DE1161592B

DE1161592B - Transistorized audio frequency amplifier

Info

Publication number: DE1161592B
Application number: DEB68651A
Authority: DE
Inventors: Horst Dallmann
Original assignee: Robert Bosch Elektronik GmbH
Current assignee: Robert Bosch Elektronik GmbH
Priority date: 1962-08-31
Filing date: 1962-08-31
Publication date: 1964-01-23

Description

Transistorisierter Tonfrequenzverstärker Gegenstand der Erfindung ist ein neuartiger transistorisierter Tonfrequenzverstärker, der wahlweise aus einer vorzugsweise eingebauten Batterie kleiner Kapazität oder aus einer vorzugsweise äußeren Batterie großer Kapazität betrieben werden kann und der mit einer in B-Schaltung arbeitenden Gegentakt-Endstufe sowie mit einer die Endstufe über einen Treibertransformator steuernden Treiberstufe ausgerüstet ist. Die Erfindung betrifft insbesondere die Ausbildung der Endstufe eines solchen Tonfrequenzverstärkers.Transistorized audio frequency amplifier object of the invention is a new type of transistorized audio frequency amplifier, which optionally consists of a preferably built-in battery of small capacity or from a preferably Large capacity outer battery can be operated and the one with a B-circuit working push-pull output stage as well as with the output stage via a driver transformer controlling driver stage is equipped. The invention particularly relates to Formation of the output stage of such an audio frequency amplifier.

Mit Transistoren bestückte Tonfreque-nzverstärker werden beispielsweise in Tonbandgeräten, tragbaren Rundfunkempfängern und ähnlichen Geräten verwendet. Zum Betrieb des Verstärkers ist im allgemeinen in dem betreffenden Gerät eine Batterie, z. B. aus Monozellen, oder ein kleiner Sammler eingebaut. Um das Gerät möglichst klein und leicht zu halten, wird dabei Wert darauf gelegt, daß die eingebaute Batterie ebenfalls möglichst klein und leicht ist. Sie kann dann aber nur eine verhältnismäßig geringe Kapazität haben, so daß der Tonfrequenzverstärker für eine möglichst schonende Belastung der Batterie ausgelegt sein muß und seine Endstufe nur eine recht kleine Sprechleistung abgeben kann.Audio frequency amplifiers equipped with transistors are for example used in tape recorders, portable radio receivers, and similar devices. To operate the amplifier, there is generally a battery in the device concerned, z. B. from mono cells, or a small collector installed. To the device as possible Keeping small and lightweight, emphasis is placed on the built-in battery is also as small and light as possible. But then it can only be proportionate have small capacity, so that the audio frequency amplifier for as gentle as possible Load on the battery must be designed and its output stage only a very small one Can deliver speaking performance.

Wenn aber ein derartiges Gerät etwa im Heim oder im Auto benutzt werden soll, ist eine größere Sprechleistung erwünscht. Zu diesem Zweck ist häufig vorgesehen, daß man das Gerät statt an der eingebauten Batterie an einer äußeren Batterie größerer Kapazität, z. B. an der Autobatterie, betreiben kann. Solche äußeren Batterien haben eine größere Kapazität, und es spielt keine so große Rolle, wenn die äußere Batterie durch den Tonfrequenzverstärker mehr belastet wird. Auch vom Netz gespeiste Gleichspannungsquellen können in diesem Sinne als Außenbatterien größerer Kapazität aufgefaßt werden. Der Übergang von dem Betrieb mit eingebauter Batterie auf Betrieb mit äußerer Batterie wird vielfach durch eine automatische Umschaltung vorgenommen, die beim Anschluß der Außenbatterie in Tätigkeit tritt.But when such a device is used in the home or in the car should, a greater speaking performance is desired. For this purpose it is often provided that you can use the device on an external battery instead of the built-in battery Capacity, e.g. B. on the car battery. Have such external batteries a larger capacity, and it doesn't matter that much if the outside battery is more stressed by the audio frequency amplifier. Also DC voltage sources fed by the mains can in this sense be regarded as external batteries of greater capacity. Of the Transition from operation with a built-in battery to operation with an external battery is often done by an automatic switch that occurs when connecting the external battery comes into operation.

