DE1956062A1

DE1956062A1 - Elektrisches Hoergeraet

Info

Publication number: DE1956062A1
Application number: DE19691956062
Authority: DE
Inventors: Ivar Dipl-Ing Veit
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-11-07
Filing date: 1969-11-07
Publication date: 1971-05-13

Description

Elektrisches Hörgerät Die Erfindung betrifft ein elektrisches Hörgerät mit einem Transistorverstärker, der eine eisenlose Serien-Gegentakt-Endstufe mit Komplementärtransistoren (pnp und npn) enthält. Verstärker mit eisenlosen Gegentakt-Endstufen werden bekanntlich zur Erzielung eines starken Ausgangssignals verwendet, wobei der Aufbau platzsparend ist und geringes Gewicht hat. Es besteht daher auch bei den Hörgeräten ein Bedürfnis nach Anwendung derartiger Schaltungsmaßnahmen.
In den bekannten Schaltungen von eisenlosen Serien-Gegentakt-Endstufen werden Komplementär-Traulslstoren in der Kollektorgrundschaltung betrieben. Diese erfordern aber für einwandfreie Funktion eine höhere Betriebsspannung im Verhältnis zu den Spannungswerten, die bei Hörgeräten zur Verfügung stehen. AndeD=; seits ist mit einer solchen Schaltung eine Spannungsverstärkung von höchstens 1 erzielbar. Die bekannten eisenlosen Gegentakt-Endstufen sind außerdem sehr empfindlich gegenüber der Herabsetzung der ohnehin schon sehr niedrigen Betriebsspannung, wie sie bei zunehmender Entladung von Hörgeräte-Stromquellen auftritt. Bei den bekannten eisenlosen Gegent<ikt-2ndstuSen von Transistorverstärkern ist außerdem eine gleichstrommäßige Verbindung zur Treiberstufe hin erforderlich, die dem Einsatz einer solchen Endstufe bei Hörgeräte-Verstärkern bei extrem niedriger Betriebsspannung ebenfalls entgegensteht.
Erfindungsgemäß ist ein elektrisches Hörgerät mit einem Transistorverstärker, der eine eisenlose Serien-Gegentakt-Endstufe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten beiden Komplementärtransistoren in Emitter-Schaltung betrieben sind.
Im Gegensatz zu den bekannten Serien-Gegentakt-Endstufen, bei denen die Kollektorgrundschaltung verwendet wird, kann bei der neuen Anordnung infolge der Emittergrundschaltung eine Spannungsverstärkung erzielt werden, die größer als 1 ist.
Durch getrennte Einstellung und Stabilisierung der beiden Arbeitspunkte der Transistoren ergibt sich, daß bei Auslegung der Endstufe für die Verwendung einer Batterie von 1,3 Volt bzw. 1,5 Volt auch bei einem Abfall der Betriebsspannung bis auf 1 Volt noch einwandfreie Funktion erhalten wird. Wird weiterhin die Mittenspannung der Endstufentransistoren, d.h. der Verbindungspunkt ihrer Kollektoren über je einen Gegenkopplungswiderstand mit den Basisanschlüssen der Komplementärtransistoren verbunden, so kann die Endstufe ohne die übliche gleichstrommäßige Verbindung mit der Treitufe auskommen. Dies bedeutet aber, daß die Endstufe mit Jeder beliebigen Trei gtuSe angesteuert werden kann. Werden weiterhin die beiden Basisanschlüsse der Endstufentransistoren durch eine Diode miteinander verbunden, so bleiben auch bei sehr großen Aussteuerungen die Basisspannungen und damit die Arbeitspunkte der Endstufentransistoren unverändert.
Nachfolgend werden weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.
Das teilweise als Blockschaltbild dargestellte Hörgerät umfaßt das Mikrofon 1, welches am Eingang des Blocks 2 liegt, der den zwei- oder dreistufigen Vorverstärker mit Verstärkungsateller und Klangblende sowie eine Treiberstufe enthält. Es sind aber auch andere Vorverstärker verwendbar. Der Block 2 besitzt auger den Verbindungen zum Mikrofon 1 einen Anschluß zur positiven Leitung 3, einen zur Eingangsleitung 4 der Endstufe und einen zur negativen Leitung 5. Die Leitungen 3, 4 und 5 führen zu der gestrichelt umrandeten Endstufe 6, an welche sich der Hörer 7 aber die Leitung 3 und die Leitung 8 anschließt. Zwischen den Leitungen 3 und 5 liegt die Batterie 9, die eine Gleichspannung von ca. 1,3 Volt liefert.
Die Endstufe 6 enthält die zwei Komplementärtransistoren 10 und 11, d.h. den pnp-Transistor 10 und den npn-Transistor 11, die gleichstrommäßig zwischen den Leitungen 3 und 5 in Serie geschaltet sind. Wechselstrommäßig liegen die Transistoren 10 und 11 mit ihren Basisanschlüssen 13 und 14 über die Kondensatoren 15 und 16 parallel am Ausgang der Treiberstufe des Blocks 2, die über die Leitung 4 an der Verbindungastelle 17 der Kondensatoren 15, 16 angeschlossen ist.
Die Arbeitspunkte der Transistoren sind mit Hilfe der stellbaren Widerstände 18, 19 getrennt einstellbar und außerdem noch über Silizium-Dioden 20, 21 getrennt stabilisiert. Wie die Figur zeigt, sind dazu die Basisleitungen 13, 14 der Komplementär-Transistoren 10, 11 über die Widerstände 25, 26 an den Verbindungspunkten 20', 21' der Serienschaltungen der einstellbaren Widerstände 18, 19 mit den in Durchlaßrichtung betriebenen Dioden 20, 21, die zwischen der negativen Leitung 3 und der negativen Leitung 5 liegen, angeschlossen. Selbst wenn die Spannung der Batterie unterhalb von 1 Volt absinkt, liegt über den beiden Silizium-Dioden dann immer noch eine Gleichspannung von wenigstens 0,5 bis 0,6 Volt. Die Arbeitspunkte der Transistoren 10, 11 ändern sich dann aber auch bei einem solchen Absinken der Betriebsspannung kaum.
Die Gegenkopplungswiderstände 22 und 23 stabilisieren außerdem die Gleichspannung am Verbindungepunkt 24 der Kollektoren der Transistoren 10 und 11. Bei sehr großen Aussteuerungen wächst der Basisstrom der Transistoren 10 und 11 so stark an, daß an den Widerständen 25 und 26 ein Spannungsabfall auftritt, der die Arbeitspunkte der Transistoren 10, 11 erheblich verändern könnte. Die dadurch entstehende Herabsetzung der maximal abgebbaren AusgangaMistung wird durch die Diode 27 verhindert, die in Durchlaßrichtung die Leitung 13 mit der Leitung 14 verbindet.
Bei kleinen und mittleren Aussteuerungen und bei der Batteriespannung von 1,3 Volt bzw. 1,5 Volt ist die Potentialdifferenz zwischen den Basisanschlüssen 13 und 14 nahezu Null bzw. sehr klein. Mit zunehmender Auesteuerung werden aber die Basis-Emitter-Spannungen geringer. Die lttentialdifferenz zwischen den Basisanschlüssen 13 und 14 nimmt dann aber zu. Tritt dies ein,so beginnt durch die Diode 27, deren Innenwiderstand mit zunehmender Aussteuerung niederohmiger wird, ein Gleichstrom zu fließen, und zwar tiber die Baßis-Emitter-Strecken der Transistoren 10 und 11, wodurch der Basis-Gleichstrom beider Transistoren erhöht wird. Damit stellt sich an beiden Basis-Emitterstreoken der für die jeweilige Aussteuerung erforderliche Arbeitspunkt ein. Ersetzt man die Diode 27 durch einen niederohmigen Widerstand, etwa einen solchen von 100 Q , so geht die stabilisieren de Wirkung der Dioden 20 und 21 verloren.
Die übrige Wirkungsweise der Endstufe, an deren Ausgang der Hörer 7 über den Kondensator 28 als Arbeitswiderstand mit angeschlossen ist, stimmt mit derjenigen der bekannten Schaltungen überein, bei welchen eine Serien-Gegentakt-Endstufe in Kollektorgrundschaltung verwendet ist.

