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Vorrichtung zum Jagen von Ratten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Jagen oder Ver jagen von Ratten, mit der man Ratten aus bestimmten Gebieten
dadurch entfernen kann, daß man Töne erzeugt, welche die Schreie von erschreckten
Ratten simulieren.
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Es sind elektronisch arbeitende Vorrichtungen zum Jagen oder Verjagen
vieler Arten von Schädlingen und Ungeziefer wie Moskitos, Fliegen, Vögel, Käfer,
Ratten und Mäuse bekannt, wie die USA-Patentschrift 3 058 103 zeigt. Diese bekannten
Vorrichtungen sollen für sehr zahlreiche verschiedene Schädlinge wirksam sein; so
daß sie keine optimalen Wirkungen zum Vertilgen von Ratten von einem bestimmten
Gebiet ersielen können.
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Die rufgabe der Erfindung besteht darin, eine elektronische Vorrichtung
zu schaffen, die ein elektrisches Signal erzeugen kann, das eine Trägerfrequenz
aufweist, deren Amplitude durch eine pulsierende geringere Frequenz moduliert ist,
wobei dieses Signal mit einem Umformer in Töne bzw. Tonenergie umgewandelt wird,
mit det man Ratten aus einem-son
dieser Tonenergie überstrichenen
Gebiet verjagen oder vertreiben kann.
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Weiterhin wird durch die Erfindung ein beispielsweise fest ansuordnender
Simulator für Rattentöne oder Rattengeräusche geschaffen, der automatisch eine bestimmte
Tonenergie unabhängig davon abgibt, ob ein einziger oder zahlreiche Umformer verwendet
werden.
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Weiterhin wird durch die Erfindung ein feststehender Simulator für
Rattentöne oder Rattengeräusche geschaffen, dessen Ausgangsfrequenz geeignet ist,
um Ratten zu verjagen, jedoch unschädlich für menschliche Lebewesen ist.
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Gemäß der Erfindung wird zur Lösung der gestellten lufgabe eine verbesserte
elektronische Vorrichtung zum Verjagen von Ratten geschaffen, die einen oberhalb
der menschlichen Hörschwelle arbeitenden Oszillator aufweist, dessen Ausgangsfrequenz
durch das verstärkte Signal eines anderen, mit geringerer Frequenz arbeitenden Oszillators,
der ebenfalls oberhalb der menschlichen Hörschwelle arbeitet, amplitudenmoduliert
ist. Die Prequenz des zur modulation verwendeten Ossillators ist mittels eines Multivibrators
impulsmoduliert.
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Die modulierte Trägerfrequenz wird dann durch mehrere Stufen von Spannungsverstärkern
verstärkt, um eine verstärkte Trägertrequens zu erzeugen, welche einen Xraftverstärker
antreibt, der mit einem Umformer in Porn eines Lautsprechers verbunden ist, welcher
eine Tonfrequenz im Bereich von etwa 40 000 Hertz (Ha) erzeugen kann. Das vol Umformer
gelieferte Signal ist dem Ton ähnlich, der von erschreckten Ratten ausgestoßen wird.
Wegen dieser Ihnlichkeit zum natürlichen Rattenschrei oder Rattenton ist dieser
künstlich erzeugte Ton wirksam zum Vertreiben von Ratten aus der Nähe dieses Tones,
obwohl der Ton nicht sehr laut ist. Seine Frequenz ist aber so gewählt, daß er im
optimalen Hörbereich von Ratten liegt.
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Die Ausgangsspannung, welche den oder die Umformer betätigt, wird
überprüft und verwendet, um die Verstärkung einer der Spannung sverstärker stuf
en zu überwachen und zu steuern, so daß, wenn die Ausgangsspannung zu sinken beginnt,
die Verstärkung der gesteuerten Stufe zunii, so daß die Ausgangsspannung auf den
vorbestimmten Wert zurückkehrt, Auch sind Steuereinrichtungen vorgesehen, um die
Frequenz der Ossillatoren, den Prozentsatz der Modulation und die Ausgangslautstärke
und Ausgangstonhöhe einzustellen.
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Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung und den Ansprüchen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der brfindungsgemäßen
elektronischen Vorrichtung-zum wagen von Ratten schematisch dargestellt, und zwar
zeigt Fig. 1 ein Blockdiagramm eines elektronischen Simulators zum Erzeugen von
künstlichen Rattentönen oder Rattenschreien und Fig. 2 eine elektrische Schaltung
der Bauelemente des Blockdiagrammes aus Fig. 1.
