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Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte Wechselsprechanlagen Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte
Wechselsprechanlagen mit zwei einander entgegengesetzt gerichteten Kanälen und mit
einer automatisch wirkenden Regelanordnung, die in Abhängigkeit von der Gesprächsrichtung
den einen Kanal öffnet und den anderen Kanal im wesentlichen schließt und die wenigstens
eine von einer Regelspannung regulierte Verstärkerstufe in jedem Kanal aufweist
und bei der ferner die Signalspannungen, die in einem Kanal auftreten, gleichgerichtete
Regelspannungen erzeugen., die die Verstärkung in diesem Kanal erhöht und im anderen
Kanal vermindert.
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Es sind schon Schaltungsanordnungen für sprechgesteuerte Wechselsprechanlagen
bekannt, bei denen automatisch geregelte, zweikanalige Verstärker verwendet werden.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen werden die Signalspannungen, die die Regelspannungen
erzeugen, lediglich einem Punkt des wirksamen Kanals entnommen. Bei einem Teil der
bekannten Vorrichtungen liegt dieser Punkt vor und bei anderen nach der geregelten
Verstärkerstufe. Im erst-Cren , annten Fall erhält man einen Regelverlauf,
der unbestimmt und zu jeder Zeit völlig von der Signalstärke abhängig ist. Im letztgenannten
Fall ist der Regelverlauf sprunghaft und innerhalb eines ziemlich großen Signalstärkebereiches
beinahe unabhängig von der Signalstärke. Daraus folgt aber, daß es schwer ist, hierbei
die Gesprächsrichtung zu ändern. Dem unwirksamen Kanal muß ein großes Signal zugeführt
werden -, um eine Umschaltung der Gesprächsrichtung zu bewirk-en.
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Die im vorstehenden aufgeführten Nachteile der bekanntenVorrichtungen
sollen durch dievorliegende Erfindung vermieden werden.
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Erfindungsgemäß werden die Regelspannungen durch Mischung von zwei
Signalspannungskomponenten gebildet, die- von zwei Punkten des wirksamen Kanals
entnommen werden, von denen der eine Punkt vor und der andere nach der geregelten
Verstärkerstufe liegt.
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Es kann zweckmäßig sein, daß die von den beiden Pun'.l-f.eil in jedein
Kanal entnoininenen Sig.nalspannungskomponenten ein derartiges Verhältnis zueinander
haben. daß bei maximalem Verstärkungsgrad mindestens 2511/c der Regelspannung von
der Signalspannungskomponente herrührt, die von dem vor der regulierten Verstärkerstufe
liegenden Entnahnicpunkt entnommen wird. Das Verhältnis kann aber auch derart eingestellt
sein, daß bei maximalem Verstärkungsgrad nicht mehr als 7511/o Regelspannung von
der Signalspannungskomponente herrührt, die von dem vor der regulierten Verstärkerstufe
liegenden Entnahmepunkt entnommen wird.
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In vorteilhafter Weise kann der erste Punkt mindestens nach einer
Verstärkerstufe in jedem Kanal liegen, aber vor einer auf den Kanal einwirkenden
Vorrichtung für eine Einstellung der Lautstärke von Hand. Der zweite Punkt kann
hinter der Endstufe des Verstärkers liegen.
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Durch die Erfindung wird eine schnelle und sprung hafte Regelung erreicht,
weil die Regelspannung, die vom ersten Punkt kommt, unmittelbar und mit ungedrosselter
Stärke den Regelverlauf startet, und die Regelspannung, die vom zweiten Punkt kommt,
den sprungartigen Verlauf herbeiführt.
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Es wird eine automatische Anpassung der Ruheverstärkung innerhalb
gewisser Grenzen erzielt, so daß eine akustische Rückkopplung vermieden wird, weil
das Mikrophon des einen Kanals, wenn es von Schallwellen, die vom Lautsprecher des
anderen Kanals kommen, beaufschlagt wird, sofort eine Regelspannung erzeugt, die
die Verstärkung, des anderen Kanals veriiiindert.
