DE1815173B1

DE1815173B1 - Schaltungsanordnung fuer Fernsprechmikrofonverstaerker

Info

Publication number: DE1815173B1
Application number: DE19681815173
Authority: DE
Inventors: Beil Dipl-Ing Franz; Christian-Helmut Katz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-12-17
Filing date: 1968-12-17
Publication date: 1970-08-20
Also published as: LU60014A1; BE743283A; NL145738B; DE1815174A1; SE346190B; FR2026348A1; GB1244548A; AT296403B; BG20634A3; JPS5113962B1; CH512862A; DE1815174B2; NL6918399A

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungs- geschalteten dreistufigen Verstärkern, wobei der eine

anordnung für einen Sprechverstärker in Teilnehmer- Verstärker aus den Transistoren Tl bis T 4 besteht

stellen von Fernsprechanlagen. Zur Verbesserung der und der zweite Verstärker aus den Transistoren T 5

Qualität der Sprechverbindung wird immer mehr an- bis T 8. Beide Verstärker sind in der gleichen Weise

gestrebt, das bisher verwendete Kohlemikrofon gegen 5 aufgebaut und weisen eine Endstufe mit je zwei

qualitativ höherwertige akustische Wandler, z. B. Transistoren in Darlington-Schaltung, Γ 3 und T 4

piezokeramische, wie auch magnetische oder dyna- bzw. Tl und Γ 8, auf. Die jeweilig beiden letzten

mische Wandler auszutauschen. Diese hochwertigen Stufen der antiparallelgeschalteten Verstärker weisen

elektroakustischen Wandler sind aber nur in Ver- eine Gegenkopplung auf ihren Eingang auf, so z. B.

bindung mit einem Sprechverstärker in Fernmelde- io die letzte Stufe, bestehend aus den Transistoren T 3

anlagen praktisch zu verwenden. Da der Betriebs- und T 4 über RS, und die letzte Stufe des anderen

strom in Fernmeldeanlagen über die a-b-Leitung zu- Verstärkers, bestehend aus Tl und Γ8 über jR8,

geführt wird, über die auch der verstärkte Wechsel- während die entsprechenden zweiten Stufen, be-

strom fließt, können hier nur Sprechverstärker Ver- stehend aus den Transistoren T 2 bzw. T 6, über die

Wendung finden, die ihre Speisung über die Ver- 15 Widerstände R 4 bzw. R1 auf den Eingang der Stufe

stärkerausgangsseite erhalten. gegengekoppelt sind. Der gesamte Ausgang wird über

Für solche Verstärker ist bereits eine Reihe von den Widerstand R 3 bzw. R 6 auf den Eingang der Schaltungsanordnungen bekanntgeworden. Diese gesamten Verstärkerschaltung gegengekoppelt. Schaltungsanordnungen haben alle das Merkmal ge- Bei der vorliegenden Anordnung wird derWechselmeinsam, daß sie polungsabhängig sind. Bei einer 20 strom des Wandlers W parallel beiden Eingängen der Verpolung wird zwar in der Regel das polungs- antiparallelgeschalteten Verstärker angeboten. Desabhängige Transistormikrofon nicht zerstört, aber halb muß in diesem Falle dafür gesorgt werden, daß die Verstärkerfunktion tritt nicht ein, und somit der Eingang des nicht benutzten Verstärkers so funktioniert das Mikrofon nicht mehr. Um solche hochohmig wird, daß der Gesamteingangswiderstand polungsabhängigen Transistormikrofone vor Ver- 25 nicht wesentlich verringert wird, polung zu schützen, sind bisher Gleichrichterbrücken Beide antiparallelgeschalteten Verstärker werden vorgeschaltet worden, die jede nachgeschaltete An- von ihren gemeinsamen Ausgängen A 1 und A 2 mit Ordnung polungsunabhängig machen. Solche Gleich- Speisespannung versorgt. Es sei zunächst angerichterbrücken bringen aber den Nachteil mit sich, nommen, daß an dem Ausgang A1 eine positive daß sie den Gleichstromwiderstand der Station er- 30 Spannung anliegt und an dem Ausgang A 2 eine höhen. Bei Verwendung von integrierten mono- negative Spannung. In diesem Fall arbeitet der Verlithischen Mikrofonverstärkern, die selbst gegenüber stärker, bestehend aus den Transistoren Γ 5 bis T 8, Kohlemikrofonen einen hohen Gleichstromwider- da in diesem Falle über den Widerstand R 6 das stand aufweisen, wurde die zusätzliche Verwendung Pluspotential an der Basis des Transistors T 5 anvon Gleichrichterbrücken nun kritisch, da der Gleich- 35 liegt, während am Emitter das negative Potential anstromwiderstand einer Station einen bestimmten liegt, wodurch der Transistor in seinen leitenden Zu-Wert nicht überschreiten darf. stand gesteuert wird. Für den Verstärker, der aus

