DE2166898A1 - Receiver aerial of unipole type - with booster for two frequency ranges has extra inductance to improve second range gain - Google Patents
Receiver aerial of unipole type - with booster for two frequency ranges has extra inductance to improve second range gainInfo
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Abstract
Description
24.3.1976March 24, 1976
Unipo!-Empfangsantenne mit Verstärker für zwei FrequenzbereicheUnipo! Receiving antenna with Amplifier for two frequency ranges
Die Erfindung bezieht sich auf eine Unipol-Empfangsantenne mit Verstärker für 2 durch eine Frequenzlücke getrennte Frequenzbereiche, wobei der erste Frequenzbereich sehr breit ist und niedrigere Frequenzen enthält und der zweite Frequenzbereich wesentlich schmäler ist und wesentlich höhere Frequenzen enthält, und die Ünipol-Empfangsantenne so kurz ist, daß sie zumindest in dem ersten Frequenzbereich wie eine nahezu-frequenzunabhängige Kapazität mit sehr kleinem Wirkwiderstand wirkt, und die Eingangsschaltung des Verstärkers aus einem dreipoligen, verstärkenden Element und einer Gegenkopplungsschaltung besteht und der Eingang des Verstärkers wie die ^The invention relates to a Unipol receiving antenna Amplifier for 2 frequency ranges separated by a frequency gap, the first frequency range being very wide and contains lower frequencies and the second frequency range is much narrower and much higher frequencies contains, and the Ünipol receiving antenna is so short that it at least in the first frequency range like an almost frequency-independent one Capacitance acts with a very small effective resistance, and the input circuit of the amplifier from one three-pole, amplifying element and a negative feedback circuit consists and the input of the amplifier like the ^
Serienschaltung der Steuerstrecke des dreipoligen, verstärkenden Elements und eines durch die Gegenkopplungsschaltung erzeugten Gegenkopplungszweipols wirkt, und der bzw. die Übertragungswege für beide Frequenzbereiche an einen bzw. zwei Anschlüsse hinter dem dreipoligen, verstärkenden Element, d.h. an Ausgangsanschlüsse des dreipoligen verstärkenden Elements angeschlossen sind.Series connection of the control circuit of the three-pole, amplifying Element and one through the negative feedback circuit generated negative feedback bipolar acts, and the or the transmission path for both frequency ranges to one or two connections behind the three-pole, reinforcing element, i.e. to output terminals of the three-pole reinforcing element are connected.
Bei der beispielhaften Anwendung der Erfindung für den Rundfunkempfang ist der erste Frequenzbereich der sogenannte Lang-Mittel-Kurzwellenbereich, abgekürzt LMK-Bereich genannt, zwischen etwa 150 kHz und 20 MHz und der zweite Frequenzbereich * der Ultrakurzwellenbereich, abgekürzt UKW-Bereich genannt, zwischen etwa 85 bis 110 MHz.In the exemplary application of the invention for radio reception the first frequency range is the so-called long-medium-shortwave range, Abbreviated LMK range, between about 150 kHz and 20 MHz and the second frequency range * the ultra-short wave range, abbreviated to FM range, between about 85 to 110 MHz.
Es ist bekannt, daß ein kurzer Unipol in einem sehr großen Frequenzbereich nahezu unabhängig von der Frequenz mit einem dreipoligen, verstärkenden Element zusammenwirken kann, wenn der Eingangsleitwert der an den Unipol angeschlossenen, elektronischen Schaltung im wesentlichen aus einer Kapazität besteht und der Eingangswirkleitwert relativ klein gegenüber diesem kapazitiven Blindleitwert ist und der Verstärkungsfaktor annähernd unabhängig von der Frequenz ist.It is known that a short Unipol in a very large frequency range can interact with a three-pole, reinforcing element almost independently of the frequency, if the Input conductance of the electronic one connected to the Unipol Circuit consists essentially of a capacitance and the input conductance is relatively small compared to this capacitive susceptance and the gain factor is almost independent of the frequency.