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Die Selbstschwingtendenz auf Giund der akustisehen Rüükkoppluno, in
nur einem Kanal wird durch die Erfindung wesentlich verringert. Bei einem der Erfindung
entsprechend ausgeführten Verstärker ge-
langt, sobald eine solche Tendenz
sich bemerkbar macht, der Schall vom Lautsprecher des offenen Kanals auf das Mikrophon
des unterdrückten Kanals mit beträchtlich höherer Lautstärke als auf das Mikrophon
des offenen Kanals. In dem gesperrten Kanal
kommt es deshalb zu
-einer Regelspannungserzeugung, die dem ersten Punkt des Kanals entnommen wird und
die nicht in der Lage ist, die Blockierung aufzuheben, jedoch ausreicht, die Verstärkung
in dem zufällig offenen Kanal erheblich zu drosseln. Dadurch wird die Selbstschwingtendenz
vermieden, ehe die SeIbstschwingung in Gang kommen kann.
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Weiterhin hat die Schaltungsanordnung gemäß, der Erfindung den Vorteil,
daß man eine Kompression des überführten Klangbildes erhält, weil der Schal] des
Lautsprechers des offenen Kanals das Mikrophon des gesperrten Kanals trifft und
hier eine Regelspannung erzeugt, die in Abhängigkeit von der Schallintensität die
Verstärkung des offenen Kanals senkt.
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In jedem Kanal kann dei Regelspannung von der Endröhre über einen
Widerstand entnommen werden, dessen Widerstandswert zum Ausgleich der Regelspannung
mit abnehmender Spannung abnimmt. Die vom letzten Punkt in jedem Verstärkerkanal
entnommene Signalspannungskornponente kann einer Stabilisierungssehaltung zugeführt
werden, die eine derartige Charakteristik aufweist, daß die Zunahme der Regelspannung
mit steigender Signalspannung bei kleinen Signalspannungen wesentlich größer ist
als bei hohen Signalspannungen.
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Wenn man eine Verstärkerstufe vorsieht, die in eine Stabilisierungsschaltung
eingeht, wobei Signalspannungen einer Eingangselektrode zugeführt und einer Ausgangselektrode,
entnommen werden und die entnommenen Signalspannungen der die Regelspannungen erzeugenden
Anordnung zugeführt werden, kann eine Regelungselektrode in einer Verstärkerstufe
so angeordnet sein, daß diese über eine Impedanz eine der erzeugten Regelspannungen
mit solcher Polarität zugeführt wird, daß die Verstärkung der Signalspannungen in
dieser Verstärkerstufe bei steigender Regelspannung vermindert wird. Es zeigt Fig.
1 eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung und Fig. 2 bis 4 weitere Ausfübrungsformen.
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Die dargestellte Verstärkerschaltung weist zwei gleiche Kanäle auf.
Die Elemente eines jeden Kanals haben eine Ziffernbezeichnung, welche für den einen
Kanal mit dem Index a und für den anderen Kanal mit dem Index b versehen
ist. In der folgenden Beschreibung wird nur die Ziffernbezeichnung ohne Index angegeben,
mit Ausnahme der Fälle, in denen eine Präzisierung nötig ist, z. B., wenn das Zusammenwirken
von Elementen in verschiedenen Kanälen beschrieben wird.
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Jeder Kanal weist einen Eingangstransformator 1
mit einer Primärwicklung
2 auf, an welcher ein Mikrophon 3 angeschlossen ist. Der Transformator
1
hat eine Sekundärwicklung 4, welche mit dem Steuergitter einer ersten Verstärkerröhre
5 verbunden ist. Die Primärwicklung 2 ist mittels zweier gleich großer Widerstände
6 und 7 gegenüber dem Chassis abgeglichen.
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Von der Anode der Röhre 5 wird eine Signalspannung zu einem
Potentiometer 8 geführt. Dieses, Potentiometer dient zur Lautstärkeregelung.
Vom Schleifkontakt 9 des Potentiometers 8 wird eine Signalspannung
zum Steuergitter einer zweiten Verstärkerröhre 10 und von der Anode der Verstärkerröhre
10
wird die Signalspannung zum Steuergitter einer Ausgangsröhre
11 geführt.
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Die Anode der Röhre 11 ist mit der Primärwicklung 12 eines
Transformators 13 verbunden, der drei Sekundärwicklungen 14, 15 und
16 aufweist. An die Sekundärwicklung 14 ist ein Lautsprecher 17 angeschlossen.
