DE1263099B - Verstaerkungsregelschaltung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03g

H03f
Deutsche KL: 21 a2 -18/07

Nummer: 1263 099

Aktenzeichen: C 28401 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 13. November 1962

Auslegetag: 14. März 1968

Die Erfindung betrifft eine Regelschaltung für elektrische Verstärker mit einer zwischen Verstärkerausgang und mindestens der Verstärkereingangsstufe geschalteten Steuerschleife, in der ein Fehlersignal erzeugt wird, das unter Änderung des Wertes einer veränderlichen Impedanz die Übertragungskennlinie der Verstärkerstufe regelt, der diese Impedanz zugeordnet ist.

Es sind bereits zahlreiche Verstärkungsregelschaltungen bekannt. In diesen Schaltungen sind die Stromkreise gewöhnlich ziemlich verwickelt, besitzen eine hohe Anzahl von Schaltungselementen, sind verhältnismäßig sperrig und erfüllen nur eine einzige Funktion. Es ist eine Regelschaltung (deutsche Auslegeschrift 1 058 559) für einen Verstärker bekannt, dessen Ausgangssignal über einen Widerstand eine Lichtquelle, beispielsweise eine Gasentladungsröhre speist. Diese Lichtquelle ist einem fotoempfindlichen Widerstand zugeordnet, der im Nebenschluß zu den Eingangsklemmen des Verstärkers liegt. Wenn die Gasentladungsröhre für einen bestimmten Wert der Spannung des Ausgangssignals (oberhalb der Zündschwelle der Röhre) gezündet hat, belichtet die Röhre den fotoempfindlichen Widerstand, so daß dessen Widerstand erheblich gemindert und demzufolge das Signal am Eingang geschwächt und somit die Vergrößerung des Ausgangssignals (Übersteuerung) vermieden wird. Weiterhin ist eine Regelschaltung (deutsche Auslegeschrift 1156 110) für einen Verstärker, insbesondere Magnetophonverstärker bekannt. Das durch den Demodulator gleichgerichtete Ausgangssignal des Verstärkers wird an den Eingang eines zwei Betriebszustände aufweisenden Schwellwertschalters, beispielsweise einen Schmitt-Trigger gelegt. Entsprechend dem Wert dieses Signals gegenüber dem festgelegten Schwellwert ändert sich der Zustand des Schalters und wird dieser für den Wert des Signals unterhalb bzw. oberhalb des Schwellwerts gesperrt bzw. leitend. Im leitenden Zustand speist der Ausgang des Schwellwertverstärkers eine Licht- und Wärmequelle, die auf den Wert eines linearen Schaltungselements, beispielsweise einen Widerstand, einen Fotowiderstand usw. einwirkt. Dieses Schaltungselement ist in den Gegenkopplungspfad des Verstärkers geschaltet, und die Änderung seines Wertes regelt oberhalb des festgelegten Schwellwerts den Verstärkungsgrad des Verstärkers, und zwar insbesondere durch Änderung des Betriebspunkts eines aktiven Schaltungselements wie einer Elektronenröhre mit veränderlicher Steilheit. Die Zeitkonstanten des Schwellwertschalters sind regelbar. Mehrere lineare Schaltungselemente kön-Verstärkungsregelschaltung

Anmelder:

Compagnie Francaise

Thomson Houston-Hotchkiss Brandt, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dipl. oec. publ. D. Lewinsky,

Patentanwalt,

8000 München 21, Gotthardstr. 81

Als Erfinder benannt:

Jean-Paul Godin, St.-Maur, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 15. November 1961 (879 054)

