DE1512671B1 - Schaltung mit veränderlicher Dämpfung grosser Amplituden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung mit veränderlicher Dämpfung großer Amplituden, z. B. in Verbindung mit Verstärkern, in Abhängigkeit zu einem Eingangssteuersignal, wobei die Schaltung einen gesteuerten Eingangssignalpfad zum Ableiten eines Teiles des Eingangssignals aufweist.

Schaltungen mit veränderlicher Dämpfung werden vielfach in der Elektronik benötigt. Zum Beispiel werden solche Schaltungen in automatischen Verstärkungssystemen, Amplituden-Modulatoren und Fern-Steuerschaltungen verwendet. Bekannte Schaltungen mit veränderlicher Dämpfung weisen ein Element mit veränderlichem Widerstand zum Shunten eines Teils des zu dämpfenden Signals auf. Dabei sind verschiedene Bauteile mit veränderlichem Widerstand zu diesem Zweck bekannt, einschließlich Transistoren und Dioden, die in einem begrenzten linearen Teil ihrer Kennlinien zu diesem Zweck verwendet werden können. Für eine Vielzahl von Anwendungsfällen sind solche Dämpfungsschaltungen mit im Nebenschluß liegenden veränderlichen Widerständen gut einsetzbar. Solche Schaltkreise arbeiten aber nur bei relativ niedrigen Pegeln. Mit anderen Worten heißt dies, daß die Nichtlinearität des veränderlichen Widerstandes von Halbleiterelementen einen Arbeitsbereich im Gebiet niedriger Signalpegel begrenzen. Andererseits besteht aber oft die Notwendigkeit, über ein Dämpfungssystem zu verfügen, welches auch Signale mit hohem Pegel verarbeiten kann. Zu diesem Zweck ist es bekannt, das Signal selbst zunächst auf einen niedrigen Pegel zu transformieren, es bei niedrigem Pegel der gewünschten Dämpfung zu unterwerfen und dann das Signal wieder durch Verstärkerstufen auf einen hohen Pegel zu bringen. Dieses Verfahren bedingt aber kostspielige und komplizierte Schaltungen; es verschlechtert das Signal-Rausch-Verhältnis und verringert den dynamischen Bereich.

Zur veränderlichen Dämpfung von Signalen hohen Pegels sind auch Schaltungen bekannt, die Transistoren mit besonderen Kennlinien, magnetische Verstärker und Hall-Generatoren aufweisen. Diese Schaltungen haben sich aber ebenfalls nicht bewährt. So haben diese Schaltungen entweder eine zu geringe Stabilität oder arbeiten nicht zuverlässig genug. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß nicht in Mikromodul-Bauweise gearbeitet werden kann. Damit besteht also Mangel an Systemen mit veränderlicher Dämpfung, welche diese den bekannten Schaltungen eigenen Nachteile nicht haben.

Es ist bereits ein Niederfrequenzverstärker mit Dynamikregelung, insbesondere mit Dynamikerweiterung, bekannt, wobei jedoch diese Dynamikregelung immer gleichsinnig ist, da sie der Entzerrung der beispielsweise bei einem Sender vorgenommenen Dynamikpressung dient. Bei diesem bekannnten Niederfrequenzverstärker mit Dynamikregelung ist ein frequenzabhängiger Gegenkopplungszweig vorgesehen, der zur Linearisierung des Niederfrequenzverstärkers dient. Dieser Gegenkopplungszweig weist eine Impedanzröhre auf, die jedoch in diesem Zweig eine gleichsinnige Regelung vornimmt, also eine Dynamikregelung, so daß sie der Gegenkopplungsfunktion der Gegenkopplungsschleife, in der sie enthalten ist, entgegenwirkt. Um eine frequenzabhängige Regelung bzw. Dynamikregelung mit Hilfe dieser Impedanzröhre zu erreichen, weist sie eine eigene Gegenkopplung auf. Nachteilig bei dieser bekannten Schaltung ist, daß der gesamte Regelbereich, also der Dynamikregelbereich durch den Aussteuerbereich der Impedanzröhre, begrenzt ist (deutsche Auslegeschrift 1 047 844).