Die Sekundärwicklung 16 ist mit einem Ende mit einem Punkt P mit festem Potential
verbunden, das etwa 8 Volt gegenüber dem Chassis ist, un# mit dein anderen
Ende an eine Gitterableitung 18 der Röhre 11. Dadurch erhält die Röhre
11
eine Gegenkoppiung, die dazu dient, die Frequenzkurve des Verstärkers in
gewünschtem Maße zu beeinflussen und die Distorsion (Klirrfakter) zur vermindern.
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Die Sekundärwicklung 15 ist mit einem Ende mit einem Widerstand
119 in der Größenordnung von 470 Kiloohm verbunden. Das andere, Ende des.
Widerstandes 119 liegt am Chassis. Vom Verbindungspunkt zwischen der Sekundärwicklung
15 und dem Widerstand 119 wird eine Sigaalspannung über einen Widerstand
120 von 1,5 Megolun zum Steuergitter einer Triode 21 geführt. Die Röhre 21
enthält noch weitere Diodensysteme 22, 23 und 24.
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Von der Anode der Triode 21 wird eine verstärkte Sigaalsparmung über
Kondensatoren von etwa 15 000 pF zur Kathode des Diodenteiles 22 und zur
Anode des Diodenteiles 23 geleitet. Die Anode des Diodenteiles 22 ist mit
dem Punkt P verbunden, und die Kathode des Diodenteiles 23 ist gemeinsam
mit der Kathode des Triodenteiles 21 über einen Widerstand von 820 Ohm mit
dem Punkt P verbunden. Von der Kathode des Diodenteiles 22a wird in dem einen Verstärkerkanal
eine gleichgerichtete Regelspannung entnommen und durch einen hochohmigen Widerstand
26 einem Punkt A zugeleitet, der in einer Filterkette mit den Widerständen
271 28 und 29 von 470 Kiloohm liegt. An dem Punkt A, an den
die Kathode des Diodenteiles 22a des einen Kanals angeschlossen ist, ist auch die
Anode des Diodenteiles 23b des anderen Kanals über einen hochohmigen Widerstand
30b angeschlossen.
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Die Anode des Diodenteiles 23a ist über einen hochohmigen Widerstand
von 470 Kiloohm mit einem Punkt B verbunden, der einen Punkt einer Füterkette mit
den Widerständen 27 b, 28 b und 29 b von 470 Kiloohm bildet.
An den Punkt B ist die Kathode des Diodenteiles 22 b angeschlossen.
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Die Punkte A und B sind die Verbindungspunkte der Widerstände
27 und 28 der Filterkette. Das andere Ende der Widerstände
27 ist, wie gezeigt, mit dem Punkt P verbunden, der ein festes Potential
hat. Die Verbindungspunkte der Widerstände 27 und 28
liegen ferner
über Kondensatoren 31 und 32 von 10 000 bzw. 5000 pF
am Chassis.
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In jeder Filterkette ist der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen
28 und 29 über einen hochohmigen Widerstand 33 von
390 Kiloohm mit dem Steuergitter der Triode 34 verbunden, die in dem gleichen
Röhrenkolben eingebaut sein kann wie die Röhre 10. Das, andere Ende der Widerstände
29 ist an ein Steuer- oder Regelgitter der Röhre 10 angeschlossen
und liegt außerdem über einen Kondensator 35 von 0,05 #iF am Chassis.
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Wie gezeigt, ist die Anode der Triode 34a in dem einen Kanal direkt
mit dem Schirmgitter der Röhre 10b in dem anderen Kanal verbunden,
und entsprechend ist die Anode der Röhre 34 b des anderen Kanals direkt
mit dem Schinngitter der Röhre 10a
des einen Kanals verbunden.
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Außerdem ist das Steuergitter der Röhre 34a in dem einen Kanal über
einen hochohmigen Widerstand
36a von etwa 10 Megolim mit
der Anode der Triode 34 b in dem anderen Kanal verbunden und entsprechend
das Steuergitter der Triode 34 b mit der Anode der Triode 34a. Dies
bedeutet, daß die Röhren 34a und 34b eine sogenannte Wippenkopplung oder einen bistabilen
Multivibrator bilden, dessen Wirkung später beschrieben wird.