Da die Endstufe von Tonfrequenzverstärkern, die wahlweise mit einer eingebauten Batterie kleiner Kapazität oder einer äußeren Batterie größerer Kapazität betrieben werden können, bei Betrieb mit der äußeren Batterie eine größere Sprechleistung abgeben soll, muß diese von vornherein so ausgelegt werden, daß sie eine derartig große Lautstärke zu liefern imstande ist. Aus diesem Grunde sieht man im allgemeinen eine Gegentakt-Endstufe mit zwei Transistoren vor, die in B-Schaltung arbeiten.As the output stage of audio frequency amplifiers, which can optionally be equipped with a built-in battery of small capacity or an external battery of larger capacity can be operated, a greater speech power when operated with the external battery should deliver, this must be interpreted from the outset in such a way that it is such a is able to deliver high volume. This is why one generally sees a push-pull output stage with two transistors working in B-connection.

Der Kollektorruhestrom von in B-Schaltung arbeitenden Transistoren ist zwar in der Theorie gleich Null, jedoch läßt sich das in der Praxis nicht verwirklichen, weil die UB 1c-Kennlinie nichtlinear ist, sondern am unteren Ende einen erheblichen Knick aufweist. Bei Betrieb mit Kollektorruhestrom Null würden daher zu große Verzerrungen entstehen.The quiescent collector current of transistors operating in B-connection is in theory equal to zero, but this cannot be achieved in practice because the UB 1c characteristic is non-linear, but rather has a considerable kink at the lower end. When operating with zero quiescent collector current, excessive distortions would therefore arise.

Aus diesem Grunde ist man gezwungen, die Transistoren einer Gegentakt-B-Stufe mit einem gewissen Kollektorruhestrom endlicher Größe zu betreiben. Je größer man den Kollektorruhestrom macht, um so besser wird die Verzerrungsfreiheit der Endstufe. Der Kollektorruhestrom endlicher Größe bedeutet aber eine erhebliche Belastung der Batterie, die bei der eingebauten Batterie kleiner Kapazität sehr ins Gewicht fällt und nach Möglichkeit vermieden werden sollte. Dazu kommt noch, daß der Arbeitspunkt der in B-Schaltung arbeitenden Transistoren meistens durch einen parallel zu der Batterie liegenden Spannungsteiler eingestellt wird, der die Batterie zusätzlich belastet. Der Querstrom durch diesen Spannungsteiler muß aber groß sein gegenüber dem Basisruhestrom des Transistors, der seinerseits wiederum um so größer ist, je höher der Kollektorruhestrom liegt. Die Forderung nach einer möglichst großen Ausgangsleistung, beispielsweise von 3 oder 4 Watt, bei Betrieb des Verstärkers mit der äußeren Batterie widerspricht also der Forderung nach einer möglichst großen Schonung der eingebauten Batterie, wenn der Verstärker mit dieser betrieben wird.For this reason one is forced to use the transistors of a push-pull B-stage to operate with a certain collector quiescent current of finite size. The bigger you are makes the collector bias current, the better the freedom from distortion of the output stage. The collector quiescent current of finite size means a considerable load on the Battery, which is very important in the case of the built-in battery of small capacity and should be avoided if possible. In addition, the working point of the transistors working in B-circuit mostly by a parallel to the Battery voltage divider is set, which the battery in addition burdened. The cross current through this voltage divider must be large compared to the base quiescent current of the transistor, which in turn is greater, depending higher the quiescent collector current. The requirement for the greatest possible output power, for example of 3 or 4 watts, when the amplifier is operated with the external battery thus contradicts the demand for the greatest possible protection of the built-in Battery, if the amplifier is operated with this.