Um in einem Verstärker unter Benutzung der Beeinflussung einer Gegenkopplung die Verstärkungsregelung in einem besonders großen Bereich unter Einhaltung hoher Linearität durchzuführen, ist bereits vorgeschlagen worden, im Gegenkopplungszweig zwischen einer nachfolgenden Verstärkerstufe und der in ihrem Verstärkungsgrad zu regelnden Verstärkerstufe mehrere Heißleiter so anzuordnen, daß sie für den Regelgleichstrom in Reihe und für die Gegenkopplungsspannung als mehrfache Spannungsteiler parallel liegen. Die Verwendung von Heißleitern in derartigen Schaltungen ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß eine solche Schaltung sehr temperaturempfindlich ist oder durch besondere Maßnahmen Temperatur kompensiert werden muß und daß auch die Heißleiter einen begrenzten Aussteuerungsbereich aufweisen, d. h., sie lassen sich nur für einen bestimmten Regelbereich einsetzen, wobei dieser Regelbereich noch durch geeignete Anordnung und Schaltung mehrerer Heißleiter erweitert werden kann. Die ' Verwendung von Heißleitern für Regelzwecke ist darüber hinaus aufwendig und teuer (deutsche Auslegeschrift 1 003 801).

Bekannt ist auch eine Einrichtung zur Pegelregelung von Signalen unter Zuhilfenahme eines Pilotsignals. Diese bekannte Einrichtung ist für die Übertragung von Telefonsignalen im Band von 60 bis 108 kHz geeignet, wobei das Pilotsignal bei 84 kHz gelegen ist. Dieses Pilotsignal wird dabei aus diesem Frequenzband ausgefiltert und über einen sehr aufwendigen Regelkreis zur Regelung der Verstärkung eines Verstärkers verwendet. Auch bei dieser bekannten Schaltung sind »Thermistoren« verwendet, es wird der gesamte Regelbereich jedoch nicht nur durch diese Elemente, sondern auch durch die Verwendung von Differenzierschaltungen beschränkt (französische Patentschrift 1 357 880).

Ein bekannter Transistorregelverstärker verwendet einen elektronisch veränderbaren Widerstand, wobei dieser Widerstand von der Emitter-Kollektor-Strecke eines Hilfstransistors gebildet ist. Dieser Transistor ( übernimmt hier die Funktion eines reinen Wirkwiderstandes. Über diesen Wirkwiderstand, der also veränderlich ist, wird hier der Arbeitspunkt eines Verstärkertransistors verändert bzw. geregelt, woraus sich jedoch ergibt, daß auch hier der Aussteuerbereich dieses bekannten Transistorregelverstärkers begrenzt ist, sich also die gesamte Regelung nur über einen bestimmten Dynamikbereich erstrecken kann.

Um bei einer Verstärkereinheit die gesamte Verstärkung regeln zu können, ist ebenfalls bereits vorgeschlagen worden, dies durch Verändern der Gegenkopplung vorzunehmen. Zu diesem Zweck wird eine Reihe von stromabhängigen Widerständen, vorzugsweise Heißleiter, verwendet, und diese befinden sich in einer Gegenkopplungsschleife, also z. B. in Form eines Kathodenwiderstandes einer Röhre, wobei jedoch auch hier der Regelbereich begrenzt ist und nur unter entsprechend großem Aufwand an Heißleitern erweitert werden kann (österreichische Patentschrift 188 752, deutsche Auslegeschrift 1006 898).

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Schaltung zur veränderlichen Dämpfung zu schaffen, die in einem großen Amplitudenbereich des zu dämpfenden Signals im wesentlichen linear arbeitet.

Ebenso besteht ein Ziel der Erfindung darin, eine Schaltung mit veränderlicher Dämpfung zu schaffen, die zuverlässig ist, wirtschaftlich herzustellen ist, einen guten Wirkungsgrad hat und in kleiner Bauweise, insbesondere Mikromodul-Bauweise, hergestellt werden kann.

