DE2448324C3

DE2448324C3 - Regelbares Wechselspannungsdämpfungsglied

Info

Publication number: DE2448324C3
Application number: DE2448324A
Authority: DE
Inventors: Rinaldo Dr.-Ing. Monza Graziadei
Original assignee: SGS ATES Componenti Elettronici SpA
Current assignee: STMicroelectronics SRL
Priority date: 1973-10-19
Filing date: 1974-10-10
Publication date: 1985-05-09
Also published as: IT995990B; FR2248648A1; DE2448324B2; JPS5739568B2; JPS5080052A; GB1487762A; DE2448324A1; NL7413444A; FR2248648B1; US3912946A

Description

gekennzeichnetdurch folgende Merkmale:

Jede Schaltungsanordnung ist aus der Hintereinanderschaltung der Basis-Emitter-Strecken von zwei Transistoren gebildet,

g) die TransLtoren der ersten Schaltungsanordnung sind in Darlington-Schaltung geschaltet und vom selben Leitfähigxeitstyp, wobei der Basis des steuernden T-'ansinors (Q 1) die zur Ausgangswechselspannung oas genannten Verstärkers proportionale Gleichspannung zugeführt wird,

h) der steuernde Transistor (Q 3) der zweiten Schaltungsanordnung ist mit seinem Kollektor mit den beiden eine Vorspannung (+ Vy erhaltenden Kollektor der beiden Transistoren (Q1, Q 2) der ersten Schaltungsanordnung, mit seiner Basis mit dem Emitter des gesteuerten Transistors (Q 2) der ersten Schaltungsanordnung sowie mit dem Kollektor des gesteuerten Transistors (Q 4) der zweiten Schaltungsanordnung und mit seinem Emitter mit der Basis des gesteuerten Transistors (Q 4) der zweiten Schaltungsanordnung verbunden,

i) die Stromverstärkungen der einzelnen Transistoren in jeder Schaltungsanordnung sind gleich denjenigen, die die entsprechenden Transistoren in der anderen Schaltungsanordnung aufweisen,

j) die Stromverstärkungen für beide Schahungsanordnungen sind jeweils gleich,

k) die Stromverstärkung ist jeweils so hoch, daß der von dem gesteuerten Transistor (Q 2) der ersten Schaltungsanordnung gelieferte Basis-Strom des steuernden Transistors (Q 3) der zweiten Schaltungsanordnung gegenüber dem ebenfalls von dem gesteuerten Transistor (Q 2) gelieferten Kollektorstrom des gesteuerten Transistors (Q 4) der zweiten Schaltungsanordnung vernachlässigbar klein ist,

1) der Gleichspannungsabfall an der Serienschaltung der Basis-Emitter-Strecken der beiden Transistoren (Qt, Q 2) der ersten Schaltungsanordnung ist im wesentlichen gleich dem Spannungsabfall an der Serienschaltung der Basis-Emitter-Strecken der Transistoren (Q 3, Q 4) der zweiten Schaltungsanordnung,
m) die Transistoren (Q 1, Q 2), deren Basis-Emitter-Strecken die erste Schaltungsanordnung bilden, sind vom selben Leitfähigkeitstyp wie die Transistoren (Q 3, Q 4), deren Basis-Emitter-Strek· ken die zweite Schaltungsanordnung bilden.

Die Erfindung bezieht sich auf ein regelbares Wechse/spannungsdämpfungsglied der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art

Bevorzugt wird ein solches dem Stande der Technik entsprechendes Wechselspannungsdämpfungsglied am Eingang eines Wechselstromverstärkers verwendet der das auf einem Magnetband aufzuzeichnende Signal verstärkt und bei dem eine automatische Regelung des Aufzeichnungspege'.s erzielt werden soll. Dabei ist es erwünscht, eine geringe Gesamtverstärkung, insbesondere der dritten Harmonischen, zu erzielen, und zwar auch bei vorübergehenden hohen Schwankungen des Eingangssignals des Verstärkers.

Bei einer durch dpo Kassettenrekorder »Bajazzo« der Firma AEG-Telefunken (1972) bekanntgewordenen Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs besteht die eine Schaltungsanordnung aus der Basis-Emitter-Strecke eines auf Durchlaß geschalteten Transistors, und die zweite Schaltungsanordnung besteht aus einem Transistor, dessen Kollektor und Basis miteinander verbunden sind. Das Prinzip der Rückwärtsregelung mit Halbleiterdioden ist aus der Zeitschrift »Internationale Elektronische Rundschau«, 1970, Nr. 2, Seiten 35—40 bekannt. Um die üblicherweise zu stellende Forderung einer großen Zeitkonstante hinsichtlich des steuernden Gleichstroms zu erfüllen, ist es notwendig, daß der durch die beiden Schaltungsanordnungen getriebene Gleichstrom so niedrig wie möglich ist, d. h. der die eine Schaltungsanordnung bildende Transistor muß eine hohe Verstärkung aufweisen. Diese Forderung führt jedoch zu einer Stromspannungscharakteristik dieser Schaltungsanordnung, die sich von der in der zweiten Schaltungsanordnung vorliegenden Stromspannungscharakteristik unterscheidet. Diese Ungleichheit der Charakteristiken der beiden Schaltungsanordnungen beeinträchtigt jedoch das Ziel einer möglichst geringen Verzerrung; wegen der Nichtlinearität der Stromspannungscharakteristik von Schaltungsanordnungen ist es nämlich im Interesse einer möglichst geringen Verzerrung erforderlich, daß die Stromspannungscharakteristiken der beiden Schaltungsanordnungen im wesentlichen gleich sind, so daß bei einer Änderung des Wechselspannungseingangssignals die Summe der für dieses Signal maßgebenden Leitfähigkeiten der beiden Schaltungsanordnungen konstant bleibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein regelbares Wechselspannungsdämpfungsglied der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art zu schaffen, bei dem im Interesse einer möglichst geringen Verzerrung des Wechselspannungseingangssignals die Bedingung einer möglichst weitgehenden Gleichheit der Stromspannungscharakteristiken der beid'Mi Schaltungsanordnungen erfüllt ist und bei dem ferner zwecks Ermöglichung einer hohen Zeitkonstante Für den steuernden Gleichstrom, d. h. einer langen Regenerations-