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In dem Aufsatz von H.Meinke, Aktive Antennen, Wachrichtentechnische Zeitschrift, Band 19 (1966), Seiten 697-7o5, dort insbesondere Bild 3, und in dem Aufsatz von H.Meinke, Aktive Empfangsantennen, Internationale elektronische Rundschau, Band 23 (1969), S.141-144, dort insbesondere Bild la, ist ein an die kurze Unipolantenne angeschlossener Verstärker beschrieben, der aus einer Triode, besteht, deren Gitter und Kathode die Eingangsanschlüsse des Verstärkers bilden. Die Impedanz der Steuerstrecke Gitter-Kathode ist die Eingangsimpedanz des Verstärkers und besteht aus einer nahezu frequenzunabhängigen Kapazität C„ und einem Eingangswirkleitwert G , der bei Hochfrequenz klein gegenüber dem kapazitiven Blindleitwert des CL, ist. Es erscheint naheliegend, die Triode in neuzeitlicher Technologie durch einen Transistor oder eine bekannte Kombination von Transistoren, die als Ganzes wie ein dreipoliges, verstärkendes Element wirkt, zu ersetzen.In the essay by H.Meinke, Aktive Antennen, Wachrichtentechnische Journal, Volume 19 (1966), pages 697-705, there in particular Figure 3, and in the article by H.Meinke, Aktive Receiving antennas, International Electronic Rundschau, Volume 23 (1969), p.141-144, there in particular Figure la, is an amplifier connected to the short unipole antenna described, which consists of a triode, the grid and cathode of which form the input terminals of the amplifier. The impedance of the grid-cathode control path is the input impedance of the amplifier and consists of almost one frequency-independent capacitance C "and an input effective conductance G, which at high frequency is small compared to the capacitive susceptance of the CL. It seems obvious, the triode in modern technology by a transistor or a known combination of transistors as a whole acts like a three-pole, reinforcing element to replace.
Breitbandige Empfangssysteme der beschriebenen Art empfangen neben dem gewünschten Signal noch viele andere unerwünschte Signale. Es werden daher in dem dreipoligen verstärkenden Element durch Nichtlinearität viele unerwünschte Störsignale auf der Empfangsfrequenz in bekannter Weise erzeugt, z.B. durch Kreuzmodulation. Breitbandige, elektronische Antennen benötigen daher durchweg Linearisierungsmaßnahmen, um die Störsignale hinreichend klein zu halten. Der Eingang des Verstärkers besteht dabei aus dem dreipoligen, verstärkenden EIe- w ment und einer Gegenkopplungsschaltung. Jede Gegenkopplungsschaltung wirkt so, daß sie einen Gegenkopplungszweipol schafft, der in Serie zur Steuerstrecke des dreipligen, verstärkenden Elements an die Quellelektrode (Source, Emitter) des Transistors angeschlossen ist und an dem ein Teil der vom Unipol zugeführten Steuerwechselspannung liegt.Broadband receiving systems of the type described receive many other unwanted signals in addition to the desired signal. Therefore, in the three-pole amplifying element, many unwanted interference signals are generated in a known manner on the receiving frequency due to non-linearity, for example by cross modulation. Broadband electronic antennas therefore consistently require linearization measures in order to keep the interfering signals sufficiently small. The input of the amplifier consists of the three-pole amplifying element EIe- w and a negative feedback circuit. Each negative feedback circuit works in such a way that it creates a negative feedback bipole which is connected in series to the control path of the three-fold amplifying element to the source electrode (source, emitter) of the transistor and to which part of the control AC voltage supplied by the unipole is applied.