Die Erfindung hat auch zum Ziel, eine Schaltung veränderlicher Dämpfung zu schaffen, die nicht induktive Bauelemente verwendet und hohe Signalpegel linear zu dämpfen vermag.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß der veränderliche Wirkwiderstand direkt zwischen einem zu steuernden Eingangssignalpfad und einem Bezugspotential (Erde) geschaltet ist und die Gegenkopplungsschleife von eben diesem zu steuernden Eingangssignalpfad zum Steuereingang des veränderbaren Wirkwiderstandes, in welchem gleichzeitig die Phasenumkehr erfolgt, geführt ist und einen Spannungsteiler aufweist, wobei der Spannungsteiler mindestens ein vom Eingangssignalpegel abhängiges, gleichsinnig mit der Gegenkopplung steuerbares Widerstandselement aufweist. ' Eine besonders einfache schaltungstechnische Ausführung besteht darin, daß der Stromteiler eine Bezugsdiode enthält, um dem im wesentlichen linearen Verstärker eine stabilisierte Spannung zuzuführen.

Das veränderliche Widerstandselement enthält in bevorzugter Weise entweder Dioden oder einen Transistor, und der phasenumkehrende steuerbare Wirkwiderstand kann von einem Transistor gebildet sein.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung; in dieser zeigt

F i g. 1 eine Schaltung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine besonders einfache Schaltung nach der Erfindung,

F i g. 3 eine weitere Ausführung der Erfindung im Schaltplan und

F i g. 3 a eine andere Ausführung eines Teils der Schaltung der Fig. 3.

Zunächst wird auf F i g. 1 Bezug genommen, in der eine Ausführung der Erfindung gezeigt ist. Die Schaltung stellt eine L-Dämpfungsschaltung mit einem Reihenwiderstand 10 und einem Nebenwiderstand dar, welch letzterer von dem in Block 12 dargestellten Teilen gebildet wird. Das an die Eingangsklemme 14 gelegte Signal wird entsprechend der veränderlichen Steuerung der Elemente im Block 12 gesteuert und dann an einen Belastungswiderstand 16 gegeben, dessen anderes Ende geerdet ist.

Der Block 12 weist zunächst einen Rückkopplungswiderstand 18 auf, der von der Verbindungsstelle 20 zwischen den Widerständen 10 und 16 zu einem Schaltpunkt 22 führt, der seinerseits über ein veränderliches Widerstandselement 24 an Erde als Bezugspotential gelegt ist. Der Schaltpunkt 22 ist über einen Widerstand 26 weiter mit dem Eingang eines elektronisch veränderbaren Wirkwiderstandes 28 verbunden, der eine Phasenumkehr bewirkt und dessen Ausgang über den Leiter 30 an den Schaltpunkt 20 zurückgelegt ist. Der steuerbare Wirkwiderstand 28 ist ein mit fester Verstärkung arbeitender Stromverstärker, der in einer Vielzahl von verschiedenen Schaltungsarten ausgebildet sein kann, z. B. mit verschiedenen Betriebsverstärkern bekannter Bauart mit relativ niedriger Eingangsimpedanz, relativ hoher Ausgangsimpedanz und einer relativ hohen Verstärkung. Die Eingangsimpedanz des Stromverstärkers kann als teilweise oder im wesentlichen vom Widerstand 26 gegeben angesehen werden, und die Ausgangsimpedanz kann im wesentlichen als vom Belastungswiderstand 16 gebildet angesehen werden. Eine Vielzahl verschiedener Verstärker mit den erforderlichen linearen Betriebseigenschaften über einen großen Bereich von Eingangssignalen stehen durch den Stand der Technik zur Verfügung und können

ίο entsprechend verwendet werden.

Zur Erläuterung der Betriebsweise der Schaltung nach F i g. 1 wird angenommen, daß an den Anschluß 14 ein Signal gelegt wird, welches entsprechend einem Steuersignal gedämpft werden soll.