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Der erfindungsgemäße Tonsimulator ist insbesondere so ausgelegt, daß
er Ratten veranlaßt, ein Gebiet zu verlassen.
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Es zeigte sich, daß ian nit diesem Simulator erfolgreich Ratten aus
bestimmten Experimentiergebieten entfernen konnte, wo bekannte elektronische Vorrichtungen
bisher versagt hatten.
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Es wurde im Rahmen dieser Erfindung empirisch festgestellt, daß der
zum Yerjagen vom Ratten aus einem Gebiet brauchbare Ton oder schall in zwei Kategorien
aufgeteilt werden kann.
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In der ersten Kategorie hat man einen sehr intensiven Ton, der sich
der Schmerzgrenze fnr Ratten nähert, wobei weder die Frequenz noch die Wellenform
kritisch ist. In der sweiten Kategorie hat na einen Ton relativ geringer Intensität,
Jedoch mit einer Wellenform und Modulation, die den Tonimpulsen ähnlich sind, welche
eine lebende Ratte ausstößt, wenn sie Angst hat oder aufgeregt ist. Die vorliegende
grfindung befaßt sich mit der Erzeugung von Ton oder Schall der zweiten Kategorie.
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Experimente mit Ratten zeigten, daß eine Ratte durch Töne Angst bekommt
und aufgeregt wird, die denen ähnlich sind, welche von einer anderen Ratte erzeugt
und ausgestoßen werden, weu diese erschreckt worden ist bzw. Angst hat oder aufgeregt
wurde. So wurde beispielsweise eine Zahl von wilden Ratten (genus Ratten rattu)
gefangen und in ein großen Maschenkäfig gesetzt. Die von diesen Ratten ausgestoßenen
Töne, nachdem dieselben erschreckt worden sind bzw. Angst hatten oder aufgeregt
waren, wurden von einem Hochfrequenz-Kondensatormikrofon aufgenommen, verstärkt
und auf einem Oszilloskop beobachtet. Dann wurde ein elektronischer Schallsimulator
gebaut, der die von den Ratten ausgestoßenen Töne bzw. den von denselben abgegebenen
Schall nahezu identisch wiedergeben kann. Wenn man mit diesem elektronischen Schallsimulator
nahe den eingefangenen Ratten Töne erzeugte, so atellte man fest, daß diese Ratten
hierdurch sichtbar gestört wurden.
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Ba wurde gefunden, daß die ron den wie oben eingefangenen Ratten ausgestoßenen
Töne denen ähnlich waren, wie die in Journal of Experimental Biology (1966) 45,
Seiten 321 - 328, von D.M. Guthrie im Artikel SOUND PRODUCTION AND RECEPTION IN
A COCKROACH wiedergegebenen und erläutertei Töne. Inebesondere
auf
den Seiten 326 und 527 in den Fig. 6c und 6d sind Aufzeichnungen der von Ratten
erzeugten Töne enthalteu Da die Rörspitze von Ratten bei einer Frequenz von etwa
40 000 Hertz liegt, haben in dieser Größenordnung angewendete künstliche Töne keinerlei
Auswirkung auf den Menschen.
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Ratten erzeugen auch Töne mit niedriger Frequenz, welche eine ähnliche
Wellenform und Modulation aufweisen, jedoch wurde gefunden, daß die mit hoher Frequenz
erzeugten Töne denselben störenden Effekt auf die Ratten ausüben wie Töne mit niedriger
Frequenz, wobei die Töne mit hoher Frequenz jedoch den Vorteil haben, daß sie den
Menschen nicht stören.
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Es war bisher nicht nur schwierig,sondern auch sehr kostzpielig, ein
großes Gebiet mit Tönen oder Schall hoher Intensität bei hohen Frequenzen zu überstreichen
oder auszufüllen, weil die Umformer und tbertrager geringe Wirkungsgrade besitzen
und weil sich nicht unbeträchtlich viel schallschluckendes Material in Bereichen
befindet, von denen die Ratten verjagt werden sollen. Deshalb ist es wirtschaftlicher
und leichter,ein grpßes mit Ratten verseuchtes Gebiet mit Tönen relativ geringer
Intensität zu überstreichen und zu füllen, die gemäß der vorliegenden Erfindung
erzeugt~ wurden. Xs wurde festgestellt, daß Ratten Bereiche verlassen, in denen
von dem erfindungsgemäßen Simulator erzeugte Töne für dieselben hörbar sind.