Ein Antennenverstärker für die gaaannten 2 Frequenzbereiche muß insgesamt einen extrem großen Frequenzbereich, bei Rundfunkempfang beispielsweise von 150 kHz bis 110 MHz, verstärken. Dies macht wegen der Frequenzabhängigkeit der Transistoren und mancher anderer Schaltungsbestandteile gewisse Schwierigkeiten. Es wird daher der Verstärker für beide Frequenzbe-An antenna amplifier for the gaaierten 2 frequency ranges must Overall, amplify an extremely large frequency range, for example from 150 kHz to 110 MHz for radio reception. This creates certain difficulties because of the frequency dependence of the transistors and some other circuit components. The amplifier is therefore used for both frequency ranges
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reiche verschieden gestaltet. In der deutschen AS 1919 sind zwei getrennte Übertragungswege für diese Frequenzbereiche vorgesehen und am Ausgang der passiven Unipol-Antenne durch 2 Filter die Signale der beiden Frequenzbereiche getrennt und die Signale jedes Frequenzbereichs getrennt verarbeitet. Durch eine solche Trennung der beiden Frequenzbereiche bereits hinter der Unipol-Antenne entsteht der im Folgenden beschriebene Nachteil:rich differently designed. In the German AS 1919 there are two separate transmission paths for these frequency ranges provided and at the output of the passive Unipol antenna through 2 filters the signals of the two frequency ranges separately and the signals of each frequency range are processed separately. Such a separation of the two Frequency ranges already behind the Unipol antenna, the disadvantage described below arises:
Beim Empfang eines Signals im LMK-Bereich liegt der Eingangswiderstand des UKW-Filters parallel zum Eingang des LMK-Filters, also mit seinen unvermeidlichen Kapazitäten parallel zur Steuerstrecke des LMK-Eingangstransistors. Jegliche solche· Parallelkapazität vermindert das am LMK-Transistor erscheinende Signal und verschlechtert dement- f sprechend das Signal-Rauschverhältnis. Wenn man daher die Signale beider Frequenzbereiche am Ausgang der Unipol-Antenne nicht durch Filter trennt, sondern alle Signale zunächst durch das gleiche dreipolige, verstärkende Element verstärken'läßt, kann die kritische Schaltung am Eingang dieses Elements mit minimaler Parallelkapazität gebaut werden und ergibt bestmöglichen Empfang, zumindest im LMK-Bereich. When receiving a signal in the LMK range, the input resistance is of the VHF filter parallel to the input of the LMK filter, i.e. with its inevitable capacities parallel to the control path of the LMK input transistor. Any Such parallel capacitance reduces the signal appearing at the LMK transistor and accordingly worsens it speaking the signal-to-noise ratio. Therefore, if you have the signals of both frequency ranges at the output of the Unipol antenna not through filters, but rather all signals through the same three-pole, amplifying element The critical circuit at the input of this element can be built with minimal parallel capacitance and gives the best possible reception, at least in the LMK area.
Da bei Transistoren der Verstärkungsfaktor mit wachsender Frequenz abnimmt, wird der für alle Betriebsfrequenzen gemeinsame Eingangstransistor des Verstärkers im UKW-Bereich eine merklich geminderte Verstärkung und ein schlechteres ISince with transistors the gain factor increases with Frequency decreases, becomes the common for all operating frequencies Input transistor of the amplifier in the VHF range has a noticeably reduced gain and a worse I.
Signal-Rauschverhältnis ergeben, falls dies nicht durch geeignete Maßnahmen verhindert wird.Signal-to-noise ratio result, if this is not done by suitable Measures is prevented.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Verstärker so zu gestalten, daß der Verstärkungsfaktor des Verstärkereingangs im zweiten Frequenzbereich entsprechend vergrößert wird, ohne daß das Rauschen im zweiten Frequenzbereich erhöht wird und ohne daß dadurch der Verstärkungsfaktor und die Gegenkopplung für Signale des ersten Frequenzbereichs merklich verändert wird.The object of the invention is therefore to design the amplifier in such a way that that the gain factor of the amplifier input is increased accordingly in the second frequency range, without the noise in the second frequency range being increased and without the gain factor and the Negative feedback for signals in the first frequency range is changed noticeably.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Anschluß des Unipols und dem Steueranschluß des dreipoligen verstärkenden Elements eine Induktivität solcher Größe liegt, daß der aus der Unipol-Kapazität und dieser Induktivität gebildete Serienresonanzkreis eine Resonanzfrequenz in der Nähe des zweiten Frequenzbereichs oder innerhalb des zweiten Frequenzbereichs besitzt, und die Gegenkopplungsschaltung so gestaltet ist, daß die von ihr erzeugte Gegenkopplung im ersten Frequenzbereich nahezu frequenzunabhängig wirkt und im zweiten Frequenzbereich merklich kleiner als im ersten Frequenzbereich ist.This object is achieved according to the invention in that an inductance between the connection of the unipole and the control connection of the three-pole reinforcing element is of such a size that the series resonant circuit formed from the unipole capacitance and this inductance has a resonant frequency in the vicinity of the second frequency range or within the second frequency range, and the negative feedback circuit is designed so that the negative feedback generated by it in the first frequency range is almost independent of frequency acts and is noticeably smaller in the second frequency range than in the first frequency range.