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In jedem Kanal liegt die Sekundärwicklung 4 des Eingangstransformators
1 mit dem nicht spannungsführenden Ende an einer gemeinsamen Leitung
37,
an der auch die nicht spannungsführenden Enden der Potentiometer
8 liegen. Die Leitung 37 ist mit dem Schleifkontakt 38 eines
Potentiometers 39 verbunden, das parallel zu eineni Widerstand 40 in der
Größenordnung von 100 Ohin liegt. Außerdem liegt ein großer Elektrolytkondensator
39 von 50
zwischen der Leitung 37 und dem Chassis.
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Der Widerstand 40 liegt zwischen dem Punkt P mit festem Potential
und dem Chassis. Da die Kathoden der meisten Röhren am Chassis liegen und der Punkt
P mit dem Festpotential am Minuspol des Stromversorgungsgleichrichters 41, wird
der Widerstand 40 von fast dem gesamten Anodenstrorn durchflossen. Die Spannung
des Punktes P gegenüber dem Chassis beträgt etwa - 8 Volt. Die Röhre 34b
hat einen festen Anodenwiderstand 42b. Die Röhre 34a im anderen Kanal hat einen
variablen Widerstand 42a, der im wesentlichen auf den gleichen Wert eingestellt
worden kann wie der Festwiderstand 42b. Die beiden Röhren 34a und 34b sollten möglichst
gleiche Anodenwiderstände haben. Die Widerstände können gegebenenfalls etwas ungleicheingestellt
werden, um die Verstärkung in einer Richtung zu erhöhen, z.B. beim Auftreten von
Störungen in der anderen Richtung.
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Da die Anode der Triode 34a mit dem Schirmgitter der Röhre
10b und entsprechend die Anode der Triode 34b mit dem Schirmgitter der Röhre,
10a verbunden ist, und da die Widerstände 36 a und 36
b,
die die Anode in der einen Wippkopplungsröhre 34a mit dem Steuergitter
der anderen Wippkopplungsröhre 34 b und umgekehrt verbinden, sehr hochohmig
sind, und zwar in der Größenordnung von 10 Megohm, wird die Wirkung der Wippkopplung
abhängig von der Größe des Schirmgitterstromes, der in den beiden g
Röhren
10a und 10b fließt. Bei einem großen Schirmgitterstrom in den Röhren
10 a und 10 b überwiegt dieser dem Anodenstrom der Röhren 34
a und 34 b, und dabei kommt die von den Röhren 34 a und 34
b gebildete Kopplung nicht als Wippkopplung zur Wirkung. Die Röhren stellen
sich daher so ein, daß sie untereinander gleiche Anodenspannungen und gleiche Gitterspannungen
haben.
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Die Größe der Schirmgitterströme in den Röhren 10a und 10b
kann mit Hilfe des Potentiometers 38
eingestellt werden, mit dem die Gittervorspannungen
der Röhren einstellbar sind. Das Potentionieter 38
wird so eingestellt, daß
in der Ruhelage, in der keine Signalspannungen vorhanden sind, die Wippkopplung
der Röhren 34a und 34b dicht unterhalb der Ansprechgrenze liegt.
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Es sei angenommen, daß Schallwellen auf das Mikrophon 3a treffen,
so daß Signalspannungen in dem oberen Kanal auftreten. Die Verstärkung in diesem
Kanal ist teilweise unterdrückt, da die Schirmgitterspannung der Röhre
10 a der Anodenspannung der Röhre 34 b gleich und von ziemlich
niedriger Größe ist und da die Spannungen am anderen Steuer-oder Pegelgitter der
Röhre gegenüber der Kathode negativ sind und einige Volt betragen.
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. Die Signalspannung wird nun von der Anode der Röhre
5 a über eine Leitung :70a, die einen Widerstand 52a von
1,8 Megohm und einen Kondensator 51a von 10000 pF aufweist,
zum Steuergitter der Röhre 21a geführt. Diese Signalspannungen werden verstärkt
und in den Diodenteilen 22a und 23a gleichgerichtet. Die Kathode des Diodenteiles
22a nimmt dabei positive Werte an, wodurch der Punkt A in der aus den Widerständen
27a, 28a und 29a bestehenden Filterkette gegen einen positiveren Wert verschoben
wird. Die Gitterspannung der Triode 34a sowie die Vorspannung an dem Steuer- oder
Regelgitter der Röhre 10a werden ebenfalls in positiver Richtung verschoben. Das
bedeutet, daß die Verstärkung in der Röhre 10a zunimmt, so daß die Signalspannungen
im Ausgangstransformator 13 a zunehmend stärker werden. Dadurch werden
nun auch Signalspannungen in verstärktem Umfange von der ." 15a des Ausgangstransfonnators
Sekundärwicklung 13a dem Steuergitter der Röhre 21a zugeleitet, wobei sich diese
Signalspannungen zu den zuerst genannten Sigtialspannungen addieren. Je mehr die
Verstärkung zunimmt, desto stärker wird die Spannung, die vom Ausgangstransformator
15a kommt, wodurch ein sprungartiger Regelungsverlauf erhalten wird.
