DE1948942A1

DE1948942A1 - Lampenschalteinrichtung

Info

Publication number: DE1948942A1
Application number: DE19691948942
Authority: DE
Inventors: Karp Anthony M
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-09-27
Filing date: 1969-09-27
Publication date: 1970-04-02
Also published as: US3517261A; GB1258947A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum wiederholten An- und Abschalten wenigstens einer Lampe in Abhängigkeit von Amplitudenänderungen eines Steuersignals, vorzugsweise eines Audiofrequenzsignals.

£· wurden bereits verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen, um wiederholt eine elektrische Lampe in Abhängigkeit von Änderungen eines extern erzeugten Signals an- und abzuschalten. Mit der vorliegenden Erfindung wird

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eine verbesserte Einrichtung dieser Art vorgeschlagen, die insbesondere derart ausgebildet, dass eine oder mehrere elektrische Lampen in Abhängigkeit von Änderungen der Amplitude eines Audiofrequenz-Steuersignals an- und abgeschaltet werden können.

Das Steuersignal kann von jeder üblichen Audiofrequenzquelle, wie z.B. einem Mikrophon, einem Plattenspieler, einem Radiogerät od.dgl. erzeugt werden. Wenn die Amplitude des Steuersignals einen vorbestimmten Minimalpegel überschreitet, wird die Lampe bzw. werden die Lampen, die von der Einrichtung gemäss der Erfindung gesteuert wird bzw. werden, wiederholt an- und abgeschaltet. Um dies zu erreichen, besitzt die Einrichtung gemäss der Erfindung einen Verstärker, der das Steuersignal empfängt und verstärkt, einen Oszillator, der mit dem Verstärker verbunden ist und der mit einer Frequenz schwingt, die der Amplitude des Steuersignals proportional ist, einen Triggerkreis, der mit dem Oszillator verbunden ist und der Triggerimpulse in

der
Abhängigkeit von und mit der gleichen Frequenz wie die Schwingungsfrequenz des Oszillators erzeugt, und einen gesteuerten Schalter, der mit der Lampe und einer elektrischen Energiequelle in Reihe geschaltet ist und der eine Steuerelektrode besitzt, die mit dem Triggerkreis verbunden ist, wobei der Schalter schliesst, wenn an der Steuerelektrode ein Triggerimpuls auftritt, und öffnet, wenn an der Steuerelektrode kein Triggerimpuls auftritt, so dass die Lampe mit einer Geschwindigkeit an- und abgeschaltet wird, die der Amplitude des Steuersignals proportional ist.

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Nachstehend wird der Gegenstand der Erfindung anhand eines in der anliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Schaltung 10 gemäss der Erfindung enthält einen Verstärker 12, einen Oszillator lh, einen Triggerkreis 16 und einen Schalter 18. Aufgabe der Schaltung 10 ist es, edne oder mehrere elektrische Lampen 20 in Abhängigkeit von Amplitudenänderungen eines extern erzeugten Audiofrequenz-Steuersignals an- und abzuschalten.

Das Steuersignal kann üblicherweise durch eine hochohmige Audiofrequenzquelle, wie z.B. ein Mikrophon 22, erzeugt werden. Das Steuersignal kann andererseits auch von einer niederohmigen Audiofrequenzquelle, wie z.B. einem Plattenspieler, einem Radiogerät od.dgl.,erzeugt werden. Venn das Steuersignal von einer niederohmigen Quelle erzeugt wird, ist die Quelle durch einen geeigneten Impedanzanpassungs-Audiotransformator und einen Wechselstrom-Koppelkondensator an die Schaltung 10 angeschlossen.

Das Netzgerät für die Schaltung 10 enthält einen Vollweg-Brückengleichrichter 24, der mittels Leitungen 26 und parallel zu einer üblichen Wechselstromquelle geschaltet ist. Ein Schalter 30 und eine Sicherung 32 zur Strombegrenzung sind zwischen den Gleicherrichter 2k und die Wechselstromquelle geschaltet, um jeweils die Erregung der Schaltung 10 zu steuern und die Schaltung vor Stromüberlastungen zu schützen. Der negative Anschluss

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des Gleichrichters 24 ist mit der Systemerde und der positive Anschluss ist mit dem Verstärker 12 und der Lampe verbunden.

Der Verstärker 12 enthält ein Filter mit z.B. einem Widerstand 42 und einem Kondensator 44, um den pulsierenden Gleichstrom zu glätten, der von dem Gleichrichter 24 erzeugt wird.