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Jn Fig. 1 ist in Blockdiagrammform ein Oszillator 10 für die amplitudenmodulierte
Trägerfrequenz dargestellt, der als Energiequelle bei einer Frequenz von etwa 40
000 Hertz arbeiten soll. Diese Frequenz wird durch einen Verstärker 11 für impulsmodulierte
Frequenz amplitudenmodulierte. Dieser Verstärker 11 besitzt als Energiequelle einen
Oszillator 12
£ür Modulationsfrequenz, der bei einer Frequenz von
etwa 20 OO0 Hertz arbeitet. Der Verstärker 11 wird durch einen Stoßimpuls-Modulator
13 impulsmoduliert.
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Das vom Oszillator 10 abgegebene Signal gelangt zu einem Pufferverstärker
14 für zusammengesetzte Signale, wo dieses Signal auf einen richtigen Wert verstärkt
wird, um einel durch Energiegewinn oder Verstärkung gesteuerten Verstärker -15 iiir
zusammengesetzte Signale zu betätigen. Das zusSmmengesetzte Signal besitzt eine
Trägerfrequenz, deren Amplitude durch eine impuismodulierte Frequenz mit einer Impulsdauer
von etwa 50 Millisekunden und einem Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen
von etwa 20 Millisekunden moduliert ist. Die einzelnen Impulse, welche in der Impulsfolge
die Stoßimpuls auslösen, sind etwa 50 Mikrosekunden breit.
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Die Ausgangssignale des Pufferverstärkers 14 werden sowohl an der
Verstärker 5 als auch an ein Dämpfungsglied @r die Signale, das gleichzeitig als
Steuerspannungsverstärker dient, weitergegeben. Durch das Dämpfungselement 16 wird
die Amplitude der Signale automatisch so eingestellt, daß man am Ausgang eine vorbestimmte
SPannung für entweder einen einzigen oder mehrere thertrager 17 oder Umwandler erhält,
welche an einen Ausgleichssymmetrieverstärker 18 für die Ausgangssignale angeschlossen
sind. Die vom Verstärker 15 kommenden Signale werden in einen Treiberverstärker
19 geleitet, wo sie weiter auf einen ausreichenden Wert verstärkt -werden, um den
Ausgleichssymmetrieverstärker 18 anzutreiben und die erforderliche Ausgangsenergie
für die Übertrager 17 zu liefern.
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Ein Teil der Signalspannung, welche die Übertrager 17 treibt, wird
vom Ausgleichssymmetrieverstärker 18 einem Gleichrichter 2' für eine Steuerspannung
der Höhe der Ausgangsspannung zugeführt, wo das Signal gleichgerichtet, gefiltert,
auf die
richtige Höhe eingestellt und dann an einen Umkehrverstärker
22 für die Steuerspannung weitergegeben wird, xo die Polarität des Signals um 1800
umgekehrt wird. Das vom Umkehrverstärker 22 abgegebene umgekehrte Signal wird an
das Dämpfungselement 16 wSltergegeben, wo es auf die richtige Höhe verstärkt wird,
um den Verstärker 15 zu steuern. Das gleichzeitig zum Verstärken der Steuerspannung
dienende Dämpfungselement 16 bewirkt auch eine Dämpfung der Steuerspannung, bevor
dieselbe zum Verstärker 15 gelangt, wobei die Dämpfung proportional der Steuerspannung
ist.
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Die automatische Steuerung der Ausgangswerte auf eine bestimmte Höhe
hat verschiedene Vorteile, weil keine Wärme in Widerstanden verlorengeht, welche
normalerweise anstelle von nicht gebrauchten Übertragern oder Umwandlern vorgesehen
werden massen. Auch verringert sich die vom Treiberverstärker 19 und dem Ausgleichssymetrieverstärker
18 erzeugte Wanne, wenn nicht die maximale Anzahl von Ubertragern verwendet wird,
weil die Energiehöhe automatisch verringert wird, wenn weniger »bertrager 17 an
den Ausgleichssymmetrieverstärker 18 angesclllossen sind.
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Bei der Schaltung gemäß Fig. 2 ist ei-ne Gleichstromquelle 23 für
eine geeignete Spannung und Stromstärke vorgesehen, deren positiver Anschluß an
eine Klemme 24 und deren negativer oder Masseanschluß an eine Klemme 26 gelegt ist.
