DE1915005C - B Transistorleistungsverstarker - Google Patents
B TransistorleistungsverstarkerInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft einen B-Transistorleistungs- einem Verstärker der eingangs genannten Art und is
verstärker mit einem Signaleingangsan^chluß, einem dadurch gekennzeichnet, daßeinezwischendenvondui
Signalausgangsanschluß, einer Gleichstrom-Energie- direkt miteinander verbundenen Anschlüssen der Lei
quelle sowie einer Gegentakt-Leistungsstufe nebst stungstransistoren ausgehenden leitenden Weg und di.
Treiberstufe, die mehrere Transistoren mit einer Basis-, 5 Eingangsschaltung sowie die Basisanschlüsse de
einem Emitter-und einem Kollektoranschluß enthalten, Treiberstufentransistoren eingefügte Verstärl.erstuf,
wobei die Treiberstufe komplementäre Transistoren ein Paar komplementärer Transistoren aufweist, di·
aufweist, deren Basisanschlüsse mit dem Eingangs- je einen Emitteranschluß, einen Kollektoranschluß um
ansciiluß und deren Kollektoranschlüsse mit Hilfe zu- einen Basisanschluß besitzen, daß jede Emitterelektro
mindest einer Diode miteinander verbunden sind und io de über einen Widerstand sowohl mit dem jeweil
deren Emitter-Kollektorstrecken in einem an die anderen Emitteranschluß als auch mit dem von dei
Gleichstrom-Energiequelle angeschalteten Reihen- direkt miteinander verbundenen Anschlüssen de
Stromkreis liegen, wobei ferner die Leistungsstufe Leistungsstufentransistoren ausgehenden leitenden We]
komplementäre Transistoren aufweist, deren Emitter- verbunden ist, daß die Basisanschlüsse über wenigsten
Koüektcrstrecken in einem an die Gleichstrom-Ener- 15 zwei in Reihe geschaltete Dioden miteinander verbun
giequelle angeschalteten Reihenstromkreis liegen und den sind, deren Verbindungspunkte ai. den Eingangs
deren Basisanschlusse je direkt mit dem Kollektor- anschluß angekoppelt ist, und daß die Kollektoran
anschluß des jeweils zugeordneten Transistors der Schlüsse direkt mit den entsprechenden Basisan
Treibersinfe verbunden sind und dessen einzige wirk- Schlüssen der Treiberstufentransistoren verbündet
same Belastung bilden, und wobei ein für Gleich- und 20 sind.
Wechselstrom leitender Rückkopplungsweg von den Durch die Vorverstärkerstufe ergibt sich eine ver
direkt miteinander verbundenen Anschlüsse der Lei- besserte Rückkopplungsschaltung, die eine genauen
stungsstiifen-Transistoren zu den Bas.sanschlüssen der Vorspannungssymmei-ierung für die Transistoren de
Treibers! ufcn-Transistoren führt. Treiberstufe ermöglichst. Es tritt im Ruhezustand nu
B-Gegentaktleistungsverstärker haben schon immer 35 ein sehr kleiner Leistungsverlust in der Treiberstufe auf
unter Verzerrungen zu leiden gehab;, die durch die so daß sich ein hoher Wirkungsgrad bei hoher Lei
nichtlineare Ausganrskennlinic im Übernahmegebiet stungsverstärkung und sehr niedrigen Übernahmever
verursacht werden, wenn ein Verstärkerelement zu Zerrungen ergibt.
leiten aufhört und das andere zu leiten beginnt. Lange Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeich
Jahre hat man die Gesamtverzerrung .-.Is befriedigend 30 nungen beschrieben. Es zeigt
angesehen, wenn sie etwa 5% nicht ünersteigt, wobei F i g. 1 das Schaltbild eines Gegentakt-B-Leistungs
üblicherweise eine Zunahme bei kleinen Signalampli- Verstärkers zur Erläuterung des prinzipiellen Aufbaue:
luden auftritt. Versuche, diese Verzerrungen herabzu- eines solchen Verstärkers,
setzen, haben zu verhältnismäßig komplizierten und F i g. 2 Kennlinien und Kurvenformen für die Schal
aufwendigen Schaltungen geführt, bei denen häufig 35 tung nach F i g. 1,
kritische Vorspannungs- und Symmetrieeinstellungen F i g. 3 das Schaltbild eines Alisführungsbeispiel!