Der Verstärker 12 enthält auch eine erste Verstärkerstufc 46 und eine zweite Verstärkerstufe 48. Beide sind NPN-Transistorverstärker mit geerdeten Emittern. Die erste Stufe 46 enthält einen NPN-Transistor 50, Widerstände und 54 und einen Kondensator 56. Der Wider-stand 52 ist der Lastwiderstand des Transistor'?? 50 und der· Widerstand 54 bestimmt die Betriebsspannung und schafft eine thermische Stabilität für den Transistor. Der Kondensator 5& ist ein Hochfrequenz-, d.h. ein Radiofrequenz-Nebenschluss, der verhindert, dass Signale mit aussergewöhnlich hohen Frequenzen die Vorspannung des Transistors 50 stören. Das Mikrophon 22 ist mit der Basis des Transistors 50 verbunden, um das Audiofrequenz-Steuersignal zu der ersten Stufe 46 zu leiten.

Das Ausgangssignal der ersten Stufe 46 läuft durch eine einstellbare Intensitätssteuereinrichtung, die einen Potentiometer 6o und einen Wechselstroni-Koppelkondensator 62 enthält.

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Die zweite Stufe k8 enthält einen NPN-Transistor 6k, einen Lastwiderstand 66, einen Festwiderstand 68 und einen Regelwiderstand 70. Die beiden letzteren Widerstände bestimmen die Betriebsspannung und sorgen für eine thermische Stabilität des Transistors 6k. Der Kondensator 62 ist mit der Basis des Transistors 6k verbunden, um das Ausgangssignal der ex'sten Stufe k6 der zweiten Stufe k8 zuzuführen.

Das Ausgangssignal der zweiten Stufe k8 läuft durch eine Diode 70 zu dem Oszillator ik, der in üblicher Weise eine gasgefüllte Röhre 72, einen Kondensator 76 und einen Widerstand 78 enthält. Der Oszillator Ik ist ein Sägezahnoszillator, der auf die Amplitude des Aus gangssignals der zweiten Stufe 48 anspricht. Zwischen der zweiten Stufe k8 und den Oszillator Ik ist ein Oszillator-Ladekondensator 7k geschaltet.

Der Oszillator Ik ist an den Trigg*rkreis 16 angeschlossen. Der Triggerkreis enthält in üblicher- Weise einen NPN-Transistor 82 und Widerstände 8k und 86. Die Basis des Transistors 82 ist mit der Röhre 72 durch einen Widerstand 80 verbunden, um das Sägeζahn-Ausgangssignal des Oszillators "ik aufzunehmen. Die Widerstände 8k und 86 enthalten einen Spannungsteiler, dessen Mittelpunkt mit dem Kollektor des Transistors 82 verbunden ist.

Der Emitter des Transistors 82 ist mit der Steuerelektrode des Schalters 80 verbunden, der in üblicher Weise einen Einweg-Thyristor, wie z.B. einen gesteuerten Siliziumgleichrichter 88, enthält. Das Steuernetzwerk des Gleich-

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richters 88 enthält einen Widerstand 90, der die Steuerung des Gleichrichters stabilisiert. Der Transistor 82 ist ein Steuertrigger-Emitterfolger für den Gleichrichter 88, der die hochohmige Röhre 72 an den niederohmigen Gleichrichter anpasst*

Die Anode und die Kathode des Gleichrichters 88 sind mit der Lampe 20 und dem positiven Anschluss des Brückengleichrichters Zk in Reihe geschaltet· Wenn die Röhre 72 so vorgespannt ist, dass sie sich im leitenden Zustand befindet, ist auch der Gleichrichter 88 so vorgespannt, dass er leitet, und es fliesst ein Strom durch die Lampe 20.

Wenn die Spannung über der Röhre 72 nicht ausreicht, um die Röhre im leitenden Zustand zu halten, wixd das Steuernetzwerk des Gleichrichters 88 abgeschaltet, wodurch der Gleichrichter umschalten kann, wenn der pulsierende Gleichstrom des Brückengleichrichters Zk die Nullspannung erreicht.

Die Schwingungsfrequenz des Oszillators i4 und somit die Geschwindigkeit, mit der die Lampe 20 an- und abgeschaltet wird, hängt von der R-C-Zeitkonstante des Widerstandes 78 und des Kondensators 76 und von der Amplitude des Ausgangssignals der zweiten Verstärkerstufe k8 ab. Für einen Festwiderstand 7,8 und einen Festkondensator 76 hängt die Geschwindigkeit, mit der die Lampe 20 an- und abgeschaltet wird, nur von dem Ausgangssignal der zweiten Stufe 48 ab.

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Zunächst wird der Widerstand 7° ^so eingestellt, dass im Ruhezustand, d.h. wenn der ersten Stufe h6 von dem Mikrophon 22 kein Steuersignal zugeführt wird, das Ausgangssignal der zweiten Stufe k8 nicht ausreicht, um die Röhre 72 so vorzuspannen, dass sie leitet. Das Potentiometer 60 wird danach so eingestellt, dass das Steuersignal eine vorbestimmte Minimalamplitude erreichen muss, bevor das Ausgangssignal der zweiten Stufe *l8 ausreichend ist, um die Röhre 72 so vorzuspannen, dass sie leitet· Wenn die Amplitude des Steuersignals über diesen vorbestimmten Minimalpegel steigt und somit das Ausgangssignal der zweiten Stufe 48 über die minimale Leitungsspannung der Röhre 72 steigt, steigt die Schwingungsfrequenz des Oszillators i'l. Die An- und Abschaltgeschwindigkeit der Lampe 20 ist somit dex* Amplitude des Steuersignals, das von dem Mikrophon 22 oberhalb eines vorbestimmten Minimalpegels erzeugt wird, proportional.

