DE1092967B - Circuit arrangement for a short-circuit-proof alternating voltage generator - Google Patents

Circuit arrangement for a short-circuit-proof alternating voltage generator

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DE1092967B
DE1092967B DEST14363A DEST014363A DE1092967B DE 1092967 B DE1092967 B DE 1092967B DE ST14363 A DEST14363 A DE ST14363A DE ST014363 A DEST014363 A DE ST014363A DE 1092967 B DE1092967 B DE 1092967B
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Inventor
Lorenz Gasser
Georg Vogel
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Alcatel Lucent Deutschland AG
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Standard Elektrik Lorenz AG
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    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
    • H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
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    • H03B5/1296—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device the feedback circuit comprising a transformer

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine unter Verwendung von Transistoren aufgebaute Schaltungsanordnung eines Wechselspannungsgenerators für eine Ausgangsleistung in der Größenordnung von einigen Voltampere, der nach Aufheben eines aufgetretenen Kurzschlusses selbsttätig wieder zu schwingen beginnt, insbesondere zum Betrieb von Rufeinrichtungen in Fernmelde-, vorzugsweise in Fernsprechanlagen, bei der ein durch eine Schwingstufe in Schwingungen versetztes frequenzbestimmendes Schaltelement einen in Gegentaktanordnung geschalteten Transistorverstärker mit Ausgangsübertrager steuert, der eine zusätzliche Wicklung zwecks Übertragung eines Teiles der Ausgangsenergie des Generators auf die Schwingstufe aufweist.The invention relates to a circuit arrangement constructed using transistors AC voltage generator for an output power in the order of magnitude of a few volt-amperes, the begins to oscillate again automatically after a short circuit has been eliminated, in particular for the operation of call devices in telecommunications, preferably in telephone systems, in which a through a vibration stage set in vibration frequency-determining switching element in a push-pull arrangement switched transistor amplifier with output transformer that controls an additional winding for the purpose of transferring part of the output energy of the generator to the oscillating stage.

Derartige Schaltungsanordnungen sind bekannt, zeigen aber den Nachteil, daß die Transistoren der Gegentaktverstärkerstufe bei Überlastung des Ausgangskreises infolge des starken Stromstärkenanstieges beschädigt werden können. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, bei welcher eine Abnahme des Verbraucherwiderstandes keinen unzulässig hohen, die Transistoren gefährdenden Stromstärkenanstieg zur Folge hat. Der Wechselspannungsgenerator nach der Erfindung ist kurzschlußfest und weist die Eigenschaft auf, daß er nach Aufheben eines aufgetretenen Kurzschlusses selbsttätig wieder zu schwingen beginnt. Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung erreicht dies dadurch, daß die Kollektoren der Gegentakt-Verstärkerstufe über i?C-Glieder mit den zugeordneten Basen gekoppelt sind.Such circuit arrangements are known, but have the disadvantage that the transistors of the Push-pull amplifier stage when the output circuit is overloaded due to the strong increase in current can be damaged. The object of the invention is to create a circuit arrangement in which a decrease in the consumer resistance does not result in an impermissibly high level that would endanger the transistors Leads to an increase in the current intensity. The alternating voltage generator according to the invention is short-circuit proof and has the property that it can If a short-circuit has occurred, it automatically begins to oscillate again. The circuit arrangement according to the invention this is achieved in that the collectors of the push-pull amplifier stage are coupled to the assigned bases via i? C members.

Die Abnahme der Ausgangsenergie des Gegentaktverstärker bei Abnahme des Verbraucherwiderstandes im Ausgangskreis kommt dadurch zustande, daß der über die zusätzliche Wicklung des Ausgangsübertragers die Schwingstufe steuernde Anteil der Ausgangsenergie infolge des als Nebenschluß zur induzierend wirkenden Ausgangswicklung des Ausgangsübertragers anzusehenden Verbraucherwiderstandes mit Abnahme des Widerstandswertes des Verbrauchers ebenfalls abnimmt und dadurch eine derart bemessene Abnahme der Ausgangsleistung bewirkt, daß die Transistoren nicht unzulässig überlastet werden und daher vor Zerstörung geschützt sind.The decrease in the output energy of the push-pull amplifier when the consumer resistance in the output circuit decreases, the The part of the output energy that controls the oscillating stage via the additional winding of the output transformer as a result of the output winding of the output transformer acting as a shunt to the inducing output Consumer resistance to be viewed with a decrease in the resistance value of the consumer also decreases and thereby causes such a measured decrease in output power, that the transistors are not excessively overloaded and are therefore protected from destruction.