erforderlich sind. In den letzten Jahren sind Leistungs- der Erfindung.
transistoren entwickelt und in im B-Betrieb arbeilenden Fig. 1 zeigt einen zweistufigen Leistungsverstärker
Schaltungen benutzt worden, und zwar sowohl mit als der so vorgespannt ist, daß er im B-Betrieb arbeitet
auch ohne Übertrager. Die Schaltungen unter Ver- 40 Die Treiberstufe enthält die Transistoren Q1 und Ql
Wendung von Transistoren sind zwar in mancher Hin- und die Leistungsstufe enthält die Transistoren Q:
sieht vcreinfacht, aber in den meisten Fällen bleiben die und QA. Die Kollektordektroden der Treibertran
Verzerrungen, wenn auch in verringertem Maß, bc- sistoren(71 und Ql sind vorzugsweise direkt übei
stehen. Darüber hinaus können mit vielen dieser Schal- eine Diode Dl zusammengeschaltet, obwohl eint
tungcn nicht die Wirkungsgrade erzielt werden, die an 45 solche Diode für einen befriedigenden Betrieb nichi
sich mit Transistoren möglich sind. Außerdem ist wesentlich ist. Ein Widerstand Λ6 verbindet dii
die Temperaturstabilität ein Problem geblieben, das Emitterelektrode des Transistors Qi mit dem positi
immer besondere Aufmerksamkeit verlangt, und viele ven Pol (-[- V) einer Gleichstrom-Energiequelle, unc
Schaltungen sind in kritischem Maß abhängig sowohl ein Widerstand Rl verbindet die Emitterelektrode dei
von der Spannung der Stromversorgung als auch den 50 Transistors Ql mit dem geerdeten Pol der Energie-
|?,Hi(cill(ilerap/cn. FJne genauere Erläuterung der quelle. Kondensatoren C3 und CA parallel zu der
(jbcriiahmever/errung findet sich in dem Buch Widerständen R6 b/w. Rl führen die Signalströmc
•Transistors: Principles, Design & Applications« von an den Widerständen vorbei. Zwischen den Polen dei
W. W. (iiirt π c r (I1HiO), S. 475 bis 4K4 Energiequelle liegt ein Spannungsteiler mit den Wider-
Es ist auch bereits ein zweistufiger Transistorvcr- 55 ständen Rl, R3, RA und RS. Der Verbindungspunkl
stärker mit komplcmentärerTreiberstufe und mit Rück- zwischen den Widerständen/?! und /?3 ist mit dei
kopplung von den direkt miteinander verbundenen Basiselektrot'c des Transistors Q1 verbunden, und di(
Anschlüssen der Leistungstransistoreii bekannt, bei Basiselektrode des Transistors Ql liegt an dem Ver·
dem zur Beseitigung der Übernalimevcrzcrriingen bindungspunkt zwischen den Widerständen RA unc
zwischen die Basiselektroden der Treilxrsdifc zwei in 6° R5. Der Eingangskreis des Verstärkers wird durch der
HiiürLhlung vorgespannte Dioden geschaltet sind. Die Signalcingangsanschluß I und den geerdeten An-
Verwendung von Transistoren komplementären Typs Schluß 2 gctildct. Per Anschluß 1 ist mit der EasiE·
sowohl in der Treiber- als auch der Leislungsstufe von elektrode beider Treibcrtransistorcn Q\ und Ql übci
Verstärkern ist ebenfalls bekannt. einen Widerstand Rl und Kondensatoren Cl und CI
Die I rlindung hat sich die Aufgabe gestellt, die 65 verbunden, so daß beide Transistoren die gleiche
Übernahniever/eiriing solcher Verstärker weiter zu Signalspannung erhalten,
verringern und deren Wirkungsgrad noch zu verbessern. Die Basiselektroden der Lcisliingstransistoren Ql
Ztir lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von und QA sind direkt an die Kollcktorekklrcden dei
<f
Treiheriransistoren 01 bzw. ρ2 angeschaltet, während erneut betont, daß die Kurvenformen nicht maßstabs-
tlic I miiterelektroden der beiden Leistung'Uransistoren gerecht aufgetragen sind.