zeit des Verstärkers, ein möglichst geringer steuernder Gleichstrom erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst

Bei dem erfindungsgemäßen Wechselspannungsdämpfungsglied kann bei gleichen Stromspannungscharakteristiken in den beiden Sehaltungsanordnungen eine hohe Entladungszeitkonstante für das das Dämpfungsglied steuernde Gleichspannungssignal erreicht werden, wobei eine nur relativ geringe Kapazität erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt is

F i g. 1 ein Wechselspannungsdämpfungsgiied nach dem Stand der Technik,

Fig.2 ein erfindungsgemäßes Wechselspannungsdämpfungsgiied.

Bei dem bekannten Dämpfungsglied von F i g. 1 ist die am Ausgang des Verstärkers auftretende Wechselspannung an den Funkt O angelegt, wird von der Diode D gleichgerichtet und vom Kondensator C1 geglättet. Am Punkt A liegen parallel zum Kondensator Ci der Widerstand R 1 und der äquivalente Gleichstromwiderstand, der durch Q_a und Qb gebildet wird. Q₃ ist ein Transistor, der eine ziemlich hohe Stromverstärkung haben müßte, wenn gewünscht wird, daß der parallel zu R 1 liegende äquivalente Gleidistromwiderstand genügend groß ist; jedoch besteht eine Beschränkung hinsichtlich dieser Verstärkung, wenn gewünscht wird, daß die Charakteristiken des als Diode geschalteten Transistors Qb und der Basis-Emitter-Strecke von Q₁ nicht sehr verschieden sind, daß also der konstante Pegel der Wechselspannung an /genügend groß sein kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Dämpfungsglied von F i g. 2 tritt die Ausgangswechselspannung des Verstärkers bei O ein, wird durch D gleichgerichtet und durch C2 geglättet. Als Lastwiderstand für die bei A vorhandene Gleichspannung dient der Widerstand R 2 und parallel dazu der äquivalente Gleichstromwiderstancl der ersten Schaltungsanordnung, bestehend aus den Transistoren Q1, <?2, die sich in Serie zur zweiten Schaltungsanordnung, bestehend aus den Transistoren Q 3, QA, befindet. Die am Eingang des Verstärkers zu dämpfende Wechselspannung wird an den Punkt / angelegt. Die Transistoren Q\ und Q 3 sind physikalisch ähnlich zueinander, und das gilt auch für die Transistoren Q 2 und Q 4. Dementsprechend ist die Stromverstärkung der ersten Scha'tungsanordnung fast gleich der der zweiten Schaltungsanordnung, und die Ausführung dieser Transistoren in integrierter Form sichert die maximale Annäherung an diese Bedingungen.

Die Stromverstärkung jeder Schaltungsanordnung wird hochgehalten, and dementsprechend weist sowohl der Basisstrom von Q1 als auch der Basisstrom von Q 3 einen sehr geringen Wert auf im Vergleich zu den Emitterströmen von Q 2 und Q 4. Dementsprechend wird der Kollektorstrom von Q 4 nur unbedeutend um di«: Menge reduziert, die notwendig ist, um die Basis von (?3 zu steuern, so daß der in Q 2 fließende Strom praktisch gleich dem in Q 4 fließenden Strom ist. Außerdem ergibt sich, daß der parallel zu R 2 liegende äquivalente Widerstand der beiden in Serie geschalteten Schaltungsanordnungen sehr hoch ist bzw. so hoch ist, daß hohe Werte auch für den Widerstand R 2 und geeignete Werte auch für den Kondensator Γ2 möglich sind, der nicht vom elektrolytischen Typ sein soll, bei gleichzeitiger Erfüllung de? Forderung, daß das ÄC-Glied eine lange Regenerationszeit aufweist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Regelbares Wechselspannungsdämpfungsglied mit folgenden Merkmalen:

a) Es besteht aus zwei in Serie geschalteten, Transistoren enthaltenden Schaltungsanordnungen, die nur in einer Richtung leiten,

b) an einem Anschluß dieser Serienschaltung ist eine von einer Gleichspannungsquelle erzeugte Gleichspannung angelegt, die einen zur Ausgangswechselspannung eines Verstärkers mit konstanter Verstärkung proportionalen Gleichstrom durch diese Serienschaltung treibt,

c) an den Verbindungspunkt der beiden Schaltungsanordnungen ist der Eingang des genannten Verstärkers angeschlossen,

d) die Schaltungsanordnungen sind so gepolt, daß sie für der» Gleichstrom beide in Durchlaßrichtung sind,

e) die beiden Schaltungsanordnungen sind für das Wechselspannungseingangssignal des genannten Verstärkers antiparallel geschaltet,