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Um nun eine allzu starke Steigerung der Signalspannungsamplitude an
der Anode der Triode 21a zu vermeiden, ist in jedem Kanal ein Widerstand 21 von
etwa 820 Kiloohrn zwischen das Steuergitter der Röhre und einen Punkt geschaltet,
an dem eine negative, Regelspannung auftritt, wenn Signalspannungen im Kanal aufreten.
Durch diese Anordnung erreicht man wegen der Krünirnung der Kennlinie IalUg, daß
bei der Steigerung der Signalspannung über einen gewissen Wert hinaus die Verstärkung
in der Triode verringert wird. Gleichzeitig wird das Potential der Anode des Diodenteiles
23a gegen negative Werte verschoben, wobei auch der das Potential des Punktes B
in der von den Widerständen 27 b, 28 b und 29 b gebildeten
Filterkette gegen negative Werte verschoben wird. Dadurch wird sowohl das Potential
des Gitters der Triode 34b als auch das des anderen Steuer- oder Regelgitters in
der Röhre 10 b gegen negative Werte verschoben. Die Verstärkung in der Röhre
10b wird nun weiterhin vermindert oder fast ganz unterdrückt, wodurch der
Schall, der vom Lautsprecher 17 a auf das Mikrophon 3 b trifft
(es ist angenommen, daß diese beiden Teile sehr nahe beieinanderliegen), nicht erheblich
im unteren Kanal verstärkt wird, so daß die Signale im Lautsprecher 17 b
nur mit unbedeutender Laustärke wiedergegeben werden. Eine geringe Hörbarkeit kann
jedoch von großem Nutzen sein, wenn die Sprechenden einander in die Rede fallen
wollen oder gleichzeitig sprechen.
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Der verstärkungsregelnde Effekt wird dadurch verbessert, daß, wenn
das Potential des Steuergitters der Röhre 34a gegen positive Werte geht, das Potential
der Anode gegen sich negative Werte verschiebt. Dabei geht auch das Potential des
Schirmgitters der Röhre 10 b gegen negative Werte, wobei die Verstärkung
im anderen Kanal weiterhin unterdrückt wird. Entsprechend wird die Spannung an der
Anode der Röhre 34 b gegen positive Werte verschoben, da das Potential von
deren Steuergitter, wie beschrieben, gegen negativere Werte verschoben wird. Dabei
wird
das Potential des Schirmgitters der Röhre 10a ebenfalls positiver,
wodurch die, Verstärkung im oberen Kanal sich erhöht. Die Verschiebung des Regelgitterpotentials
in der Röhre 10a gegen positive Werte bewirkt, daß der Anodenstrom steigt, aber
der Schirmgitterstrom sinkt. Die Verminderung des Schirmgitterstromes wird aber
nicht ganz von der Erhöhung des Stromes aufgehoben, der dadurch auftritt, daß das
Schirmgitterpotential selbst gegen positivere Werte verschoben wird. Die Verschiebung
der Schinngitterspannung gegen negativere Werte in der Röhre 10b
bewirkt,
daß auch deren Schirmgitterstrom vermindert wird, die Verminderung jedoch in geringerem
Grad bei dem gewählten Arbeitspunkt davon aufgewogen wird, daß die Spannungen am
Regelgitter der Röhre 10b gleichzeitig gegen negativere Werte verschoben
werden. Diese Spannungsverschiebungen wirken auf die Schirmgitterströme derart,
daß der zuletzt genannte Strom abnimmt. Dabei wird der Zustand geschaffen, bei welchem
die von den Trioden 34a und 34b gebildete Wippenkopplung wirksam wird. Die Wippenkopplung
stellt sich dabei in die eine ihrer beiden stabilen Gleichgewichtslagen ein, wobei
der Strom in der Triode 34a relativ stark und in der Triode 34b relativ schwach
ist. Das bedeutet, daß die Verstärkung in der Röhre 10a weiterhin zunimmt und die
Verstärkung in der Röhre 10 b weiterhin abnimmt.