Fig.l zeigt das Prinzip der Unipol-Antenne mit Verstärker: 1 und 2 sind die Anschlüsse der Unipol-Antenne mit Gegengewicht, die als Signalquelle für den ersten Frequenzbereich die Antennenkapazität C, und den kleinen Wirkwiderstand FL und die Leerlaufspannung E · h « besitzt: E = elektrische Feldstärke, h. ff = effektive Höhe des Unipols. L ist die vorgeschaltete Induktivität nach der Erfindung, die zwischen dem Unipol-Anschluß 1 und der Steuerelektrode 3 des dreipoligen, verstärkenden Elements T1 liegt. 4 ist die Quellelektrode des T., und der frequenzabhängige Gegenkopplungszweipol Z-. erscheint zwischen den Anschlüssen 2 und 4. Die Ausgangsanschlüsse des T1 sind 4 und 5. Der oder die Übertragungswege für die beiden Frequenzbereiche werden an diese Ausgangsanschlüsse angeschlossen, entweder beide Übertragungswege gemeinsam an einen dieser Punkte oder getrennt an je einen dieser Anschlüsse.Fig.l shows the principle of the Unipol antenna with amplifier: 1 and 2 are the connections of the Unipol antenna with counterweight, which has the antenna capacitance C and the small effective resistance FL and the open circuit voltage E · h «as a signal source for the first frequency range : E = electric field strength, h. ff = effective height of the unipole. L is the upstream inductance according to the invention, which lies between the unipole connection 1 and the control electrode 3 of the three-pole, reinforcing element T 1 . 4 is the source electrode of the T., and the frequency-dependent negative feedback two-pole Z-. appears between connections 2 and 4. The output connections of T 1 are 4 and 5. The transmission path (s) for the two frequency ranges are connected to these output connections, either both transmission paths together to one of these points or separately to one of these connections.
Die Kombination von C, und L1 ergibt im Zweiten Frequenzbereich einen gegenüber dem 1/ (&rC,.Werkleinerten Blindwiderstand, und wirkt z.B. wie eine scheinbar vergrößerte Antennenkapazität The combination of C, and L 1 results in the second frequency range in a reactance that is reduced compared to the 1 / (& rC, .W, and acts, for example, like an apparently increased antenna capacitance
C =C =
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Durch diese Verkleinerung des Innenwiderstandes,der das dreipolige, verstärkende Element speisenden Quelle im zweiten Frequenzbereich erreicht man im zweiten Frequenzbereich eine höhere Signalspannung am Eingang des dreipoligen, verstärkenden Elements, wodurch die Verminderung des Verstärkungsfaktors des oder der Transistoren bei höheren Frequenzen ganz oder teilweise kompensiert wird.By reducing the internal resistance that the three-pole, amplifying element-feeding source in the second frequency range is achieved in the second frequency range a higher signal voltage at the input of the three-pole, amplifying element, thereby reducing the gain of the transistor or transistors at higher Frequencies is fully or partially compensated.
Das dreipolige verstärkende Element kann auch eine an sich bekannte dreipolige, verstärkende Kombination von mehreren Transistoren sein, sofern diese Kombination ein geeignetes Hochfrequenz-Verhalten zeigt, insbesondere hinsichtlich der Eingangsimpedanz des Verstärkers und der Möglichkeit einer Gegenkopplung. Fig.2 zeigt als Beispiel eine Kombination iThe three-pole reinforcing element can also be a known three-pole, reinforcing combination of several Be transistors, provided that this combination shows a suitable high-frequency behavior, in particular with regard to the Input impedance of the amplifier and the possibility of one Negative feedback. As an example, FIG. 2 shows a combination i
eines Feldeffekttransistors T2 mit einem bipolaren Transistors T3, die beide zusammen wieder wie ein verstärkender Dreipol mit den Anschlüssen 3, 4 und 5 wirken. Die für die Erfindung unwesentlichen Gleichstromzuführungen sind in Fig.2 nicht gezeichnet.a field effect transistor T 2 with a bipolar transistor T 3 , both of which together again act like an amplifying three-pole with the connections 3, 4 and 5. The direct current feeds, which are insignificant for the invention, are not shown in FIG.
