Brevet FR2205777A1 — publié le 19740531

La présente invention concerne un amplificateur haute fréquence et notamment un amplificateur haute fréquence à faible impédance de sortie. On connaît déjà un amplificateur haute fréquence comportant un circuit résonnant formé par une bobine et un condensateur branchés à la sortie d'un transistor d'amplification, et le circuit résonnant fournissant un signal amplifié. Lorsqu'on branche un autre circuit à faible impédance sur cet amplificateur haute fréquence, il est nécessaire d'avoir un enroulement secondaire relié à la bobine du circuit résonnant pour transformer l'impédance de sortie de l'amplificateur haute fréquence et obtenir une faible impédance. L'amplificateur haute fréquence connut ayant la structure mentionnée ci-dessus, présente un inconvénient. En effet, la fréquence de résonance du circuit résonnant de l'amplificateur varie en fonction de la variation de l'impédance d'entrés du circuit qui est branché à l'étage suivant de l'amplificateur haute fréquence. En outre dans le cas ou l'ampli- ficateur est formé par un circuit intégré, le facteur Q du circuit résonnant est diminué, ce qui ne permet plus d'assurer une séloctivité suffisante. En outre, par suite de la conversion d'impédance, il faut un enroulement secondaire pour le circuit résistant, ce qui ne convient pas lorsqu'il s'agit d'un circuit intégré. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer un amplificateur haute fréquence ne nécessitant pas d'ajustage de fréquence du circuit résonnant, qui puisse se réaliser sur une seule plaquette semi-conductrice comme circuit intégré et qui de façon générale soit de construction simple. A cet effet, l'invention concerne un amplificateur haute fréquence comportant un circuit amplificateur et un émetteur suiveur abaissant l'impédance de sortie du circuit amplificateur. On a un réseau d'accord d'impédance formé par un enroulement et un condensateur branché entre le circuit d'amplification et l'émetteur suiveur; la tension de fonctionnement du circuit amplificateur est appliquée par l'intermédiaire d'une résistance de polarisation à l'émetteur suiveur et à l'enroulement du réseau d'accord d'impédance, La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de circuit de rejection représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels t - la figure 1 est un schéma dun amplificateur haute fréquence connu; - la figure 2 est un schéma d'un exemple d'amplificateur haute fréquence selon l'invention;; - la figure 3 est un schéma d'un autre mode de réalisation d'un amplificateur haute fréquence selon l'invention. Pour permettre une meilleure compréhension de l'invention, on procédera tout d'abord à la description d'un amplificateur haute fréquence connu, destiné à un récepteur de télévision. Cet amplificateur représenté à la figure 1, comporte un circuit d'accord composé d'un amplificateur RD-2, d'un circuit de conversion 3 et d'un oscillateur local 4. Un signal de sortie IF est fourni par le circuit de conversion 3. Un signal de télévision reçu par une antenne I est envoyé à l'amplificateur RF2 pour entre amplifié, puis passe par la borne d'entrée 6 dans le circuit de conversion 3. La borne d'entrée de signal RF-6 est reliée par un condensateur de couplage Cj à la base du transistor qui fonctionne comme un amplificateur à émetteur mis à la masse. Le signal de l'oscillateur local 4 est envoyé à l'entrée du signal d'oscillation local 7 du circuit de conversion 3. L'entrée 7 est reliée par un condensateur d'injection C2 à la base du transistor Q1. La base du transistor Q1 est reliée par la résistance R1 à la borne de masse 8 et par la résistance R3 à la base du transistor Q2 amplificateur dont la base est mise à la masse. L'émetteur du transistor Q2 est relié à la borne de masse 8 par le circuit en parallèle du condensateur de by-pass C3 et la résistance R2 alors que le collecteur du transistor Q1 est relié à l'émetteur du transistor Q2. Ainsi, les transistors Q1 et Q2 forment un amplificateur de type cascade. La base du transistor Q2 est reliée par uns condensateur de by-pass C4 à la borne de masse 3. Une résistance R4 relie la base du transistor Q2 à 1a borne d'alimentation 9 du circuit de conversion 3. La source de puissance 12 -est reliée à ce circuit.Le collecteur du ; transistor Q4 est relié par un condensateur d'accord C5 ;à: la borne d'alimentation 9. La tension de fonctionnement est; appliquée à la borne 9. L'enroulement primaire L1 du transformateur IF3 est branché en parallèle au condensateur sur les bornes 10 et 11 du circuit de conversion 3. Le