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Diese Wirkung der Wippenkopplung wird noch beschleunigt, weil das
zweite Steuergitter der Röhre 10
in jedem Kanal über die Widerstände
29, 33 mit dem Steuergitter der Röhre 34 verbunden ist. Wenn z. B. das Potential
des Steuergitters der Röhren 34a mehr positiv wird, wird auch das Potential des
zweiten Steuergitters der Röhre 10a mehr positiv. Das hat eine Verminderung des
Schirmgitterstromes und eine entsprechende Erhöhung der Schirmgitterspannung der
Röhre 10a zur Folge. Weil das Schiringitter der Röhre 10a direkt mit der Anode der
Röhre 34b verbunden ist, wird auch deren Potential mehr positiv. In gleicher Weise
wird die Spannung der Anode der Röhre 34a in positiver Richtung verschoben,
wenn die Steuergitterspannung der Röhre 34b in negativer Richtung verschoben wird.
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Diese Wirkung erhöht die, Geschwindigkeit, mit der die Wippenkopplung
wirksam und in eine ihrer Gleichgewichtslagen geführt wird.
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Es ist ein wesentlicher Vorteil, daß bei der in Fig. 1 gezeigten
Schaltung die Wippenkopplung so eingestellt werden kann, daß diese in der Ruhelage
eine neutrale Gleichgewichtslage einnimmt und daß die Voraussetzungen dafür, daß
diese wie ein bistabiler Generator mit zwei ausgeprägten Gleichgewichtslagen wirkt,
erst dann geschaffen werden, wenn Signalspannungen in einem der Verstärkerkanäle
auftreten. Dadurch ist es möglich, einen derart schnellen Regelungsverlauf auch
bei kleiner Amplitude der Schallwellen, die irgendein Mikrophon treffen, zu erhalten-,
daß der erste Buchstabe, im ersten Wort nicht wegfällt, auch wenn der Verstärkungsgrad,
bis zu dem die Kanäle in der Ruhelage eingestellt sind, außerordentlich niedrig
liegen sollte, was erlaubt, daß Lautsprecher und Mikrophon für jede Gesprächsstelle
sich sehr nahe nebeneinander befinden können.
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Im vorhergehenden ist die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung für
den Fall beschrieben, daß Signalspannungen dem oberen in der Zeichnung dargestellten
Verstärkerkanal zugeführt werden. Das Verhalten bleibt völlig analog, wenn die Signalspannungen
dem anderen Kanal zugeführt würden. Eine nochmalige besondere Beschreibung der Wirkungsweise
ist deshalb für diesen Fall nicht erforderlich.
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Die beschriebene Wippenkopplung hat die Eigenschaft, daß die Gleichgewichtslagen
in gewissem Grade unbeständig und von der Stärke der in den Kanälen auftretenden
Signalspannungen abhängig sind. Die beiden Gleichgewichtslagen der Wippenkopplung
entsprechen in ihren Grenzen nämlich nicht den Werten, auf die man Dieb Spannungen
und Ströme nach beiden Seiten bringen kann. Die Wippenkopplung kann eine elastische
Erweiterung über die Grenzen hinaus ausführen, die die beiden Gleichgewichtslagen
kennzeichnen. Eine solche Erweiterung kann unter dem Einfluß der Steuerspannungen,
die im Betrieb von demVerstärkeranordnungen erzeugt werden, erfolgen. Während dieser
Erweiterungen durch ein Einwirken der Regelspannungen, die entstehen, wenn Signalspannungen
in dem gerade geöffneten Verstärkerkanal auftreten, wird der Kanal noch weiter geöffnet
und der gerade gedrosselte Kanal noch stärker gedrosselt.
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Diese Elastizität der Wippenkopplung in ihren Gleichgewichtslagen
beruht darauf, daß die Anode der Röhre 34a und das Schinngitter der Röhre
10b
über einen gemeinsamen Widerstand 42a gespeist werden und daß auch die
Anode der Röhre 34 b und das Schirmgitter der Röhre 10a über einen gemeinsamen
Widerstand an der Speisespannung liegen. Die Schirmgitterströme sind ungefähr von
der gleichen Größenordnung wie die Anodenströme, wodurch diese nicht allein den
Spannungsabfall an den Widerständen 42a und 42b bestimmen.