In Fig.2 ist ferner ein Ausführungsbeispiel einer Gegenkopplungsschaltung gezeichnet, die es ermöglicht, die Gegenkopplung im ersten Frequenzbereich weitgehend frequenzunabhängig und merklich größer als im zweiten Frequenzbereich zu machen. Die Gegenkopplungsschaltung besteht aus einem Widerstand R1 und einem ihm parallelgeschalteten, frequenzabhängigen Zweipol Z2. Der Widerstand R. ergibt eine nahezu | frequenzunabhängige Gegenkopplung im ersten Frequenzbereich, wenn ihmrrequenzabhängiger Zweipol Z2 parallelgeschaltet ist, der im ersten Frequenzbereich einen wesentlich kleineren Leitwert als das bereits vorhandene R. besitzt. Die Gegenkopplung ist im zweiten Frequenzbereich kleiner als im ersten Frequenzbereich, wenn das Z2 so gestaltet ist, daß sein Scheinwiderstand im zweiten Frequenzbereich merklich kleiner als R1 ist. Im Beispiel der Fig.2 besteht dieser parallelgeschaltete Zweipol aus der Kapazität C2, der Induktivität L2 und dem Widerstand R3. Die Resonanzfrequenz dieses .·In Figure 2 an embodiment of a negative feedback circuit is also drawn, which makes it possible to make the negative feedback in the first frequency range largely independent of frequency and noticeably greater than in the second frequency range. The negative feedback circuit consists of a resistor R 1 and a frequency-dependent two-pole Z 2 connected in parallel to it. The resistance R. results in an almost | Frequency-independent negative feedback in the first frequency range, if the frequency-dependent two-pole Z 2 is connected in parallel, which has a significantly smaller conductance in the first frequency range than the already existing R. The negative feedback is smaller in the second frequency range than in the first frequency range if the Z 2 is designed so that its impedance in the second frequency range is noticeably smaller than R 1 . In the example in FIG. 2, this two-terminal network connected in parallel consists of the capacitance C 2 , the inductance L 2 and the resistor R 3 . The resonance frequency of this.
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Serienresonanzkreises liegt erfindungsgemäß im zweiten Frequenzbereich, so daß die Impedanz des parallelgeschalteten Zweipols bei hinreichend kleinem C. im ersten Frequenzbereich größer als R. und bei hinreichend kleinem R- im zweiten Frequenzbereich merklich kleiner als R. ist. Überdeckt die Bandbreite des Serienresonanzkreises den ganzen UKW-Bereich, so ist R2 angenähert der Gegenkopplungszweipol im UKW-Bereich. Das größere R. ergibt die größere, nahezu frequenzunabhängige Gegenkopplung im LMK-Bereich und das kleinere R2 die kleinere Gegenkopplung im UKW-Bereich.According to the invention, the series resonance circuit is in the second frequency range, so that the impedance of the parallel-connected two-terminal network is greater than R. for a sufficiently small C. in the first frequency range and noticeably smaller than R. for a sufficiently small R- in the second frequency range. If the bandwidth of the series resonance circuit covers the entire VHF range, R 2 is approximately the negative feedback bipolar in the VHF range. The larger R. results in the larger, almost frequency-independent negative feedback in the LMK range and the smaller R 2 the smaller negative feedback in the VHF range.
