DE1291802B

DE1291802B - Kombinierte Niederfrequenzsignalverstaerker- und stabilisierte Gleichspannungsspeiseschaltung

Info

Publication number: DE1291802B
Application number: DEN28207A
Authority: DE
Inventors: Attwood Brian Ernest
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1965-03-16
Filing date: 1966-03-15
Publication date: 1969-04-03
Also published as: US3449679A; NL6603321A; DK118348B; BE677815A; JPS4530635B1; FR1482063A; GB1077362A; AT273303B

Description

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Das Problem stabilisierter Spannungsquellen tritt andere Niederfrequenzsignale als Tonsignal besteht, insbesondere in Rundfunk- und Fernsehempfängern (Das Niederfrequenzsignal kann insbesondere eine auf. Bei den üblichen Stabilisierungsverfahren findet Rastersägezahnablenkspannung für eine Kathodeneine Reihenregelvorrichtung Verwendung, die im- strahlröhre sein, wobei die Schaltungsanordnung eine stände sein muß, hohe Verlustleistungen auszuhalten. 5 Kombination eines Rasterablenkverstärkers und einer Dies bereitet Schwierigkeiten, weil immer höhere stabilisierten Gleichspannungsquelle ist.) Leistungen erwartet werden, besonders bei Fernseh- Die Erfindung wird erläutert an Hand eines be-

empfängern. Bei einigen neueren Ausführungen ver- stimmten Gleichspannungsstabilisierungsverfahrens, braucht ein Fernsehempfänger etwa 60 Watt, was eine bei dem eine Impulsfrequenzmodulation oder eine zu erwartende momentane Höchstverlustleistung von io kombinierte Impulsfrequenz- und Impulsbreiten-22 Watt für die Reihenregelvorrichtung bedeutet. modulation Verwendung findet, und zwar zunächst

Es ist bereits eine kombinierte Niederfrequenzver- mit Rücksicht auf ihre Gleichspannungsstabilisierungsstärker- und stabilisierte Gleichspannungsspeiseschal- wirkung.

tung mit einer gleichzeitig als Niederfrequenzverstärker- Bei einer solchen Schaltungsanordnung kann die

Endstufe wirksame elektronische Reihenregelvorrich- 15 Regelvorrichtung ein Transistor oder ein mittels einer tung bekannt, bei der der Gleichstrom durch die Steuerelektrode gesteuerter SCR (gesteuerter HaIb-Reihenregelvorrichtung in Abhängigkeit von der leitergleichrichter) sein, und in beiden Fällen bedeutet Gleichspannung am Ausgang bzw. vom verstärkten der Schaltwirkungsmodus, daß die Vorrichtung ent-Niederfrequenzsignal geregelt wird. Hierbei fließt am weder abgeschaltet oder im gesättigten Zustand ist, Eingangs- und Ausgangskreis derselbe Gleichstrom, ao so daß die Verlustleistung in ihr auf ein Mindestmaß so daß der Wirkungsgrad bei hoher Gleichspannung beschränkt ist.

am Eingang und niedriger Gleichspannung am Aus- Die Anwendung von Frequenzmodulation ergang sehr klein ist (deutsche Patentschrift 945 254). möglicht die Verwendung einer sehr einfachen und

Es ist auch ein stabilisiertes Netzgerät bekannt wirkungsvollen Steuerschaltung mit einer Durch-(deutsche Auslegeschrift 1049 962), bei dem der as Schlagsvorrichtung, die im nachstehenden näher Reihenregeltransistor von Impulsen gesteuert wird, erläutert wird.

deren Tastverhältnis von der Spannung am Ausgang Die Schaltungsanordnung kann als Umrichter abhängt. Durch eine Diode mit (bezüglich dieses wirken, wobei sie eine erhebliche Änderung des Transistors) entgegengesetzter Stromflußrichtung, die Gleichspannungspegels herbeiführt. Bei einem tranparallel zum Ausgangsfilter geschaltet ist, wird ein 30 sistorisierten Empfänger kann die Schaltung eine Großteil der Impulsenergie in Gleichspannung ver- stabilisierte Umspannung einer gleichgerichteten Netzwandelt, so daß der Wirkungsgrad — auch bei hoher wechselspannung (von z. B. 240 Volt) in eine AusGleichspannung am Eingang und niedriger Gleich- gangsgleichspannung von z. B. 30 Volt durchführen, spannung am Ausgang — relativ hoch ist. Eine Ver- ohne daß ein Herabtransformator erforderlich ist, Stärkung von NF-Signalen ist mit dieser Schaltung 35 und mit sehr geringer Verlustleistung, allerdings nicht möglich. Die erzeugte Ausgangsspannung muß eine Gleich-