z^anmiengeschaltet sind und über einen Konden- Wie oben angegeben, wird durch den Spannungs-
sUuiC 5an den Signalausgangsanschlrß 3angekoppelt abfall über der DiodeDl eine im wesentlichen feste
sind. Die Kollektorelektrode des Transistors 03 liegt 5 Spannungsdifferenz zwischen den Basiselektroden der
direkt am positiven Pol der Energiequelle, und die Transistoren 03 und 04 aufrechterhalten, so dall die
K uinkuirelektrode des Transistors Q4 ist direkt mit Ausg^.ngsspannung der Treibertransistoren ρ 1 und
dem ".erdeten, negativen Pol der Energiequelle ver- 02 die Basiselektroden mit dergleichen Signalspannung
bu;uil.ll. beaufschlag'. Bei fehlender Eingangsspannung liegt
A, Symmetriegründen sind die Widerstände Rl io di<: Basiselektrode des Transistors 03 auf einer t>pan-
5, Λ3 und Λ4 sowie R6 und Λ7 jeweils gleich- nung, die annähernd gleich einem festen Bruchteil
l Ei genaue Übereiti it iht (J allgemeinen etwa V) der Betriebsspannung (,-^)
Unii
gew
vvevn
gew
vvevn
ii ,"5, Λ3 und Λ4 sowie R6 und Λ7 jeweils gleich- nung, die annähernd gleich e
gew.-Ulli. Eine genaue Übereinstimmung ist nicht (Jm allgemeinen etwa V1) der Betriebsspannung (,-^)
tlich, und es lassen sich Nennwerte rait ToIe- zuzüglich etwa des halben Spannungsabfalls an der
20% d D S üb di Did Dl it ähend die Basiselektrode des I ran-
ch, und es lassen sich Nennwerte rait ToIe- zuzüglich etwa des halben Spanng
ran/.'ii von 20% verwenden. Der Strom über die Diode Dl ist, während die Basiselektrode des I ran-ReiluMischaltung
mit den Widerständen R6 und RT, 15 sistors04 auf einer Spannung liegt, die annähernd
der· f mitter-Kollektorstrecken der Transistoren β 1 gleich demselben festen Bruchteil der Betriebsspannung
um- Ol und der Diode Dl ist auf einen Arbeitspunkt abzüglich etwa des halben Spannungsabfalls an der
eingestellt, der dicht oberhalb des nichtlinearen Be- Diode Dl ist. Da die Emitterelektroden beider IranreiJi
1S der Strom-Spannungs-Kennlinie der Diode DX sistoren an den Verbindungspu.·,-! zwischen den
unti dicht unterhalb des nichf.inearen Berei-hes der ao Widerständen Λ3 und R4 angeschaltet.sind, liegen sie
Str m-Spannungs-Kennlinien der Basis-Emitter-Über- auf etwa demselben festen Bruchteil der BetrieDsjäii'c
der Leistungstransistoren ß3 und ß4 liegt. spannung. Die wirksame Basis-Emitter-Vorspr.nnung
Du-.e Einstellung läßt sich leicht durch richtige Aus- jedes Leistungstransistors besteht daher etwa aus dem
wahl der Widerstände R6 und Rl erreichen. Im Ruhe- halben Spannungsabfall an der Diode Dl. Im laeai'aii
zuband, d. h. bei nicht vorhandenem Signal, fließt nur as ist diese Vorspannung zu klein, um einen KolleKtorein
außerordentlich kleiner Strom über die Diode Dl strom einzuleiten, so daß bei fehlender tingangsun:l
führt zu einem Spannungsabfall über der Diode, spannung keiner der Leistungstransistoren einen
der selbst in Gegenwart überlagerter Signalströme im Kollektorstrom führt. In der Praxis fühlt eine unverwüstlichen