Die Gegenkopplungsschaltung ist wegen der in ihnen enthaltenen Widerstände eine zusätzliche Rauschquelle der Eingangsscfrltung des Verstärkers, die den ohne Gegenkopplung möglichen, rauscharmen Empfang verschlechtert. Da zur Erzielung einer ausreichenden Gegenkopplung im LMK-Bereich das R. relativ groß sein muß, kann eine Gegenkopplung, die im ersten Frequenzbereich mit Hilfe des R1 erfolgt, stark rauschen. Wenn man erfindungsgemäß im UKW-Bereich eine merklich kleinere Gegenkopplung verwendet und dies wegen der an sich geringeren Linear!tätsforderungen im UKW-Bereich auch zulässig ist, ist das durch die Gegenkopplung erzeugte Zusatzrauschen im UKW-Bereich im allgemeinen kein Problem. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft daher die Verminderung des Rauschens der Gegenkopplung im LMK-Bereich.Because of the resistors it contains, the negative feedback circuit is an additional source of noise in the amplifier's input circuit, which worsens the low-noise reception that is possible without negative feedback. Since the R. must be relatively large in order to achieve sufficient negative feedback in the LMK range, negative feedback that occurs in the first frequency range with the aid of the R 1 can be very noisy. If, according to the invention, a noticeably smaller negative feedback is used in the VHF range and this is also permissible because of the inherently lower linearity requirements in the VHF range, the additional noise generated by the negative feedback in the VHF range is generally not a problem. The further refinement of the invention therefore relates to reducing the noise of the negative feedback in the LMK range.
Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem als dreipoliges, verstärkendes Element nur ein einzelner Transistor T1 gezeichnet ist. T1 besitzt eine UKW-Gegenkopplung aus C2, L2 und R2 wie in Fig.2. Der zum .Ausgang des Verstärkers führende UKW-Übertragungsweg ist in diesem Beispiel an den Punkt 5 angeschlossen, der LMK-Übertragungsweg an den Punkt Der UKW-übertragungsweg besitzt ein Filter F, das die UKW-Signale durchläßt und die LMK-Signale sperrt. Das Filter F ist in diesem Beispiel als Hochpaßfilter mit der Induktivität Lr und der Kapazität C5 dargestellt. Zur Erzielung einer rauscharmen Gegenkopplung im LMK-Bereich ist in Fig.3 der LMK-Gegenkopplungswiderstand R1 durch einen vorgeschalteten3 shows an embodiment in which only a single transistor T 1 is drawn as a three-pole, amplifying element. T 1 has VHF negative feedback from C 2 , L 2 and R 2 as in FIG. The VHF transmission path leading to the output of the amplifier is connected in this example to point 5, the LMK transmission path to the point The VHF transmission path has a filter F which lets the VHF signals through and blocks the LMK signals. The filter F is shown in this example as a high-pass filter with the inductance Lr and the capacitance C 5 . To achieve low-noise negative feedback in the LMK range, the LMK negative feedback resistor R 1 is shown in FIG. 3 by an upstream one
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bipolaren Transistor T4 ergänzt, dessen hochfrequenter Emitterstrom des dreipoligen verstärkenden Elements T ist am Punkt 4 aufgeteilt in seinen Gleichstrom, der über einen für Wechselstrom praktisch undurchlässigen Stromweg, dargestellt durch den Widerstand R fließt, und einen hochfrequenten LMK-Signalstrom, der über den Kondensator CU fließt, und einen hochfrequenten UKW-Signalstrom, der über den Resonanzkreis C2, L2, R2 fließt. Stromwege, über die kein LMK-Strom fließt, tragen prinzipiell nichts zum LMK-Rauschen bei. Das LMK-Rauschen der Gegenkopplungsschaltung wird daher lediglich von denjenigen Stromwegen zwischen den Punkten 4 und 2 verursacht, die die LMK-Ströme führen. Im Beispiel der Fig.3 ist dies der LMK-Stromweg über die Basis- ^ Emitterstrecke des zusätzlichen Transistors T4 und den Ge- ™ genkopplungswiderstand R..bipolar transistor T 4 , whose high-frequency emitter current of the three-pole amplifying element T is divided at point 4 into its direct current, which flows via a current path that is practically impermeable to alternating current, represented by the resistor R, and a high-frequency LMK signal current, which flows via the capacitor CU flows, and a high-frequency VHF signal current that flows through the resonance circuit C 2 , L 2 , R 2 . Current paths through which no LMK current flows do not in principle contribute anything to the LMK noise. The LMK noise of the negative feedback circuit is therefore only caused by those current paths between points 4 and 2 which carry the LMK currents. In the example in FIG. 3, this is the LMK current path via the base ^ emitter path of the additional transistor T 4 and the counter-coupling resistor R ..