Die Erfindung zeigt nun einen neuartigen Weg, wie ein Tonfrequenzverstärker, der mit einer Gegentakt-Endstufe mit zwei in B-Schaltung arbeitenden Transistoren ausgerüstet ist, durch eine einfache Umschaltung so betrieben werden kann, daß er bei Anschluß der äußeren Batterie großer Kapazität eine große Ausgangsleistung liefert, bei Speisung durch die eingebaute Batterie kleiner Kapazität dagegen einen äußerst geringen Gleichstromverbrauch aufweist. Ein transistorisierter Tonfrequenzverstärker, der wahlweise aus einer vorzugsweise eingebauten Batterie kleiner Kapazität oder aus einer vorzugsweise äußeren Batterie großer Kapazität betrieben werden kann und der mit einer in B-Schaltung arbeitenden Gegentakt-Endstufe sowie mit einer die Endstufe über einen Treibertransformator steuernden Treiberstufe ausgerüstet ist, weist gemäß der Erfindung eine Umschaltvorrichtung auf, die den Kollektorruhestrom der beiden Transistoren bei Betrieb mit der eingebauten Batterie auf einen Wert bringt, der kleiner ist als bei Betrieb mit der äußeren Batterie, und die dafür sorgt, daß die Transistoren bei Betrieb mit eingebauter Batterie vorwiegend stromgesteuert, also mit großem Quellwiderstand der als Steuergenerator wirkenden Sekundärwicklungen des Treibertransformators angesteuert werden, bei Betrieb mit der äußeren Batterie dagegen durch Leistungsanpassung zwischen Ausgang der Treiberstufe und Eingang der Gegentakt-Endstufe mit Hilfe des Treibertransformators vorwiegend spannungsgesteuert sind.The invention now shows a novel way, such as an audio frequency amplifier, the one with a push-pull output stage with two transistors working in B-connection is equipped, can be operated by a simple switch so that he provides a large output power when the large-capacity external battery is connected, when powered by the built-in battery of small capacity, on the other hand, it is extremely has low DC power consumption. A transistorized audio frequency amplifier, the optionally from a preferably built-in battery of small capacity or can be operated from a preferably external large capacity battery and with a push-pull output stage working in B-circuit and with a die The output stage is equipped with a driver stage that controls the driver transformer, has according to the invention a switching device, which the collector quiescent current of the two transistors to a value when operating with the built-in battery which is smaller than when operated with the external battery, and the one for it ensures that the transistors are predominantly current-controlled when operated with a built-in battery, thus with a large source resistance of the secondary windings acting as a control generator of the driver transformer when operated with the external battery on the other hand, by adjusting the power between the output of the driver stage and the input of the Push-pull output stage mainly voltage controlled with the help of the driver transformer are.

Auf diese Weise gelingt es, einerseits bei Betrieb mit der äußeren Batterie eine ausreichend große Sprechleistung zu erzielen, andererseits bei Betrieb mit der eingebauten Batterie diese möglichst wenig zu belasten.In this way it is possible on the one hand to operate with the external Battery to achieve a sufficiently large speech performance, on the other hand, during operation using the built-in battery to load it as little as possible.

Da infolge der Nichtlinearität der Kollektorruhestrom-Kennlinie die Verzerrungen einer Gegentakt-B-Endstufe um so größer sind, je kleiner der Kollektorruhestrom ist, würden durch die Verminderung des Kollektorruhestroms allein die Verzerrungen bei Betrieb des Verstärkers mit der eingebauten Batterie verhältnismäßig groß werden.Since due to the non-linearity of the collector quiescent current characteristic, the The lower the quiescent collector current, the greater the distortion of a push-pull B output stage is, the reduction in the quiescent collector current alone would reduce the distortion when operating the amplifier with the built-in battery are relatively large.

Um dies zu verhindern, sollen die beiden Transistoren der Gegentakt-Endstufe bei Betrieb mit eingebauter Batterie vorwiegend stromgesteuert werden, also mit großem Quellwiderstand der als Steuergenerator wirkenden Sekundärwicklungen des Treibertransformators angesteuert werden, während bei B, trieb mit der äußeren Batterie die beidenTransistoren durch Leistungsanpassung zwischen Ausgang der Treiberstufe und Eingang der Gegentakt-Endstufe mit Hilfe des Treibertransformators vorwiegend spannungsgesteuert sind.To prevent this, the two transistors of the push-pull output stage should be used when operated with a built-in battery are predominantly current-controlled, i.e. with large source resistance of the secondary windings acting as a control generator Driver transformer can be controlled, while at B, powered by the external battery the two transistors by adjusting the power between the output of the driver stage and input of the push-pull output stage with the help of the driver transformer mainly are voltage controlled.

Dieser Vorschlag nutzt die an sich bekannte Tatsache aus, daß die für die Stromsteuerung des Transistors maßgebende IB-Ic-Kennlinie an ihrem unteren Ende weit weniger stark gekrümmt ist als die für die Spannungssteuerung maßgebende UB-Ic-Kennlinie. Im allgemeinen werden in bekannten Verstärkern die Transistoren der Gegentakt-B-Endstufe spannungsgesteuert, weil bei der Spannungssteuerung Leistungsanpassung zwischen der Treiberstufe und der Endstufe vorhanden ist, die Endstufe also mit dem besten Wirkungsgrad arbeitet und daher die größere Ausgangsleistung liefern kann.This proposal takes advantage of the fact, known per se, that the for the current control of the transistor decisive IB-Ic characteristic curve at its lower The end is far less curved than that which is decisive for the voltage control UB-Ic characteristic. In general, in known amplifiers, the transistors of the push-pull B output stage is voltage-controlled because the voltage control adjusts the power is present between the driver stage and the output stage, i.e. the output stage with works with the best efficiency and therefore delivers the greater output power can.