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Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung unterscheidet sich
von der Anordnung nach Fig. 1
nur in folgendem: Jedem der hochohmigen Widerstände
36a und 36b, die das Steuergitter der Röhre 34a mit der Anode der Röhre 34b
bzw. Steuergitter der Röhre 34b mit der Anode der Röhre 34a verbinden, ist ein Kondensator
48a bzw. 48b parallel geschaltet. Dieser Kondensator ist von der Größenordnung
0,1 [tF. Dies bewirkt, daß die von den Röhren 34a und 34b gebildete Wippenschaltung,
unter der Voraussetzung daß der Schirmgitterstrom in den Röhren 10 a und
10 b nicht zu groß ist, wenn keine Steuerspannungen von außen zugeführt werden,
wie ein schwingender Multivibrator arbeitet. Die Frequenz, mit welcher der Multivibrator
schwingt, ist vorzugsweise sehr niedrig und soll zwischen 2 und 10 Hz liegen.
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Mit Hilfe des Potentiometers 39 wird die Gittervorspannung
der Röhren 10a und 10b so eingestellt, daß der Schirmgitterstrom dieser Röhren
nicht der Wippenkopphing ihre Wirkungsweise als Multivibrator zunimmt. Die Wippenschaltung
schwingt dabei mit der angegebenen niedrigen Frequenz, wodurch wechselweise der
eine bzw. der andere Kanal geöffnet wird. Wenn Signalspannungen einem der Kanäle
zu-
geführt werden, tendieren diese in gleicher Weise, wie schon im Zusammenhang
mit Fig. 1 gezeigt, dazu, die Spannung z. B. am Steuergitter der Röhre 34a
in possitive Richtung zu verschieben. Die Wippenschaltung 34a und 34b wird dabei
in der Gleichgewichtslage festgehalten, in welcher der obere Kanal der Zeichnung
offen und der untere Kanal der Zeichnung geschlossen gehalten wird. In dieser Lage
verharrt die Wippenschaltung so lange, wie- Signale
im besprochenen
Kanal auftreten. Treten keine Signale mehr auf, so fängt die Wippenschaltung erneut
an, mit einer niedrigen Frequenz zu schwingen. Sollten nun Signalspannungen im anderen
Kanal auftreten, so stellt sich die Wippensclialtung in eine solche Lage ein, in
welcher dieser Kanal offengehalten und der andere Kanal geschlossen gehalten wird.
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Ein Kondensator 49 von der Größenordnung 0,1 #tF, ist zwischen
die Anoden der Röhren 34a und 34 b geschaltet, um die niederfrequente
Schwingung zu dämpfen, damit das öffnen und Schließen der Kanäle im Takt der Schwingungen
der Wippenschaltung nicht als Stoßlaut in der Lautsprecheranordnung hörbar ist.
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Bei der Anordnung nach Fig. 2 können Mikrophon und Lautsprecher bei
jeder Gesprächsstelle sehr dicht nebeneinander angeordnet werden, da nie beide Verstärkerkanäle
gleichzeitig geöffnet sind. Durch geeignete Wahl der Frequenz des selbstschwingenden
Multivibrators, z. B. 5 Hz, erreicht man, daß der erste Buchstabe in einem
angesprochenen Wort nicht verlorengeht, und weiterhin, daß die Selbstschwingung
nicht als, Ton hörbar ist, weil die Frequenz unter der Hörbarkeitsgrenze liegt.
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In der Ausführungsform, nach Fig. 3 wird die Signalspannung,
die der Sekundärwicklung 16 des Ausgangstransformators 13 entnommen
wird, einem Spannungsteiler zugeleitet, der aus zwei Widerständen 19 und
20 besteht. Das andere Ende des Spannungsteilers liegt am Chassis. Der Widerstand
19 ist vorzugsweise fest und hat Größenordnung von 4,7 Kiloohm. Der Widerstand
20 ist spannungsabhängig. Vom Verbindungspunkt zwischen den beiden Widerständen
19 und 20 wird eine Signalspannung entnommen und zum Steuergitter der Röhre
21 geführt.
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Der Widerstand 20 hat den Zweck, die dem Signalgitter der Röhre 21
zugeführte Signalspannung zu
stabilisieren.