Ein weiterer Nachteil der Gleichrichterbrücken den Transistoren Γ1 bis Γ 4 besteht, liegt genau die

lag auch darin, daß sie einen erheblichen Spannungs- entgegengesetzte Polung vor, so daß über den Wider-

abfall verursachten, der eine Verminderung der Aus- 40 stand R 3 an der Basis des Transistors T1 die

steuerbarkeit des nachgeschalteten Verstärkers mit negative Spannung anliegt, während an dem Emitter

sich brachte, falls man den Gesamtgleichstromwider- des Transistors T1 die positive Spannung anliegt,

stand der Anordnung nicht verändern wollte. wodurch dieser Transistor gesperrt ist. Für die

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- weiteren Transistoren Γ 6 bis Γ 8 des in diesem Falle gründe, eine Polungsunabhängigkeit von Fernsprech- 45 arbeitenden Verstärkers bestehen dieselben Vermikrofonverstärkern zu erreichen, ohne eine Gleich- hältnisse wie für den Eingangstransistor T 5. Für die richterbrücke zu verwenden. Diese Aufgabe wird da- Transistoren T 2, Γ 3 und Γ 4 liegen die gleichen durch gelöst, daß zwei antiparallelgeschaltete Ver- Verhältnisse vor wie für den Transistor T1. Sie sind stärker vorgesehen werden, die so geschaltet sind, aus diesem Grunde ebenfalls gesperrt, daß unter Verwendung der Basis-Emitter-Sperr- 50 Wesentlich für die Sperrung des Verstärkers, bespannung der Halbleiter je ein Verstärker bei jeder stehend aus den Transistoren Γ1 bis T 4, ist, daß in der zwei möglichen Polungsarten der Speisespannung dem Schaltungsaufbau keine Emitter-Basis-Widergesperrt ist, während der andere die Verstärker- stände vorgesehen sind, die eine Sperrung bei Umfunktion übernimmt. polung verhindern könnten.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist also einen 55 Bei umgekehrter Polung, d. h., wenn am Ausgang

normal und einen gegensinnig gepolten Verstärker A 1 das negative Potential liegt und am Ausgang A 2

auf, die beide parallel geschaltet sind. Dabei wird das positive Potential liegt, ergibt sich durch die

durch entsprechende Schaltungsmaßnahmen erreicht, Symmetrie der gesamten Schaltung, daß der Ver-

daß durch den gegensinnig gepolten Verstärker kein stärker, bestehend aus den Transistoren Π bis Γ 4,

Strom fließt. Durch diese Schaltungsanordnung wer- 60 arbeitet, während der Verstärker, bestehend aus den

den die Nachteile einer vorgeschalteten Gleich- Transistoren T S bis T 8, gesperrt ist.

richterbrücke, wie Spannungsabfall und Erhöhung Durch die Anordnung- der Diode D1 sowie der

des Gleichstromwiderstandes der Station, vermieden. Diode D 2 mit den Widerständen R1 bzw. R 2 am

In den F i g. 1 und 2 sind zwei Ausführungs- Eingang des Verstärkers wird bei dieser Schaltungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Erfindung 65 anordnung immer dafür gesorgt, daß der Eingang beschränkt sich aber nicht auf die dargestellten Aus- E 2 des Wandlers W stets, wechselstrommäßig geführungsbeispiele. sehen, am negativen Pol des Ausgangs des Mikrofon-

F ig. 1 zeigt eine Anordnung von zwei antiparallel- Verstärkers liegt.

Bezogen auf den zuerst geschilderten Fall, daß sich am Ausgang A 1 das Pluspotential befindet und am Ausgang A 2 das Minuspotential und der Verstärker, bestehend aus den Transistoren T 5 bis T 8, arbeitet, während der Verstärker, bestehend aus den Transistoren Γ1 bis T 4, nicht arbeitet, ergibt sich am Eingang des nicht arbeitenden Verstärkers, bedingt durch den gesperrten Transistor T1 und den hochohmigen Widerstand R 3, ein hoher Eingangswiderstand gegenüber dem Eingangswiderstand des arbeitenden Verstärkers, bei dem der Transistor T 5 durchgeschaltet ist.