Die Erfindung bezweckt, eine einfache, aber wir- spannung sein, deren Wert vom mittleren Pegel der kungsvolle, aus der Kombination eines Nieder- impulsförmigen Steuer- oder Schaltspannung abfrequenzsignalverstärkers und einer stabilisierten hängt, und dies erfolgt mit Hilfe der erwähnten ersten Gleichspannungsquelle bestehende Schaltungsanord- 40 Filtermittel.

nung anzugeben, die keinen Transformator enthält Um trotz Änderungen der Gleichspannungsund bei der eine Regelvorrichtung mit verhältnismäßig belastung eine nahezu konstante Ausgangsgleichniedriger Verlustleistung Verwendung finden kann, spannung zu erreichen, muß der mittlere Pegel der während die Schaltungsanordnung mit nur weniger Schaltspannung so geändert werden, daß sie Ändezusätzlichen Teilen auch eine Niederfrequenzver- 45 rungen in der Eingangsspeisespannung und auch Stärkung liefert. durch sich ändernde Belastungsverhältnisse herbei-

Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 geführte Änderungen der Ausgangsspannung ausangegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiter- gleicht. Geeignete Typen für die Stabilisierungsbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen modulation sind die übliche Impulsfrequenzmodubeschrieben. 50 lation (Modus a) und Impulsfrequenzmodulation mit

Für die Niederfrequenzsteuerung und für die einem zusätzlichen Anteil an Impulsbreitenmodulation Stabilisierungssteuerung der Regelvorrichtung kann (Modus b). Die detaillierte Beschreibung der Stabilientweder der gleiche Modus oder verschiedene Moden sierungswirkung berücksichtigt insbesondere den von Impulsmodulation Anwendung finden. Modus b und eine bestimmte Weise zur Erzielung der

Im nachstehenden bedeutet der Ausdruck »Gleich- 55 Stabilisierung.

spannungslast« jede Last, die an die Gleichspannungs- Die Erfindung wird jetzt an Hand der Zeichnung

ausgangsklemmen angeschlossen werden kann. näher erläutert. Es zeigt

Die Stabilisierungsschaltung kann neben ihrer F i g. 1 ein Blockschaltbild einer allgemeinen Aus-Stabilisierungswirkung auch als ein Gleichumrichter führungsform, wirken, wodurch sich bei geringen Leistungsverlusten 60 F i g. 2 ein Schaltbild einer Reihenregelvorrichtung, und ohne Zuhilfenahme eines herabtransformierten F i g. 3 ein Schaltbild der Steuermittel,

Transformators eine erhebliche Verringerung der F i g. 4 ein detailliertes Schaltbild, und

Speisegleichspannung ergibt. F i g. 5, 6 und 7 Strom-Zeit- und Spannungs-Zeit-

Das Niederfrequenzsignal kann ein Tonsignal sein, Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise, und die Erfindung läßt sich insbesondere bei Rund- 65 Die Schaltung der F i g. 1 enthält ein Paar Gleichfunk- und Fernsehempfängern, jedoch auch in den Spannungseingangsklemmen/1-/2 zum Anschluß an Fällen anwenden, bei denen das Bedürfnis nach einer eine Gleichspannungsquelle, ein Paar Gleichspannungs-Schleife mit erheblicher Leistungsverstärkung für ausgangsklemmen O1-O2 zum Anschluß an eine