konstant bleibt. Folglich ist die Spannung meidbare Unsymmetrie dazu, daß einer der Leisiungszw.schen
den Basiselektroden der Leistungstransisto- 30 transistoren ß3 oder ß4 einen sehr kleinen Basisren 03 und ß4 immer im wesentlichen konstant. Eine Emitter-Strom aufweist, der ausreicht, um einen kleinen
Wechselstrom- und eine Gleichstromrückkopplung Kollektorstrom fließen zu lassen. Dies ergibt eine
«<'ibt sich durch eine direkte Verbindung zwischen genügend große Gleichstromruckkopplung zum ver-(IeTn
gemeinsamen Punkt der Widerstände A3 und RA bindungspunkt der Widerstände A3 und A4, um in
wv\ den Emitterelektroden der Leistungstransistoren. 35 der Treiberstufe die Vorspannung automa^ch z"
P-' Auswirkung dieser Rückkopplung soll später symmetrieren und den Strom auszugleichen. Wenn die
!,nier Bezugn-hme auf F i g. 2 genauer beschrieben im Bereich B der F . g 2 geigte S.gnalspannung
werden. Außer dieser Gesamtrückkopplung von den V1n an die Anschlüsse 1 und 2 in F ig. 1 angelegt
Fmitterelektroden der Leistungstransistoren ,st eine wird, so erhöht der erste, negativ genchtete Ted der
Gleichstromrückkopplung mit Hilfe der Widerstände 40 Signalwelle die Stromleitung "ber den J .815J^ t
Ä6 und Rl vorgesehen. Diese H nur für Gleichstrom Übergang des Tre.bertransistors 01 unc!verringert
wirksam, da die gesamten Signalströme über die den Stromfluß über den. Ba r^mi«"-^r^"8 «s
P:„allelkrndensatoren C3 und CA fiießen. Treifcertrans.stors 02. Dies fuhrt zu einer vc«tarkten,
In F i g. 2 zeigen die Bereiche A, B und Ceinige der positiv gerichteten Signalspannung Vl an denl Bas.s
Cri.Pdkennlinien und Ku.-venformen der Schaltung 45 elektroden beider Leistungstransistoren 03 und1 04
„„«•h Fie. I. Es sei bemerkt, daß diese Kennlinien wodurch ein Stromfluß über den Basis-Err"«e -Über
und Kurvcnformen nich, maßstabsgerecht sind, da gang des Leistungstransistors 03 eingeleitet w.rd, der
zurresserenEiläuterungdererfndunESgcmäßenGrund- Transistor 04 aber gesperrt blelbt· ,· · ,
gedankt jewe Is willkürliche Skalenfaktoren benutzt Die norma erwe.se n.cht lineare S romkennhnie, de
worden id. Die Kennlinien im Bereich A reigen die 50 im Ptre.ch A der l· . g. 2 ge/c.gt ist w"rde ^
Sipnahlrörre /3 urd ,'„ die zu den Kollektordektroden beträchtliche Verzerrung der Ausgangskurven or.
der l.cistunBstransisto,enß3 b.w. 04 fließen, in verursachen. Be, fehlendem Emgangssgral und nil
AblüinrigkciT von deren Basisspannung. Die Kollek- dem dann, wenn d.e Seilspannung durcn N I ge t
foriröni roit/ei. normalerweise die im wesentlichen weist der Basis-Emitter-Übergang des Tr^ ^3
nithtrncaren Bereche 21 und 22, die den nicht! nearcn 55 eine hohe Ι™**™™^1 K„ ΐ^ϊΐ
Bereichen c'er Basis-EniitUr-Übergärgc entsprechen. Tre.bertransistors 01 entfcn l Jd ^^j^^S
Die Aiswirkung dieser nichtlirecren Bereiche wird sprechendhöh'cSPiinn""f;Sr^n^Jf6BnTi u„d die
durch «lie Erfindung beseitigt. Dies soll später genauer D^es h, r anu d-D ^^^f,^'^, Span.
