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Applikation: Spannungsgesteuerter Verstärker / Voltage Contolled Amplifier (VCA)

Spannungsgesteuerter Verstärker mit Transistoren (VCA)

Bei diesem spannungsgesteuerten Verstärker kann der Verstärkungsfaktor mit einer Steuergleichspannung verändert werden.
Das Wechselspannungssignal wird am Pin AC-In angelegt, während die Steuergleichspannung an Pin Ust liegt. Die Ausgangswechselspannung kann an AC-Out entnommen werden.
Aufgrund des symmetrischen Diffezenzverstärkers aus T1 und T2 ist die Verstärkung dieser Stufe proportional der Summe der Emitterströme von T1 und T2. Dieser Summenstrom ist identisch mit dem Kollektorstrom von T3. Da T3 als Konstantstromquelle arbeitet lässt sich dieser Kollektorstrom durch eine Gleichspannung an der Basis von T3 steuern.
Die Signalamplitude an AC-In sollte 10mVeff nicht überschreiten, da sonst der Klirrfaktor zu groß wird. Eine kleinere Signalampltitude lässt den Klirrfaktor hingegen deutlich unter 0,5% fallen.
Wie aus dem Diagramm für Verstärkung und Klirrfaktor zu ersehen ist, sollte die Steuerspannung zwischen +0,5 V und +4,0 V liegen. Außerhalb dieses Bereiches steigt der Klirrfaktor sehr stark an.

Spannungsgesteuerter Verstärker (VCA), Verstärkungsfaktor und Klirrfaktor

Einige technische Daten über die VCA-Stufe:

Amplitude von AC-In: 12 mV_eff max.
Verstärkung bei Ust +0,5 V: -12 dB
Verstärkung bei Ust +4,0 V: +29 dB
Verstärkungsbereich: ca. 40 dB
Klirrfaktor: < 0,7 %
Eingangswiderstand: ca. 40 kOhm
Ausgangswiderstand: < 10 kOhm
Obere Grenzfrequenz: > 100 kHz
Untere Grenzfrequenz: < 20 Hz
Versorgungsspannung: +12V
Stromaufnahme: 1 mA max.