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Gleichspannungslast und eine Reihenregelvorrichtung Die Diode Dr bildet auch hier einen Energie- Re, die aus einer Halbleitervorrichtung mit einer rückgewinnungsweg, auf dem ein von der in der Steuerklemme CT und einem zwischen die erste der Spule L !gespeicherten Energie erzeugter Strom zurück Gleichspannungseingangsklemmen (/1) und die erste zur Last fließt. Bei einer solchen Schaltung kann der der Gleichspannungsausgangsklemmen (01) ge- 5 Wirkungsgrad sehr hoch, z.B. über 90%> sein, schalteten Hauptstromweg besteht. Eine Energie- Dies bedeutet, daß mittels eines Transistors mit rückgewinnungsdiode DR ist parallel zwischen den niedriger Verlustleistung hohe Ausgangsleistungen Ausgang der Regelvorrichtung und die zweite Gleich- verarbeitet werden können. Ein weiterer Vorteil spannungsausgangsklemme geschaltet. Das Tiefpaß- besteht darin, daß dadurch, daß die Basisschaltfilter besteht aus einer Reiheninduktivität Ll zwischen io spannung so geändert wird, daß der mittlere Pegel dem Ausgang der Regelvorrichtung und der ersten am Kollektor der Regelvorrichtung Tr entweder Gleichspannungsausgangsklemme und aus einem erhöht oder erniedrigt ist, stark verschiedene Gleichparallel zu den Gleichspannungsausgangsklemmen spannungen über der Last auftreten können, geschalteten Kondensator Cl. Die Steuerschaltung Co Dies ermöglicht es, unmittelbar von einer mit den ist zwischen die Gleichspannungsausgangsklemmen 15 Klemmen/1-/2 verbundenen, eine hohe Spannung geschaltet, um Schwankungen der an diesen erzeugten (z. B. eine gleichgerichtete Netzspannung von 240 Volt) Ausgangsspannung zu überwachen und aus diesen führenden Leitung eine Leitung mit einer niedrigen Schwankungen ein Steuersignal in Form von Impulsen Spannung (z. B. 30 Volt) für Transistorschaltungen zu zu erzeugen, während eine Verbindung CP vorgesehen erhalten. Bei einer solchen Ausgangsschaltung kann ist, um das Steuersignal der Steuerelektrode der 20 ein Transistor vom Typ Mullard OC 81 benutzt Reihenregelvorrichtung zuzuführen, so daß diese im werden für Hochspannungseingangsleitungen (/1-/2) Schaltmodus arbeiten muß. mit einer Spannung bis zu 35 Volt und für Gleich-

Nach dieser Beschreibung der Stabilisierungs- Spannungsausgangsleistungen von 10 bis 16 Watt,

wirkung der Schaltung der F i g. 1 wird jetzt ihre Für höhere Gleichspannungsausgangsleistungenkönnen

Stromverstärkungswirkung kurz erläutert. Das Schalt- 25 die Transistortypen Mullard AU 102 und AU 103

bild stellt dar, daß das Eingangstonsignal der Regel- Verwendung rinden, die z. B. aus Eingangsspannungen

vorrichtung Re entweder unmittelbar oder über die von 100 Volt oder höher z. B. Gleichspannungs-

Steuerschaltung Co zugeführt werden kann. Es gibt ausgangsleistungen von 40 bis 50 Watt oder höher

denn auch zwei Paare Toneingangsklemmen, nämlich bei 30 Volt liefern können.

A1-A 2 und A 3-A 4, wobei das erste Paar unmittelbar 30 Im letzteren Falle ist der Transistor vom Typ AU 102 mit der Regelvorrichtung Re verbunden ist, während oder AU 103 nicht mit Rücksicht auf die Verlustdas zweite Paar (A3-A4 oder das entsprechende leistung, sondern lediglich in Hinsicht auf die zu-Wechselspannungspaar Al-A4) über eine (gestrichelt lässige Spitzenspannung erforderlich, dargestellte) alternative mittelbare Verbindung, die Es ist somit möglich, mittels einer verhältnismäßig die Steuerschaltung Co enthält, mit der Regelvor- 35 einfachen Schaltung stark verschiedene Gleichrichtung verbunden ist. Wenn einem dieser Eingangs- Spannungsausgangsleistungen und Ausgangsgleichklemmenpaare ein Tonsignal zugeführt wird, bewirkt spannungen zu erhalten.

dieses Tonsignal eine zusätzliche Modulation der Die Steuerschaltung Co der F i g. 1 enthält vorzugs-Impulsbreite und/oder der Impulsfrequenz (je nach weise eine Durchschlagsvorrichtung mit einer konbenutzten Eingangsklemmen, wie nachstehend er- 40 stanten Durchschlagsspannung, die im wesentlichen läutert wird), welche Modulation vom zugeführten unabhängig von der Temperatur und der angelegten Tonsignal abhängt. Das Tonausgangssignal (dessen Spannung ist, welche Vorrichtung zwei eindeutig Leistungspegel viel höher sind) wird über ein Filter Ll bestimmte Zustände aufweist, nämlich einen »Auseden Tonausgangsklemmen 03-04 und von diesen Zustand und einen vollständig leitenden »Eineeiner geeigneten Tonbelastung, z. B. einem Laut- 45 Zustand, wobei diese Vorrichtung parallel zu einem Sprecher, zugeführt. Ladekondensator und in Reihe mit einem Widerstand