Wenn man annimmt, daß der Wert des Widerstandes 18 relativ groß gegenüber dem Widerstandswert des Belastungswiderstandes 16 ist, so liegt der größte Teil der Eingangssignalspannung am Belastungswiderstand 16 entsprechend dem Spannungsteilerverhältnis 10

ao bis 16. Die Dämpfung des an den Belastungswiderstand 16 gelangenden Signals hängt auch von der Stromstärke durch 18 bis 24 ab. Davon hängt auch der Signalspannungsanteil am Verbindungspunkt 22 ab, der im Verstärker nicht nur verstärkt, sondern auch um 180° phasenverschoben wird. Die Steuerung des Verstärkers 28 wird demnach in Abhängigkeit vom Signalpegel am Schaltpunkt 20 und vom am Anschluß 32 angelegten Steuersignal zur Bestimmung des Wertes des veränderlichen Widerstandselementes 24 durchgeführt. Das heißt, daß der Widerstand 26 und das veränderliche Widerstandselement 24 einen Stromteiler bilden für den Strom, der durch den Widerstand 18 fließt, der je nach dem Widerstandswert des veränderlichen Widerstandselementes 24 den Stromfluß durch den Widerstand 18 bestimmt. Das am Verbindungspunkt 22 stehende Steuersignal für den steuerbaren Wirkwiderstand 28 wird also sowohl nach Maßgabe des jeweiligen Signalpegels am Schaltpunkt 20 als auch in Abhängigkeit vom Steuersignal am Anschluß 32 verändert. Wenn der Wert des Widerstandselementes 24 Null wäre, dann würde der Signalpegel am Schaltpunkt 20 ein Maximum und lediglich von dem Widerstandsverhältnis der Widerstände 10, 16 und 18 bestimmt sein. Wenn der Wert des Widerstandselementes 24 unendlich groß werden würde, dann wäre der Spannungspegel am Verbindungspunkt 20 ein Minimum einer maximalen Gegenkopplung über den steuerbaren Wirkwiderstand 28 (am Schaltpunkt 22 liegt nahezu der volle Spannungspegel). Der gesamte Unterschied der Systemverstärkung zwischen diesen beiden Extremwerten des veränderlichen Widerstandselementes bildet den maximalen Aussteuerbereich der Schaltung. Da der Wirkwiderstand 28 stromgesteuert ist, kann der Widerstand 18 im Verhältnis zum entsprechenden Widerstandswert des Elementes 24 parallel zum Widerstand 26 sehr groß gemacht werden, so daß das Element 24 mit einem wesentlichen kleineren Signalpegel arbeiten kann, als am Schaltpunkt 20 anliegt. Der Widerstand 26 kann seinerseits so gewählt werden, daß er den steuerbaren Verstärkungsbereich des Systems auf den Größtwert bringt, der sich einem theoretischen Maximum nähert.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Schaltung nach F i g. 1 untersucht werden, wenn Signalveränderungen eintreten. Zunächst soll beispielsweise angenommen werden, daß das an der Klemme 14 und an der Klemme 32 liegende Steuersignal kleiner wird,

um den entsprechenden Widerstand des veränderlichen Widerstandselementes 24 zu verringern. Dadurch wird die Spannung am Punkt 22 kleiner und erzeugt so ein verringertes Signal durch den Widerstand 26 zum Verstärker 28. Der am Ausgang 30 des steuerbaren Wirkwiderstandes 28 auftretende und so gesteuerte Strom wird demzufolge kleiner. Durch die Phasenumkehr im steuerbaren Widerstand 28 wird die Spannung am Punkt 20 größer, und es fließt ein geschlossen. Der Schaltpunkt 46, von welchem aus der Transistor 44 gesteuert wird, ist über einen Kondensator 54 mit einem veränderlichen Widerstandselement 56 verbunden, welches als Bezugsspannung Erde hat. Die Ausgangsgröße des Systems wird vom Schaltpunkt 40 über einen Kondensator 58 an eine Ausgangsklemme 60 gegeben.