t mit der im Bereich B der «ο Ϊ?£Λ ansteigt, so daß der Punkt 25 i*a: Schnitt-
5s:"s SäSSS ·
| üblichen Impedanzwerte ohne Verwendung eines Aus | 1 kOhm | ι. seier | ι die folgenden |
| gangsübertrager abgehen kann | 2kOhm | ||
| Bauteile angegeben: | lOkOhm | C5 - | - 500 μ F |
| Al, R6, Rl | 5μΡ | Ql | r 2N1305 |
| Rl, RS | ΙΟΟμΡ | Ql | =- 2N1304 |
| R3, RA | Q3 | - 2N3567 | |
| Cl, C2 | QA | - 2N3638 | |
| C3, C3 | Dl | - 1N4154 | |
5 6
gebracht. Dies führt zu einer kombinierten Kennlinie, Schaltung in die übliche Darlington-Schaltung umgedie
durch die gestrichelte, durch den Ursprung führende wandelt werden, wenn ein geeigneter pnp-Transistor
Linie 29 dargestellt ist. Diese Kennlinie rührt von hoher Leistung zur Verfugung steht, der zum Traneiner
Umsetzung der linearen Teile der Kennlinie /', sistor QS komplementär ist.
und i4 sowie i/irer linear verlängerten Teile 23 bzw. 24 5 Die Schaltung nach F i g. 3 zeigt außerdem, daß
her. Für die im Bereich B gezeigte verstärkte Signal- die Treibertransistoren Ql und Ql mit ihren Kollekspannung
Vl kann ebenfalls angenommen werden, torelektrode!! über eine Vielzahl von Dioden zusammendafi
sie durch den Übernahmebereich verschoben ist geschaltet sind, die durch die Diodengruppe Dl und
und ais kontinuierliche unverzerrtc Welle erscheint. Dl dargestellt werden, und daß ihre Emitterelektroden
Die Verstärkung der Treiberstufe ist im Übernahme- io in Reihe mit Widerständen R6 und Rl auf die gleiche
gebiet so groß, daß keine akustisch wahrnehmbare Weise wie bei F i g. 1 an die Energiequelle ange-Störung
in der Ausgangskurvenform auftritt. schaltet sind. Die Schaltung weicht jedoch in weiteren
Als Beispiel für einen Verstärker gemäß F i g. 1, Merkmalen ab. Es wird ein Vorverstärker mit den
der eine i:n wesentlichen verzerrungsfreie Leistung von Transistoren Ql und QS verwendet. Außerdem sind
ein Watt direkt an einen Lautsprecher praktisch aller 15 die zu den Widerständen R6 und Rl parallelgeschalteten
Kondensatoren C3 bzw. C4 weggelassen, um absichtlich sowohl eine Wechselstrom- als auch eine
Gleichstromgegenkopplung in dieser Sti'fe zu verwirklichen.