nen verwendet werden. Weiterhin ist die Steuerschaltung (deutsche Auslegeschrift 1 035 209) einer Anlage zur elektroakustischen Übertragung bekannt, die ihren Normalbetrieb so lange unterdrückt, wie der Wert des Eingangssignals einen festgelegten Schwellwert nicht erreicht hat, wobei der regelbare Schwellwert angezeigt ist. Ein Spannungsteiler liegt im Nebenschluß der Eingangsröhre. Er besitzt in Serienschaltung zwischen dieser Röhre und Masse einen Festwiderstand und einen veränderlichen Widerstand. Letzterer besteht aus dem Innenwiderstand einer Elektronenröhre, deren Katode an Masse und deren Anode an dem Widerstand liegt, wobei dieser Schaltungsknoten über einen Kondensator an der folgenden Stufe des Verstärkers angeschlossen ist. Der Wert des an die Röhre angelegten Signals hängt offensichtlich von dem Verhältnis der Widerstände des Spannungsteilers ab. Der geringe oder hohe Wert des Innenwiderstandes der Röhre wird durch die an ihr Steuergitter angelegte Vorspannung gesteuert. Diese Vorspannung wird automatisch von einem am Ausgang des Verstärkers abgenommenen Signal erhalten. Dieses entsprechend durch eine in eine Diagonale einer Brücke geschaltete Diode gleichgerichtete und durch das Potentiometer geregelte Signal erhöht den Innenwiderstand für starke Amplituden und erlaubt den Normalbetrieb des Ver-

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stärkers, während demgegenüber für geringe Ampli- signal über seinem normalen Pegelwert bleibt oder tuden der Widerstand der Röhre gering ist und den ständig anwächst, wobei das Ausgangssignal diese Betrieb des Verstärkers so lange unterbricht, wie Grenzen während einer kurzen Zeitspanne überder festgelegte Schwellwert nicht erreicht wird. schreiten kann, und dabei der Eigenverstärkungsgrad Weiterhin ist eine elektrische Schaltung (deutsche 5 des Verstärkers derart geregelt wird, daß er auf Auslegeschrift 1 028 164) zur Veränderung des Bild- linearen Kennlinien bei konstantem Ausgangspegel eindrucke bei Fernsehempfängern mit Einseitenband- unabhängig vom Eingangspegel betrieben wird und übertragung bekannt. In dieser Schaltungsanordnung somit in allen Fällen eine allenfalls geringe Verzerist ein nicht lineares Element vorgesehen, das von rung des Ausgangssignals eintreten läßt. Dabei soll der Hochfrequenz oder der Zwischenfrequenz ab- io diese Regelschaltung insbesondere für die Verstärhängt, die von dem Abstimmtransformator empfan- kursregelung eines Modulationsverstärkers (beigen wird. Dieses Schaltungselement ist parallel an spielsweise für einen Phasenmodulationssender) verdie Sekundärwicklung dieses Transformators ge- wendbar sein.

schaltet, und die Änderung seines Wertes verändert In üblichen Modulationsbegrenzerschaltungen für die Abstimmfrequenz der abgestimmten Schaltung. 15 Frequenzmodulationssender wird die Begrenzung der Der Wert des Widerstandes dieses Schaltungs- Ausgangsspannung eines Niederfrequenzverstärkers elements, einer Diode, wird dadurch geändert, daß häufig durch Amplitudenbegrenzung dieses Signals über einen Filter eine mittels eines Potentiometers erreicht. In diesem Fall erfolgt die Verstärkungsregelbare Gleich- oder Wechselspannung angelegt regelung nur auf einem geringen Teil der Periode wird. Eine weitere Schaltung (schweizerische Patent- 20 (Scheitel des Signals) und führt daher zu einer beschrift 275 280) zur automatischen Regelung des trächtlichen Verzerrung des Ausgangssignals.
Verstärkungsgrades besteht aus einer Steuerschleife, Das Problem ist etwas verschieden in dem Fall die von dem Ausgangssignal des Verstärkers gespeist eines Phasenmodulationssenders, in welchem der wird und eine gleichgerichtete Steuerspannung an dem Phasenhub entsprechende Frequenzhub beeinem an den Verstärker geschalteten i?C-Kreis 25 schränkt werden muß. Der Modulator spricht auf die liefert, d. h. eine Spannung zur Vorspannung der Amplitude und auf die Frequenz des an ihm ange-Steuergitter, die über den dortigen Leiter angelegt legten Niederfrequenzsignals an, wobei der Frequenzwird. In einer weiteren Anordnung (schweizerische hub diesen beiden Parametern proportional ist (6 db Patentschrift 316 032) zur automatischen Regelung pro Oktove auf der Frequenz und der Amplitude), der Ausgangsspannung eines Verstärkers wird eine 30 Um eine Frequenzhubbewegung an einem Phasen-Steuerschleife verwendet, die zwischen den Ausgang modulationssender zu erzielen, muß die Niederfreund den Eingang des geregelten Verstärkers ge- quenzmodulationsspannung hinsichtlich ihrer Amschaltet ist. Das Ausgangssignal mit einer einen ge- plitude begrenzt und verzerrungsfrei übertragen wergebenen Schwellwert überschreitenden Amplitude den, wobei der Klirrfaktor unter 10% liegen muß. wird gleichgerichtet und liefert eine Regelgleich- 35 Um diese letzte Forderung zu erfüllen, muß überspannung, die den dynamischen Widerstand zweier halb des gewählten Ausgangsschwellwerts die Verin einem Spannungsteiler geschalteter Dioden regelt Stärkungsregelung über die vollständige Periode des und somit das Spannungsteilerverhältnis ändert. Die Modulatorsignals folgen. Die der Erfindung zugrunde an die Klemmen des Spannungsteilers angelegte Ein- liegende Aufgabe wird bei der hier vorgeschlagenen gangsspannung des Verstärkers wird an dem Abgriff 40 Regelschaltung vor allem dadurch gelöst, daß erdes Spannungsteilers abgenommen. Somit ändert die findungsgemäß die Steuerschleife einen Vergleicher-Regelung des Verhältnisses des Spannungsteilers den Stromkreis mit zwei einander entgegengesetzt in Reihe Pegel der Spannung des an den Eingang des Ver- geschalteten Zenerdioden, einen Differentialverstärstärkers angelegten Signals. ker, einen Gleichrichterstromkreis und mindestens