Die an der Klemme 24 auftretende Spannung wird von einem Widerstand 27 in einer
Leitung 28 auf den gewünschten Wert verringert und auf diesem Wert durch eine Zener-Diode
29 in einer Leitung 30 konstant gehalten. Ein Widerstand 31 in der Leitung 30 filtert
die von der Zener-Diode 29 erzeugten Geräusche. Alle durch die Leitung 30 zugeführten
Spannungen werden durch die Zener-Diode 29 reguliert. Es sei hier darauf hingewiesen,
daß die Oszillatoren und bei geringer Spannung arbeitenden Sch-altelemente mit einer
regulierten Spannung versorgt
werden, um Drift zu verhindern, und
daß alle Spannungen auf eine Erdleitung 33 bezogen sind, die an die Klemme 26 angeschlossen
ist.
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Der in Fig. 1 angedeutete Oszillator 10 für die amplitudenmodulierte
Trägerfrequenz besitzt gemäß Fig. 2 einen nur eine Schicht aufweisenden Flächentransistor
34, der als Generator mit Vorkehrungen für Amplitudenmodulation an seinergweiten
Basis 36 geschaltet ist. Dieser Flächentransistor 34 besitzt ein frequenzbestimmendes
Widerstands-Kapazitäts-Netz, das ein Potentiometer 37 zum Einstellen der Ossillationsfrequenz
einen festen Widerstand 38 und einen Kondensator 39, die mit dem Potentiometer in
Reihe geschaltet sind, enthält. Der Emitter 41 des Flächentransistors 34 ist an
den Widerstand 38 über dessen Verbindung mit dem Kondensator 39 abgeschlossen. Zu
Beginn eines Arbeitszyklus wird der Emitter 41 umgekehrt vorgespannt und befindet
sich dementspre7 chend im nichtWleitenden Zustand. Wenn der Kondensator 39 durch
das Potentiometer 37 und den Widerstand 38 aufgeladen wird, steigt die Spannung
im Emitter 41 bis auf die Speisespannung in der Leitung 30, so daß, wenn diese Spannung
die Spitzenspannung erreicht, der Emitter 41 vorwärts vorgespannt wird und der dynamische
Widerstanf wischen dem Emitter 41 und der ersten Basis 42 auf einen geringen Wert
sinkt.
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Dann wird der Kondensator 39 durch den Emitter 41 entladen.
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Wenn die Spannung am Emitter 41 einen minimalen Wert erreicht, hört
der Emitter 41 auf, Strom zu leiten,und der Arbeitszyklus wird dann erneut durchgeführt.
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Zwischen der zweiten Basis 36 des Flächentransistors 34 und der Speiseleitung
30 ist ein Widerstand 43 als Belastungsimpedanz angeordnet, während ein zwischen
der ersten Basis 42 des Flächentransistors 34 und der Erdleitung 33 vorgesehenerWiderstand
44 dazu verwendet wird, um dieses Schaltelement
für den richtigen
Betrieb vorzuspannen. Das an der Basis 36 des Flächentransistors 34 auftretende
Signal wird durch eine Nodulationsspannung mit geringerer Frequenz amplitudenmoduliert,
welche an die zweite Basis 36 dieses Schaltelementes über eine Leitung 47 für Modulationsspannung
angelegt ist. Diese Leitung 47 istwiederum an ein Kollektorelement 48 eines Transistors
49 für den Hodulationsfrequenzverstärker durch einen Kopplungskondensator 50 angeschlossen.
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Der für die Modulationsfrequenz bestimmte Oszillator 12 (Fig.1) besitzt
gemäß Fig. 2 einen Einschicht-Flächentransistor 51., der als Kippgenerator oder
Sägezahngenerator angeschlossen ist. Das die Frequenz bestimmende Widerstands-Kapazitäts-Netz
dieses Oszillators besitzt ein Potentiometer zum Einstellen der Osziilationsfrequenz,einen
festen Widerstand 53 und einen Kondensator 54, die mit dem Potentiometer 52 in Reihe
geschaltet sind. Zu Beginn eines Arbeitszyklus ist der Emitter 56 des Flächentransistors
51 umgekehrt vorgespannt und dementsprechend nicht leitend.