Dementsprechend sieht die Erfindung auch die Spannungssteuerung für den Betrieb des Tonfrequenzverstärkers an der äußeren Batterie vor, weil es hier auf eine größere Sprechleistung ankommt und die Belastung der Batterie keine Rolle spielt.Accordingly, the invention also provides the voltage control for the operation of the audio frequency amplifier on the external battery, because it is here a greater speech performance is important and the load on the battery does not matter plays.

Dagegen werden bei Betrieb an der eingebauten Batterie die Transistoren der Gegentakt-B-Endstufe stromgesteuert. Das hat einmal zur Folge, daß trotz des stark verminderten Kollektorruhestromes die Verzerrungen der Endstufe klein bleiben; andererseits wird nicht die Ausgangsleistung erreicht, die bei Betrieb mit der äußeren Batterie möglich ist, was aber nicht als Nachteil angesehen werden kann, da zwecks Schonung der eingebauten Batterie sowieso auf größere Ausgangsleistungen verzichtet wird. Aus diesem Grunde spielt es auch keine entscheidende Rolle, daß die Endstufe bei der Stromsteuerung nicht mit dem optimalen Wirkungsgrad arbeitet, was durch die bei Stromsteuerung erforderlich; Fehlanpassung zwischen Treiberstufe und Endstufe verursacht wird. Die Fehlanpassung kommt dadurch zustande, daß der hochohmige Ausgang der Treiberstufe oder des Treibertransformators durch den kleinen Eingangswiderstand der Gegentakt-B-Endstufe nahezu kurzgeschlossen wird und die für eine Vollaussteuerung der Endstufe notwendige Steuerleistung nicht aufbringen kann.On the other hand, when the built-in battery is used, the transistors the push-pull B output stage is current-controlled. This has the consequence that in spite of the strongly reduced collector quiescent current the distortions of the output stage remain small; on the other hand, the output power is not achieved that when operating with the external Battery is possible, but this cannot be seen as a disadvantage, as the purpose In any case, the built-in battery is spared no greater output power will. For this reason it does not matter that the output stage with the current control does not work with the optimal efficiency, what by those required for power control; Mismatch between driver stage and output stage caused. The mismatch arises from the fact that the high-impedance output the driver stage or the driver transformer through the small input resistance the push-pull B output stage is almost short-circuited and that for full modulation the output stage cannot provide the necessary control power.

Es kann der Übergang von der vorwiegenden Stromsteuerung zur vorwiegenden Spannungssteuerung bzw. umgekehrt durch Veränderung des übersetzungsverhältnisses des Treibertransformators, beispielsweise mittels einer Anzapfung der Primärwicklung und eines entsprechenden Schaltkontaktes der Umschaltvorrichtung, herbeigeführt werden.It can be the transition from predominant power control to predominant Voltage control or vice versa by changing the transmission ratio of the driver transformer, for example by tapping the primary winding and a corresponding switching contact of the switching device brought about will.

Wie die Änderung des Kollektorruhestromes beim Obergang von der einen Betriebsart zu der anderen im einzelnen bewerkstelligt wird, ist für das Wesen der Erfindung von untergeordneter Bedeutung. Im allgemeinen wird man den den Kollektorruhestrom bestimmenden Arbeitspunkt der Transistoren bestimmenden Schaltungselemente, z. B. den Emitterwiderstand, verändern. Vorwiegend wird aber der Arbeitspunkt der in B-Schaltung arbeitenden Transistoren einer Gegentakt-Endstufe durch einen parallel zur Batterie liegenden Spannungsteiler festgelegt. Der Arbeitspunkt der Transistoren und damit der Kollekturruhestrom wird dann einfach in der Weise verschoben, daß man das Verhältnis der beiden Widerstände des Basisspannungsteilers verändert.Like the change in the quiescent collector current when transitioning from one Mode of operation to the other in detail is accomplished for the essence of the Invention of minor importance. In general, the quiescent collector current is used determining the operating point of the transistors determining circuit elements, z. B. change the emitter resistance. However, the operating point is predominantly that in the B connection working transistors of a push-pull output stage through a parallel to the battery lying voltage divider set. The working point of the transistors and thus the quiescent collector current is then simply shifted in such a way that the ratio of the two resistors of the base voltage divider changed.

Demgemäß besteht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin, daß durch die Umschaltvorrichtung das Verhältnis der Ohmwerte der beiden Widerstände des Spannungsteilers verändert wird.Accordingly, an advantageous development of the invention consists in that through the switching device the ratio of the ohmic values of the two resistors of the voltage divider is changed.

