DE976419C

DE976419C - Adjustable signal amplifier stage with one transistor

Info

Publication number: DE976419C
Application number: DEN10226A
Authority: DE
Inventors: Henri Herman Van Abbe; Ludolf Jentje Cock
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1954-02-23
Filing date: 1955-02-20
Publication date: 1963-08-22

Description

Regelbare Signal -Verstärkerstufe mit einem Transistor Die Erfindung bezieht sich auf eine regelbare Signal-Verstärkerstufe mit einem Transistor in Emitterschal.tung, bei der ein Gegenkopplungswiderstand zwischen der Kollektorelektrode und der Signalquelle liegt. Sie bezweckt, eine Verstärkerschaltung z. B. für ein Hörgerät zu schaffen, deren. Verstärkungsfaktor von Hand einstellbar ist. Häufig tritt dabei die Schwierigkeit auf, daß die Eingangsimpedanz bei der Verstärkungsregelung zu sehr herabsinkt, wodurch Frequenzverzerrungen des Signals auftreten können.Controllable signal amplifier stage with a transistor The invention refers to a controllable signal amplifier stage with a transistor in the emitter circuit, where there is a negative feedback resistance between the collector electrode and the signal source lies. Its purpose is an amplifier circuit z. B. to create a hearing aid, whose. Gain factor is adjustable by hand. Often the difficulty arises on that the input impedance drops too much in the gain control, whereby Frequency distortion of the signal can occur.

Bei einer Signal-Verstärkerstufe der eingangs erwähnten Art kann dies jedenfalls im größten Teil des Einstellbereiches vermieden werden, wenn gemäß der Erfindung die Basiselektrode mit einem veränderbaren Abgriff des Gegenkopplungswiderstandes verbunden ist und wenn zwischen dem Abgriff und der Signalquelle ein gegenüber dem Gegenkopplungswiderstand kleiner Vorwiderstand liegt.In the case of a signal amplifier stage of the type mentioned at the outset, this can be done be avoided in any case in the greater part of the setting range, if according to the Invention the base electrode with a variable tap of the negative feedback resistor is connected and if between the tap and the signal source an opposite to the Negative feedback resistance is smaller series resistance.

Der Vollständigkeit halber sei bemerkt, daß es an sich bekannt ist, durch Einstellung der Gegenkopplung mittels eines zwischen Kollektor und Basis wirksamen Widerstandes die Verstärkung einer Transistorstufe in Emitterschaltung zu ändern. Für Röhren-Verstärkerstufen war es auch schon bekannt, zur Klangregelung eine regelbare Gegeukopplungsspannung an einem zwischen Anode und Kathode angeordneten Potentiometer abzugreifen. Nach der Erfindung wird bei. einer Signal-Verstärkerstufe mit einem Transistor auch die Eingangsimpedanz der Schaltung in einem solchen Sinne geändert, daß bei kleiner Verstärkung die Eingangsimpedanz groß und die Gegenkopplungswirkung stark ist, während nur bei geringer Gegenkopplungswirkung und großer Verstärkung - wie sie bei kleinem Eingangssignal erwünscht sein kann - die Eingangsimpedanz klein ist, wobei eine maximale Aussteuerung des Transistors erfolgt.For the sake of completeness it should be noted that it is known per se by setting the negative feedback by means of an effective between the collector and the base Resistance to change the gain of a transistor stage in a common emitter circuit. It was already known for tube amplifier stages, an adjustable one for tone control Negative feedback voltage on a potentiometer arranged between anode and cathode to tap. According to the invention is at. a signal amplifier stage with a Also the input impedance of the circuit in such a transistor Senses changed that with a small gain the input impedance is large and the negative feedback effect is strong, while only with low negative feedback and high gain - as it can be desired with a small input signal - the input impedance is small, with a maximum modulation of the transistor takes place.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Die zu verstärkenden Signale einer Quelle i mit dem Innenwiderstand 2 werden der Basiselektrode eines Transistors 3 zugeführt, so daß an einer Kollektorimpedanz 4 ein verstärktes Signal erzeugt wird, das gegebenenfalls einem nächstfolgenden Verstärker zugeführt werden kann. Ein. Gegenkopplungswiderstand 5 ist zwischen der Kollektorelektrode des Transistors 3 und der Signalquelle i eingeschaltet.The signals to be amplified from a source i with the internal resistance 2 are fed to the base electrode of a transistor 3 so that a collector impedance 4 an amplified signal is generated, which may possibly be followed by a subsequent Amplifier can be fed. A. Negative feedback resistor 5 is between the The collector electrode of the transistor 3 and the signal source i are switched on.

Man kann bekanntlich den Verstärkungsfaktor ändern., zweckmäßig durch Änderung des Gegenkopplungswiderstandes 5, wodurch eine hinreichend niedrige Ausgangsimpedanz der Verstärkerstufe erhalten. wird, wodurch für einen mit dieser den, Transistor 3 enthaltenden Verstärkerstufe in Kaskade geschalteten Transistor ein. gutes Signal-Rausch-Verhältnis beibehalten. bleibt. In diesem Falle ergibt es sich jedoch, daß die Eingangsimpedanz, von der Signalquelle i aus gesehen, durch Änderung des Gegenkopplungsfaktors zu stark abnehmen kann, was die obenerwähnten Nachteile mit sich bringt.It is known that the gain factor can be changed, expediently by Change in negative feedback resistance 5, resulting in a sufficiently low output impedance of the amplifier stage. is what makes for one with this the, transistor 3 containing amplifier stage in cascade transistor. good signal-to-noise ratio maintained. remain. In this case, however, the result is that the input impedance, seen from the signal source i, by changing the negative feedback factor to can decrease sharply, which brings about the above-mentioned disadvantages.

