Verstärker mit Dynamikregelung Die Erfindung betrifft einen Verstärker
mit Dynamikregelung, bei dem ein veränderbarer Spannungsteiler vorgesehen ist, dessen
einer Zweig aus antiparallelgeschalteten Halbleiterdioden besteht; die in Serie
an einem Regelspannungsgleichrichter liegen. Derartige Verstärker sind bereits bekannt.
Die bekannten Anordnungen haben den Nachteil, daß bei größerer Eingangsspannung
und damit geringer Verstärkung, die im Hinblick auf einen großen Störabstand zweckmäßig
eingehalten werden soll, ein für viele Zwecke zu großer KIirrfaktor von etwa 2 0/0
bestenfalls zu erreichen ist. Dabei ist manchmal bei schlechter Diodenpaarung vor
Einsatz der Begrenzung bei geringer Eingangsspannung ein höherer Klirrfaktor festzustellen
als bei höherem Eingangspegel im Bereich der Wirksamkeit der Regelung. Daneben führen
die relativ niederohmigen Germaniumdioden, wenn sie allein eingesetzt werden, schon
zu einer merklichen Grunddämpfung der Anordnung vor dem Regeleinsatz.Dynamic Control Amplifier The invention relates to an amplifier
with dynamic control, in which a variable voltage divider is provided, whose
one branch consists of anti-parallel connected semiconductor diodes; those in series
to a control voltage rectifier. Such amplifiers are already known.
The known arrangements have the disadvantage that with a larger input voltage
and thus low gain, which is useful with regard to a large signal-to-noise ratio
should be adhered to, a distortion factor of about 2 0/0 which is too large for many purposes
at best can be achieved. This is sometimes the case with poor diode pairing
Use of the limitation to determine a higher harmonic distortion when the input voltage is low
than with a higher input level in the area of the effectiveness of the regulation. Lead next to it
the relatively low-resistance germanium diodes, if they are used alone, do
to a noticeable basic attenuation of the arrangement before the regular use.
Zur Verbesserung des Klirrfaktors könnten besonders ausgesuchte Halbleiterdioden
in der obenerwähnten Schaltung eingesetzt werden. Derartige Dioden sind jedoch nur
hinsichtlich eines bestimmten Richtstrombereiches ausgesucht erhältlich. Eine nennenswerte
Verbesserung des Klirrfaktors ist daher nicht ohne weiteres möglich.Specially selected semiconductor diodes could be used to improve the distortion factor
can be used in the above-mentioned circuit. However, such diodes are only
available selected with regard to a certain directional current range. A notable one
Improving the distortion factor is therefore not easily possible.
Mit der Erfindung läßt sich eine weitgehende Herabsetzung des Klirrfaktors
bei dem eingangs erwähnten Verstärker mit Dynamikregelung dadurch erreichen, daß
jeweils mindestens eine Germanium- und eine Siliziumdiode in Serie für jede Stromrichtung
vorgesehen ist. In manchen Fällen ist es von Vorteil, wenn die Germaniumdioden zueinander
passend ausgesucht sind. Die Siliziumdioden haben bei der Schaltungsanordnung nach
der Erfindung vor dem Einsatz der Regelung einen so hohen Widerstandswert, daß selbst
bei schlechtem Abgleich der Germaniumdioden praktisch kein zusätzlicher Klirrfaktor
entsteht. Andererseits haben die Germaniumdioden für sich betrachtet die Eigenschaft,
beim Einsatz der Regelung und kurz danach ein auf die Art der Kennlinienkrümmung
zurückzuführendes Klirrfaktormaximum in der Schaltung zu erzeugen. Auch dieser Nachteil
verschwindet weitgehend, wenn, wie vorgeschlagen, den Germaniumdioden jeweils Siliziumdioden
vorgeschaltet werden.With the invention, a substantial reduction in the distortion factor can be achieved
achieve in the aforementioned amplifier with dynamic control that
at least one germanium and one silicon diode in series for each current direction
is provided. In some cases it is advantageous if the germanium diodes are to one another
are appropriately selected. The silicon diodes have after the circuit arrangement
the invention before the use of the control has such a high resistance that even
if the germanium diodes are badly balanced, practically no additional distortion factor
arises. On the other hand, the germanium diodes, considered by themselves, have the property
when using the control and shortly afterwards on the type of curve curvature
to generate the maximum harmonic distortion to be fed back in the circuit. Also this disadvantage
largely disappears if, as suggested, the germanium diodes each have silicon diodes
upstream.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der
Zeichnung erläutert. Diese zeigt schematisch eine Verstärkeranordnung mit Dynamikregelung.
Mit 1 und 2 sind die Eingangsklemmen, mit 3 und 4 die Ausgangsklemmen bezeichnet.
Das Eingangssignal gelangt von den Eingangsklemmen 1 und 2 über den Kondensator
5 und den Widerstand 6 an die Basiselektrode des Transistors 7. Der Widerstand 6
bildet mit den Halbleiterdioden Ge und Si einen Spannungsteiler, wobei der durch
die Halbleiterdioden Ge und Si gebildete Zweig unter dem Einfluß einer Regelspannung
UR veränderbar ist. Mit 8 ist ein Trennkondensator bezeichnet. Die Zeitkonstante
der Regelung wird im wesentlichen durch die Kondensatoren 9 und
10 sowie durch den Widerstand 11 in Verbindung mit dem Innenwiderstand
der Dioden Ge und Si sowie dem Kondensator 8 festgelegt. Im Regelspannungskreis
12 liegt im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Zenerdiode 13. Diese legt beim
Betrieb der Anordnung den Regelspannungseinsatz fest. Bei Verwendung der Schaltungsanordnung
zur Dynamikkompression kann die Zenerdiode 13 mittels des Schalters 14 überbrückt
werden. Der Regelspannungskreis 12 ist an den Gleichrichter 15 angeschlossen, dem
über einen Hilfsverstärker 16 aus dem Ausgangskreis des Hauptverstärkers 17 eine
Wechselspannung zugeführt wird.An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. This shows schematically an amplifier arrangement with dynamic control. 1 and 2 are the input terminals, 3 and 4 are the output terminals. The input signal passes from the input terminals 1 and 2 via the capacitor 5 and the resistor 6 to the base electrode of the transistor 7. The resistor 6 forms a voltage divider with the semiconductor diodes Ge and Si, the branch formed by the semiconductor diodes Ge and Si being influenced a control voltage UR can be changed. 8 with a separating capacitor is designated. The time constant of the regulation is essentially determined by the capacitors 9 and 10 and by the resistor 11 in connection with the internal resistance of the diodes Ge and Si and the capacitor 8. In the exemplary embodiment shown, a Zener diode 13 is located in the control voltage circuit 12. This defines the control voltage use when the arrangement is in operation. When using the circuit arrangement for dynamic range compression, the Zener diode 13 can be bridged by means of the switch 14. The control voltage circuit 12 is connected to the rectifier 15, to which an alternating voltage is fed via an auxiliary amplifier 16 from the output circuit of the main amplifier 17.
An den Ausgangsklemmen 1, 2 liegt zweckmäßig nur eine kleine Eingangsspannung
in Größenordnung von 25 mV, wenn ein großer Störabstand erzielt werden soll. Gegenüber
der Anwendung von Germanium- oder Siliziumdioden für sich allein in der Spannungsteileranordnung
läßt sich der Klirrfaktor von etwa 2 auf 0,5% durch die Kombination von Germanium-
und Siliziumdioden verringern.Appropriately, there is only a small input voltage at the output terminals 1, 2
of the order of 25 mV if a large signal-to-noise ratio is to be achieved. Opposite to
the use of germanium or silicon diodes on their own in the voltage divider arrangement
the distortion factor can be reduced from about 2 to 0.5% by combining germanium
and decrease silicon diodes.
Zwar ließen sich ähnliche Wirkungen auch mit der Reihenschaltung je
zweier Siliziumdioden erzielen; die relativ hohe Schleusenspannung dieser Dioden
macht es jedoch erforderlich, daß die Regelspannung UR auf einen höheren Wert auflaufen
muß, ehe die Regelwirkung der Dioden einsetzt. Das bedeutet praktisch eine größere
Ladezeit für die Kondensatoren 9 und 10 und damit eine unerwünscht hohe Einschwingzeit
für den Regelvorgang. Da nämlich URa -URmax ' (1- e-tIT); ist bei gegebener
Spannung
UR max die Zeit t für das Erreichen der
für den Regeleinsatz erforderlichen Spannung URt größer, wenn URt selbst größer
wird. Die Schleusenspannung von Germaniumdioden beträgt dagegen nur etwa ein Viertel
der von Siliziumdioden.It is true that similar effects can also be achieved by connecting two silicon diodes in series; However, the relatively high lock voltage of these diodes makes it necessary for the control voltage UR to run up to a higher value before the diodes start to act. In practice, this means a longer charging time for the capacitors 9 and 10 and thus an undesirably long settling time for the control process. Since URa -URmax ' (1- e-tIT); For a given voltage UR max, the time t for reaching the voltage URt required for control operation is greater when URt itself becomes greater. The lock voltage of germanium diodes, on the other hand, is only about a quarter of that of silicon diodes.