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Stromsparschaltung für den mit Transistoren bestückten Niederfrequenzteil
eines Rundfunkempfängers Die Erfindung betrifft eine Schaltung für finit Batterie
betriebene Rundfunkempfänger oder ähnliche Geräte, um eine Schonung der Speisestromquelle
zu ermöglichen.
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Wenn zur Verstärkung elektrischer Signale Transistoren verwendet -werden,
betreibt -man die Tran-"i,toreit im allgemeinen so, daß ein konstanter Gleichstroin
in einer oder mehreren Stufen unabhängig davon fließt, ob ein Signal vorhanden ist
oder nicht, d. h., die Schaltung und die Zrorspannungen an den I?lektroden sind
so bemessen, daß ständig ein Strom fließt. Es findet somit ein Energieverbrauch
statt, der meist keinem nützlichen Zweck dient, was insbesondere dann unerwünscht
ist, wenn wie bei Batteriebetrieb die Kapazität der Stromquelle begrenzt ist.
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Es sind Stromsparschaltungen bei Elektronenröhren bekannt, bei denen
die Gittervorspannung einer Niederfrequenzverstärkerstufe im Sinne einer Verminderung
des Anodenstromverbrauchs durch eine Gleichspannung beeinflußt wird, die durch Gleichrichtung
eines Teils der niederfrequenten Wechselspannung gewonnen wird. Diese Schaltungen
sind ungünstig, weil einerseits ein gesonderter Gleichrichter benötigt wird und
andererseits der Arbeitspunkt in Abhängigkeit von der jeweiligen Lautstärke schwankt,
so daß bei großen Lautstärkeunterschieden Verzerrungen auftreten.
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Die erfindungsgemäße Stroinsparschaltung für finit llatterie betriebene
Empfänger mit wenigstens zwei transistorbestückten Niederfrequenzstufen vermeidet
die Nachteile der bekannten Schaltungen dadurch,. daß, (fie beiden Transistoren
komplementäre Transistoren .find und über ein zur Lautstärkeregelung dienendes Potentiometer
galvanisch miteinander gekoppelt sind und daß über den ersten Transistor und den
Laut->tärl:eregler bei Einfall eines Hochfrequenzsignals ain Eingang des Empfängers
ein vom Empfangsgleichrichter gesteuerter, der Signalstärke entsprechender Gleichstrom
fließt, der am Lautstärkeregler eine den Kollektorstrom einstellende Vorspannung
für den zweiten Transistor erzeugt, die somit von der empfangenen Signalstärke und
der eingestellten Laut-,tä rke abhängt.
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Man erreicht also durch die Erfindung, daß nur leim Vorhandensein
eines Signals am Eingang des ersten Transistors dieser leitend ist und dem zweiten
Transistor eine V orspannung erteilt, so daß dann auch dieser leitend ist. Der Betriebszustand
des zweiteil Transistors hängt also davon ab, ob der erste leitend ist oder nicht.
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Die Erfindung soll im folgenden an Hand des in <fier Zeichnung
dargestellten schematischen Ausführungsbeispieles erläutert werden.
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In der Zeichnung ist ein batteriebetriebener Überlagerungsempfänger
dargestellt. Der Ausgang der Antenne 2 ist mit einer Mischstufe 4 verbunden. Ein
-Zwischenfrequenzverstärker 6 überträgt die Ausgangsspannung der Mischstufe in bekannter
Weise. Die Stufen 4 und 6 können mit Transistoren oder Röhren bestückt und in beliebiger
Weise ausgeführt sein, da dieser Teil des Empfängers nicht Gegenstand der Erfindung
ist. Der Primärwicklung 8 eines Zwischenfrequenzübertragers 10 wird die Zwischenfrequenz
voll der Stufe 6 -zugeführt und auf die Sekundärwicklung 12 des Übertragers gekoppelt.
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Die Speisestromquelle ist mit 14 bezeichnet. Es kann jede unipolare
Spannungsquelle verwendet werden, jedoch hat die Schaltung besondere Vorteile, wenn
eine Batterie benutzt wird. Die negative Klemme der Batterie ist mit einem Punkt
16 der Schaltung verbunden, während die positive Klemme all das Chassis angeschlossen
ist, das als Rückleitung für den Stromfluß von verschiedenen Punkten des Empfängers
dient. Ein Widerstand 18 verbindet die negative Klemme 16 der Batterie 14 mit dem
ersten Transistor 22, so daß der Punkt 20 gegenüber dem Chassis auf geringerem Potential
liegt als der Putikt 16. Der Transistor 22 erhält seine Basisvorspannung über den
Spannungsteiler 24, 26, der seine Basis 28 mit dem Emitter 30 koppelt. Der Kollektor
32 des Transistors
22 ist mit dem Schleifer 34 eines -Potentiometers
36 verbunden. Ein Kondensator-38- dient zur Ableitung von Hochfrequenzspannung nach
Erde. Die Schaltung enthält ferner einen zweiten Transistor 39, der komplementär
zum Transistor 22 ist. Wenn also der erste Transistor, wie dargestellt, ein Flächentransistor
des NPN-Typs ist, dann ist der zweite Transistor ein Flächentransistor vom PNP-Typ.
Spannungen entgegengesetzten Vorzeichens machen also jeden Transistor leitend. Ein
die Belastung bildender Lautsprecher 46 liegt über einen Übertrager 48 am Ausgang
des Transistors 39.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Detektor oder Demodulator,
z. B. die Kristalldiode 50, in Reihe zwischen die Sekundärwicklung des Zwischenfrequenzübertragers
und die Basis des Transistors 22 geschaltet, so daß ein tonfrequentes Signal entsteht,
das in den Transistoren 22 und 39 verstärkt wird. Die Diode 50 könnte jedoch
auch fortgelassen werden, falls der Transistor 22 mit geeigneter Vorspannung kombiniert
als Empfangsgleichrichter und Treiberstufe dient.
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Die Transistortypen können auch variiert werden, d. h., in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel müssen die Polaritäten der Diode 50 vertauscht werden,
falls der Transistor 22 von PNP-Typ und der Transistor 39 von NPN-Typ ist.
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Die Wirkungsweise der Schaltung ist wie folgt. Wenn kein Zwischenfrequenzsignal
vorhanden ist, liegt am Emitter des Transistors 39 keine Vorspannung, da die Basis
40 und der Emitter 42 auf gleichem Potential liegen und der Stromfluß somit vernachlässigbar
klein ist. Auch der Stromfluß im Transistor 22 ist klein, da er nur eine
geringe Emittervorspannung erhält. Liegt jedoch am Übertrager 10 ein Zwischenfrequenzsignal,
wird die Diode 50 leitend, und eine positiv gerichtete Spannung gelangt an die Basis
28 des Transistors 22 und verursacht einen Kollektorstrom. Dieser Strom fließt durch
den Widerstand 36, so daß an diesem und somit an der Basis 40 des Transistors
39 eine negative Gleichspannung steht. Diese negative Spannung verursacht
einen Kollektorstrom im Transistor 39, wodurch die gewünschte Tonfrequenzverstärkung
bewirkt wird. Die negative Gleichspannung, die an der Basis 40 steht, ist
direkt proportional zur Stärke des empfangenen Hochfrequenzsignals und zur Stellung
des L autstärkereglerschleifers 34. Es ist daher möglich, bei starken Signalen den
Schleifer34 in die Nähe oder an den Fußpunkt des Widerstandes 36 zu bewegen und
trotzdem eine hinreichend große negative Gleichspannung zu erzeugen, um die gewünschte
Verstärkung zu bewirken. Wenn bei schwachen Signalen eine größere Lautstärke erwünscht
ist, kann der Schleifer 34 in die Nähe oder an das obere Ende des Widerstandes 36
verschoben werden, so daß der Widerstandswert vermindert wird und die gewünschte
Verstärkung der niederfrequenten Signale erreicht wird. Eine Herabsetzung der Lautstärke
bewirkt also in jedem Fall einen kleineren Kollektorstrom im Transistor 39 und somit
eine geringere Stromentnahme aus der Batterie 14.
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Die Werte für die Schaltungselemente können so bemessen werden, daß
die negative Gleichspannung an der Basis 40 so hoch wird, daß der Transistor 39
in einem Punkt geöffnet wird, der dem größten zu verstärkenden Tonfrequenzsignal
entspricht.