Wie schon erwähnt, wird aber die Batterie nicht nur durch den Kollektorruhestrom, sondern auch durch den durch den Spannungsteiler fließenden Strom belastet. Da das Wesen der Erfindung darin besteht, dem Kollektorruhestrom und damit auch den Basisruhestrom bei Betrieb mit der eingebauten Batterie auf einen kleineren Wert zu bringen als bei Betrieb mit der äußeren Batterie, ist es jetzt möglich, den durch den Spannungsteiler fließenden Querstrom bei Betrieb mit der eingebauten Batterie zu verkleinern. In Weitergestaltung des Erfindungsgedankens ist es daher zweckmäßig, daß durch die Umschaltvorrichtung außerdem der Gesamtwiderstand des Spannungsteilers so verändert wird, daß er bei Betrieb mit der eingebauten Batterie größer ist als bei Betrieb mit der äußeren Batterie.As already mentioned, the battery is not only powered by the quiescent collector current, but also loaded by the current flowing through the voltage divider. Since that Essence of the invention consists in the collector quiescent current and thus also the base quiescent current when operating with the built-in battery to a value lower than when operating with the external battery, it is now possible to use the voltage divider to reduce the cross-current flowing during operation with the built-in battery. In Further development of the inventive concept, it is therefore appropriate that by the Switching device also changed the total resistance of the voltage divider becomes that it is greater when operating with the built-in battery than when operating with the outer battery.

Die Bedienung des Gerätes bzw. des Tonverstärkers läßt sich wesentlich vereinfachen, wenn man den Obergang von dem einen zu dem anderen Wert des Kollektorruhestromes sowie den Übergang von der einen zu der anderen Steuerungsart derart selbsttätig und zwangläufig gestaltet, daß der Benutzer des Gerätes überhaupt nichts dafür zu tun braucht. Das läßt sich beispielsweise in der Weise erreichen, daß die Umschaltvorrichtung zwangläufig durch eine Steckvorrichtung betätigt wird, die zur elektrischen Verbindung der äußeren Batterie mit dem Verstärker vorgesehen ist.The operation of the device or the sound amplifier can be essentially Simplify if you change the transition from one to the other value of the collector quiescent current as well as the transition from one type of control to the other automatically and inevitably designed that the user of the device does nothing for it needs to do. This can be achieved, for example, in such a way that the switching device is inevitably actuated by a plug device that is used for electrical connection the external battery is provided with the amplifier.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dient das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel. Die Zeichnung zeigt einen Ausschnitt der Schaltung eines erfindungsgemäßen Tonfrequenzverstärkers, der nur die Treiberstufe 1 und die mit den Transistoren 2 und 3 bestückte Gegentakt-Endstufe enthält. Vor der Treiberstufe 1 kann ein Spannungsverstärker beliebiger Schaltung und mit beliebig vielen Stufen vorgesehen sein. Da dieser Spannungsverstärker im Rahmen der Erfindung ohne Bedeutung ist, wurde er in der Zeichnung fortgelassen.The drawing is used to further explain the invention illustrated embodiment. The drawing shows a section of the circuit an audio frequency amplifier according to the invention, which only the driver stage 1 and the Contains push-pull output stage equipped with transistors 2 and 3. Before the driver stage 1 can be a voltage amplifier of any circuit and with any number of stages be provided. Since this voltage amplifier is irrelevant in the context of the invention it has been omitted from the drawing.

Die Treiberstufe 1 steuert die Gegentakt-Endstufe mit den in B-Schaltung arbeitenden Transistoren 2 und 3 über einen Treibertransformator 8, indem sein Kollektorstrom über die Primärwicklung 11 des Treibertransformators 8 fließt, während die Basen der Transistoren 2 und 3 mit dem oberen bzw. unteren Ende der Sekundärwicklung 10 des Treibertransformators 8 verbunden sind. Der Arbeitspunkt der Transistoren 2 und 3, also ihr Basisruhestrom und damit ihr Kollektorruhestrom, wird durch einen Spannungsteiler festgelegt, der parallel zu der bei 19 und 20 anzuschließenden Batterie liegt und aus den Widerständen 4 und 6 bzw. 4-5 und 6-7 besteht. An die Kollektoren der Endtransistoren 2 und 3 ist ein Ausgangstransformator 17 mit einem Lautsprecher 18 angeschlossen.The driver stage 1 controls the push-pull output stage with the in B-circuit working transistors 2 and 3 through a driver transformer 8 by increasing its collector current flows through the primary winding 11 of the driver transformer 8, while the bases of the transistors 2 and 3 with the upper and lower ends of the secondary winding 10, respectively of the driver transformer 8 are connected. The working point of the transistors 2 and 3, i.e. your base quiescent current and thus your collector quiescent current, is given by one Voltage divider set in parallel with the battery to be connected at 19 and 20 and consists of resistors 4 and 6 or 4-5 and 6-7. To the collectors the output transistors 2 and 3 is an output transformer 17 with a loudspeaker 18 connected.