Detailliertere Ausführungsformen (die sich für geschaltet ist, über den der Kondensator auf die

mit Transistoren bestückte Rundfunk- oder Fernseh- Durchschlagspannung aufgeladen wird. Ein Beispiel

empfänger eignen) werden jetzt an Hand der F i g. 2 einer geeigneten Durchschlagvorrichtung ist die Vier-

bis 7 der Zeichnung besehrieben, in denen entsprechende 50 schichtendiode vom SHOCKLEY-Typ. Wie aus dem

Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Folgenden hervorgehen wird, kann eine solche einfache

Zunächst wird die Stabilisierungswirkung dieser und billige Steuerschaltung gleichzeitig vier Funktionen

Schaltungen beschrieben. erfüllen, nämlich

Bei diesen Schaltungen ist die Reihenregelvorrichtung Re der F i g. 1 ein Transistor Tr, dessen 55 a) eine Wirkung als Oszillator (ohne den Trans-Steuerklemme der Basisanschluß ist. formator, der gemäß dem älteren Vorschlag

Weil die Regelvorrichtung Re und das Filter den erforderlich war),

einfachsten Teil der Schaltungsanordnung bilden, *>) die Lieferung eines konstanten Bezugswertes

wird zunächst ein Ausführungsbeispiel dieser Schaltung (ohne daß eine gesonderte Bezugsvorrichtung,

an Hand der F i g. 2 beschrieben. 60 wie die gemäß dem erwähnten älteren Vorschlag

Wenn an der Basis des Transistors TR eine geeignete benutzte Zenerdiode, erforderlich ist),

Schaltspannung erscheint, ist er entweder abgeschaltet <0 das Bewirken einer Umlaufverstärkung,

oder im gesättigten Zustand. d) die Wirkung als Impulsfrequenzmodulator (oder

Die Induktivität Ll und der Kondensator Cl als kombinierter Impulsfrequenz- und Impulshaben auch hier die Aufgabe, als ein Tiefpaß zu 65 breitenmodulator). wirken, so daß über der Belastung eine Gleichspannung

erzeugt wird, deren Wert vom mittleren Pegel der Ein Beispiel einer solchen Schaltung ist in F i g. 3

Kollektorspannung abhängt. dargestellt. In dieser Schaltung findet eine pnpn-Vier-

schichtendiode Ds mit zwei Anschlüssen als Steuer- über R1-R2 ändert (während des leitenden Zustandes element Verwendung, weil eine solche Vorrichtung von Ds) die stationäre Spannungskomponente über den meisten Grundanforderungen für ein empfindliches Rl (d. h. die Spannung, die beim Fehlen von Ds und Steuerelement entspricht. C2 auftreten würde). Der langsame Verlauf der Ent-

Es gibt zwei Weisen, auf die eine Vierschichten- 5 ladung durch Rl bewirkt starke Änderungen der diode zur Steuerung der Ausgangsgleichspannung Impulsbreite. Die Impulsfrequenz ändert sich auch in benutzt werden kann, und diese Weisen werden an der vorstehend beschriebenen Weise, und das ErHand der F i g. 3 näher erläutert. gebnis ist somit eine Kombination von Impulsbreiten-

Nach der Einschaltung wird der Kondensator Cl und Impulsfrequenzmodulation, exponential (im negativen Sinne) in einer von den io Eine Betrachtung der Änderungen der Spannung Werten von Rl und Cl abhängigen Zeit auf die Span- Vcc (F i g. 3) lehrt ferner, daß diese selbstverständlich nung Vcc aufgeladen. nicht nur von Eingangsspannungsschwankungen (z. B.