Der Transistor 44 ist durch die Widerstände 42 und 50 derart vorgespannt, daß er in einem im

vergrößerter Strom durch den Belastungswiderstand io wesentlichen linearen Abschnitt seiner Kennlinie

arbeitet. Damit arbeitet der Transistor 44 als im wesentlichen phasendrehender linearer Wirkwiderstand. Die in diesem System vorgesehenen Kondensatoren dienen nur als Wechselspannungskopplungen und haben im übrigen keine wesentliche weitere Funktion bei den von diesem System verarbeiteten Frequenzen. Das veränderliche Widerstandselement 56 kann in verschiedener Weise ausgeführt werden, wie bereits oben angedeutet wurde. Im folgenden

16, womit also die Dämpfung des verarbeiteten Signals in Abhängigkeit einer Steuergröße durch das Steuersignal (an der Klemme 32) kleiner wird. Diese Steuerwirkung über die Klemme 32 wirkt also unterstützend gleichsinnig auf die Gegenkopplung über den phasendrehenden Wirkwiderstand 28 ein.

Beim Betrieb des Systems nach F i g. 1 zeigt sich als erheblicher Vorteil, daß das veränderliche Widerstandselement 24 in einem Bereich arbeiten kann, der

dem günstigsten Signalpegel entspricht. Das heißt also, 20 werden zwei solche Ausführungen beschrieben,
daß der durch das Element 24 fließende Signalstrom Beim Arbeiten mit der Schaltung nach F i g. 2 wird

ein veränderliches Signal (Verstärker-Steuersignal) am Verbindungspunkt 46 entsprechend dem Eingangssteuersignal am Anschluß 62 entwickelt, welches das veränderliche Widerstandselement 56 steuert. Der Signalpegel am Verbindungspunkt 46 hängt aber weiterhin von dem über den Widerstand 48 rückgekoppelten Eingangssignal ab. Damit arbeitet der Transistor 44 als im wesentlichen linearer phasen-Weise den Signalpegel am Schaltpunkt 20 konstant 30 drehender Wirkwiderstand, der von dem veränderzu halten. Wenn der Eingangssignalpegel am An- liehen Signal am Schaltpunkt 46 gesteuert wird, so Schluß 14 maximal ist, dann ist der Widerstand des
Elementes 24 auf dem Mindestwert, um den Signal-

immer ein kleiner Teil des gesamten Eingangssignals an der Klemme 14 ist und größer wird, wenn der Eingangssignalpegel am Anschluß 14 größer wird. Bei automatischen Verstärkungsregelsystemen kann das Signal am Anschluß 20 verstärkt und gleichgerichtet werden und dann über die Klemme 32 an das veränderliche Widerstandselement 24 als Rückkopplungseingangssteuersignal gelegt werden, um auf diese

pegel an dem Schaltpunkt 20 auf einem gewünschten, im wesentlichen konstanten Pegel zu halten. Dadurch kann das veränderliche Widerstandselement auf dem minimalen Signalpegel arbeiten, wenn der Eingangssignalpegel des Systems auf seinem Maximalwert ist. Umgekehrt arbeitet das veränderliche Widerstandsdaß er einen entsprechend veränderlichen Strom aufnimmt und damit eine gesteuerte Dämpfung eines vom Anschluß 34 zur Ausgangsklemme 60 laufenden Signals vorsieht. Die besondere Einfachheit dieser Schaltung sowohl bei der Auslegung als auch bei der Herstellung ist ein erheblicher Vorteil.