Claims

Patentans prüche

1) Elektrisches Hörgerät mit einem Transistorverstärker, der eine eisenlose Serien-Gegentakt-Endstufe mit Komplementärtransistoren (pnp und npn) enthält, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die beiden Komplementärtransistoren (10, 11) der Endstufe (6) in Emitter-Grundschaltung angeordnet sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisleitungen (13, 14) der gomplementärtransistoren (10 11) über je einen Widerstand (25, 26) an dem Verbindungspunkt (20', 21') je einer zwischen positiver Leitung (3) und negativer Leitung (5) liegenden Serienschaltung mit einem einstellbaren Widerstand (18, 19) und einer in Durchlaßrichtung betriebenen Diode (20, 21), wobei die eine Diode zwischen dem Verbindungspunkt (20) des Basisanachlusses (13) des pnp Transistors (10) und der positiven Leitung (3) und die andere (21) wischen dem Verbindungapunkt (21') des Ba-aisanschlusses (14) des npn-Transistors (11) und der negativen Leitung (5) liegt.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die.

Mittenspannung stabilisiert ist, indem zwischen dem Verbindungspunkt (24) der beiden Kollektoren und den Basisanschlüssen (13, 14) Je ein Gegenkopplungswiderstand (22, 23) angeordnet ist.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisanschlüsse (13, 14) der Transistoren (10, 11) über eine Diode (27) miteinander verbunden sind, deren Durchlaßrichtung vom Basisanschluß (13) des pnp-Transistors (10) zum Basisanschluß (14) des npn-Tranaistora (11) weist.

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