Wenn die Spannung über Cl (zum Zeitpunkt ti Netzschwankungen), sondern auch von Belastungsder F i g. 5) die Durchschlagspannung von Ds erreicht, Schwankungen abhängig sein müssen. Um dafür zu wird Ds leitend und entlädt den Kondensator Cl 15 sorgen, daß eine Stabilisierung in beiden Fällen exponential in einer Zeit, die von den Werten von Cl erfolgt, muß die Steuerschaltung unbedingt zwischen und Rl abhängt. Wenn der Entladestrom von Cl die Ausgangsklemmen geschaltet werden, bis unter den Haltestrom von Ds absinkt (zum Zeit- Eine vollständige und eingehende ausgeführte

punkt Tl der Fig. 5), wird das Steuerelement nicht- Speiseschaltung zeigt Fig. 4. Obgleich diese Schalleitend, und der Zyklus setzt von neuem ein. Auf diese ao tungsanordnung auch einen Niederfrequenzsignalteil Weise erfüllt Di die Funktion eines Oszillators, indem enthält, wird sie zunächst in bezug auf ihre Gleichsie eine Sägezahnspannung über Cl (Ausgangsleitung spannungsstabilisierungswirkung beschrieben. CPl) oder eine Impulsspannung über Rl (Ausgangs- Wie ersichtlich, enthält die Steuerschaltung außer

leitung CPl) erzeugt. Weil die Durchschlagspannung den Elementen der F i g. 3 einen Amplitudenbe- Vbo des Steuerelementes Ds einen festen Wert hat, 35 grenzungsverstärker Tl, der die Flanken der Impulse wird außerdem der Kondensator Cl immer, unab- scharf macht, und einen Emitterfolger Tl, der dafür hängig von der angelegten Spannung Vcc, auf den sorgt, daß eine genügende Steuerenergie für den gleichen Pegel aufgeladen. Deshalb hat die Impuls- Regeltransistor vorhanden ist (Tl ist hier erforderlich, spannung über Rl eine konstante Breite, wenn an- weil der Sägezahnausgang CPl der Steuerschaltung genommen wird, daß der durch Rl fließende Strom 30 benutzt wird).

gegenüber dem Haltestrom der VorrichtungDs klein Die Steuerschaltung ist über die Diode Dl parallel

ist. Überdies hat die Sägezahnspannung über Cl zu den Gleichspannungsausgangsklemmen 01-0 2 geeine konstante Amplitude. (Dies liefert den erwünschten schaltet. Dies geschieht, weil beim Einschalten an den Bezugswert.) Wenn die Eingangsspannung — Vcc Ausgangsklemmen keine Spannung erscheint. Deshalb schwankt, ändert sich die Ausgangsimpulsspannung 35 würde die Oszillatorwirkung der Diode Ds nicht auf der Leitung CP2 entsprechend hinsichtlich ihres einsetzen. Wenn jedoch ein zusätzlicher Weg RIA Verhältnisses Impulsbreite/Impulsabstand, so daß zur positiven Speiseleitung vorgesehen ist, setzt die es eine feste Impulsbreite, aber einen veränderlichen Oszillatorwirkung sofort ein, so daß eine Schalt-Impulsabstand gibt. Auf diese Weise ergibt sich eine spannung über C3, Tl und Tl an die Basis des Tranübliche Frequenzmodulation (Modus A). 40 sistors Tr gelegt wird. Dann wird auch eine Spannung Die zum Ausgleich erforderliche Umlaufverstärkung über der Gleichspannungslast erzeugt, D1 wird leitend, ist dadurch erzielbar, daß man eine Diode Ds wählt und es wird ein Hauptaufladeweg für den Kondensator mit einer Durchschlagsspannung (Vbo), die nur C2 über Dl und Rl freigegeben, so daß ein Ladewenig niedriger als das Zielpotential des Konden- strom zu C2 fließen kann.

sators C2 (d. h. die Höchstspannung, auf die dieser 45 Nach dieser Erörterung der Gleichspannungs-Kondensator aufgeladenwerden kann) ist. In diesem Stabilisierungswirkung der Schaltungsanordnung nach Falle bewirken kleine Änderungen im Zielpotential F i g. 4 wird jetzt die Wirkungsweise ihres Nieder-(z. B. Δ ht in F i g. 7) große Änderungen im Zeit- frequenzsignalverstärkerteiles an Hand von zwei verhalten der Impulse (Δ t in F i g. 7) und somit in Ausführungsbeispielen beschrieben, der Impulsfrequenz. 50 Bei der ersten Ausführungsform wird das Nieder-

Die Ausgangsspannung der Schaltung nach F i g. 3 frequenzsignal geringer Leistung an die Klemmen kann über die erforderlichen Verstärker- oder Puffer- Al-Al gelegt, wobei der Arbeitspunkt des Bestufen der in F i g. 2 dargestellten Ausgangsschaltung grenzungsverstärkers Tl in Abhängigkeit vom Niederzugeführt werden (wenn die Impulsspannung über frequenzeingangssignal geändert wird. (Es ist auch Pv2 benutzt wird, kann diese manchmal unmittelbar 55 möglich, das Niederfrequenzeingangssignal an den der Basis des Transistors Tr zugeführt werden). Emitter von Tl zu legen.)