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Mit Aufladung des Kondensators 54 durch das Potentiometer 52 und den
Widerstand 53 steigt die Spannung im Emitter 56 in Richtung auf die Speisespannung
in der Speiseleitung 30, so daß, wenn diese Spannung den Spitzenspannungspunkt erreicht,
der Emitter 56 vorwärts vorgespannt wird und der dynamische Widerstand zwischen
dem Emitter- 56 und der ersten Basis 57 des Flächentransistors 51 auf einen niedrigen
Wert fällt. Wenn die Spannung am Emitter 56 einen minimalen Wert erreicht, hört
der Emitter 56 auf, leitend zu sein, woraufhin der Arbeitszyklus wiederholt wird.
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Zwischen;1erlzweften Basis 59 des Einschicht-Blächentransistors 51
und der Speiseleitung 30 ist ein Widerstand 58 als Lastimpedanz angeordnet, huber
den die Signalspannung entwickelt wird. Ein zwischen der ersten Basis 57 des Flächentransistors
51 und der Erdleitung 33 angeordneter Widerstand
61 dient dazu,
dieses Schaltelement1für die richtige Arbeitsweise vorzuspannen. Die Ausgangssignale
des Flächentransistors 51 werden durch einen Koppelkondensator 62, ein zur Einstellung
der Spannung verwendetes Potentiometer 63 und einen Koppelkondensator 64 an die
Basis 66 des Transistorz 49 angelegt.
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Der in Fig. 1 dargestellte Verstärker 11 umfaßt gemaß Fig. 2 den Transistor
49, der als Impulsmodulationsverstärker t-eschaltet ist. Dieses Schaltelement ist
als üblicher Emitterverstärker angeordnet, wobei die Impulsmodulation in de Emitter
67 des Transistors 49 durch einen Widerstand 68 zur Kopplung des modulierten Signals
eingeleitet wird. Ein ZWlschen dem Emitter 67 und dcr Erdleitung 33 angeordneter
Widerstand 69 dient zum Verspannen des Transistors 49 und als Spannungsteiler für
die Impulsmodulationsspannung. Ein zwischen dem Emitter 67 des Transistors 49 und
der mrdleitung 33 angeordneter Kondensator 71 dient dazu, aus der Impulsmodulation
entstehende hörbare Klackgeräusche zu verhindern und verringert außerdem das in
dieses Schaltelement eingehende Rückkopplungsignal über den Widerstand 69. Zwischen
der Speiseleitung 30 und der Basis 66 des Transistors 49 ist ein Widerstand 72 angeordnet,
In Reihe mit diesem Widerstand 72 ist ein weiterer Widerstand 73 zwischen der Basis
66 des Transistors 49 und der Erdleitung 33 angeordnet, der für eine Vorwärtsspannung
des Transistors 49 verantwortlich ist. Sir. zwischen der Speiseleitung 33 und den
Kollektor 48 des Transistors 49 angeordneter Widerstand 74 dient als Lastimpedanz
des Kollektors. Das vom Trarjsistor 49 ausgehende impulsmodulierte Signal ist an
den Einschicht-Flächentransistor 34 des Oszillators für die amplitudenmodulierte
'frägerfrequeiiz durch den Kupplungskondensator 50 uXla die Leitung 47 angelegt.
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Der in Fig. 1 angedeutete Stoßimpuls-Modulator 13 besitzt einen frei
laufenden astabilen Multivibrator mit zwei Transistoren 76 und 77, die Impulsmodulationsspannung
besitzt eckige Wellenform am Kollektor 78 des Transistors 76. Die isitter 79 und
81 der Transistoren 76 bzw. 77 sind mit der Erdleitung 33 verbunden. Die Vorspannung
wird von der Speiseleitung 80 des Multivibrators zur Basis 82 des Transistors 76
durch einen Widerstand 84 geleitet. Dieser Widerstand 84 ist in Reihe mit einem
weiteren Widerstand 85 geschaltet, der zwischen der Basis 82 und der Frdleitung
33 angeordnet ist. Außerdem wird die Vorspannung von der Speiseleitung 80 zur Basis
86 des Transistors 77 durch einen Widerstand 87 übertragen, der auch in Reihe mit
einem weiteren Widerstand 88 geschaltet ist. Dieser Widerstand 88 liegt zwischen
der Basis 86 des Transistors 77 und der Erdleitung 33. Der Eollektor 78 des Tr-ansistors
76 ist mit der Basis 86 des Transistors 77 über einen Kondensator 89 verbunden,
während der Kollektor 91 des Transistors 77 an die' Basis 82 des Transistors 76
durch einen Kondensator 92 angelegt ist. Ein zwischen der Spannungsspeiseleitung
80 des Multivibrators und dem Kollektor 78 des Transistors 76 angeordneter Widerstand
93 dient ebensa wie ein zwischen der Spannungsspeiseleitung 80 des Nultivibrators
und dem Kollektor des Transistors 77 angeordneterWiderstand 94 als Kollektorbelastungswiderstand.