Bei nach der Erfindung ausgebildeten Schaltungen zur steuerbaren Dämpfung sollten zur Erzielung eines

element nur dann mit maximalem Pegel, wenn das 4° großen Bereiches der veränderlichen Dämpfung die Eingangssignal des Systems einen minimalen Pegel Werte vom Serienwiderstand 10 in F i g. 1 und dem

im

hat. Ein weiterer Vorteil ist der, daß der Widerstand 18 eine negative Rückkopplungsschleife darstellt, die dann die erwünschte maximale Wirkung im Schaltkreis hat, wenn der Widerstand des Elementes 24 ein Maximum ist. Die Gegenkopplungsschleife hat die Tendenz, die Betriebsweise des Verstärkers zu stabilisieren, inhärente Verzerrungen zu verringern und das Frequenzansprechverhalten zu verbessern.

Schaltungen nach der Prinzipskizze der F i g. 1 können in äußerst einfacher Weise ausgeführt werden, und in Fig. 2 ist ein solches Ausführungsbeispiel dargestellt. Das zu verarbeitende Eingangssignal wird an eine Eingangsklemme 34 und 62 gelegt, wobei erstere über einen Kondensator 36 und einen Reihenwiderstand 38 mit dem Schaltpunkt 40 verbunden ist. Der Schaltpunkt ist durch einen Widerstand 42 vorgespannt, der mit einer positiven Spannungsquelle verbunden werden kann. Der Schaltungspunkt 40 ist ebenfalls mit der Kollektorelektrode eines Transistors 44 verbunden, der als im wesentlichen linearer Verstärker mit Basissteuerung arbeitet. Der Emitter des Transistors 44 ist mit dem Bezugspotential verbunden und die Basiselektrode mit einem Schaltpunkt 46 eines Spannungsteilers, der aus den in Reihe geschalteten Widerständen 48 und 50 besteht, die zwischen dem Schaltpunkt 40 und einer Klemme 52 liegen. Die Klemme 52 ist an eine negative Spannungsquelle an-Belastungswiderstand 16 hoch im Verhältnis zum Wert des Rückkopplungswiderstandes (Widerstand 18) sein. Dies kann man dadurch erreichen, daß man eine Stromstufe im System vorsieht, um einen Vorspannungsstrom an den im wesentlichen linearen phasendrehenden Wirkwiderstand zu liefern, der damit als Signaltreiberstufe mit hoher Impedanz dient. Eine solche Ausbildung ist in F i g. 3 dargestellt und wird nun im einzelnen beschrieben. Eine im ganzen mit 64 bezeichnete Konstantstromstufe treibt den im wesentlichen linearen phasendrehenden Wirkwiderstand 66, der seinerseits von einem mit Dioden arbeitenden veränderlichen Widerstandselement 70 gesteuert ist. Die Steuerspannung für das veränderliche Widerstandselement 70 kann getrennt in einem offenen Schleifensystem am Anschluß 131 angelegt werden, oder im Falle einer geschlossenen Rückkopplungsschleife zur automatischen Verstärkungssteuerung kann dies dadurch erreicht werden, daß die Anschlüsse 131 und 132 verbunden werden, wobei diese Größe im letzteren Falle vom Ausgang des Verstärkers 72 erhalten wird.

Es kann eine Vielzahl verschiedener veränderlicher Widerstandselemente bei der Erfindung verwendet werden. Eine solche Ausbildung ist in F i g. 3 a gezeigt, bei welcher ein nicht vorgespannter Transistor 112 (entweder ein herkömmlicher oder ein bilateraler

Transistor) an einem Widerstand 114 liegt und als veränderliches Widerstandselement dient, wobei die Eingangssteuerspannung am Anschluß 116 liegt. Die Schaltung nach F i g. 3 a kann den Schaltkreis 70 in F i g. 3 ersetzen, indem man den Anschluß 117 mit der Klemme 110 und den Anschluß 116 mit der Klemme 131 verbindet.