Der andere Wirkungsmodus, nämlich der Modus b Weil das Eingangssignal für Tl im wesentlichen eine wird jetzt näher erläutert (wiederum an Hand der Sägezahnspannung von CpI (F i g. 3) ist, sind die sich Fig. 3). ergebenden Ausgangsimpulse von Tl derartig, daß

PvI und Rl werden so bemessen, daß der durch 60 Änderungen der Speisespannung und der Gleich- Rl-Rl fließende Strom (wenn die Diode Ds leitend ist) Spannungsbelastung entweder lediglich Frequenzsich dem Wert des Haltestromes des Steuerelementes Ds änderungen (Modus a oder kombinierte Frequenznähert. Außerdem wird Pv 2 so bemessen, daß die über und Impulsbreitenänderungen Modus b) herbeiführen, ihm erzeugte Spannung (während des leitenden Zu- aber das zugeführte Niederfrequenzsignal ändert im Standes von Ds) ein rasches Abfließen der Ladung 65 wesentlichen nur die Impulsbreite (Modus c). Die des Kondensators C2 verhindert, und dies ist be- Zufuhr des Niederfrequenzsignales an Tl bewirkt, sonders einleuchtend für den Zeitraum tl-t3 (F i g. 6). daß das Niederfrequenzsignal keinen oder nur einen Eine dadurch herbeigeführte Änderung der Spannung geringen Einfluß auf die Wirkung von Di hat. Die

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Niederfrequenzsignalkomponente (auf viel höheren Tonausgangsleistung in der Ton-Ausgangsleistungspegeln) kann über ein zusätzliches belastung etwa 2 Watt

Filter, das mit dem Kollektor von Tr verbunden ist, Wirkungsgrad (zwischen /1-/2

z. B. einer Spule Ll (F i g. 4) wiedergewonnen werden. _und 01-02) 85 bis 90%

(Der Kondensator C5 nach F i g. 4 wirkt im wesent- 5 Eingangsspannungs-

liehen nur als Gleichspannungssperre.) Schwankungen von ± 20% .. Ausgangs-

Das Niederfrequenzeingangssignal kann der Steuer- ^e ^l0 soamnines

schaltung jedoch auch unmittelbar z. B.- an den Schwankungen von

Klemmen A3-A4 zugeführt werden (wenn es an die , _n1r -■„, _Vnlf

_r„ . „ . . °. . . , ,V j. .. _o ± U,15 bis U,2 Volt

Klemmen A3-A4 geleg wird, sollte die äußere ίο _{Belastungsschwankungvon}

Niederfrequenzsignalquelle vorzugsweise eine Innen- 30 bis zu 65 Watt Ausgangs-

lmpedenz aufweisen, die viel großer als Rl ist). Auf soannungs-

jeden Fall kann das Niederfrequenzsignal so angelegt änderung "

werden, daß entweder die Frequenz (Modus a) oder q qJy_ou

die Frequenz und die Impulsbreite (Modusb) zu- 15 '

sätzlich vom angelegten Niederfrequenzsignal geringer Nachstehend sind geeignete Werte und Schalt-

Leistung abhängen. In diesem Falle (d. h., wenn das elemente für eine Schaltungsanordnung nach der

Niederfrequenzsignal unmittelbar an die Steuer- Erfindung beispielshalber angegeben.

Schaltung angelegt wird) moduliert die Niederfrequenz- τ κ 11

Signalkomponente die Impulse im gleichen Modus ao labeile 11

(a oder b) wie die Speisespannungs- oder Gleich- Transistor Tr Mullard Typ AU 103