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Der in Reihe mit der Spannungsspeiseleitung 80 und einem Kondensator
95 geschaltete Widerstand 83 dient als Entkopplungsfilter zwischen der Leitung 28
zum Zuführen von Gleichspannung und der Spannungsspeiseleitung 80 des Multivibrators.
Dieses Filter is.t vorgesehen, um zu verhindern, daß die Impulse des Nultivibrators
die Gleichspannung in der Leitung 28 modulieren und als hörbare Ausgangssignale
von dem Übertrager 17 abgegeben werden.
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Das vom Transistor 34 an seiner zweiten Basis 36 abgegebene Signal
wird an einen Transistor 96 des Pufferverstärkers 14 durch einen Kopplungskondensator
97, ein die Spannungshöhe einstellendes Potentiometer 98 und einen Kopplungskondensator
99 angelegt. Der transistor 96 ist ein Teil des in Fig. 1 angedeuteten Pufferverstärkers
14 für das zusammengesetzte Signal und das Signal wird an die Basis 100 dieses Transistors
96 wei.tergeleitet, der als gemeinsamer Emitterverstärker dient. Ein Potentiometer
101 wird verwendet, um die Höhe des Signals einzustellen, das man zum Antreiben
der folgenden Verstärkerelemente verwendet. Widerstände 102 und 103 umfassen einen
Vorspannungsteilernetz für die Basis 100.
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Ein zwischen dem Emitter 105 und der Erdleitung 33 angeordneter Widerstand
104 hilft außerdem, um dieses Schaltelement zu stabilisieren. Ein zwischen dem Emitter
105 und der Erdleitung angebrachter Kondensator 106 soll eine Degeneration oder
einen Abbau des Signals verhindern. Das vom Kollektor 107 des ransistors 96 ausgehende
Signal wird über das Potentiometer 101 und einen Kondensator 108 an eine Dämpfungsdiode
109 und über einen Kondensator 111 an einen Transistor 112 angelegt, der ein Teil
des Verstärkers 15 (Fig. 1) ist.
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Die im Transistor 112 des Verstärkers 15 gegebene Verstärkung wird
durch einen Steuerspannungsverstärker-Transistor 113 gesteuert. Wenn der Transistor
113 stärker leitet, wird die Vorwärtsspannung an der Basis 114 und die Spannung
am Kollektor 116 des Transistors 112 verringert, wodurch die Verstärkung für den
Transistor 112 abnimmt. Auch leitet bei stärkerer Leitung des Transistors 113 die
Dämpfung diode 109 mehr, wodurch ihre Impedanz fällt und ein Nebenschluß über das
Signal gelegt wird. Das vom Kollektor 116 des Transistors 112 ausgehende Signal
wird an einen Transistor 117 des Treiberverstärkers 19 an die Basis 118 desselben
über einen Kopplungskondensator 119 angelegt. Die Widerstände
110
und 115 sind der Spannungsteiler, mit dem eine richtige Vorspannung der Basis 114
des Transistors 112 erreicht wird. Der Widerstand 110 erzeugt außerdem eine Wechselstromrückkopplung
vom Kollektor 116 zur Basis 114 des Transistors 112. Der für die Einittervorspannung
verantwortliche Widerstand 120, der zwischen dem Emitter 121 und der Brdleitung
33 angeordnet ist, neigt dazu, dieses Schaltelement gegen Temperatur schwankungen
zu stabilisieren. Außerdem wird in diesem Schaltelement auch die gewünscht Niederfrequenzdämpfung
erreicht, weil kein Beipaßkondensator diesen Widestand 120 umgeht.