condensateur C5 et l'enroulement L1 constituent un circuit résonnant parallèle dont la fréquence de résonance est une fréquence intermédiaire par exemple de 45,75 MHz dans le cas d'un récepteur detélévision américain.Le signal IF obtenu dans Le secondaire L2 du transformateur IF-13 est envoyé par un cible co-axial 14 à un amplificateur IF-S à faible impédance d'entrée et qui est éloigné du circuit d'accord. Une borne-do sortie 15 de signal IF part de l'amplificateur IF-5. On suppose que l'on reçoit un signal de télévision à une fréquence de 55,25 MHz. Si l'on choisit une fréquence de 101,0 MHz comme fréquence d'oscillation de l'oscillateur local 4, on obtient un signal de sertie comportant les composantes de fréquence de 45,75 MHz (= 101,0 MHz' 55,25 MHz), 55,25 MHz, 101,0 MHz et 156225 MHz Si l'on considère le cas ds lequel le circuit de conversion 3 entouré par un trait tirets à la figure 1 est formé par un circuit intégré, le collecteur du transistor Q2 doit entre prévu d'un cOté de la plaquette semi-conductrice de même que la base et l'émetteur. On abaissa ainsi l'impédance de sortie du circuit de conver- sion -y. On abaisse également le facteur Q du circuit résonnant formé par le transformateur IF-13. Il en résulte une baie passante du circuit de fréquence, large. Ainsi, un signal indésirable, par exemple un signal à la fréquence de 55,25 MHz qui passe dans l'amplificateur IF-S crée un signal de battement à la fréquence de 9,5 MHz (= 55,25 MHz 45,75 MHz) dans l'amplificateur IF-5 ce qui peut avoir une mauvaise influence sur l'image reproduitet La fréquence de résonance du circuit résonnant formé par le transformateur IF"13 est influencée par la variation d'impédance d'entrée de l'ampli ficateur IF-5 relié au précédent, si bien qu'il est nécessaire de régler ou d'ajuster la fréquence de résonance du circuit résonnant en fonction de la déviation de l'impddance d'entrée de l'amplificateur IF-5. Ainsi dans lé cas ob le circuit d'accord et l'amplificateur IF qui sont fabriqués de façon séparée, sont réunis pour former un -ra"'céptaur de télévision, il faut procéder à des réglages qui nécessitent -beaucoup de temps. L'amplificateur HF selon l'inven-. tion supprime ces inconvénients des dispositifs connus. Un tel amplificateur sera décrit en relation avec la figure. 3. Dans le cours de cette description, on utilisera les mimes références qu'à la figure I pour désigner les éléments analogues dont la description ne sera pas reprise pour des raisons. de siwplification. Les parties entourées par le rectangle en trait tireté 3 de la figure 2 correspondent à un circuit intégré. Le collecteur du transistor Q2 qui -cons titube avec le transistor Q1 un amplificateur cascade, est relié par la borne 16, l'enroulement d'accord d'impédance L3 et la borne 17, à la bas du transistor Q3 monté an émetteur suiveur. Le collecteur du transistor Q3 est relié à la borne d'alimentation 9. La base du transistor Q3 est reliée par la résistance R5 à Ma borne 9. émetteur du transistor Q3 est relié par la résistance R7, à la borne de masse 8. L'émetteur du transistor Q3 est également relié par la résistance R8 à la borne 18. La valeur de la ré ai stan ce R7 est choisie de façon que le gain et le rapport signal/brut du courant d'émetteur du transistor Q3 soient avantageux de préférence de l'ordre de 3 kilo-ohms. En outre, l'impédance de sortie du montage émetteur-suiveur est très faible, Si bien que pour assurer l'accord d'impédance du cible co-axial 14 reliant la borne 18 à l'amplificateur IF-5, , on choisit pour la résistance R7, une valeur égale à l'impédance caractéristi que du cible co-axial 14 et à llimpédance d'entrée de l'ampli ficateur IF-5, ctest-à-dire 75 ohms. En outre dans le mode de réalisa tion de la figure 2, pour assurer l'accord des impédances entre l'impédance de sortie de l'amplificateur cascade et l'impédance d'entrée de l'émetteur suiveur, on a prévu un réseau d'accord dtimpédance composé de l'enroulement L3 et d'un condensateur C7. flans ce cas, l'enroulement L3 et le condensateur C7 ont une valeur telle que l'impédance du réseau d'accord d'impédance, vue à partir du transistor Q2 soit égale à l'impédance de sortie du transistor Q2 et que l'impédance de ce mame réseau vue par le transistor Q3 soit égale à l'impédance d'entrés du transistor Q3. Cela signifie que l'inductance de la bobine L3 est par exemple de 1,8-3 B fH et la capacité du condensateur C7 est par exemple de 2-3 pF. A l'aide du réseau d'accord le signal de sortie du transistor Q2 est appliqué au transistor (33. En outre comme le réseau d'accord constitue