In jeder für die Erfindung geeigneten Schaltung des Transistors T4 erzeugt R. die geforderte Gegenkopplung für T., sobald der hochfrequente LMK-Stromanteil des Emitterstroms des Transistors T1 durch R. fließt. Maßgebend für das Ausmaß der Gegenkopplung des T. ist die LMK-Signalspannung, die zwischen den Punkten 4 und 2 entsteht, in Beispiel der Fig.3 also im wesentlichen die LMK-Signalspannung, die an R. entsteht. In jeder Schaltungskombination aus T4 und R. ist daher bei gleicher LMK-Gegenkopplung des T. der Gegenkopplungswiderstand R. kleiner als bei Abwesenheit des T4, wenn durch ^ das vorgeschaltete T4 eine weitere Verstärkung des LMK-Signals erfolgt, also der LMK-Emitterwechselstrom des T4 größer ist als der LMK-Emitterwechselstrom des T.. Das kleinere R, erzeugt ein entsprechend kleineres LMK-Rauschen der Gegenkopplungsschaltung im Eingangskreis des Verstärkers. Je grosser die Verstärkung durch T4 ist, desto kleiner wird bei gleicher LMK-Gegenkopplung das R1, desto kleiner der Rauschbeitrag der Gegenkopplungsschaltung zum LMK-Rauschen des Verstärkereingangs.In each circuit of the transistor T 4 suitable for the invention, R. generates the required negative feedback for T. as soon as the high-frequency LMK current component of the emitter current of the transistor T 1 flows through R. The LMK signal voltage that arises between points 4 and 2 is decisive for the extent of the negative feedback of T. In the example in FIG. In each circuit combination of T 4 and R. with the same LMK negative feedback of T. the negative feedback resistance R. is smaller than in the absence of T 4 , if the upstream T 4 further amplifies the LMK signal, i.e. the LMK -Emitter alternating current of the T 4 is greater than the LMK emitter alternating current of the T .. The smaller R, generates a correspondingly smaller LMK noise of the negative feedback circuit in the input circuit of the amplifier. The greater the gain by T 4 , the smaller the R 1 becomes with the same LMK negative feedback, the smaller the noise contribution of the negative feedback circuit to the LMK noise of the amplifier input.
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Im Beispiel der Fig.3 wird der zum Ausgang des Verstärkers führende LMK-Weg an die Ausgangsanschlüsse des T4 angeschlossen, um die in T. erfolgende LMK-Verstärkung auszunutzen. In the example of FIG. 3, the LMK path leading to the output of the amplifier is connected to the output connections of the T 4 in order to utilize the LMK amplification occurring in T.