Der Schwingungseinsatz der steuernden Schwingstufe ist durch eine Rückwirkung des Einschaltspannungsstoßes über den Ausgangsübertrager, die i?C-Glieder und den Ausgangsübertrager durch dessen obenerwähnte Zusatzwicklung auf den Transistor in der Schwingstufe dadurch sichergestellt, daß die Wicklung des Ausgangsübertragers im Basiskreis dieses Transistors angeordnet ist; es ist dabei von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß die physikalischen Eigenschaften der beiden Transistoren in der Gegen-Schaltungsanordnung The oscillation start of the controlling oscillation stage is due to a reaction of the switch-on voltage surge via the output transformer, the i? C elements and the output transformer through its Above-mentioned additional winding on the transistor in the oscillating stage ensured that the Winding of the output transformer is arranged in the base circuit of this transistor; it is from the Fact made use of the fact that the physical properties of the two transistors in the counter-circuit arrangement

für einen kurzsdilußfestenfor a Kurzsdilussfest

WechselspannungsgeneratorAC voltage generator

Anmelder:
Standard Elektrik LorenzApplicant:
Standard electrical system Lorenz

Aktiengesellschaft,Corporation,

Stuttgart-Zuff enhaus en,Stuttgart-Zuff enhaus en,

Hellmuth-Hirth-Str. 42Hellmuth-Hirth-Str. 42

Georg Vogel, Stuttgart-Stammheim,Georg Vogel, Stuttgart-Stammheim,

und Lorenz Gasser, Gerungen (Kr. Leonberg, Württ),and Lorenz Gasser, Gerungen (District Leonberg, Württ),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

taktverstärkerstufe niemals einander vollkommen gleich sind. Die immer bestehende Unsymmetrie gestattet die erwähnte Rückwirkung der Differenz der Wirkungen des Einschaltspannungsstoßes über den Ausgangsübertrager zur Entsperrung des Transistors in der Schwingstufe auszunutzen.clock amplifier stages are never completely alike. The always existing asymmetry allows the aforementioned reaction of the difference in the effects of the inrush voltage surge over the Use output transformer to unlock the transistor in the oscillating stage.

Eine einfache Rückführung der Ausgangsspannung in die Schwingstufe führt besonders bei den tiefen Signalfrequenzen 25 und 50 Hz zu erheblichen Anschwingschwierigkeiten, da die Güte der Schwingkreise sehr klein ist. Außerdem sind die Gleichvorspannungen von Schwingstufe und Gegentaktendstufe sehr klein gehalten, so daß beim Einschalten keine großen Stromstöße auftreten. Diesen Nachteil vermeiden nun die i?C-Glieder im Zusammenwirken mit der Rückkopplung vom Ausgang dadurch, daß beim Einschalten die volle Versorgungsspannung kurzzeitig an der Basis steht und diese voll geöffnet werden. Vorwiegend durch die Ungleichheit der physikalischen Eigenschaften der beiden Transistoren bedingt, tritt am Ausgangsübertrager ein kräftiger Spannungsstoß auf, der ausreicht, den Generator sofort zum Schwingen zu bringen. Dies ist besonders dann von Interesse, wenn der Generator jeweils nur bei Bedarf angelassen wird. Bei Kurzschluß des Ausganges sinkt die Ausgangsleistung sehr stark ab, so daß nur die Verluste des Übertragers gedeckt werden. Die Rückkdpp lungsspannung wird sehr klein und damit die Gegentaktschaltung nur wenig ausgesteuert und vor Überlastung geschützt.A simple return of the output voltage to the oscillation stage is particularly useful for the low ones Signal frequencies 25 and 50 Hz lead to considerable oscillation difficulties, because of the quality of the oscillating circuits is very small. In addition, there are the DC biases of the oscillating stage and push-pull output stage kept very small so that no large current surges occur when switching on. Avoid this disadvantage now the i? C elements in cooperation with the feedback from the output by the fact that at Switch on, the full supply voltage is briefly on the base and the base is fully opened. Predominantly due to the inequality of the physical properties of the two transistors, occurs A strong voltage surge occurs at the output transformer, which is sufficient to immediately set the generator to oscillate bring to. This is of particular interest if the generator is only started when required will. If the output is short-circuited, the output power drops very sharply, so that only the losses of the transformer are covered. The feedback voltage becomes very small and thus the push-pull circuit is only slightly controlled and from overload protected.

009 648/30+009 648/30 +

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach der Erfindung.The drawing shows an embodiment of the circuit arrangement according to the invention.

Beim Anlegen der Betriebsspannung U tritt ein Ladestromstoß für die Kondensatoren C3 und C 4 über die Wicklungen I des Ausgangsübertragers #2 auf, dessen Wirkung auf die Wicklung III des Ausgangsübertragers #2 infolge der durch die erwähnte Unsymmetrie der Transistoren 7V2 und TrZ stark von XuIl abweicht und den Transistor TrX entsperrt, worauf ein überWhen the operating voltage U is applied , a charging current surge occurs for the capacitors C 3 and C 4 via the windings I of the output transformer # 2, the effect of which on the winding III of the output transformer # 2, due to the aforementioned asymmetry of the transistors 7V2 and TrZ, greatly varies from XuIl differs and unlocks the transistor TrX, whereupon an over

U, #1III, TrI, Wi, Erde U, # 1III, TrI, Wi, Earth

1010

auftretender Stromstoß den aus der Wicklung #11 und dem Kondensator Cl bestehender frequenzbestimmenden Schwingkreis anstößt. Die Schwingung steuert den aus den Transistoren 7>2 und 7Y3 bestehenden Gegentaktverstärker über dieWicklung #111, und der Verstärker gibt seine Leistung über den Ausgangsübertrager #2 an die Verbraucher ab, die durch den Verbraucherwiderstand Rv angedeutet sind.occurring surge triggers the existing from the coil # 11 and the capacitor Cl frequency-determining resonant circuit. The oscillation controls the push-pull amplifier consisting of the transistors 7> 2 and 7Y3 via the winding # 111, and the amplifier outputs its power via the output transformer # 2 to the consumers, which are indicated by the consumer resistance Rv.