Durch die vollkommene Symmetrie der Schaltung ergeben sich im umgekehrten Fall, d. h., wenn die Potentiale an den Ausgängen der Verstärker vertauscht werden, stets sinngemäß dieselben Verhältnisse.

Die F i g. 2 zeigt eine andere Schaltungsanordnung, bei der im Gegensatz zu der in F i g. 1 beschriebenen Anordnung die Eingänge der antiparallelgeschalteten Verstärker in Reihe geschaltet sind. In diesem Fall muß genau umgekehrt wie im vorhergehenden Fall der nicht benutzte Verstärker einen sehr geringen Eingangswiderstand gegenüber dem benutzten Verstärker aufweisen. Es sei wiederum angenommen, daß am Ausgang A 1 das positive Potential anliegt und am Ausgang A 2 das negative Potential. In diesem Fall arbeitet der Verstärker, bestehend aus den Transistoren T13 bis T16, aus den gleichen, schon an Hand der F i g. 1 beschriebenen Gründen, während der Verstärker, bestehend aus den Transistoren T 9 bis T12, gesperrt ist, da das Minuspotential vom Ausgang A 2 über die in diesem Falle durchgeschaltete Diode D 3 an die Basis des Transistors T 9 gelangt, während der Emitter am Pluspotential des Ausgangs A 1 liegt. In diesem Fall ist der Transistor Γ 9 gesperrt. Die Durchschaltung der Diode D 3 in dem beschriebenen Fall wird mit Hilfe des Widerstandes R 11 erreicht. Die Durchschaltung der Diode P 3 ermöglicht in diesem Fall den geforderten geringen Eingangswiderstand des nicht in Betrieb befindlichen Verstärkers. Weiterhin macht die Diode D 3 den Emitter-Basis-Widerstand RIl unwirksam, so daß eine Sperrung des Transistors T 9 bei entsprechenden Potentialen gewährleistet ist.

Für den Fall, daß am Ausgang die Spannung umgepolt wird, ergibt sich wegen der Symmetrie der Schaltung auf den anderen Verstärker bezogen der gleiche Zustand. Der Widerstand R14 dient in diesem Falle zur Durchschaltung der Diode D 4.

Die parallel zu den Dioden D 3 bzw. D 4 geschalteten WiderständeR9 bzw. RIO dienen dazu, das positive Potential an die Basis des ersten Transistors des jeweils arbeitenden Verstärkers zu führen.

Bei der durch die F i g. 2 dargestellten Anordnung liegt jeweils der nicht benutzte Eingang wechselspannungsmäßig am Minuspol des Ausgangs.

Die beschriebenen Verstärkeranordnüngen werden vorzugsweise in integrierter Schalttechnik hergestellt, um diese Anordnungen in der Sprechgarnitur beim Mikrofon unterbringen zu können und den Herstellungspreis zu senken. Für diesen Fall der Herstellung in integrierter Technik ist bei den Anordnungen gemäß F i g. 1 und 2 zu berücksichtigen, daß bei Verwendung rein kapazitiver Wandler W die Ankopplungskondensatoren Cl in F i g. 1 und C 2 in F i g. 2 entfallen können, die sich in integrierter Schalttechnik nicht verwirklichen lassen. Bei nicht kapazitiven Wandlern besteht aber die Möglichkeit, die Kapazität außerhalb der integrierten Schaltung vorzusehen.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für Fernsprechmikrofonverstärker mit verstärkerausgangsseitiger Speisung, dadurch gekennzeichnet, daß zwei antiparallelgeschaltete Verstärker vorgesehen werden, die so geschaltet sind, daß unter Anwendung der Basis-Emitter-Sperrspannung der Halbleiter je ein Verstärker bei jeder der zwei möglichen Polungsarten der Speisespannung gesperrt ist, während der andere die Verstärkerfunktion übernimmt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den zu sperrenden Verstärker kein Emitter-Basis-Widerstand (z. B. R 11 bzw. R 14 in F i g. 2) wirksam ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Emitter-Basis-Widerstand (R 11 bzw. R14 in Fig. 2) im jeweiligen Sperrzustand unwirksam machende, den Eingangswiderstand des gesperrten Verstärkers gleichzeitig erniedrigende Dioden (D 3 bzw. D 4 in F i g. 2) vorgesehen sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pol des elektroakustischen Wandlers (W) auf einen negativen Ausgang (A 1 bzw. A 2) der Verstärkeranordnung geführt wird.

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