148256. lajstromszámú szabadalom • Kis torzítású nagy teljesítményű tranzisztoros hangerősítő
Megjelenít: 1961. szeptember 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.256. SZÄM 21 a2. 18-20. OSZTÁLY — EE—689. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Kis torzítású nagy teljesítményű tranzisztoros hangerősítő Egyesült Izzólámpa és Villamossági R. T., Budapest Feltaláló: Házmán István mérnök, (a Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet Elektronikus Laboratóriumának munkatársa), budapesti lakos A bejelentés napja: 1959. július 20. Mindazon esetekben, amikor rétegtranzisztoros hangerősítőkből a lehető legnagyobb jelteljesítményt akarjuk nyerni, szükséges a végerősítőt a lehető legnagyobb jelszinten műiködtetni. Az alkalmazott alacsony tápfeszültség és a munkaellenállásnak — a tranzisztoron fellépő veszteségi teljesítmény által megengedhető — minimális értékre való megválasztása következtében a vezérlési csúcsban fellépő kollektoráram érték oly magas, hogy az áramerősítési tényező kollektoráramfüggősége komoly szerepet játszik a kimenő jelalak kialakításában. A gyakorlatban kivitelezett nagyteljesítményű erőiSÍtők — mondhatni — kivétel nélkül közös emitteres kapcsolásban dolgoznak, azaz a kollektor és emitter elektródák alkotják a ki-, míg a bázis és emitter elektródák alkotják a »bemenetet. Ezen kapcsolás használatát az elérhető magas teljesítmény erősítés teszi indokolttá. Közös emitteres üzemmódban az áramerősítési tényezőt értelemszerűleg a koilektoráramnak a bázisáram szerinti differenciálhányadosa (jelölés: aCB) adja. Az aCB értéke erősen áramfüggő, mégpedig növekvő kollektorárammal aCB értéke — a kezdeti enyhe növekedés után — monoton csökkenő jelleget mutat, aminek eredményeként oly vezérlés esetén, amikor is alakhű bázisáramot kényszerítünk a tranzisztorra (áramgenerátoros vezérlésmód), jelentós torzítás lép fel. A torzítás csakekntésére a jelenlegi szokásos módszer a tranzisztornak alakhű feszültséggel való (feszültséggenerátoros vezérlésmód) vezérlésének megvalósítása ellencsatolás segítségével. A módszert a tranzisztor meredekségének (a kollektoráram bázisfeszültség szerinti differenciálhányadosának) nagy 'kollektoráramnál való állandósága teszi eredményessé. Előnyösen csökken a torzítás az áramerősítési tényező («CB) határfrekvenciájánál (f«cs) kisebb frekvenciákon. A módszer hátrányai közé tartozik a feszültségvezérlés kapcsolástechnikailag körülményes megvalósíthatósága, valamint a jelenlegi teljesítmény tranzisztorok határfrekvenciájának (Í«CB = 4—12 Kc ) alacsony értéke miatt fellépő magasabb hangfrekvenciás torzítás. A fent leírt torzításesökkentő módszer hátrányai miatt más megoldást kívántunk keresni. Találmányunk célja ezen ismertetett hátrányok kiküszöbölése és oly kapcsolási elrendezés megteremtése, amely lehetővé teszi a nagyteljesítményű tranzisztoros erősítők torzításának tetszőleges csökkentését a teljes hangfrekvenciás sávban. Találmányunk értelmében a kitűzött célt oly módon érhetjük el, ha oly kapcsolási elrendezést létesítünk, célszerűen két réteigtranzisztorral épített nag;/ jelszinten dolgozó ,,A", vagy ,,B" »osztályú együtemű és ellenütemű erőisítőberendezések torzításmentes működtetésére, amely jellemezve van az egyik tranzisztor emitterjének a másik tranzisztor bázisához való kapcsolása révén erősítő kapcsolásba kötött tranzisztorok egyikének kollektorja és másikának szabad bázis elektródája közötti visszacsatoló ellenállással (Rv). A, kapcsolás jellemezve van továbbá a visszacsatoló ellenállás oly méretezésével, hogy az a munkapont beállítását végző önmagában ismert áramköri elemek egyikét is képezze. A módszer kapcsolástechnikailag egyszerű, és különleges alkatrészeket nem igényel. Lényege a következő: A tranzisztornak az áram és frekvencia függvényében változó nagyságú áramerősítését (aCB ) ellencsatolás segítségével linearizálja. Az ellenosatoló áramkör egyúttal kis kimenő és kis bemenő ellenállást eredményez. A kis kimenő ellenállás a fogyasztó (pl. hangszóró) csillapítása szempontjából előnyös. A kis bemenő ellenállásra pedig előnyösen lehet áramgenerátoros vezérlést alkalmazni. Az ára'mvezórlés hatására nem jön létre torzítás a kimeneten, mivel az áramerősítés állandó értékűnek tekinthető. Az áramerősítés linearizáló ellencsatolást a kol-