Diese Schaltungen sind keineswegs dafür vor- 45 einen an den »Niederimpedanzweg« der geregelten gesehen und geeignet, die Momentanregelung des Verstärkerstufe(n) angeschlossenen Stromkreis vergesteuerten Stromkreises sehr genau vorzunehmen. änderlicher Impedanz besitzt, wobei die Zener-Die bei zweien dieser Schaltungen verwendeten diodenschaltung die Amplituden der positiven und Licht- bzw. Wärmequellen besitzen eine gewisse negativen Halbwellen des Ausgangssignals des VerTrägheit. Bei Verwendung einer Gasentladungs- 50 stärkers mit der jeder Zenerdiode eigenen Bezugsröhre, die eine hohe Brennspannung erforderlich spannung vergleichen läßt und bei Überschreiten macht, wäre es völlig unmöglich, Stromkreise mit eines die zulässigen Extremwerte der Amplitude der geringem Ausgangspegel zuzuordnen. Weiterhin fehlt positiven und negativen Halbwellen des Ausgangsein Vergleicherstromkreis zum Vergleich jeder Halb- signals begrenzenden gewählten regelbaren Schwellperiode des verwendeten Ausgangssignals. 55 werts eine das Fehlersignal darstellende pulsierende

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannung erzeugt, die vorzugsweise in dem Differen-Regelschaltung der eingangs genannten Art zu schaf- tialverstärker verstärkt und in dem Gleichrichterfen, die eine wirkungsvolle und praktisch im Augen- Stromkreis in eine veränderliche Gleichspannung umblick erfolgende Regelung des eigenen Verstärkungs- gewandelt wird, die den Wert einer oder mehrerer grades des Verstärkers bei jeder Überschreitung der 60 veränderlicher Impedanzen des betreffenden Stromnegativen oder positiven Scheitelspannungen des kreises regelt.

Ausgangssignals innerhalb genauer Grenzen, inner- Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungshalb welcher der Verstärker nicht geregelt wird, er- gemäßen Regelschaltung besteht darin, daß der Verhalten läßt, während außerhalb derselben der Ver- gleicherstromkreis aus einer Reihenschaltung eines stärkungsgrad des Verstärkers entweder mit einer 65 Kondensators der beiden Zenerdioden und eines an schnellen Regelung während eines kurzzeitigen Über- Masse liegenden Widerstands besteht, wobei diese schreitens der festgelegten Grenzen oder mit einer von dem Kondensator das gesamte oder ein Teil des stetigen Regelung geregelt wird, wenn das Eingangs- Ausgangswechselstromsignals des gesteuerten Strom-