Spannungslaständerungen, und der Regelkreis Tr kann Transistor Tl Mullard Typ ACY 17

von den Impulsen CPl (F i g. 3) getrieben werden, Transistor Tl Mullard Typ ACY 17

z.B. dadurch, daß der Kondensator C3 mit dem VierschichtendiodeDs ... BrushClevite(4AD20/20)

gemeinsamen Punkt von Rl und Ds statt mit der as Diode Dr Mullard Typ OA 31

Niederfrequenzsignaleingangsklemme A4 verbunden Diode Dl Mullard Typ OA10

wird. Spule Ll 5 mH

Die Arbeitsfrequenz des Stabilisators muß hoch Spule Ll 1 mH

genug sein, um die unerwünschten Schwebungseffekte Kondensator Cl 1000 mF

im Niederfrequenzsignal zu verhindern. In der 30 Kondensator Cl 0,022 mF

Praxis stellt sich heraus, daß sich eine anüemftbäre Kondensator C3 0,1 mF

Wirkung ergibt, wenn die Stabilisierungsfrequenz Kondensator C4 2,2 mF

mindestens 15 kHz beträgt. Kondensator CS 200 mF

Welche Ausführungsform (KlemmenA1-A3 oder Widerstandill IkO

A3·A4) auch immer gewählt wird, die beschriebene 35 Widerstand .RIA 5,6 kO

Wirkungsweise ist erreicht, ohne daß die Ausgangs- Widerstand Rl 470 Ω

gleichspannung der Stabilisierungsschaltung (an den Widerstand R3 8,2 kQ

Klemmen Ο1-Ο2) wesentlich beeinflußt wird. Dies Widerstand R4 1,2 kQ

hat zwei Gründe: Widerstand R5 47 Ω

_N _ . _Λ. j , .. . . j ... . 4o Widerstand R6 IkO

a) Der geringe Modulationsprozentsatz, der fur em Widerstand Rl 47 Ω

brauchbares Niederfrequenzausgangssignal er- Widerstand R 8 IkQ

forderlich ist (dies ist in der Hauptsache darauf

zurüc^führen,daßdienormalerweiseauftretende _{Die Angaben der} TabellenI und II beziehen sich

Gleichspannungsbdastungsleistung hoch im Ver- _{insbesondere auf deQ Modusb} _άΛ. _kombmierte

gleich zur Niederfrequenzsignalausgangsleistung _{Impulsbreiteil}. _und Impulsfrequenzmodulation für die

ist), und Gleichspannungsstabilisierungswirkung. Um aus-

b) die lange Zeitkonstante der Gleichspannungs- schließlich Frequenzmodulation (Modus a) für die belastung und das Filteraetzwerkes (Ll-Cl) im Stabilisierung zu erhalten, können ähnliche Werte und Vergleich zur Frequenz des zugeführten Nieder- 50 Schaltelemente benutzt werden, ausgenommen Rl frequenzsignales. und Rl, die so geändert werden müssen, daß JRl groß

in bezug auf Rl ist; z. B. kann Al einen Wert von

Bei einer Schaltungsanordnung nach F i g. 4 sind 25 kΩ und Rl einen Wert von 100 Ω aufweisen, im Betrieb die folgenden Werte gemessen: Eingangs wurde erwähnt, daß das Niederfrequenz-

55 eingangssignal eine Rastersägezahnablenkspannung

Tabelle I statt eines Tonsignals sein kann. In diesem Falle kann

Nenneingangsgleichspannung SJf Sägezahnspannung mit Rasterfrequenz an die

Can/1-/2) 90VoIt Klemmen Al und A 2 oder an die Klemmend 3 und

A4 angelegt werden. Dabei kann in der Schaltungs-Nennausgangsspannung _6o anordnung die Diode 2)1 eine Durchschlagvorachtung

(an υ\-υτ) M Volt (_{z B eine} yierschichtendiode) in der Steuerschaltung

Nennausgangsstrom 1,5 Amp. _{und e}i_n Transistor Tr oder ein SCR in der Regel-

Mittlere Leistung an der Aus- schaltung sein. Außerdem muß der Lautsprechers

gangsstufe Tr 49 Watt durch eine den Hals einer Fernsehbildröhre um-

(ohne Tonsignal) 65 gebende Rasterablenkspule ersetzt werden.

Gleichspannungsausgangsleistung Es soll berücksichtigt werden, daß die Sägezahn-

in der Gleichspannungs- spannung, wenn sie zwischen den Klemmen A 3 und

belastung 45 Watt A4 angelegt wird, über einen in bezug auf Rl großen

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Widerstand, wenn der Modus a bevorzugt wird, oder über einen Widerstand von der gleichen Größenordnung wie der Widerstand R2, wenn der Modus b gewählt wird, zugeführt werden soll.

Wenn eine Sägezahnspannung mit Rasterfrequenz angelegt wird, arbeitet die ganze Schaltungsanordnung dabei ähnlich wie die vorstehend an Hand der F i g. 4 beschriebene Schaltungsanordnung.