Wenn die Röhre 72 einmal leitet, stellt die Röhre einen niedrigen Widerstand für die in dem Kondensator 76 gespeicherte Ladung dar. Deshalb würde ohne den Widerstand 80 die Röhre 72 für eine extrem kurze Zeitperiode weiter leiten, wenn nicht der Kondensator 76 ein relativ aufwendiger Elektrolytkondensator wäre, der eine grosse Ladung speichern kann. Dieser Aufwand kann durch die Verwendung des Widerstandes 80 vermieden werden, der die Entladung des Kondensators j6 erschwert und

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dadurch die Zeitperiode verlängert, während der die Röhre 72 weiter leitet, sogar wenn der Kondensator ein relativ billiger Papier-, Glimmer- oder Keramikkondensator ist.

Gewünschtenfalls können anstelle einer einzigen Lampe mehrere Lampen der Schaltung 10 an- und abgeschaltet werden. In einem solchen Fall kann ein einziger Verstärker 12 verwendet und dessen Ausgangssignal zu mehreren Lampenerregerkreisen 92 geleitet werden. Jeder Erregerkreis enthält einen Oszillator 14, einen Trigger 16 und einen Schalter18. Venn mehrere Erregerkreise 92 verwendet werden, besitzen die zugehörigen Lampen vorzugsweise unterschiedliche Farben, um einen bunten visuellen Effekt zu erzeugen. Gegebenenfalls kann auch ein nicht gezeigter Frequenzdiskriminator zwischen den Verstärker 12 und jeden Erregerkreis 92 geschaltet werden, so dass nur ausgewählte Lampen in verschiedenen Frequenzen erregt werden.

Die Schaltung 10 kann zusätzlich dazu, dass sie eine ideale Einrichtung zum An- und Abschalten von Lampen und einen gefälligen visuellen Effekt erzeugt, auch als visuelles Anzeigegerät zur Messung von Amplitudenänderungen in einem Steuersignal verwendet werden. Die Einrichtung kann auch in einem Stroboskop zur Messung der Synchronisation zwischen einem externen Zustand und Amplitudenänderungen eines Steuersignals verwendet werden.

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Claims

An. sprüohe

Einrichtung zum wiederhol ten An- und Abschalten wenigsteus einer Lampo in Abhängigkeit von Amplitudenänderungen eines Steuersignals, vorzugsweise eines Audiofrequenzsignals , gekennzeichnet durch einen Verstärker (12), der das Steuersignal empfängt und verstärkt, einen Oszillator (1^), der mit dem Verstärker (12) verbunden ist und der mit einer Frequenz schwingt, die der Amplitude des Steuersignals proportional ist, einen Triggerkreis (16), der mit dem Oszillator verbunden ist und der Triggerimpulse in Abhängigkeit von der und mit der ginionen Frequenz wie die Schwingungsfrequenz des Oszillators (i'f) erzeugt, und einen gesteuerten Schalter (18), der mit der Lampe (20) und einer elektrischen Energiequelle in Reihe geschaltet ist und der eine Steuerelektrode besitzt, die mit dem Triggerkreis (i6) verbunden ist, wobei der Schalter (18) schliesst, wenn an der Steuerelektrode ein Triggerimpuls auftritt, und öffnet, wenn an der Steuerelektrode kein Triggerimpuls auftritt, so dass die Lampe (20) mit einer Geschwindigkeit an- und abgeschaltet wird, die der Amplitude des Steuersignals proportional ist.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärker (12) eine erste Verstärkerstufe (46) zum Empfang des Steuersignals, eine mit der ersten Stufe (46) verbundene zweite Verstärkerstufe (48) und eine einstellbare Intensitäts-Steuereinrichturig (60,62) enthält, die zwischen die erste und die zweite Stufe geschaltet sind, um die Amplitude des Eingangssignals der zweiten Stufe zu regulieren.
3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verstärkerstufe (48) eine Einrichtung (68,70) enthält, um die Amplitude des Ausgangssignals unabhängig von der Steuereinrichtung einzustellen,
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator (i4) eine gasgefüllte Röhre (72) enthält, die derart vorgespannt ist, dass sie während einer jeden Schwingungsperiode des Oszillators (14) leitet.
5« Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Widerstand (80) zwischen dem Oszillator (14) und dem Triggerkreis (16) zur Verlängerung der Periode, in der die Röhre (72) im leitenden Zustand verbleibt.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter einen Einweg-Thyristor (88) enthält.

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