Entsprechend der vorhergehenden Beschreibung muß der Widerstand des Gleichstromweges für Wechselströme sehr groß sein. Stellt man diesen Gleichstromweg durch einen ohmschen Widerstand R dar, so entsteht an R eine relativ hohe Gleichspannung, weil der Gleichstrom des T. wegen der Rauscheigenschaften der Transistoren nicht sehr klein gemacht werden kann. Eine hohe Gleichspannung bedeutet hohen Aufwand oder in manchen Fällen eine nicht tragbare Forderung, z.B. wenn die Antenne mit Verstärker an einem Kraftfahrzeug montiert ist und nur die Autobatterie zur Stromversorgung verfügbar ist. Man kann die an R erforderliche Betriebsspannung dadurch nennenswert reduzieren, daß man R als eine Transistorschaltung nach Fig.4 ausbildet . Der Transistor T5 ist ausgangsseitig hochohmig, weil bekanntermaßen Änderungen der Kollektorspannung hur sehr kleine Änderungen des Kollektorstroms zur Folge haben. T,- erreicht die in der Schaltung von Fig.3 erforderliche Hochohmigkeit bei gegebenem Gleichstrom I bei wesentlich kleineren Gleichspannungen als der einfache Widerstand R . Die Widerstände Rc und R,-According to the above description, the resistance of the direct current path for alternating currents must be very large. If this direct current path is represented by an ohmic resistor R, a relatively high direct voltage arises at R because the direct current of the T. cannot be made very small due to the noise properties of the transistors. A high DC voltage means a lot of effort or, in some cases, an unacceptable requirement, for example if the antenna with amplifier is mounted on a motor vehicle and only the car battery is available for power supply. The operating voltage required at R can be reduced significantly by designing R as a transistor circuit according to FIG. The transistor T 5 has a high resistance on the output side because, as is known, changes in the collector voltage result in very small changes in the collector current. T, - reaches the high resistance required in the circuit of FIG. The resistances R c and R, -
O OO O OO
dienen zur Einstellung der Basisgleichspannung des Tj-. Rr ist durch eine Kapazität C4 überbrückt, damit hier keine hochfrequenten Steuerspannungen entstehen. Der Widerstand R4 dient zur Gegenkopplung des T5. Da zwischen den Punkten 2 und 4 eine hochfrequente Signalspannung liegt, wird dasare used to set the base DC voltage of the Tj-. Rr is bridged by a capacitance C 4 so that no high-frequency control voltages arise here. The resistor R 4 is used for negative feedback from the T 5 . Since there is a high-frequency signal voltage between points 2 and 4, this will be
I auch kleine, von dieser Signalspannung erzeugte Hochco I also small high co. Generated by this signal voltage
frequenzströme enthalten. Diese fließen durch R. und erzeugen dort eine Gegenkopplung, die diese Hochfrequenzströme vermindert, also den Stromweg über T5 für die Hochfrequenz noch undurchlässiger macht. Ferner bildet R4 auch für die in der Emitter leitung fliessenden Rauschströme des Tn- eine Gegenkopplung, so daß der Stromweg des I auch sehr rausch-frequency currents included. These flow through R. and there generate a negative feedback that reduces these high- frequency currents, i.e. makes the current path via T 5 even more impermeable to the high-frequency. Furthermore, R 4 also forms a negative feedback for the noise currents of the T n flowing in the emitter line, so that the current path of the I is also very noisy
COCO
arm wird. Die in Fig.4 gezeichnete Schaltung ergibt also in mehrfacher Hinsicht einen technischen Fortschritt im Rahmen der vorliegenden Erfindung.becomes poor. The circuit shown in Figure 4 thus results in in several respects a technical advance within the scope of the present invention.
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In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung liegt für die Verbesserung der Wirkung des T5 im UKW-Bereich eine Serieninduktivität L-. in Serie zu T5 wie in der Schaltung von Fig.5. Der Transistor T5 wird bei diesen hohen Frequenzen nicht mehr hochohmig sein, weil er eine Emitter-Kollektoa?-Kapazität CE_, besitzt und deren Blindwiderstand mit wachsender Frequenz abnimmt. L_ wird so dimensioniert, daß die Serienresonanz zwischen L3 und C-c in der Mitte der Frequenzlücke zwischen dem LMK-Bereich und dem UKW-Bereich liegt, so daß dieser Resonanzkreis im UKW-Bereich bereits oberhalb seiner Resonanz betrieben wird und der Widerstand des T,--Kreises im UKW-Bereich im wesentlich durch das hohe UrL3 bestimmt wird. So erreicht man, daß dieser Schaltungszweig auch im Bereich sehr hoher Frequenzen hochohmig bleibt.In an advantageous embodiment of the invention, there is a series inductance L- to improve the effect of the T 5 in the VHF range. in series with T 5 as in the circuit of Fig. 5. The transistor T 5 will no longer have a high resistance at these high frequencies because it has an emitter-collector capacitance C E _, and its reactance decreases with increasing frequency. L_ is dimensioned so that the series resonance between L 3 and C- c is in the middle of the frequency gap between the LMK range and the VHF range, so that this resonance circuit in the VHF range is already operated above its resonance and the resistance of the T, - circle in the VHF range is essentially determined by the high UrL 3 . This ensures that this circuit branch remains high-impedance even in the range of very high frequencies.
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