Potentiometer 30' verbunden und erhält von diesem eine konstante Gleichspannung. Der Transistor 10¹ ist dagegen mit einem Eingangsanschluß 12' verbunden, wobei diesem Eingangsanschluß d-as zu verstärkende Eingangssignal aufgedrückt wird.

Zwischen den Kollektor und der Basis des Transistors 18¹ liegt ein Nebenschlußwiderstand 26'. Da die Wechselspannungs-Belastungsimpedanz des Transistors 18*, welche beispielsweise von einem Koaxialkabel 54' gebildet sein kann, niedrig ist, bleibt die Ausgangsspannung am Anschluß 50· im wesentlichen konstant und der nebengeschlossene Widerstand 26' bewirkt keine Spannungsgegenkopplung für den Transistor, Stattdessen bewirkt der Nebenschluß-Widerstand eine vorwärts gerichtete Gegenkopplung, in-dem er einen Teil des Eingangssignales zum Kollektor überträgt, welches der Basis des Transistors 18' aufgedrückt wird, wodurch das Stromsignal etwas verringert wird, welches in das Koaxialkabel 54' fliesst.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1o Verstärkerschaltung mit einem Paar von Eingangstransistoren, die al3 Emitterverstärker geschaltet sind, und mit einem Paar von Ausgangstransistoren, die mit den Eingangsverstärkern so verbunden sind, daß ein Gegentaktausgangssignal erhalten werden kann, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgangstransistoren (110, 118) als Emitterfolger geschaltet sind und daß die Basis und der Kollektor jedes Ausgangstransistors (110, 118) jeweils mit dem Kollektor und dem Emitter des Eingangstransistors (18¹, 34') verbunden ist, und daß mehrere Kopplungswiderstände (24', 117) mittels einer Schaltereinrichtung selektiv zwischen die Emitter der Eingangstransistoren (18', 34') einschal tbar sind, um die Verstärkung der Verstärkerschaltung in bestimmten Stufen zu verändern bzw. zu vervielfachen.

   2_O Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis eines (34¹) der Eingangstransistoren mit einer Bezugsgleichspannung (30*) verbunden ist, während die Basis des anderen (18·) Eingangstransistors mit einem Signaleingangsan-Schluß (12·) verbunden ist, so daß ein Paraphasenverstärker erhalten wird, und an den Emittern der Ausgangstransistoren (110, 118) Ausgangssignale in Gegenphase erscheinen.

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