ao In der Vorverstärkerstufe mit den Transistoren Ql
und Q% sind deren Emitterelektroden über ein Widerstandsnetzwerk
zusammengeschaltet, das die Widerstände Λ10, Λ11, Ä12, Λ13 und RIA enthält. Der
Rückkopplungsweg vom Ausgang der Leistungsstufe 25 zu diesem Netzwerk bewirkt wie im Fall der F i g. 1
Die Widerstände und Kondensatoren können verhält- sowohl eine Wechselstrom- als auch eine Gleichstromnismäßig
große Toleranzen haben, und die Transisto- gegenkopplung. Der gemeinsame Verbindungspunkt
ren und Dioden brauchen nicht aneinander angepaßt der Widerstände Λ10, Λ11 und Λ12 ist für Wechselzu
sein. Die Schaltung ist in einem großen Bereich von ströme gegen Erde durch den Kondensator C6 kurz-Betricbsspanniingen
arbeitsfähig. Die minimale Be- 30 geschlossen. Der Rückkopplungswsg vom Ausgang
!Heizspannung wird durch diejenige Spannung be- der Leistungsstufe ist an den gemeinsamen Verbinstimint,
welche erforderlich ist. um die Diode Dl dungspunkt der Widerstände Λ10, Λ13 und RIA
leitend zu machen, und die maximale Betriebsspannung angeschaltet. Der Verbindungspunkt der Widerstände
wird durch die Grenzwerte der Transistoren begrenzt. RH und Λ13 liegt am Emitter des Transistors ς?7
Die maximale Ausgangsleistung ändert sich mit der 35 und der Verbindungspunkt der Widerstände RIl und
Belricbsspannung. Λ14 am Emitter des Transistors QS. Der Kollektor
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß des Transistors Ql ist über den in Reihe mit der
Fig. 3 weicht zunächst in der Auslegung der Leistungs- Diode D5 geschalteten Widerstand RlS an den posistufe
von der Sehaltung nach Fig. 1 ab. In der tiven Pol der Energiequelle angeschaltet, während der
Leistungsstufe sind die Transistoren ρ3, Q9 und QS 4O Kollektor des Transistors QS über den Widerstand R16
nach Art der bekannten Darlington-Schaltung ange- und die Diode 06 an den geerdeten Pol der Energieordnet,
die in der USA.-Patentschrift 2 663 806 be- quelle gelegt ist. Die Kollektorthktroden dieser beiden
schrieben ist, und /war im wesentlichen identisch mit Transistoren sind außerdem je mit der Basis der
F i g. 9 dieser USA.-Patentschrift, wobei aber das Treibertransistoren ρ 1 und Ql verbunden. Die Basis-Ausgangssignal
am Emitter des Transistors QS statt 45 elektroden der Vorverstärker-Transistoren ρ7 und
vom gemeinsamen Kollektor-Verbindungspunkt abge- ρ8 sind über eine Vielzahl von Dioden zusammengenommen
wird, f-.inc ähnliche Anordnung ist auch für schaltet, die durch die Diodengruppen D3 und DA
die Transistoren OA. Q10 und Q6 mit der Ausnahme dargestellt werden. Diesen Dioden wird ein Stroin
gezeigt, daß der Ausgangstransistor Q6 ein npn-Typ über einen zwischen den positiven Pol der Quelle und
an Stelle eines für die zugehörigen Transistoren (74 50 die Diodengriippc /)3 geschalteten Widerstand^
und ρ 10 gezeigten pnp-Typs ist. Dieser Unterschied und einen zwischen die Diodengruppe DA und den
der Transistoren hat folgenden Grund. Es sind heute geerdeten Pol der Quelle geschalteten Widerstand RS
npn-Silieiumtransistorcn hoher Leistung bei verhält- zugeführt. Der Signaleingangsanschluß I ist über einen
nismäHig niedrigen Kosten verfügbar. Dagegen sind Kondensator CI an den Verbindungspunkt der Diopnp-Transistorcn
vergleichbarer Leistung nicht so 55 dengnippc D3 und DA angekoppelt. Fun Widerleicht
erhältlich. IJm die Vorteile der npn-Transistoren stand R9 liegt zwischen dem Signal.ingancsanschluß 1
holur Leistung ausnutzen zu können, lassen sich die und dem geerdeten Fingangsanschhiß 2.