Claims

Patentansprüche:

1. Kombinierte Niederfrequenzsignalverstärker- und stabilisierte Gleichspannungsspeiseschaltung mit einer gleichzeitig als Niederfrequenzsignalverstärker-Endstufe wirksamen elektronischen Reihenregelvorrichtung, deren Hauptstromelektrodenstrecke zwischen einer ersten Gleichspannungseingangsklemme und einer ersten Gleichspannungsausgangsklemme eingeschaltet ist, wobei die zweiten Gleichspannungseingangs- und -ausgangsklemmen miteinander verbunden sind und wobei der durch diese Hauptstromelektrodenstrecke fließende Strom in Abhängigkeit von der an den Gleichspannungsausgangsklemmen erzeugten Gleichspannung und dem zu verstärkenden Niederfrequenzsignal geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Reihenregelvorrichtung durch einen elektronischen Schalter gebildet ist, der durch Steuermittel periodisch und entsprechend einer Steuerfrequenz abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird, und daß diese Steuerfrequenz und/oder die Breite der durch diesen Schalter durchgelassenen Stromimpulse (in Abhängigkeit von der an den Gleichspannungsausgangsklemmen erzeugten Gleichspannung und dem zu verstärkenden Niederfrequenzsignal) geregelt wird, wobei die Niederfrequenzausgangsklemmen über einen auch die tiefste Steuerfrequenz unterdrückenden ersten Tiefpaßfilter mit der Hauptstromelektrodenstrecke des elektronischen Schalters verbunden sind, während die erste Gleichspannungsausgangsklemme über einen auch die tiefste Niederfrequenzsignalfrequenz unterdrückenden zweiten Tiefpaßfilter mit der Ausgangselektrode der Hauptstromelektrodenstrecke des elektronischen Schalters verbuhden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter aus einer Halbleiterschaltvorrichtung mit Steuerklemme besteht, daß sie eine zwischen der Ausgangselektrode der Schaltvorrichtung und der zweiten Gleichspannungsausgangsklemme geschaltete Energierückgewinnungsdiode enthält, daß die Steuermittel eine zwischen den Gleichspannungsausgangsklemmen geschaltete Steuerschaltung zum Überwachen der Änderungen der Gleichspannungsausgangsspannung und zum Ableiten eines impulsförmigen Steuersignals mit einer dieser Ausgangsgleichspannung entsprechenden Frequenz, und Kopplungsmittel enthält, um dieses Steuersignal der Steuerklemme der Schaltvorrichtung derart zuzuführen, daß diese hierdurch periodisch ein- und ausgeschaltet wird, und daß Modulationsmittel vorgesehen sind, wodurch die zu verstärkenden Niederfrequenzsignale der Steuerklemme der Schaltvorrichtung derart zugeführt werden, daß die durch diese Vorrichtung durchgelassenen Stromimpulse hierdurch zusätzlich in der Frequenz und/oder in der Breite moduliert werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Steuermittel eine Durchschlagvorrichtung von der Art enthalten, die eine konstante Durchschlagspannung aufweist, die im wesentlichen unabhängig von der Temperatur und der angelegten Spannung ist und zwei eindeutig bestimmte Zustände hat, d. h. einen »Aus«-Zustand und einen vollständig leitenden »Ein«-Zustand, wobei diese Vorrichtung parallel zu einem Ladekondensator und in Reihe mit einem Widerstand geschaltet ist, durch den der Kondensator bis auf die Durchschlagspannung aufgeladen wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschlagvorrichtung eine Vierschichtenhalbleiterdiode ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Durchschlagvorrichtung sowohl als Oszillator als auch als Impulsfrequenzmodulator oder als kombinierter Impulsfrequenz- und Impulsbreitenmodulator wirksam sein kann, wobei sie eine Umlaufverstärkung bewirkt und einen konstanten Bezugswert liefert.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung ein Transistor ist.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung ein gesteuerter Halbleitergleichrichter ist.

8. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mederfrequenzeingangssignal unmittelbar der erwähnten Regelvorrichtung zugeführt wird.

9. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederfrequenzeingangssignal der erwähnten Regelvorrichtung über die erwähnten Steuermittel zugeführt wird.

10. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichspannungsteil als ein transformatorloser herabtransformierender Gleichumrichter arbeitet.

11. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung in einem Fernseh- oder Rundfunkempfänger.

12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mederfrequenzeingangssignal ein Rastersägezahnablenksignal für eine Kathodenstrahlröhre ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen