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Die Erfindung betrifft eine Verstärkerschaltung mit einer Endstufe bestehend aus zwei parallelgeschalteten Transistorverstärkern, von deren über einen Widerstand zusammengeschalteten Ausgängen des Ausgangssignal abnehmbar ist und zwischen deren Aus- und Eingang je ein von zwei miteinander verbundenen Schwellwertschaltem zum Begrenzen des Ausgangsstromes geschaltet sind, und mit einem dieser Endstufe über Vorwiderstände vorgeschalteten Verstärker.
In derartigen Verstärkerschaltungen wird der maximale Ausgangsstrom durch die zwischen Ausgang und Eingang liegenden Schwellwertschalter begrenzt. Wenn der Spannungsabfall die Schwellspannung dieser Schwellwertschalter erreicht, so schaltet dieser durch, die Spannung am Ausgang ändert sich nicht mehr und der Strom steigt auch nicht weiter an. Allerdings kann dadurch ein Ansteigen der Verlustleistung nicht vermieden werden. Dies ist jedoch nur für kurze Zeit zulässig. Zwar könnte der Effektivstrom im Kurzschlussfall durch eine Schmelzsicherung begrenzt werden, doch haben derartige Sicherungen den Nachteil eines grossen Streubereiches des Ansprechstromes und einer hohen Trägheit. Die bisher bekanntgewordenen elektronischen Lösungen zur Leistungsbegrenzung hingegen haben den Nachteil eines verhältnismässig hohen Aufwandes.
Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden werden, und dies gelingt dadurch, dass zur Kurzschluss- und Überlastsicherung parallel zu mindestens einem der Vorwiderstände eine Kapazität und in Serie dazu vor dem Eingang des Endstufenverstärkers ein Gleichrichter und gegebenenfalls auch ein weiterer Vorwiderstand liegen, an welche Kapazität ein weiterer Schwellwertschalter, z. B. ein Transistor, gelegt ist, dessen Ausgangssignal dem Gegenkopplungseingang des der Endstufe vorgeschalteten Verstärkers zuführbar ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles.
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-Cl-- an einem Klemmpunkt --2-- zwischen- -3, 4--. Zwischen dem Klemmpunkt --2-- und jedem der beiden Verstärker --3,4-- ist jeweils ein Widerstand R2--vorgesehen.
Zum Begrenzen des Ausgangsstromes sind in bekannter Weise zwischen den Ausgängen und den Eingängen jedes der beiden Verstärker-3, 4-, jeweils ein Schwellwertschalter --5, 6-vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel von Schalttransistoren gebildet sind, deren Basis am Ausgang des jeweils zugeordneten Verstärkers-3 bzw. 4-liegt. über Vorwiderstände --R3, R4-- sind die beiden Verstärker --3, 4-- an einem Vorverstärker-7- angeschlossen, der im dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Differenzverstärker mit einem Gegenkopplungseingang gebildet ist. Der Arbeitspunkt der Verstärker-3, 4-, wird durch ein temperaturabhängiges Spannungsnormal-8-in herkömmlicher Weise eingestellt.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass im Gegenkopplungszweig ein Widerstand-R5-vorgesehen ist, der mit einem weiteren Widerstand-R6-einen Spannungsteiler bildet. Das Verhältnis dieser beiden Widerstände kann beispielsweise 30 : 1 betragen.
Die bisher beschriebene Schaltungsanordnung ist an sich bekannt. Die Schwellwertschalter-5, 6begrenzen hiebei den maximalen Ausgangsstrom, da bei einem Spannungsabfall an den Widerständen --Rl, R2-entsprechend der Schwellspannung dieser Schwellwertschalter-5, 6- die Transistoren durchschalten, so dass sich die Spannung am Emitterausgang des Verstärkers-3-bzw. am Kollektorausgang
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Im überlastungsfall steuert der Schwellwertschalter --5-- durch und erzwingt am Vorwiderstand - einen Spannungsabfall, der grösser ist als der Spannungsabfall in der Basis-Emitter-Strecke des Transistors-Tl-und der Diodenstrecke am Gleichrichter-9-. In diesem Fall schaltet auch der Schwellwertschalter --10-- durch, wobei die Ansprechzeit mit zunehmender überlast abnimmt. Sobald nun der Schwellwertschalter --10-- durchgeschaltet hat, wird dadurch das Widerstandsverhältnis zwischen den
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etwa 1 ab. Die Spannungsamplitude am Ausgang sinkt daher, wobei die Gesamtverlustleistung kaum ansteigt.
Durch die Kapazität --C2-- und den zusätzlichen Vorwiderstand-R7-wird eine Ansprechverzögerung geschaffen, die allerdings wesentlich kürzer sein kann, als dies bei Schmelzsicherungen der
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--9-- verhindertwechselspannungsmässig betrieben werden soll, da ja die Spitzenamplitude am Ausgang des Vorverstärkers --7-- oft ein Maximum erreichen wird. Im überlastfall können durch den Schwellwertschalter --10-- wohl Verzerrungen entstehen, jedoch stören diese nicht.
Es sei hier erwähnt, dass die Vorwiderstände --R3, R4-- so dimensioniert sind, dass der Betriebsspannungsabfall möglichst gering ist, zumindest aber kleiner als die Summe der Basis-Emitter-Spannung
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Darlingtonschaltungen in Endstufenverstärkern sind jedoch an sich bekannt.
An sich es es möglich, auch den Vorwiderstand-R4-- in gleicher Weise wie den Vorwiderstand - -R3-- zu überbrücken. Man erhält dadurch einen symmetrischen Leistungsschutz, der jedoch nicht erforderlich ist, weil der Transistor-Tl-bis zu einem gewissen Grad nach beiden Seiten niederohmig werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verstärkerschaltung mit einer Endstufe bestehend aus zwei parallelgeschalteten Transistorverstärkern, von deren über je einen Widerstand zusammengeschalteten Ausgängen das Ausgangssignal abnehmbar ist und zwischen deren Aus- und Eingang je ein von zwei miteinander verbundenen Schwellwertschaltern zum Begrenzen des Ausgangsstromes geschaltet sind, und mit einem dieser Endstufe über Vorwiderstände vorgeschalteten
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mindestens einem der Vorwiderstände (R3, R4) eine Kapazität (C2) und in Serie dazu vor dem Eingang des Endstufenverstärkers (4) ein Gleichrichter (G) und gegebenenfalls auch ein weiterer Vorwiderstand (R7) liegen, an welche Kapazität (C2) ein weiterer Schwellwertschalter (10), z.
B. ein Transistor (Tl), gelegt ist, dessen Ausgangssignal dem Gegenkopplungseingang des der Endstufe (3,4) vorgeschalteten Verstärkers (7) zuführbar ist.
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