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Der in Fig. 1 angedeutete Treiberverstärker 19 enthält den Transistor
117, der in der Schaltung als Emitterverstärker angeordnet ist. Der Transistor 117
wird über einen Widerstand 122 vorwärts vorgespannt, wobei dieser Widerstand 122
zwischen der Basis 118 des Transistors 117 und der Verbindungsleitung zwischen zwei
Widerständen 123 und 124 angeschlossen ist. Die Vorspannung des Transistors 117
wird durch den Spannungsabfall zwischen den Ausgängen der Transistoren 12 5 und
126 gesteuert. Ein Widerstand 127, der mit einem Ende an die Basis 118 des Transistors
117 und mit dem anderen Ende an die Erdleitung 33 angeschlossen ist, ist Teil eines
Spannungsteilers für die an die Basis anzulegende Vorspannung und ist mit dem Widerstand
122 in Reihe geschaltet, wodurch das Netz für den Vorspannungsteiler der Basis gebildet
wird. Eine in Reihe mit dem Kollektor 129 des Transistors 117 geschaltete Diode
128 ist im selben Wärmeloch und in derselben-Leitung wie die Ausgangstransistoren
125 und 126 angeordnet~und liefert eine Temperaturkompensation für diese Ausgangstransistoren
125 und 126.
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Der Leerlaufstrom des Transistros 117 wird durch einen Widerstand
131 bestimmt, und das vom Transistor 117 ausgehende Signal wird direkt an die Basis
132 des Ausgangstransistors 125 und die Basis 133 des Ausgangstransistors 126 angelegt.
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Der in Fig. 1 angedeutete Ausgleichssymmetrieverstärker 118 umfaßt
die in Fig. 2dargestellten vorstehend beschriebenen Transistoren 125 und 126. Der
Transistor 125 ist ein npn-Transistor und der Transistor 126 ein pnp-Transistor.
Beide Transistoren 125 und 126 eine als einander gleichwertige oder komplementäre
Gegentaktverstärker in Symmetrieanordnung (Klasse @) geschaltet. Durch Verwendung
dieser Schaltelemente ist es nicht notwendig, Transformatoren zu verwenden, welche
im Hochfrequenzbetrieb Probleme und Schwierigkeiten aufwerfen. Dadurch, daß man
für den Ausgangsverstärker keine Transformatoren benötigt, werden auch die Kosten
und das gewicht dieses Teiles der Vorrichtung wesentlich gesenkt.
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Der Leerlauf strom jedes der Transistoren 125 und 126 wird durch die
Widerstände 123 und 124 in den entsprechenden Emitterkreisen erzeugt; Der Gleichspannungsabfall
über die Vorspannungsdiode 128 ist im wesentlichen unabhängig von den Schwankungen
des durch diese Diode fließenden Stromes, weil die eine geri @@ dynamische Impedanz
besitzt. Die Spannung über die Diode 128 sinkt mit einem Anstieg der Temperatur
und kompensiert teilweise Schwankungen der Spannung zwischen Basis und Emitter der
Ausgangstransistoren 125 und 126. Die von den Ausgangstransistoren 125 und 126 abgegebenen
Signale werden an einen oder mehrere der Übertrager (Fig. 1) durch einen Kopplungskondensator
134 angelegt.
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Wenn mehrere Übertrager 17 verwendet werden, sind dieselben parallel
zueinander geschaltet. Die Übertrager 17 werden durch Stöpseln in Steckbuchsen 136
angeschlossen, wobei diese Steckbuchsen 136 parallel zueinander angeordnet sind,
was wiederum zu einer parallelen Schaltung der angeschlossenen Übertrager führt.
Die an den Ubertragern 17 urJ damit denSteckbuchsen 136 vorhandene Spannung wird
auch dazu verwendet, um einen Ausgang konstanter Höhe sowohl für einen
einzigen
als auch für zahlreiche Übertrager 17 aufrechtzuerhalten.
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Der Gleichrichter 21 (Fig. 1) enthält gemäß Fig. 2 Gleichrichterdioden
137 und 138 zur Spannungsverdoppelung, die mit eina Kondensator 139 in Reihe geschaltet
sind. Die an den Steckbwchsen 136 vorhandene und somit in die Übertrager 17 einzugebende
Ausgangsspannung wird an den Kondensator 139 durch einen Widerstand 141 angelegt.
Der Widerstand 141 wird als Entkopplungswiderstand verwendet, um eine Zerstörung
des Ausgangssignale durch Isolation zu verhindern.
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Ein Kondensator t42 dient zum Filtern der gleichgerichteten Steuersp-annung.
Ein Widerstand 143 und ein Kondensator 144 liefern die erforderliche Zeitverzögerungskonstante
und helfen außerdem, die Steuerspannung weiter zu filtern, welche am die Basis t46
eines Transistors 147 des Steuerspannungs-Umkehrverstärkers angelegt ist.
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Der Steuerspannungs-Umkehrverstärker 22 (Fig. 1) enthält gemäß Fig.