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kreises empfangene Schaltung an den Klemmen des tung der negativen oder positiven Scheitelspannun-Widerstands eine Fehlerwechselspannung erzeugt, gen des Ausgangssignals innerhalb genauer Grenzen, die der Differenz zwischen der Maximalamplitude innerhalb welcher der Verstärker nicht geregelt wird, des Ausgangssignals und der für jede Halbperiode während außerhalb derselben der Verstärkungsgrad durch die Zenerdiode definierte Bezugsspannung 5 des Verstärkers entweder mit einer schnellen Regeproportional ist. lung während eines kurzzeitigen Überschreitens der

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der er- festgelegten Grenzen oder mit einer stetigen Rege-

findungsgemäßen Regelschaltung besteht darin, daß lung geregelt wird, wenn das Eingangssignal über

die zwischen zwei Widerstände und Masse geschal- seinem normalen Pegelwert bleibt oder ständig an-

tete Diode die Ausgangsdiagonale einer Brücken- io wächst, wobei man das Ausgangssignal diese Gren-

schaltung bildet, die über die Anschlußklemmen zen während einer kurzen Zeitspanne überschreiten

ihrer Steuerdiagonale einerseits über den einen Wider- läßt. In letzterem Fall wird der Eigenverstärkungs-

stand in Durchlaßrichtung der Diode eine durch grad des Verstärkers derart geregelt, um ihn auf die

eine Zenerdiode stabilisierte, ihren Betriebspunkt in linearen Kennlinien bei konstantem Ausgangspegel

dem nicht linearen Bereich ihrer Kennlinie fest- 15 unabhängig des Eingangssignalpegel zu betreiben und

legende Gleichvorspannung und andererseits über somit in allen Fällen eine allenfalls geringe Verzer-

den anderen Widerstand in umgekehrter Richtung rung des Ausgangssignals eintreten zu lassen,

der Diode die entsprechend gleichgerichtete und, In der Zeichnung ist eine Verstärkungsregelschal-

gegebenenfalls nach Verstärkung, gefilterte Fehler- tung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Art in

spannung empfängt, die den dynamischen Wider- 20 einer beispielsweise gewählten Ausführungsform im

stand der Diode ändert. Schaltbild schematisch veranschaulicht.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der er- Fig. 1 zeigt hierbei die Schaltung in einem allge-

findungsgemäßen Regelschaltung besteht darin, daß meinen Blockschaltbild;

die Diode über einen Kondensator parallel zum F i g. 2 stellt die Schaltung der F i g. 1 mit seinen

Widerstand des Emitters einer in Emitterschaltung 25 wesentlichen Schaltungselementen dar.

arbeitenden Transistoreingangsstufe geschaltet ist, An Hand der F i g. 1 soll zunächst die Wirkungs-

um oberhalb des festgelegten Schwellwerts den Wert weise der hier vorgeschlagenen Regelschaltung kurz

der Impedanz dieses Emitterkreises derart zu ändern, beschrieben werden. Am Eingang des Verstärkers 1

daß der Verstärkungsgrad dieser Stufe umgekehrt wird ein veränderliches Signal V_e angelegt, das in

proportional dem Scheitelwert der Eingangsspannung 30 Abhängigkeit des Verstärkungsgrades G des Verstär-