Im folgenden wird wieder auf F i g. 3 eingegangen: Die Eingangssignale werden an die Klemme 74 gegeben und gelangen über einen Kopplungskondensator 76 an den Schaltpunkt 78 in einem Spannungsteiler, der einen mit einer positiven Spannungsquelle verbundenen Widerstand 80 und einen mit Erde verbundenen Widerstand 82 in Reihenschaltung aufweist. Der Schaltpunkt 78 liefert damit einen festen Vorspannungsstrom an die Basis des Transistors 84 der Eingangsstufe 64. Der Emitter des Transistors 84 liegt über einen Vorspannungswiderstand 86 an positivem Potential, und der Kollektor ist mit einem Schaltpunkt 88 verbunden, von welchem der im wesentlichen lineare phasendrehende Wirkwiderstand 66 den Signaldämpfungsstrom zieht. Der gesteuerte Strompfad durch den im wesentlichen linearen phasendrehenden Wirkwiderstand 66 geht vom Schaltpunkt 88 durch den Kollektoremitterpfad des Transistors 90. Die Basis des Transistors 90 liegt dann über einer Parallelschaltung aus Zenerdiode 92 und Kondensator 94 an einem Rückkopplungswiderstand 96, dessen andere Seite am Schaltpunkt 88 liegt. Die Basis des Transistors 90 ist weiter über den Kondensator 98 mit dem veränderlichen Widerstandselement 70 verbunden. Die hinsichtlich ihres Widerstandes steuerbar veränderliche Schaltung 70 erhält ein Eingangssteuersignal vom Ausgang des Verstärkers 72 über die Gleichrichterschaltung 130 und den Leiter 102. Dieses Signal wird durch einen Widerstand 104 an eine Serienschaltung der Dioden 106 und 108 gelegt, deren anderes Ende geerdet ist. Der Widerstand 104 ist weiter über einen Kondensator 110 geerdet, um einmal eine Filterwirkung zu erzielen und zum anderen einen Rückkehrpfad mit niedriger Impedanz für die Signale herzustellen. Der Punkt zwischen den Dioden 106 und 108 ist dabei kapazitiv an die Basis des Transistors 90 gekoppelt. Bei der anderen gezeigten Ausführungsform des veränderlichen Wider-Standselementes gemäß F i g. 3 a wird die Emitterelektrode des Transistors 112 über den Kopplungskondensator 98 an die Basis des Transistors 90 gelegt. Der Kollektor des Transistors 112 ist geerdet, und die Basis ist über einen Widerstand 114 an die Klemme 116 gelegt, an welche das Steuersignal angelegt wird. Der Fachmann sieht, daß eine Vielzahl verschiedener Schaltungen nach der vorliegenden Erfindung ausgebildet werden können. Die in solchen Schaltungen verwendeten Bauteile können damit innerhalb eines großen Bereiches verschiedene Werte haben. Im folgenden wird eine Tabelle wiedergegeben, in der die Werte für Bauteile für die Schaltung nach Fig. 3 und 3 a verwendet wurden. Bei Verwendung dieser Komponenten ergibt sich ein Frequenzbereich von 100 Hertz bis 1 Megahertz:

Bauteil: Wert bzw. Typ

Widerstand 80 10 k

Widerstand 86 10 k

Widerstand 82 22 k

Widerstand 96 10 k

Widerstand 104 10 k

Widerstand 114 10 k

Bauteil: Wert bzw. Typ

Kondensator 76 0,1 mF

Kondensator 103 0,1 mF

Kondensator 98 10 mF

Transistor 84 2N3251

Transistor 90 2N2484

Transistor 112 2N1996

Dioden 106 und 108 1N663

Im Betrieb der Schaltung nach F i g. 3 liefert der Transistor 84 eine Vorspannung mit konstantem Strom für den Transistor 90 durch Emitterstrom-Gegenkopplung durch den Widerstand 86, wodurch eine Signaltreiberstufe mit hoher Impedanz für den im wesentlichen linearen phasendrehenden Wirkwiderstand entsteht, der vom Transistor 90 gebildet wird. Wie oben angegeben, wird der Transistor 90 natürlich in einem im wesentlichen linearen Bereich seiner Kennlinie betrieben, so daß das ganze System über einen großen Bereich linear arbeitet. Die Rückkopplungssteuerung des Transistors 90 wird durch den Widerstand 96 und die Parallelschaltung mit der Zenerdiode 92 und dem Kondensator 94 gebildet. Die Diode 92 liefert bei dieser Schaltung eine stabile Kollektor-Basis-Vorspannung am Transistor 90, während der Widerstand 96 zusammen mit dem veränderlichen Widerstandselement eine veränderliche Dämpfung des Eingangssignals bewirkt.