Die Wicklung #2111 stellt eine Rückkopplung dar, welche zur Aufrechterhaltung der Schwingung dient. Ihre Wicklung beruht auf der Induktion durch die Ausgangswicklung #211. Dieser liegen die Verbraucher parallel. Nimmt nun der Widerstand Rv der Verbraucher ab, dann wirkt dieser als Nebenschluß zur induzierenden Wicklung #211 des Ausgangsübertragers so, daß die über die Wicklung #2111 auf die Schwingstufe übertragene Leistung so stark abnimmt, daß eine Überlastung der Transistoren und die damit verbundene Gefahr ihrer Zerstörung verhindert ist.The winding # 2111 represents a feedback, which is used to maintain the oscillation. Its winding is based on induction by output winding # 211. The consumers are parallel to this. If the resistance Rv of the consumer decreases, then it acts as a shunt to the inductive winding # 211 of the output transformer so that the power transmitted to the oscillating stage via winding # 2111 decreases so much that the transistors are overloaded and the associated risk of theirs Destruction is prevented.

Wird der Ausgang kurzgeschlossen, dann wird die Amplitude der Schwingung wesentlich kleiner. Die Transistoren 7>2 und 7Y3 werden mit kleiner Leistung angesteuert, so daß die Schwingung zwar nicht abreißt, aber die Transistoren selbst nicht überlastet werden.If the output is short-circuited, the amplitude of the oscillation is significantly smaller. the Transistors 7> 2 and 7Y3 are low in power controlled so that the oscillation does not break off, but does not overload the transistors themselves will.

Claims (3)

Patentanspruch K:Claim K: 1. Schaltungsanordnung für einen kurzschlußfesten Wechselspannungsgenerator für eine Ausgangsleistung in der Größenordnung von einigen Voltampere, der nach Aufheben eines aufgetretenen Kurzschlusses selbsttätig wieder zu schwingen beginnt, insbesondere zum Betrieb von Rufeinrichtungen in Fernmelde-, vorzugsweise in Fernsprechanlagen, bei der ein frequenzbestimmendes Schaltelement durch eine Schwingstufe einen in Gegentaktanordnung geschalteten Transistorverstärker mit Ausgangsübertrager steuert, der eine zusätzliche Wicklung zwecks Übertragung eines Teiles der Ausgangsenergie des Generators auf die Schwingstufe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren der Transistoren {Tr 2, Tr 3) der Gegentaktverstärkerstufe über 7?C-Glieder (W 8, W9; C3, C 4) mit den zugeordneten Basen gekoppelt sind.1. Circuit arrangement for a short-circuit-proof alternating voltage generator for an output power in the order of magnitude of a few volt-amperes, which automatically begins to oscillate again after a short-circuit has been eliminated, in particular for the operation of paging devices in telecommunications, preferably in telephone systems, in which a frequency-determining switching element is controlled by an oscillating stage controls a push-pull transistor amplifier with output transformer, which has an additional winding for the purpose of transferring part of the output energy of the generator to the oscillating stage, characterized in that the collectors of the transistors {Tr 2, Tr 3) of the push-pull amplifier stage via 7? C elements ( W 8, W9; C3, C 4) are coupled to the assigned bases. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (#2111) des Ausgangsübertragers (#2) im Basiskreis des Transistors (TrI) in der Schwingstufe angeordnet ist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the winding (# 2111) of the output transformer (# 2) arranged in the base circuit of the transistor (TrI) in the oscillating stage is. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die i?C-Glieder (W8, W 9; C 3, C 4) in der Verstärker-Ausgangsstufe so bemessen sind, daß eine vom Ausgangskreis auf das Basispotential der Transistoren (7>2, 7Y3) in dem Gegentaktverstärker ausgeübte Gegenkopplungswirkung bei Abnahme des Lastwiderstandes (Rz') im Ausgangskreis des Gegentaktverstärker eine Abnahme der Ausgangsleistung herbeiführt.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the i? C elements (W8, W 9; C 3, C 4) in the amplifier output stage are dimensioned so that one of the output circuit is connected to the base potential of the transistors ( 7> 2, 7Y3) the negative feedback effect exerted in the push-pull amplifier causes a decrease in the output power when the load resistance (Rz ') in the output circuit of the push-pull amplifier decreases. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 932 620;
USA.-Patentschrift Nr. 1 836 556;
französische Patentschrift Nr. 1 096 640.Considered publications:
German Patent No. 932 620;
U.S. Patent No. 1,836,556;
French patent specification No. 1 096 640. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 009 648/304 11.60© 009 648/304 11.60
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