ist. kers 1 verstärkt wird und am Ausgang desselben ein

Mit der hier vorgeschlagenen Schaltungsanord- Signal F₉ ergibt. Mit Hilfe eines Potentiometers 2 nung wird ermöglicht, den Verstärkungsgrad eines mit dem Spannungsteilerverhältnis P wird von dem Niederfrequenzverstärkers oberhalb eines bestimm- Ausgangssignal V_s ein Spannungsteilwert U_s abgeten Ausgangsspannungsschwellwerts zu steuern. 35 nommen und an den Vergleicherstromkreis 3 gelegt, Unterhalb dieses Ausgangsschwellwerts ist der Ver- der aus zwei Zenerdioden besteht, welche eine Bestärkungsgrad des Verstärkers konstant, wobei also zugsspannung U₂ bilden; die beiden Spannungen U, die Ausgangsspannung proportional der Eingangs- und U₂ werden hierbei untereinander verglichen, spannung ist. Oberhalb dieses Schwellwerts ist der Ihre Differenz U_s — U₂ ergibt die Fehlerspannung U_e, Verstärkungsgrad umgekehrt proportional der an den 40 die schließlich den Teil des Signals V_s wiedergibt, Eingang des Verstärkers angelegten Spannung, wo- der den Schwellwert des festgelegten Verstärkungsbei dann die Ausgangsspannung konstant ist und grades übersteigt. Dieser Schwellwert wird durch die verzerrungsfrei durch die Verstärkungsgradregelung Bezugsspannung U₂ bestimmt und durch den Spanübertragen wird. Die erfindungsgemäße Regelschal- nungsteiler 2 auf den gewünschten Wert eingeregelt, tung bewirkt weiterhin den linearen Betrieb des Ver- 45 Die Fehlerspannung U_e wird durch einen üblichen stärkers mit einem mittleren Verstärkungsgard Km Verstärkerstromkreis 4 verstärkt und sodann durch ohne Regelung, wenn die Amplitude der positiven den Gleichrichter- und Filterstromkreis 5 in eine und negativen Scheitel des Ausgangssignals zwischen Gleichspannung umgewandelt. Diese Gleichspandem unteren und oberen festgelegten Schwellwert nung wird an eine beispielsweise aus einer Diode bebleibt, wobei die Ausgangsspannung somit propor- 50 stehende veränderliche Impedanz 6 zwecks deren tional der Eingangsspannung bleibt, so daß bei jeder Steuerung angelegt. Die veränderliche Impedanz liegt Überschreitung dieser Schwellwerte der Verstär- parallel zu den Klemmen eines Widerstands R_e, der kungsgrad des Verstärkers derart geregelt wird, daß den Betriebspunkt des Eingangskreises des Verstärdie Verstärkungsgröße G umgekehrt proportional kers 1 festlegt. Jeder Änderung der Impedanz 6 entdem Scheitelwert der Eingangsspannung V₁ ist, wo- 55 spricht ein Wert, der sich aus der Impedanz des parbei die Ausgangsspannung somit konstant und ver- allelen Stromkreises (Widerstand R_e und Impedanz 6) zerrungsfrei bleibt, und daß der Verstärkungs- ergibt, was zur Verschiebung des Betriebspunkts und grad Km automatisch auf Grund der Zeitkonstanten demzufolge zur Änderung des Verstärkungsgrads C₂ R₂ der Steuerschleife durch die Überschreitungen oberhalb des gewählten Schwellwerts führt,
der beiden Schwellwerte regelbar ist und damit der 60 Die Vorgänge der Betriebsweise einer solchen Verstärker unabhängig von der Amplitude V_e im Schaltung lassen sich im einzelnen an Hand der Fig. 2 größeren Bereich auf einer linearen Kennlinie erklären. Ein beispielsweise von einem Mikrophon arbeitet. abgegebenes Niederfrequenzsignal V_e wird an den

Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Eingang eines zweistufigen transistorierten Verstär-

Schaltung gegenüber den bekannten Schaltungen be- 65 kers 1 angelegt, dessen beide Verstärkerstufen TR₁

stehen in der wirkungsvollen und praktisch im Augen- und TR₂ in Emitterschaltung geschaltet sind. Die

blick erfolgenden Regelung des eigenen Verstär- Steuerung des Verstärkungsgrads des Vorverstärker-

kungsgrades des Verstärkers bei jeder Überschrei- transistors TR₁ wird später erklärt. Das angelegte Si-

gnal wird also in den beiden Transistorstromkreisen TR₁ und TR₂ verstärkt und am Ausgang des Verstärkers am Kollektor des Transistors TR₂ abgenommen. Das verstärkte Signal wird daraufhin auf übliche Ankopplungsschaltungen übertragen. Zwischen dem unmittelbaren Ausgang des Kollektors des Transistors TR₂ und Erde ist ein Spannungsteiler P geschaltet, von dem über einen Regelabgriff ein Teil U_s der Verstärkerausgangsspannung F₅ abgenommen wird. Diese der Spannung des gewählten Schwellwerts entsprechende Spannung LZ₅ wird über einen Ankopplungskondensator C₄ an die beiden Zenerdioden DZ₁ und DZ₂ angelegt, die einander entgegengesetzt in Reihe geschaltet sind. Die beiden Zenerdioden DZ₁ »md DZ₂ werden derart gewählt, daß die Zener-Bezugsspannung XJ₂ gering unterhalb der Schwellwertspannung Z7₅ liegt. Die Gegenschaltung dieser beiden Dioden läßt wechselweise die positiven und negativen Halbwellen der Spannung U_s mit der Bezugsspannung CZ₂ vergleichen. Die resultierende Fehlerspannung TJ _e, die gleich der Differenz U_s — TJ₂ ist, wird in dem Stromkreis des in Emitterschaltung liegenden Transistors TR₃ verstärkt. Die Fehlerspannung U_e wird dann in dem Stromkreis der Diode D₁ gleichgerichtet und gefiltert, um am Anschlußpunkt des Kondensators C₂ und des Widerstands R₂ eine negative Spannung zu liefern. Dieser Anschlußpunkt entspricht dem Eingang des besonderen Stromkreises der veränderlichen Impedanz 6. Diese veränderliche Impedanz wird durch den dynamischen Widerstand der Diode D₂ gebildet. Diese Diode D₂ ist in der Diagonalen einer Brücke zwischen Masse und dem Schaltungsknoten der Widerstände R₂ und R₁ geschaltet und wird mit Gleichstrom mit dem gewünschten Ursprungswert durch eine stabilisierte Vorspannung gespeist, die von der Zenerdiode D₂ abgegeben wird (der dynamische Widerstand von D₂ ist gering). Die von der Diode D₁ kommende Regelgleichspannung wird über den Widerstand R₂ mit umgekehrter Polarität an die Diode D₂ gelegt und vermindert somit deren Vorspannungspotential bis zu dessen vollständigen Beseitigung (wobei der dynamische Widerstand von D₂ unendlich ist). Diese an dem Schaltungsknoten von R₁, R₂ und D₂ liegende veränderliche Impedanz ist mit dem Kondensator C₁ in Reihe geschaltet, der seinerseits parallel zu dem Emitterstromkreis des Transistors TR₁ liegt, wodurch die veränderliche Impedanz Z zu dem Widerstand R_e parallel geschaltet wird. Man erhält somit über einen bestimmten Betriebsbereich die Steuerung des Ver-Stärkungsgrades des Transistors TR₁ und demzufolge des Verstärkers 1.

Unterhalb des Begrenzerschwellwerts wird an die Diode D₂ keine Regelgleichspannungskomponente angelegt. Der Emitterkreis des Transistors TR₁ arbeitet dabei mit einem geringen Widerstand. Oberhalb des Begrenzerschwellwerts läßt die Regelgleichspannungskomponente den dynamischen Widerstand der Diode D₂ ändern und regelt somit den Verstärkungsgrad des Verstärkers 1.

Bei Verschwinden des Gleichstroms der Diode D₂ wird der Widerstand des Diodenkreises auf die parallelgeschalteten Widerstände R₁ und R₂ beschränkt. Darüber hinaus wird der Verstärkungsgrad nicht mehr geregelt (D₂ ist durch eine umgekehrte Spannung vorgespannt). Die maximale Regeleingangsspannung hängt nur von dem restlichen Widerstand des Verstärkungsregelkreises ab und kann durch Wahl höherer Werte von R_e, R₁ und R₂ vergrößert werden. Die Ansprechgeschwindigkeit der Regelschaltung hängt von der Zeitkonstante des Gleichrichterkreises ab.