komplementären Transistoren ρ3 und ρ4 sowie ρ9 Die Widerstände R17 und RlS sind in Reihe
komplementären Transistoren ρ3 und ρ4 sowie ρ9 Die Widerstände R17 und RlS sind in Reihe
und (710 mit zwei npn-Transistoren QS und ρ6 zwischen die Emitterelektroden der Transistoren ρ3
koppeln, die gemäß Fig. 3 als Lcistungs-Ausgangs- 60 und ρ4 geschaltet und ihr Verhindungspiinkt ist mit
Irarvi.torcn geschaltet sind. Bei den Transistoren QS der zum gemeinsamen Punkt der Widerstände R10.
line! Q6 handelt es sich um die neueren Mochleistungs- R13 und R 14 führenden Rückkopplungsleitung ver-[ypen,
beispielsweise die Transistoren 2N3054 oder blinden. Der Widerstand R19 verbindet die Rück-2N3773.
Bei Verwendung der Transistoren 2N3054 kopplungihitiing mit dem Emitter des Transistors ρ9.
kann erreich! werden, daß der Verstärker eine im 65 und der Widerstand Λ20 verbindet die Kollektor-,vescntlL-hen
unverzcrrtc Leimung von 10 Watt abgibt. elektroden der Transistoren QA und ρ 10 mit dem
vährcnd sich bei Verwendung der Transistoren geerdeten, negativen Pol der Energiequelle. Zwischen
!N 3773 100 Watt erreichen lassen. Natürlich kann die den SignalausgangsanM.!iluß 3 und den geerdeten
Ausgangsanschhiß 4 isl cine Lautspreeherspiile geschaltet.
. Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, sind in
jeder der Schaltungen nach F i g. I und 3 die Emitter-Kollektor-Strecken der Leistungsstufentransistoren
direkt in Reihe an die beiden Pole der Energiequelle geschaltet. So ist in I·" i g. 3 der Emitter des Transistors
Q5 mit dem Kollektor des Transistors Qd verbunden, so daß die Kollektor-Emitter-Strecken der
beiden Transistoren in Reihe liegen, und da der Kollektor des Transistors Q5 direkt an den nichtgeerdeten,
positiven Pol der Energiequelle und der Emitter des Transistors Qd an dem geerdeten Anschluß
der Energiequelle liegt, sind die beiden Emitter-Kollcktor-Strecken
der Leistungstransistoren in Reihe an die Energiequelle angeschaltet. Wenn ein zum
Transistor Q5 komplementärer pnp-Transistor an Stelle des Transistors Qd vorgesehen ist, werden die
beiden Emitterelektroden der Leistungstransistoren an Stelle des Emitters und Kollektors entsprechend
F i g. 3 z.usammengeschaltet. In jedem Fall ist jedoch
der Verbindungspunkt zwischen den beiden Elektroden der Leistungsstufe. die direkt zusammengeschaltet
sind, über den Kondensator C5 an den Signalausgangsanschluß 3 angekoppelt, und außerdem ist dieser
Verbindungspunkt zur Erzielung einer Gleichstrom- und Weehselstromgcgenkopplung mit der Treiberstufe
verbinden.
Der besondere Vorteil der Schallung nach F i g. 3 beruht nicht nur auf der erzielbarcn hohen Ausgangsleistung,
sondern auch auf der verbesserten Rückkopplungsschallung, die eine genauere Vorspannungssymmetrierung
für die Transistoren der Treiberstufe ermöglicht. Wie in Verbindung mit F i g. 1 beschrieben,
wird der Strom über die Transistoren Q X und Ql in F i g. 3 so eingestellt, bis die Dioden DX und Dl
an einem Punkt leitend werden, der dicht oberhalb des nichtlinearen Bereiches ihrer Strom-Spannungs-Kcnnlinie
und dicht unterhalb des nichtlinearen Bereiches der Strom-Spannungs-Kennlinie der Basis-Emitter-Übergänge
der Transistoren Q5 und Qd liegt.