Diese Verringerung der Eingangsimpedanz läßt sich weitgehend dadurch ausgleichen, daß nach der Erfindung die Basiselektrode des Transistors. 3 mit einem veränderbaren; Abgriff 7 des zwischen. der Kollektorelektrode des Transistors 3 und der Signalquelle i eingeschalteten Gegenkopplungswiderstandes 5 verbunden ist und daß zwischen dem Abgriff 7 und der Signalquelle i ein gegenüber dem Gegenkopplungswiderstand 5 kleiner Vorwiderstand 6 liegt. Bei richtiger Bemessung kann die Eingangsimpedanz der Stufe in einem großen Bereich oberhalb eines bestimmten Wertes gehalten -werden.This reduction in input impedance can largely be achieved through this compensate that according to the invention, the base electrode of the transistor. 3 with one changeable; Tap 7 of the between. the collector electrode of transistor 3 and the signal source i switched negative feedback resistor 5 is connected and that between the tap 7 and the signal source i an opposite to the negative feedback resistor 5 small series resistor 6 is located. When dimensioned correctly, the input impedance the level in a large range above a certain value -be kept.

Geht man davon aus-, daß der Schleifer 7 zunächst an dem der Signalquelle i zugewandten Ende des Widerstandes 5 liegt und zu dem mit dem Kollektor des Transistors 3 verbundenen Ende hin verschoben wird, so wird zunächst maximale Verstärkung erhalten., weil die Basis des Transistors 3 direkt mit der Signalquelle i verbunden: und der Vorwiderstand 6 überbrückt und damit unwirksam ist. Bei Verstellung des Schleifers 7 nimmt der zwischen dier Basis des Transistors 3 und der Signalquelle i liegende Widerstandswert zu, wodurch auch die Eingangsimpedanz ansteigt. Gleichzeitig ändert sich das SpannungsteilerverhäItnis des Gegenkopplungskreises zwischen, dem Kollektor des Transistors 3, dem Schleifer 7 und Erde zugunsten einer stärkeren Gegenkopplung, und das Teilungsverhältnis der Spannung von der Signalquelle i über die Widerstände :2 und 6. (mit einem Teil des Widerstandes 5 parallel) gegenüber der Basis-Emitter-Impedanz des Transistors i verschiebt sich im Sinne einer Verringerung des steuernden Signals. Beides wirkt sich somit als Herabsetzung der Verstärkung aus., so daß man bereits zu Anfang des Einstellbereiches eine merkliche Verstärkungsänderung erhält, ol5wohl man im allgemeinen einen relativ hochohmigen Gegenkopplungswiderstand 5 (etwa 5oo kOhm) verwendet, über den bei am linken Ende des Widerstandes 5 stehendem Schleifer 7 auf den Eingangswiderstand (etwa i kOhm) der Signalquelle i praktisch keine Gegenkopplungsspannung übertragen wird, so daß die Anfangsverstärkung nicht beeinfiußt wird.It is assumed that the wiper 7 is initially connected to that of the signal source i facing end of the resistor 5 and to the one with the collector of the transistor 3 connected end is shifted, maximum gain is obtained first., because the base of transistor 3 is directly connected to the signal source i: and the Series resistor 6 bridged and thus ineffective. When adjusting the grinder 7 takes the one between the base of the transistor 3 and the signal source i Resistance value increases, which also increases the input impedance. Simultaneously changes the voltage divider ratio of the negative feedback circuit between the collector of the transistor 3, the wiper 7 and earth in favor of a stronger negative feedback, and the division ratio of the voltage from the signal source i across the resistors : 2 and 6. (with part of the resistor 5 in parallel) versus the base-emitter impedance of the transistor i shifts in the sense of a reduction in the controlling signal. Both thus have the effect of reducing the gain, so that one already A noticeable change in gain is received at the beginning of the setting range, ol5wohl one generally has a relatively high-value negative feedback resistor 5 (about 5oo kOhm) is used via the wiper at the left end of the resistor 5 7 on the input resistance (about i kOhm) of the signal source i practically no negative feedback voltage is transmitted so that the initial gain is not affected.

Bei einer praktischen Ausführungsform betrug der Widerstand 2 i kOhm, der Widerstand 4 10 bis 2o kOhm, der Widerstand 5 5oo kOhm und der Widerstand 6 i kOhm.In a practical embodiment, the resistance was 2 i kOhm, the resistor 4 10 to 2o kOhm, the resistor 5 500 kOhm and the resistor 6 i kOhm.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Adjustable signal amplifier stage with one transistor in emitter circuit with a negative feedback resistance between the collector electrode and the signal source, characterized in that the base electrode with a variable tap (7) of the negative feedback resistor (5) is connected and that between the tap (7) and the signal source (i) a opposite to the negative feedback resistor (5) small series resistor (6) lies.

2. Amplifier stage according to claim i, characterized in that there is a direct current-permeable connection between the output and input circuit via the negative feedback resistor (5). Considered publications: German Patent Specifications No. 865 150, 899 050; U.S. Patent No. a 591 9z5; S hea, RF, "Principles of Transistor Circuits," 1953 p. 349 (Figs. 16, 7); "Funkschau", 1953, no. 5, p. 76 (Fig. 4); Electronics, 195a, Sept.-H., pp. 106 to 108; "Radio-Amateur", 1942, p. 96; Meinke, Gundlach, "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik", 1956, p. 832; Bell System Technical Journal, Vol. 3o, April 1954, pp. 381-417.