Gemäß der Erfindung sind eine aus Schaltern 15 und 16 bestehende Umschaltvorrichtung sowie ein weiterer Schalter 12 vorgesehen. Die drei Schalter 12, 15 und 16 sind, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet sein soll, mechanisch so miteinander gekoppelt, daß sie alle gleichzeitig betätigt werden. Diese drei Schalter sind erfindungsgemäß für den Wechsel der Betriebsart des Verstärkers vorgesehen. Die Zeichnung gibt die Stellung der Schalter 12, 15 und 16 bei Betrieb mit eingebauter Batterie wieder. Bei Betrieb mit einer äußeren Batterie werden alle drei Schalter in die andere Stellung gebracht.According to the invention, a switching device consisting of switches 15 and 16 is provided and another switch 12 is provided. The three switches 12, 15 and 16 are as should be indicated by the dashed line, mechanically so with each other coupled that they are all operated at the same time. These three switches are in accordance with the invention intended for changing the operating mode of the amplifier. The drawing gives the Switch position of switches 12, 15 and 16 again when operating with built-in battery. When operating with an external battery, all three switches are in the other position brought.

Durch die aus den Schaltern 15 und 16 bestehende Umschaltvorrichtung wird der Arbeitspunkt und damit der Kollektorruhestrom der Transistoren 2 und 3 bei Wechsel der Betriebsart geändert. Bei der gezeichneten Stellung der Schalter 15 und 16, also bei Betrieb mit eingebauter Batterie, besteht der Spannungsteiler, der den Arbeitspunkt der Transistoren 2 und 3 und damit deren Kollektorruhestrom festlegt, aus den beiden Widerständen 4 und 6. Das Verhältnis der Ohmwerte der Widerstände 4 und 6 ist so gewählt, daß der für den Betrieb mit eingebauter Batterie erwünschte Kollektorruhes-trom sehr kleinen Wertes fließt. Die Basisvorspannung wird darum nur verhältnismäßig klein sein. Außerdem sind die Widerstände 4 ° und 6 so hochohmig, daß durch den Spannungsteiler gerade noch der geringstzulässige Querstrom fließt, der ja noch groß gegen den Basisruhestrom sein muß. Sowohl durch den niedrigen Kollektorruhestrom als auch durch den kleinen Querstrom, der durch den Spannungsteiler 4 bis 6 fließt, wird die eingebaute Batterie nur minimal belastet.By the switching device consisting of switches 15 and 16 becomes the operating point and thus the quiescent collector current of transistors 2 and 3 changed when the operating mode is changed. With the position of the switch shown 15 and 16, i.e. when operating with a built-in battery, there is a voltage divider, which is the operating point of transistors 2 and 3 and thus their quiescent collector current specifies, from the two resistors 4 and 6. The ratio of the ohmic values of the resistors 4 and 6 is selected so that the one desired for operation with a built-in battery Collector quiescent current of very small value flows. The base bias is therefore only be relatively small. In addition, the resistors 4 ° and 6 are so high, that the lowest permissible cross current flows through the voltage divider, which must still be large compared to the basic quiescent current. Both due to the low quiescent collector current as well as the small cross current that flows through the voltage divider 4 to 6, the built-in battery is only loaded minimally.