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Für denselben Zweck soll der Gitterableitungswiderstand 46 (Fig.
3) der Röhre 21 einen hohen Widerstandswert von der Größenordnung
10 Megohm haben, und der Kapazitätswert des Kondensators 45, der mit dem
Gitter in Reihe geschaltet ist, soll groß sein. Dadurch wird die Signalspannung
des Gitters gleichgerichtet, wenn sie ausreichend groß ist. Das Potential des Steuergitters
wird in negativer Richtung verschoben, der Anodenstrom der Röhre nimmt ab. Das Potential
der Kathode der Röhre, die über einem Widerstand 25 (Fil-. 1) am Punkt
P liegt, wird dann auch mehr negativ. Diese Kathode ist mit der Kathode des Diodenteiles
23 verbunden. Wenn die Spannung der letztgenannten Kathode in einer negativen
Richtung verschoben wird, wird auch die Anode des genannten Diodenteiles mehr negativ.
Wenn z. B. Signalspannungen durch den oberen Kanal durchgehen, wird daher die Verschiebung
der Spannung des Punktes B der Filterkette 27 b, 28 b
und 29 b in negativer
Richtung verstärkt.
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In Fig. 4 ist eine Einzelheit einer anderen Ausführungsform der Erfindung
dargestellt. Auch bei dieser Ausführungsform hat der Ausgangstransformator
13 a, 13 b eines jeden Kanals eine Sekundärwicklung
15 a bzw. 15 b. In jedem Kanal ist das eine Ende
dieser Sekundärwicklung mit dem Punkt P verbunden, während das andere Ende an einem
Potentiometer 55 a bzw. 55 b liegt. Vom Schleifkontakt
des Potentiometers 55 a des einen Kanals wird eine Signalspannung
entnommen und der Anode des Diodenteiles 56b des anderen Kanals zugeführt.
Dieser Diodenteil ist in der Röhre 21b angeordnet.
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Auf entsprechende Weise wird vom Potentiometer 55b eine
Signalspannung abgenommen und der Anode des Diodenteiles 56a der dem oberen Kanal
zugeordneten Röhre 21a zugeführt. Durch diese Anordnung soll ein Festhalten in der
aktiven Lage durch den zuletzt wirksamen Verstärkerkanal erfolgen. Wenn z. B. der
obere Verstärkerkanal zufällig in Tätigkeit ist, werden Signalspannungen vom Potentiometer
55a zum Diodenteil 56b geleitet, dessen Anodenspannung dabei in negativer
Richtung wegen des Spannungsabfalls am Potentiometerwiderstand 55a verschoben wird.
Diese Verschiebung in negative Richtung wird dem Steuergitter der Triode
21b
über einen Widerstand 57b von 500 Kiloohm zugeleitet. Daß
die Steuergitterspannung der Röhre 21 b
in negativer Richtung verschoben
wird, bedeutet, daß diese schon bei kleineren Signalspannungen keine Regelfunktionen
mehr übernehmen kann. Dadurch können Mikrophon und Lautsprecher bei beiden miteinander
sprechenden Stellen dichter nebeneinander angeordnet werden. Selbst wenn ziemlich
kräftige Schallwellen das Mikrophon im unwirksamen Kanal, vom Lautsprecher des wirksamen
Kanals kommend, treffen, können diese Schallwellen keinesfalls, so starke Signalspannungen
am Steuergitter der Röhre 21 erzeugen, daß diese einen Regelablauf hervorrufen,
der die Lage der Wippenschaltung ändert.
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Bei einem Doppelkanalverstärker gemäß der Erfindung können viel kleinere
Zeitkonstanten angewendet werden als bei bekannten Doppelkanalverstärkern. Der Regelverlauf
ist so, daß keine Sprachdisziplin erforderlich ist. Der erste Buchstabe im ersten
Wort wird nicht weggeschnitten, so daß das Gespräch bei beiden miteinander sprechenden
Stellen genau vollständig und ohne Entstellung wiedergegeben wird.
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In der vorhergehenden Beschreibung wurden nur die Schaltungsteile
beschrieben, die für die Erfindung von Bedeutung sind. Es können noch weitere Schaltelemente
vorhanden sein, die nicht beschrieben sind und deren Funktion für jeden Fachmann
selbstvers,tändlich ist.