Das veränderliche Widerstandselement der Fig. 3 a weist den Transistor 112 auf, der umgekehrt als veränderlicher Widerstand betrieben wird, wobei dieser Widerstand eine Funktion der Gleichstromsteuerspannung an der Klemme 116 ist. Die Signalspannung am Anschluß 117 wird auf niedrigem Pegel gehalten, um eine wenig verzerrte lineare Betriebsweise zu erhalten, wie dies in Verbindung mit der Ausführung nach F i g. 1 erläutert wurde. Veränderliche Widerstandselemente dieser Gattung sind für sich bekannt und wurden bereits als Nebenschlußpfad in bekannten Schaltungen mit veränderlicher Dämpfung verwendet.

Das veränderliche Widerstandselement 70 weist zwei miteinander verbundene Dioden 106 und 108 auf, die vom über den Leiter 102 vom gleichgerichteten Ausgang des Verstärkers 72 erhaltenen Steuersignal vorgespannt sind. Die Verbindungsstelle zwischen den Dioden weist damit einen veränderlichen Widerstand gegen Erde auf, und zwar in Abhängigkeit des Spannungspegels am Schaltpunkt 109. Der veränderliche Widerstand gegen Erde hängt ab von der Parallelkombination der dynamischen Impedanzen, die ihrerseits gebildet werden von den Vorwärtskennlinien der Dioden 106 und 108. Da in der vorliegenden Erfindung die Dioden bei sehr niedrigen Signalpegeln arbeiten können, ist dieses Arbeiten linear und praktisch frei von Verzerrungen.

Wie bereits oben erläutert wurde, können die Schaltungen nach der Erfindung unmittelbar mit sehr großen Signalpegeln und geringer Verzerrung arbeiten. Die Schaltungen können auch in gedruckten Schaltungen verwendet werden bzw. in »integrierten Schaltkreisen«, die nur Widerstände und Halbleiterelemente aufweisen und Kopplungskondensatoren durch Anwendung einer unmittelbaren Kopplung vermeiden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltung mit veränderlicher Dämpfung großer Amplituden, z. B. in Verbindung mit Ver-

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stärkern, in Abhängigkeit zu einem Eingangssteuersignal, wobei in einer Gegenkopplungsschleife der Schaltung ein elektronisch veränderbarer Wirkwiderstand vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Wirkwiderstand (28) direkt zwischen einem zu steuernden Eingangssignalpfad und einem Bezugspotential (Erde) geschaltet ist und die Gegenkopplungsschleife von (20) eben diesem zu steuernden Eingangssignalpfad zum Steuereingang des veränderbaren Wirkwiderstandes (28), in welchem gleichzeitig die Phasenumkehr erfolgt, geführt ist und einen Spannungsteiler (18,24) aufweist, wobei der Spannungsteiler mindestens ein vom Eingangssignalpegel abhängiges, gleichsinnig mit der Gegenkopplung steuerbares Widerstandselement (24) aufweist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromteiler (70, 66) eine Be-

zugsdiode (92) enthält, um dem im wesentlichen linearen Stromverstärker (90) eine stabilisierte Spannung zu liefern.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das veränderliche Widerstandselement entweder Dioden (106,108) oder einen Transistor (112) enthält und daß der im wesentlichen lineare Stromverstärker einen Transistor (44,90) aufweist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Stromverstärker (64) vorgesehen ist und so geschaltet ist, daß er das Eingangssignal verarbeitet, bevor es der Schaltung nach Anspruch 2 zugeführt wird.

5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangsverstärker (72) vorgesehen ist und so geschaltet ist, daß er einen Teil des Eingangssignals empfängt und sein Ausgang das Eingangssteuersignal liefert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen