DE1074088B - Fernsprechapparat mit einem Transistor-Sprechverstärker - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Fernsprechapparat mit einem ein- oder mehrstufigen Transistor-Sprechverstärker, dessen Ausgangskreis zwischen die a, &-Adern der Teilnehmerleitungen geschaltet ist.

Es ist bekannt, zum Ausgleich der Leitungsdämpfung bzw. zur Erhöhung der Empfangslautstärke in der Gegenstation Fernsprechapparate mit einem Transistorverstärker zu versehen, der die ausgesandten Sprechströme verstärkt und entweder in der Sprechkapsel des Handapparates oder im Fernsprechergehäuse angeordnet ist.

Da der Speisestrom einer Sprechstellenschaltung vorschriftsmäßig zwischen 30 und 50 mA liegen soll, müßte der zwischen die a, 6-Adern der Teilnehmerleitung geschaltete Transistor-Sprechverstärker für diesen Strom und damit für eine verhältnismäßig große Verlustleistung ausgelegt sein. Mit den Kosten

würden damit zugleich die Abmessungen des Tran- η

sistorverstärkers ziemlich groß werden.

Aus diesem Grunde vernichtet man bei bekannten 20 Er setzt den durch den Transistor fließenden Ruhe

Fernsprechapparat
mit einem Transistor-Sprechverstärker

Anmelder:

KRONE Kommanditgesellschaft,
Berlin-Zehlendorf, Goerzallee311

Georg Karau, Berlin-Zehlendorf,
ist als Erfinder genannt worden

Anordnungen von Transistor-Sprechverstärkern einen Teil des ankommenden Speisestromes dadurch, daß man parallel zum Transistorverstärker einen — in der Regel ohmschen — Widerstand schaltet, der dadurch

strom und die am Transistor anliegende Spannung in einem vorbestimmten Verhältnis herab, so daß der Transistor nur für eine geringe Verlustleistung ausgelegt zu werden braucht und damit kleine Abmes-

ständig einen Teil des Speisestromes aufnimmt, so daß 25 sungen erhält; er vermindert anderseits jedoch — im

der Transistorverstärker nur noch für einen entsprechend kleineren Strom 'ausgelegt zu werden braucht.

Diese bekannten Anordnungen weisen jedoch beträchtliche Nachteile auf: Einmal vermindert man durch die Verringerung des durch den Transistor fließenden Ruhestromes zugleich die Aussteuerungsmöglichkeit, d. h. die maximal dem Ruhestrom aufzuprägende Modulation. Vor allem aber wird auch

Gegensatz zu den bekannten Ausführungen mit einem Parallelwiderstand — nicht die abgehende, durch die Größe der Wechselstrommodulation bestimmte Sprechleistung. ■

Der erfinderische Gedanke liegt nun darin, daß der im Ausgangskreis des Transistorverstärkers liegende, zur Einstellung des Arbeitspunktes des bzw. der Transistoren dienenden S tabilisierungswiderstand durch einen Nutzverbraucher gebildet wird. Damit wird ständig ein beträchtlicher Teil der abgehenden 35 die vom Stabilisierungswiderstand aufgenommene Wechselstrom-Sprechleistung in den parallel zur Lei- Leistung — anders als bei den üblichen Transistortung liegenden Widerstand geleitet und geht damit für schaltungen — nicht nutzlos in Wärme umgewandelt, die Gegenstation verloren. sondern für eine mit dem Fernsprechapparat in Ver-

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bindung stehende Einrichtung ausgenutzt. Dieser Vereine Schaltung eines Fernsprechapparates mit einem 40 braucherwiderstand muß dabei allerdings die Forde-Transistorverstärker zu schaffen, die diese Nachteile rung der weitgehenden zeitlichen Konstanz seines der bekannten Anordnungen, insbesondere die uner- Widerstandswertes erfüllen, um die Arbeitspunkteinwünschte Dämpfung durch einen Parallelwiderstand stellung des Transistor-Sprechverstärkers und damit vermeidet, bei der jedoch anderseits der Transistor die sprechfrequente Modulation des Speisestromes nur für eine geringe Verlustleistung ausgelegt zu 45 nicht zu beeinträchtigen.

werden braucht, so daß die ganze Verstärkeranord- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin-

nung geringe Abmessungen erhält. dung ist der im Ausgangskreis des Transistorverstär-

Zu diesem Zweck wird nun zunächst — in an sich kers liegende Verbraucher ein ein Gebührenzählwerk bekannter Weise—der Parallelwiderstand durch einen betätigender elektronischer Schalter. Das Gebührenin Reihe mit dem Transistor-Sprechverstärker liegen- 50 zählwerk wird dabei in bekannter Weise durch von den, zusammen mit diesem zwischen die a, &-Adern der Vermittlungsstelle über die Teilnehmerleitung ausder Teilnehmerleitung geschalteten Widerstand ersetzt. gesendete, durch eine vor die Sprechstellenschaltung Ein derartiger Stabilisierungswiderstand besitzt die geschaltete Teilnehmerweiche von der Leitung abim vorliegenden Falle gewünschten Eigenschaften: gezweigte hochfrequente Impulse gesteuert.

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Als elektronischen Schalter verwendet man Vorzugs- . zwei in Emitterschaltung geschalteten Transistoren T₃ weise einen Schmitt-Trigger, da dieser unabhängig und T₄ und dient zur Betätigung eines im Emittervon seinem jeweiligen Schaltzustand und von der Kollektor-Kreis des Transistors T₄ liegenden Gebüh-Form der Befehlsimpulse einen konstanten Strom auf- renzählwerkes Z.

nimmt und damit die an den'Stabilisierungswiderstand 5 Die Steuerung des elektronischen Schalters Tr erzu stellende Forderung der "zeitlichen Konstanz des folgt durch von der Vermittlungsstelle ausgesendete Widerstandes in idealer Weise erfüllt. Der in Reihe hochfrequente Zählimpulse (16 KHz), die mittels einer mit dem Transistor-Sprechverstärker liegende Trigger Teilnehmerweiche TW von den a, &-Adern der Teilergibt ferner eine außerordentlich gute Temperatur- nehmerleitung abgeleitet und dem Schalter Tr zustabilität der gesamten Schaltungsanordnung, da durch xo geführt werden.

die in Reihe mit den Transistoren des Triggers Im Ruhezustand des elektronischen Schalters Tr,

liegenden Widerstände auch die Kollektorströme des d. h. in einem Augenblick, in dem keine zählfrequenten Transistor-Sprechverstärkers nicht wesentlich an- Impulse an der Teilnehmerweiche ankommen, ist der steigen können. Transistor T₃ geöffnet, der Transistor T_i dagegen ge-

Bei geeigneter Dimensionierung dieses elektro- 15 sperrt. Der Emitter des Transistors T₃ liegt nämlich nischen Schalters werden beim Schalten keine Knack- über den kleinen Widerstand R₇ (wenige Ohm) am geräusche in die Teilnehmerleitung bzw. in die Hör- Pluspol (M₂), während die Basis dieses Transistors kapsel übertragen. An den Klemmen des elektronischen durch den aus den beiden Widerständen R₃ und R₈ ge-Schalters bzw. eines sonstigen Verbrauchers, d. h. in bildeten Spannungsteiler an ein wesentlich geringeres Reihe mit dem Transistor-Sprechverstärker, wird 20 Potential als der Emitter gelegt ist. Da der Transistor zweckmäßig ein für die sprechfrequenten Wechsel- T₃ infolgedessen geöffnet ist, liegt an der über den ströme als Kurzschluß wirkender Kondensator vor- Widerstand R₅ mit dem Kollektor des Transistors T₃ gesehen. verbundenen Basis des Transistors T₄ praktisch die

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform gleiche Spannung wie am Emitter dieses Transistors; der Erfindung ist der im Ausgangskreis des 25 der Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors T₄ ist Transistor-Sprechverstärkers liegende Verbraucher ein daher in diesem Augenblick unterbrochen,
weiterer — vorzugsweise die Hörströme verstär- Treffen nun an den Eingangsklemmen der Teilneh-

kender — Transistorverstärker. Dieser die Hörströme merweiche TW (d. h. an den a, ib-Adern der Teilnehbeispielsweise bis zum Lautsprecherbetrieb verstär- merleitung) zählfrequente Wechselstromimpulse auf, kende Transistorverstärker wird dabei vorteilhafter- 30 se werden diese Impulse in der Teilnehmerweiche weise durch einen in seiner Steuerleitung liegenden gleichgerichtet. Da der Sender der zählfrequenten Schalter ein- bzw. ausgeschaltet. Wechselstromimpulse nicht ständig, sondern jeweils

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise nur Bruchteile von Sekunden eingeschaltet ist, geveranschaulicht; es zeigt langen somit nach der Gleichrichtung dieser einzelnen

Fig. 1 eine Sprechstellenschaltung, bei der in Reihe 35 Wechselstromimpulsreihen durch die Teilnehmermit dem Transistor-Sprechverstärker ein ein Gebüh- weiche nur kurze, in ihrer Zeitdauer der·jeweiligen renzählwerk betätigender elektronischer Schalter vor- Einschaltdauer des Senders entsprechende Gleichgesehen ist, Stromimpulse in den elektronischen Schalter. Diese

Fig. 2 Einzelheiten der Schaltung gemäß Fig. 1, Impulse fließen dabei im wesentlichen über den Wider-

Fig. 3 eine Sprechstellenschaltung mit einem in 4° stand R₈, die Basis-Kollektor-Strecke des Transistors Reihe mit dem Transistor-Sprechverstärker liegenden, T₃, den Widerstand i?₄ und den Kondensator C₄. Die die Hörströme verstärkenden Transistorverstärker, Polarität dieser Gleichstromimpulse ist — durch ent-

Fig. 4 Einzelheiten der Schaltung gemäß Fig. 3. sprechende Schaltung der Ausgangsklemmen der Teil-

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schaltung be- nehmerweiche TW — so gewählt, daß durch den von steht in den für die Erfindung wesentlichen Teilen aus 45 einem solchen Gleichstromimpuls am Widerstand R₅ einem Transistor-Sprechverstärker V₁ und einem hervorgerufenen Spannungsabfall das Basispotential gleichstrommäßig mit diesem in Reihe geschalteten des Transistors T₈ gegenüber dem Emitterpotential elektronischen Schalter (Trigger) Tr. An den Anschluß- sprungartig erhöht wird, so daß der Transistor T₃ klemmen M₁, M₂ liegt die Gleichspannung der Teil- sperrt. Infolge der Unterbrechung der Emitternehmerleitungen a, b; M₁ ist dabei der Minuspol, M₂ 50 Kollektor-Strecke des Transistors T₃ liegt nun plötzder Pluspol. lieh die Basis des Transistors T₄ nicht mehr an der

Der zweistufige, in Emitterschaltung geschaltete gleichen Spannung wie der Emitter dieses Transistors Sprechverstärker V₁ weist keine Besonderheiten auf; T₄; vielmehr stellt sich jetzt das Basispotential auf den zwischen Basis und Emitter des Transistors T₁ liegt (niedrigeren) Wert ein, der durch den aus den hochdie Sprechkapsel M; der Ausgangskreis dieses Tran- 55 ohmigen Widerständen R₅ und R₆ gebildeten Spansistors T₁ steuert die Eingangsstufe des nachgeschal- nungsteiler gegeben ist. Dadurch wird der Transistor teten Transistors T₂, wobei im Basis-Kollektor- bzw. T₄ geöffnet, so daß der bisher über den Widerstand R^ im Basis-Emitter-Kreis dieses Transistors T₂ noch und den Transistor T₃ (von der Klemme M₂ zur ein zur Anpassung des Eingangswiderstandes des Klemme M₁) fließende Ruhestrom der Transistoren T₁ Transistors T₂ an den Ausgangswiderstand des 60 und T₂ des Sprechverstärkers nunmehr über den Tran-Transistors T₁ dienender Ringübertrager U₁ liegt, sistor T₄ und das mit ihm in Reihe liegende Gebührendesen Anzapfung mit der Basis des Transistors T₂ zählwerk Z fließt.

verbunden ist. Die von der Sprechkapsel M erzeugten, Ist der Impuls dann abgeklungen, so stellt sich

durch den Sprechverstärker V₁ verstärkten, im wieder der ursprüngliche Zustand ein, in dem der Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors T₂ auftreten- 65 Transistor T₃ geöffnet, T₄ dagegen gesperrt ist. Das den sprechfrequenten Wechselströme fließen über den Gebührenzählwerk Z wird somit im Takt der Gleich-Kondensator C₄ in die Teilnehmerleitung (Klemmen Stromimpulse, d.h. im Takt der Einschaltung des M₁, M₂). Zählfrequenzsenders, betätigt.

Der nach Art eines Schmitt-Triggers geschaltete Da der Widerstand des Gebührenzählwerkes Z geelektronische Schalter Tr besteht im wesentlichen aus 70 nauso groß ist wie der Widerstand R_i und nach dem

oben Gesagten jeweils entweder — durch Freigabe des Transistors T₃ — der Widerstand R₁ oder — durch Freigabe des Transistors T₄ — das Gebührenzählwerk Z zusammen mit der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T₂ (und des Transistors T₁) sowie mit dem kleinen Widerstand i?₇ zwischen die Klemmen Af₁ und M₂ geschaltet ist, ändert sich (bei gleicher Spannung an den Klemmen M₁ und Af₂) die am Transistor-Sprechverstärker V₁ liegende Gleichspannung trotz der dauernden Umschaltung des elektronischen Schalters Tr nicht. Der elektronische Schalter Tr erfüllt somit in der erfindungsgemäßen Schaltung alle Forderungen, die an einen zur Einstellung des Transistorarbeitspunktes dienenden Stabilisierungswiderstand gestellt werden müssen.

Die gesamte Schaltung weist dabei (zwischen den Klemmen M₁ und M₂ gemessen) den einer üblichen Sprechkapsel entsprechenden Gleichstromwiderstand von etwa 100 Ohm auf. Bei einer Spannung von 3 bis 4 Volt zwischen den Klemmen M₁ und M₂ liegt dabei ao etwa 1 Volt zwischen Emitter und Kollektor des Transistors T₂, d. h. eine Spannung, die zum Betrieb eines Transistors ohne weiteres ausreicht. Durch die Hinzuschaltung des elektronischen Schalters Tr als Verbraucher zu dem Transistor-Sprechverstärker V₁ wird somit erreicht, daß dieser einerseits nur für eine verhältnismäßig geringe Verlustleistung ausgelegt zu werden braucht, anderseits der von den Transistoren T₁, T₂ nicht aufgenommene Teil der (in ihrer Größe festliegenden) Speisespannung nicht in einem üblichen Stabilisierungswiderstand vernichtet, sondern zur Betätigung eines Gebührenzählwerkes Z verwendet wird.

Bei der in den Fig. 3 und 4 als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellten Schaltung liegt in Reihe mit dem Transistor-Sprechverstärker V₁ ein weiterer Transistorverstärker V₂, dessen Eingang parallel zur Hörkapsel des Fernsprechapparates (Klemmen FF') liegt und in dessen Ausgangskreis ein Lautsprecher L eingeschaltet ist. Der Verstärker V₂ wird durch eine in seinem Steuerkreis liegende Taste T ■ein- bzw. ausgeschaltet.

Parallel zum Transistorverstärker V₂, d. h. in Reihe mit dem Ausgangskreis des Transistor-Sprechverstärkers V₁, liegt ·—· ebenso wie bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung — ein Kondensator C₄, über den die von der Sprechkapsel M erzeugten, durch den Verstärker V₁ verstärkten sprechfrequenten Wechselströme in die Teilnehmerleitung fließen.

In Fig. 4 sind Einzelheiten dieser Schaltung dargestellt. Die Schaltung des Transistor-Sprechverstärkers V₁ entspricht jener des zuvor erläuterten Ausführungsbeispiels. In Reihe mit der Kollektor-Emitter-Strecke der Transistoren T₁ und T₂ liegt hier der durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T₅ und den kleinen Widerstand R₉ gebildete Ausgangskreis des Transistorverstärkers V₂-

Die zu verstärkenden Hörströme werden über den Übertrager U₃ in den Basis-Emitter-Kreis des Transistors T₅ übertragen, wobei sie ihren Weg vorzugsweise über die Kondensatoren C₅ und C₆ nehmen; die im Ausgangskreis des Transistors T₅ fließenden verstärkten Hörströme werden durch den in der Kollektorzuleitung des Transistors T₅ liegenden Übertrager U₂ in den Lautsprecher L übertragen. Die Widerstände R₁₀ und R_n dienen in bekannter Weise zur Festlegung des Basispotentials des Transistors T₅.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß auch der durch den Transistorverstärker V₂ gebildete Nutzwiderstand alle Anforderungen erfüllt, die an einen zur Einstellung des Arbeitspunktes der Transistoren T₁ und T₂ des Transistor-Sprechverstärkers V₁ dienenden Stabilisierungswiderstand zu stellen sind; er weist insbesondere die notwendige zeitliche Konstanz seines Widerstandswertes auf.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fernsprechapparat mit einem ein- oder mehrstufigen Transistor-Sprechverstärker, dessen Ausgangskreis zwischen die a, &-Adern der Teilnehmerleitungen geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der im Ausgangskreis des Transistor-Sprechverstärkers (V₁) liegende, zur Einstellung des Arbeitspunktes des bzw. der Transistoren (T₁, T₂) dienende Stabilisierungswiderstand durch einen Nutzverbraucher gebildet wird.

2. Fernsprechapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Ausgangskreis des Transistor-Sprechverstärkers (V₁) liegende Verbraucher ein ein Gebührenzählwerk (Z) betätigender elektronischer Schalter, vorzugsweise ein Schmitt-Trigger (Tr), ist.

3. Fernsprechapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Ausgangskreis des Transistor-Sprechverstärkers (V₁) liegende Verbraucher ein weiterer — vorzugsweise die Hörströme verstärkender — Transistorverstärker (V₂) ist.

4. Fernsprechapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Ausgangskreis des Transistor-Sprechverstärkers (V₁) liegende Verbraucherwiderstand durch einen für die sprechfrequenten Wechselströme als weitgehenden Kurzschluß wirkenden Kondensator (C₄) überbrückt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 031 357.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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