Wenn der Verstärker mit einer äußeren Batterie großer Kapazität betrieben werden soll, werden die Schalter 15 und 16 in die andere, nicht gezeichnete Stellung gelegt. Dadurch wird dem Widerstand 4 des Spannungsteilers ein weiterer Widerstand 5 und dem Widerstand 6 des Spannungsteilers ein weiterer Widerstand 7 parallel geschaltet. Die zugeschalteten Widerstände 5 und 7 sind so gewählt, daß der Arbeitspunkt der Transistoren 2 und 3 auf der Kollektorruhestrom-Kennlinie nach oben, und zwar zweckmäßigerweise bis etwa in den linearen Teil der Kennlinie, verschoben wird. Durch die Zuschaltung der Widerstände 5 und 7 muß deshalb das Verhältnis der Ohmwerte des oberen Teils des Spannungsteilers und des unteren Teils des Spannungsteilers so geändert werden, daß sich die Basisvorspannung der Transistoren 2 und 3 in entsprechender Weise ändert. Gleichzeitig muß aber durch die Zuschaltung der Widerstände 5 und 7 auch der Gesamtwiderstand des Spannungsteilers so weit herabgesetzt werden, daß der durch den Spannungsteiler fließende Strom jetzt groß gegen den erhöhten Basisruhestrom der Transistoren 2 und 3 ist. Die Widerstände 5 und 7 sind daher erheblich kleiner als die Widerstände 4 und 6. Außerdem ist, wie schon erwähnt, das Verhältnis der Ohmwerte der Widerstände 5 und 7 anders als das der Widerstände 4 und 6.If the amplifier is to be operated with an external battery of large capacity, the switches 15 and 16 are placed in the other position, not shown. As a result, a further resistor 5 is connected in parallel to the resistor 4 of the voltage divider and a further resistor 7 is connected in parallel to the resistor 6 of the voltage divider. The connected resistors 5 and 7 are selected so that the operating point of the transistors 2 and 3 is shifted upwards on the collector quiescent current characteristic, and that is expediently shifted to approximately the linear part of the characteristic. By connecting the resistors 5 and 7, the ratio of the ohmic values of the upper part of the voltage divider and the lower part of the voltage divider must therefore be changed so that the base bias of transistors 2 and 3 changes accordingly. At the same time, however, by connecting resistors 5 and 7, the total resistance of the voltage divider must also be reduced to such an extent that the current flowing through the voltage divider is now large compared to the increased base quiescent current of transistors 2 and 3. The resistors 5 and 7 are therefore considerably smaller than the resistors 4 and 6. In addition, as already mentioned, the ratio of the ohmic values of the resistors 5 and 7 is different from that of the resistors 4 and 6.

Selbstverständlich kann auch die Änderung des Teilungsverhältnisses sowie auch die Änderung des Gesamtwiderstandes des Spannungsteilers auf beliebig andere Weise vorgenommen werden.. Beispielsweise könnten die Widerstände 4 und 6 des Spannungsteilers aus je zwei hintereinandergeschalteten Einzelwiderständen, vorzugsweise ungleicher Größe, bestehen, von denen jeweils der eine kurzgeschlossen wird, wenn der Verstärker mit der äußeren Batterie betrieben werden soll. Eine andere Möglichkeit besteht einfach darin, daß man durch die Schalter 15 und 16 der Umschaltvorrichtung statt der Widerstände 4 und 6 andere Widerstände abweichender Ohmwerte in den Spannungsteiler einschaltet.Of course, you can also change the division ratio as well as changing the total resistance of the voltage divider to any could be done in another way. For example, resistors 4 and 6 the voltage divider made up of two individual resistors connected in series, preferably of unequal size, one of which is short-circuited if the amplifier is to be operated with the external battery. Another The possibility is simply that one by the switches 15 and 16 of the switching device instead of resistors 4 and 6, other resistors with different ohmic values in the voltage divider turns on.

Wie schon früher auseinandergesetzt wurde, sieht die Erfindung bei Übergang von einer Betriebsart zur anderen nicht nur eine Verschiebung des Arbeitspunktes und damit eine Änderung des Kollektorruhestromes der Transistoren 2 und 3 vor, sondern auch eine Änderung in der Art der Steuerung dieser beiden Transistoren. Diese Änderung wird durch den Schalter 12 herbeigeführt.As discussed earlier, the invention looks at Transition from one operating mode to another is not just a shift in the operating point and thus a change in the quiescent collector current of transistors 2 and 3 before, but also a change in the way these two transistors are controlled. This change is brought about by switch 12.