Die zuvor beschriebene Regelschaltung kann auf mehrere Stufen im Fall eines Verstärkers mit hohem Verstärkungsgrad angewendet werden. Hierbei kann eine Diode pro Regelstufe vorgesehen sein und eine gegenseitige wirksame Entkopplung von Stufe zu Stufe bewirkt werden. Die hier vorgeschlagene Schaltungsanordnung kann für eine selbständige Steuerung des Verstärkungsgrads der Verstärkungsstufen von Hoch- und Mittelfrequenzverstärkern Anwendung finden. Außerhalb seiner Anwendung als Amplitudenbegrenzer für einen Niederfrequenzmodulationsverstärker für Phasenmodulationssender entsprechend dem hier beschriebenen Beispiel ist die Schaltungsanordnung ebenso verwendbar zur Begrenzung der Lautheit einer Musikwidergabe mit starker Dynamik, zur Steuerung des Werts einer festen Impedanz usw.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Regelschaltung für elektrische Verstärker mit einer zwischen Verstärkerausgang und mindestens der Verstärkereingangsstufe geschalteten Steuerschleife, in der ein Fehlersignal erzeugt wird, das unter Änderung des Werts einer veränderlichen Impedanz die Übertragungskennlinie der Verstärkerstufe regelt, der diese Impedanz zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschleife einen Vergleicherstromkreis (3) mit zwei einander entgegengesetzt in Reihe geschalteten Zenerdioden (DZ₁, DZ₂), einen Differeentialverstärker (4), einen Gleichrichterstromkreis (5) und mindestens einen an den »Niederimpedanzweg« der geregelten Verstärkerstufe(n) angeschlossenen Stromkreis (6) veränderlicher Impedanz besitzt, wobei die Zenerdiodenschaltung die Amplituden der positiven und negativen Halbwellen des Ausgangssignals (F₅) des Verstärkers (1) mit der jeder Zenerdiode eigenen Bezugsspannung (U₂) vergleichen läßt und bei Überschreiten eines die zulässigen Extremwerte der Amplitude der positiven und negativen Halbwellen des Ausgangssignals begrenzenden gewählten regelbaren Schwellwerts (EZ₅) eine das Fehlersignal (U_e) darstellende pulsierende Spannung erzeugt, die vorzugsweise in dem Differentiailverstärker (4) verstärkt und in dem Gleichrichterstromkreis (5) in eine veränderliche Gleichvorspannung umgewandelt wird, die den Wert einer oder mehrerer veränderlicher Impedanzen (Z) des betreffenden Stromkreises (6) regelt.

2. Regelschaltung nach Anspruch 1, dessen Vergleicherstromkreis zwei einander entgegengesetzt geschaltete Zenerdioden enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicherstromkreis (3) aus einer Reihenschaltung eines Kondensators (C₄), der beiden Zenerdioden (DZ₁, DZ₂) und eines an Masse liegenden Widerstands (A₅) besteht, wobei diese von dem Kondensator das gesamte oder ein Teil des Ausgangswechselstromsignals (V_s) des gesteuerten Stromkreises (1) empfangende Schaltung an den Klemmen des

Widerstands (R₅) eine Fehlerwechselspannung (U _e) erzeugt, die der Differenz zwischen der Maximalamplitude des Ausgangssignals (V_s) und der für jede Halbperiode durch die Zenerdiode definierte Bezugsspannung (U₂) proportional ist.

3. Regelschaltung nach Anspruch 1, mit einer oder mehreren, aus Dioden bestehenden veränderlichen Impedanzen, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen zwei Widerstände (R₁, i?₂) und Masse geschaltete Diode (D₂) die Ausgangsdiagonale einer Brückenschaltung (6) bildet, die über die Anschlußklemmen ihrer Steuerdiagonale einerseits über den einen Widerstand (R₁) in Durchlaßrichtung der Diode (D₂) eine durch eine Zenerdiode (D₂) stabilisierte, ihren Betriebspunkt in dem nicht linearen Bereich ihrer Kennlinie festlegende Gleichvorspannung und andererseits über den anderen Widerstand (R₂) in umgekehrter Richtung der Diode (D₂) die entsprechend gleichgerichtete (D₁) und, gegebenenfalls nach Verstärkung (TjR₃), gefilterte (L, C₂) Fehler-

spannung (U_e) empfängt, die den dynamischen Widerstand der Diode (D₂) ändert.

4. Regelschaltung nach Ansprüchen 1 bis 3 in Zuordnung zu einem Transistorverstärker, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (D₂) über einen Kondensator (C₁) parallel zum Widerstand (R_e) des Emitters einer in Emitterstellung arbeitenden Transistoreingangsstufe (TR₁) geschaltet ist, um oberhalb des festgelegten Schwellwerts ίο (U_s) den Wert der Impedanz (R₀ III Z) dieses Emitterkreises derart zu ändern, daß der Verstärkungsgrad dieser Stufe umgekehrt proportional dem Scheitelwert der Eingangsspannung (V_e) ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1058 559,
110, 1035 209, 1 208 164;

schweizerische Patentschriften Nr. 275 280,
ao 302745,316 032;

französische Patentschrift Nr. 968 654.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 518/497 S. 68 © Bundesdruckerei Berlin