Unter diesen Bedingungen kann ein sehr kleiner Strom über die Basis-Emitter-Übergänge auf einer Seite der
Leistungsstufe fließen, beispielsweise über die Basis-Emitter-Übergänge
der Transistoren Q3, Q9 und Q5. Auf Grund der durch diese Schaltung bewirkten, sehr
starken Gleichstromgegcnkopplung sind die Kollektorströme
sowohl im Vorverstärker als auch in den Treiberstufen außerordentlich klein. Da außerdem
die durch die Dioden DX und Dl gelieferte Vorspannung nur einen sehr kleinen Strom über die
Basis-Emitter-Übergängc der Transistoren in der Leistungsstufe zuläßt, der zu klein ist. als daß mehr
als nur ein sehr kleiner Kollektorstrom fließen könnte,
tritt im Ruhezustand kein merkbarer Leistungsverlust in der Treiberstufe auf. Die Schaltung besitzt daher
sehr hohen Wirkungsgrad und besitzt keine wahrnehmbaren Übernahmeverzerrungen wegen des sehr starken
Einflusses der Wechselstromgegenkopplung, die auf die oben in Verbindung mit F i g. 2 beschriebene
Weise den Übernahmebereich praktisch zum Verschwinden bring!.
Claims (2)
1. B-Transislorlcistungsverstärker mit einem
Signaleingangsanschluß, einem Signalausgangsanschhiß.
einer Gleichstrom-Energiequelle sowie einer Gegentakt-Leistungsstufe nebsl Treiberstufe,
die mehrere Transistoren mit einem Basis-, einem Emitier- und einem Kollcktoranschliiß enthalten,
wobei die Treiberstufe komplementäre Transistoren aufweist, deren Basisanschlüsse mit dem Eingangsanschluß und deren Kollekloranschlüsse mit Hilfe
zumindest einer Diode miteinander verbunden sind und deren Emittcr-Kollektor-Streeken in
einem an die Gleichstrom-Energiequelle ange-
ao schalteten Reihenstromkreis liegen, wobei ferner
die Leistungsstufe komplementäre Transistoren aufweist, deren Emitter-Kollektor-Slreeken in einem
an die Gleichstrom-Energiequelle angeschalteten Reihenstromkreis liegen und deren Basisanschlüsse
as je direkt mit dem Kollektoransehiuß des jcvveiN
zugeordneten Transistors der Treiberstufe verbunden sind und dessen einzige wirksame Belastung
bilden, und wobei ein für Gleich- und Wechselstrom leitender Rückkopplungsvveg von den direkt miteinander
verbundenen Anschlüssen der Leitungsstufentransistoren zu den Basisanschlüssen der
Treiberstufentransistoren führt, dadurch gekennzeichnet,
daß eine zwischen den von den direkt miteinander verbundenen Anschlüssen
der Leistungstransistoren (Q3. QA) ausgehenden leitenden Weg und die Eingangsschaltung (1) sowie
die Basisanschlüsse der Trcibcrstufenlransisioren(@l,
Ql) eingefügte Vorverstärkerstufe en'
Paar komplementärer Transistoren (QT. QH) aufweist,
die je einen Emittcranschluß. einen Kollektoranschluß und einen Basisanschluß besitzen, dal:
jede Emitterelektrode über einen Widerstand (A' IO «11. Λ12. Λ13. RX4) sowohl mit dem jevveil·
anderen Emitteranschluß als auch mit dem von der
direkt miteinander verbundenen Anschlüssen dei Leistungsstufentransistoren ausgehenden leitender
Weg verbunden ist. daß die Basisanschlüsse iibei wenigstens zwei in Reihe geschaltete Dioden (/)3
DA) miteinander verbunden sind, deren Verbin
5" dungspunkt an den Eingangsanschluß angekoppeli
ist. und dal.' die Kollektoranschlüsse direkt mil der
entsprechenden Basisanschlüssen der Treibe! stufcntransistoren (Ql. Ql) verbunden sind.
2. Verstärker nach Anspruch 1. daduidi gekenuzeichnet,
daß die Verbindung der Kollektoren Schlüsse der ireiberstufentraiiMstoren über en
Paar Dioden (/)!. />2) crfolct.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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