In der gezeichneten Stellung, also bei Betrieb mit eingebauter Batterie, verbindet der Schalter 12 den Minuspol der Batterie mit einer Anzapfung 11 der Primärwicklung 9 des Treibertransformators B. Hierdurch soll eine Fehlanpassung zwischen dem Ausgang der Treiberstufe 1 und der Endstufe mit den Transistoren 2 und 3 in der Weise verursacht werden, daß die beiden Hälften der Sekundärwicklung 10 des Treibertransformators 8 die Transistoren 2 und 3 mit großem Quellwiderstand ansteuern. Da die Treiberstufe 1 im allgemeinen schon von sich aus einen großen Ausgangswiderstand haben wird, braucht der Treibertransformator 8 nur diesen hohen Widerstand von der Primärseite auf die Sekundärseite zu übertragen. Das Übersetzungsverhältnis wird daher ungefähr bei 1 : 1 liegen, d. h., die Windungszahl des zwischen der Anzapfung 11 und dem unteren Ende 14 liegenden Abschnittes der Primärwicklung 9 wird ungefähr gleich der Windungszahl einer Hälfte der Sekundärwicklung 10 sein. Es kann jedoch in manchen Fällen zweckmäßig sein, von dem Übersetzungsverhältnis 1:1 nach oben oder unten abzuweichen, wenn man den Ausgangswiderstand der Treiberstufe 1 etwas herabsetzen oder gar noch erhöhen will. In letzterem Falle kann man die Windungszahl einer Hälfte der Sekundärwicklung 10 größer machen als die Windungszahl des zwischen den Punkten 11 und 14 liegenden Abschnittes der Primärwicklung 9. In the position shown, i.e. when operating with a built-in battery, the switch 12 connects the negative pole of the battery to a tap 11 of the primary winding 9 of the driver transformer B. This should result in a mismatch between the output of driver stage 1 and the output stage with transistors 2 and 3 be caused in such a way that the two halves of the secondary winding 10 of the driver transformer 8 drive the transistors 2 and 3 with a large source resistance. Since the driver stage 1 will generally already have a large output resistance by itself, the driver transformer 8 only needs to transfer this high resistance from the primary side to the secondary side. The transformation ratio will therefore be approximately 1: 1, ie the number of turns of the section of the primary winding 9 lying between the tap 11 and the lower end 14 will be approximately equal to the number of turns of one half of the secondary winding 10. In some cases, however, it can be useful to deviate from the gear ratio 1: 1 upwards or downwards if you want to reduce the output resistance of driver stage 1 somewhat or even increase it. In the latter case, the number of turns of one half of the secondary winding 10 can be made greater than the number of turns of the section of the primary winding 9 lying between points 11 and 14.

Während in der gezeichneten Stellung des Schalters 12, also bei Betrieb mit eingebauter Batterie, die Transistoren 2 und 3 durch Fehlanpassung zwischen der Endstufe 2 und 3 und der Treiberstufe 1 vorwiegend stromgesteuert werden, herrscht in der anderen Stellung des Schalters 12 Leistungsanpassung, so daß die Transistoren 2 und 3 in der üblichen Weise spannungsgesteuert werden. Zu diesem Zweck ist in bekannter Weise die jetzt wirksame Primärwicklung 9 zwischen ihren Enden 13 und 14 im Verhältnis zu den beiden Hälften der Sekundärwicklung 10 so dimensioniert, daß das Untersetzungsverhältnis mindestens ungefähr der Ausgangsimpedanz der Treiberstufe 1 zu der Eingangsimpedanz der Endtransistoren 2 und 3 entspricht.While in the illustrated position of the switch 12, that is, during operation with built-in battery, transistors 2 and 3 due to mismatch between the output stage 2 and 3 and the driver stage 1 are predominantly current-controlled, prevails in the other position of the switch 12 power adjustment, so that the transistors 2 and 3 can be voltage controlled in the usual way. For this purpose, in known way the now effective primary winding 9 between its ends 13 and 14 dimensioned in relation to the two halves of the secondary winding 10 so that that the reduction ratio is at least approximately the output impedance of the driver stage 1 corresponds to the input impedance of the output transistors 2 and 3.

Claims

Claims: 1. Transistorized audio frequency amplifier, the optionally from a preferably built-in battery of small capacity or from a preferably large capacity external battery can be operated and the with a push-pull output stage working in B connection and with one the output stage is equipped via a driver transformer controlling driver stage, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h a switching device, which the collector quiescent current brings the two transistors to a value when operating with the built-in battery, which is smaller than when operated with the external battery, and at the same time for it ensures that the transistors are predominantly current-controlled when operated with a built-in battery, thus with a large source resistance of the secondary windings acting as a control generator of the driver transformer when operated with the external battery on the other hand, by adjusting the power between the output of the driver stage and the input of the Push-pull output stage mainly voltage controlled with the help of the driver transformer are.

2. Audio frequency amplifier according to claim 1, wherein the collector bias current of the two transistors of the push-pull output stages through a parallel to the battery, the voltage divider supplying the base bias voltage of the two transistors is determined is, characterized in that the ratio of the switching device Ohmic values of the two resistors of the voltage divider is changed.

3. Audio frequency amplifier according to claim 1 and 2, characterized in that by the switching device also the total resistance of the voltage divider is changed so that it is at Operation with the built-in battery is greater than operation with the external one Battery.

4. audio frequency amplifier according to claim 1 to 3, characterized in that that the transition from predominantly current control to predominantly voltage control or vice versa by changing the transformation ratio of the driver transformer, for example by tapping the primary winding and a switching contact, is brought about.

5. audio frequency amplifier according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the switching device inevitably by a plug-in device is actuated, which is used to electrically connect the external battery to the amplifier is provided.