un filtre passe-bas, lorsqu'il est utilisé cowe circuit de conversion, on peut rejeter tout signal erratique à composantes de haute fréquence. En outre, la tension de fonctionne suent des transistors Q1 et Q2 est envoyée par la résistance de polarisation R5 du transistor Q3 et la bobine d'accord L3 de façon qu'il n'est pas nécessaire de prévoir une bobine d'arrêt pour appliquer la tension de fonctionnement aux transistors Q1 et Q2;-les transistors Q1 et Q2 servent de résistance de polarisation pour le transistor Q3, de sorte qu'il ntest pas nécessaire de prévoir une résistance de polarisation entre la base du transistor Q3 et la borne de masse 8. Ainsi la partie intégrée du circuit et la partie extérieure du circuit intégré deviennent des éléments simples de fabrication aisée. Comme la valeur de la résistance de polarisation R5 est relativement faible par exemple de l'ordre de 430 ohms, de façon à appliquer une tension de fonc tionnement aux transistors Q1 et 2' la résistance de polari sation R5 constitue une résistance d'amortissement pour le montage emetteur-suiveur stabilisant le fonctionnement de celui-ci. En outre, l'impédance de sortie du circuit de conversion 3 devient constante et non réactive grâce à l'émetteur suiveur et à la résistance d'accord; les caractéristiques de fréquence du circuit de conversion 3 ne varient pas sous l'influence de l'impédance de sortie de l'amplificateur IF-5, La figure 3 représente un autre mode de réalisation de Invention dans lequel on a utilisé les mimes références qu'aux figures 1 et 2 pour désigner les memn éléments dont la description ne sera pas reprise pour des raisons de simplification. Le circuit de conversion 3 (figure 3) comporte un condensateur 9 qui est branché entre la borne 18 et la borne de masse 8 pour former un filtre passe-bs avec la résistance d'accord R80 La capacité du condensateur C9est par exemple 8pF pour rejeter tout signal erratique à composantes de fréquences élevées que peut créer le circuit de conversion. Ainsi le mode de réalisation de la figure 3 rejette plus efficacement tout signal erratique que le circuit représenté à la figure 2. Les autres parties du circuit de 'la figure 3 correspondent à celles de la figure 2. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté à partir duquel on pourra prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invenion. 'R E VEND I C A T ION S 10) Amplificateur haute fréquence comportant une borne d'entrée et une borne de sortie inter médiaires, un transistor monté en émetteur suiveur, unejborne d'alimentation de puissance reliée au collecteur du transistor une premièreirésistance branchée entre l'alimentation e la base du transistor, une seconde résistance branchée entre émetteur du transistor et la masse, une sortie reliée à- l'émetteur du transistor, amplificateur caractérisé en ce qu'il comporte un circuit-d'accord d'impédance formé par un premier condbnsateur branché entre la borne intermédiaie du circuit amplificateur et la masse et un enroulement branché entre la borne intermédiaire et la base du transistor, le circuit ampl@ficateur et le transistor étant reliés par une impédance d'accord, la tension de fonctionnement du circuit amplificateur étant appliquée à la borne d'alimentation à travers la première résistance et l'enroulement. 2 ) Amplificateur haute fréquence selon la revendication li caractérisé en ce qu'il comporte une troisième résistance branchée entre l'émetteur du transistor et la sortie0 r 30) Amplificateur haute fréquence selon la revendication 2, caractérisé en ce que le valeur de la trcisième résistance est sensiblement égale à l'impédance d'entrée du circuit de charge que l'on branche sur la borne du sortie. 4') Amplificateur haute fréquence selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un amplificateur RF et un oscillateur local, le signal RF de l'amplificateur RF et la sortie de l'oscillateur local étant envoyés à l'entrée du circuit amplificateur qui fonctionne en convertisseur de fréquence. 50) Amplificateur haute fréquence selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un second cohdensateur branché entre la sortie et la masse. 60) Amplificateur haute fréquence selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit amplificateur est un amplificateur cascade formé par un, second et ut troisième transistors. 70) Amplificateur haute fréquence selon la revendication 6, caractérisé en ce que le transistor émetteur suiveur et le second et le troisième transistors sont réalisés sur une mEme plaquette semi-conductrice pour constituer un circuit intégré.