2 den Transistor 147, der als üblicher Emitterspannungs-Verstärker angeordnet ist.
Da die Steuerspannung negative Polarität besitzt, wird ein an die Speiseleitung
30 ftlr reguliert. Gleichapannung angeschlossener Widerstand 148 benötigt, um die
richtige Vorspannung der Basis 146 des Transistors 147 zu erzielen. gin Potentiometer
149 wird verwendet, apl die Steuerspannung anf den Wert einzustellen, der einen
richtigen Betrieb des Transistors 113 und der für die Signale bestimmten Dämpfungsdiode
109 gewährleistet.
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Zwischen die Speiseleitung 30 und den Kollektor 152 des Transistors
147 ist ein Widerstand 151 eingebaut, der als Belastungswiderstand dient. Die Gleichstrom-Steuerspannung
wird Aber diesen Widerstand 151 erzeugt und direkt an die Basis 153 des Transistors
113 des Steuerspannungsverstärkers angelegt. Ein Zwischen den Emitter 156 des Transistors
147 und der Erdleitung 33 angeordneter Widerstand 154 dient
dazu,
eine stabile Arbeitsweise dieses Schaltelementes zu unterstützen. Dieses Schaltelement
bzw. dieser Teil der Schaltung wird benötigt, um die Gleichstrom-Steuerspannung
umzukehren, damit die Verstärkung des Transistors 112 des verstärkungsgesteuerten
Spannungsverstärkers 15 abnimmt, wenn die Ausgangsspannung des Ausgleichssymmetrieverstärkers
18 (Fig. 1) steigt. Wenn hingegen die Signalspannung oder Ausgangsspannung des Ausgleichssymmetrieverstärkers
18 sinkt, nimmt die Ausbeute oder Verstärkung des Transistors 112 als Ergebnis der
Änderung der Steuerspannung zu.
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Die Impedanz der Dämpfungsdiode 109 ändert sic1Init dem durch sie
hindurchgehenden elektrischen Strom. Der durch diese Diode hindurchgehende elektrische
Strom wird außerdem durch die Steuerspannung gesteuert. Wenn die Signalspannung
am Ausgang des Ausgangsspannungssymmetrieverstärkers 18 zunimmt, fließt ein größerer.
elektrischer Strom durch die Dämpfungsdiode 109-, wodurch diese Diode das Signal
stärker dämpft.
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Wenn hingegen die Signalspannung am Ausgang des Ausgleichsymmetrieverstärkers
18 abnimmt, fließt nur ein kleinerer elektrischer Strom durch die Dämpfungsdiode
109, wodurch diese Diode das Signal nur weniger dämpft.
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Der Steuerspannungsverstärker und das zur Dämpfung des Signals verwendete
Dämpfungselement 16 (1) enthält gemäß Fig. 2 den Transistor 113, der als üblicher
Emitter-Gleichspannungsverstärker geschaltet istlund außerdem die Dämpfungsdiode
109, deren Funktion im vorstehenden Absatz erläutert wurde.
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Die vom Kollektor 152 des Transistors 147 abgegebene zentrale Gleichspannung
ist direkt an die Basis 153 des Transistors 113 gelegt. Zwischen der Basis 153 und
der Erdleitung 33 bzw.
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Nasseleitung ist ein Widerstand 157 angeordnet, der als Spunaungsteiler
dient, damit die richtige Signalgröße und Vorspannung des Transistors 113 aufrechterhalten
werden kann.
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Die Stabilisation des Emitter und die Vorspannung des
Transistors
113 werden durch einen Widerstand 158 bewirkt, der zwischen dem Emitter 159 und
der Erdleitung 33 angeordnet ist. An den Kollektor 161 des Transistors 113 wird
eine Spannung durch einen Widerstand 162, die Dämpfungsdiode 109 und einen Widerstand
163 angelegt, welche in Reihe g.eschaltet sind. Da die Dämpfungsdiode 109 in Reihe
und zwischen dem Kollektor 161 und der Speiseleitung 30 des Transistors 113 liegt,
ist der Stromdurchgang durch die Dämpfungsdiode 109 proportional der Leitung durch
den Transistor 113. Der Durchstrom von elektrischem Strom durch den Transistor 113
nimmt mit einem Ansteigen der Signal spannung am Ausgang des Ausgleichssymmetrieverstärkers
18 (Fig. 1) zu.
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Patentansprüche.