DE2021275A1 - Schaltungsanordnung zur fernbedienbaren Einstellung der Amplitude einer Wechselspannung - Google Patents

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Schaltungsanordnung zur fernbedienbaren Einstellung der Amplitude einer Wechselspannung

Die Erfindung "betrifft eine Schaltungsanordnung mit nur einem Transistor zur fernbedienharen Einsteilung der Amplitude eines Wechselspannungssignals hei Ton- und Ternsehrundfunkgeräten durch Änderung einer an einem veränderbaren Widerstand einstellbaren Steuergleichspannung für den Transistor.

Mit einer solchen Schaltungsanordnung ist es "beispielsweise möglich, die Lautstärke, Farbstärke, den Kontrast und/oder andere Größen über eine Pernbedienungsleitung einzustellen. .

Bei bekannten Schaltungsanordnungen, bei welchen die verhältnismäßig lange Pernbedienungsleitung Wechselspannung führt, ist es unbedingt erforderlich, diese Fernbedienungsleitung abzuschirmen, um die Gefahr der Einkopplung von Störspannungen herabzusetzen. Weil für eine ausreichende Störunterdrückung meist noch zusätzliche Maßnahmen getroffen werden müssen, sind diese bekannten Schaltungen verhältnismäßig aufwendig. Durch Verwendung •von Gleichspannungen zur Fernsteuerung ist es bei anderen bekannten Schaltungen zwar möglich, einfache nicht abgeschirmte

, Leitungen zu verwenden, und somit die Mehrkosten für abgeschirmte Leitungen einzusparen. Jedoch müssen bei diesen Schaltungsanordnungen im zu steuernden Empfänger Einrichtungen zur Umwandlung der einstellbaren Steuergleichspannung in eine entsprechende Wechselspannung vorgesehen werden. Diese Umwandlung wird" 'bjei

.bekannten Anordnungen mit Fotowiderstand und Glühlampe oder; bei anderen Ausführungsformen mit HTC-Widerständen durchgeführt,

.' Ferner ist es bekannt* umfangreiche Kegelschaltungen mit mehreren Transistoren für die Umwandlung zu verwenden, die beiaplels-

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v/eise in integrierter Schaltungstechnik ausgeführt sind. Weil die Umwandlung der Steuergleichspannung in eine Wechselspannung verzerrungsfrei und in vielen Fällen ohne Phasenfehler erfolgen muß, ist der erforderliche Schaltungsaufwand entsprechend hoch. V/eitere Nachteile der Schaltungen mit Fotowiderständen oder ΝΙΟ-Widerständen bestehen darin, daß sie sehr störanfällig und träge sind, und daß sie einen hohen Strombedarf haben.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine preisgünstige und störsichere Schaltungsanordnung zu suchen, deren Fernsteuerung über preisgünstige, nicht abgeschirmte Leitungen mittels veränderlicher Gleichspannungen erfolgen soll.

Die Erfindung besteht bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art mit nur einem Transistor darin, daß die Basis des Transistors mit dem Abgriff eines eingangsseitig vom Übertragungsweg des ungedämpften Weehselspannungssignals abzweigenden Wechselspannungsteiler verbunden ist, dessen Fußpunkt wechselspannungsmäßig auf einem festen Potential liegt, daß der am Hochpunkt liegende Teilerwiderstand aus einer Parallelschaltung besteht, daß ein Zweig dieser Parallelschaltung aus der Reihenschaltung eines im Übertragungsweg liegenden Widerstandes und eines gleichzeitig als Gegenkopplungswiderstand zwischen Kollektor und Basis des Transistors liegenden Widerstandes besteht, und daß der Kollektor des Transistors ausgangsseitig mit dem Übertragungsweg des Weehselspannungssignals verbunden ist.

Die erfindungsgeniäße Schaltung besteht aus wenigen preisgünstigen Bauelementen und zeichnet sich durch sinen großen Regelumfang und hohe Betriebssicherheit aus· Weitere wesentliche Vor-. teile ergeben aioh bei der erfindungegeciäßen Sshaltungsanord-

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nung dadurch, daß der Transistor aktiv als Verstärker arbeitet.

Gegenüber einer ebenfalls schon bekannten Anordnung zur fernbe- ■ dienbaren Lautstärkeeinstellung mit einem Transistor, der als veränderlicher Widerstand in einem Spannungsteiler liegt und über den die Speisegleichspannung einer Zwischenfrequenzverstärkerstufe zugeführt wird, ist daher die Verlustleistung bei der erfindungsgemäßen Schaltung, bei der der Transistor als Verstärker arbeitet, erheblich geringer.

Bei auch bereits bekannten Spannungsteileranordnüngen mit Feldeffekttransistoren als veränderlichen Widerständen wirkt sich deren hoher Innenwiderstand nachteilig auf den Regelbereich aus, der daher bei den bekannten Anordnungen erheblich kleiner ist /als bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

Für den Fall, daß mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung eine NF-Baßregelung durchgeführt werden soll, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der im Übertragungsweg des ungedämpften Wechselspannungssignals liegende Widerstand durch ein frequenzabhängiges Glied ersetzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert:

Fig. 1 seigt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, während in Flg. 1a ein frequenzabhängiges Glied gemäß einer Weiterbildung der Erfindung gezeigt

In Fig. 2 bis 4 sind Kennlinienfelder zur Erläuterung der" Wirkungsweise der Schaltung dargestellt.

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In Fig. 1 führt der übertragungsweg des ungedämpften Wechselspannungssignals, dessen Amplitude eingestellt werden soll, von .Eingangsklemmen 1-1 über einen Koppelkondensator C 1, einen Widerstand R 1 und einen Koppelkondensator C 2 zu Ausgangsklemmen 2-2. Der Widerstand R 1 ist gleichzeitig Teil eines am Punkt a vom Übertragungsweg des Wechselspannungssignales abzweigenden Wechselspannungsteilers R 1, R 2,'R 3, R 4_S dessen Fußpunkt über einen Kondensator C 3 wechselspannungsmäßig auf einem festen Potential, im vorliegenden Ausführungsbeispiel an Masse liegt, und dessen Abgriff b mit der Basis eines Transistors T 1 verbunden ist. Der mit dem Widerstand R 1 in Reihe liegende Widerstand R 3 des Spannungsteilers liegt gleichzeitig als Gegenkopplungswiderstand zwischen Kollektor und Basis des Transistors T 1. Der Kollektor des Transistors T 1 ist am Verbindungspunkt der Widerstände R 1 und R 3, die mit dem hierzu parallel liegenden Widerstand R 2 den einen Teilwiderstand des Wechselspannungsteilers bilden, ausgangsseitig mit dem Übertragungsweg des Weehselspannungssignals verbunden (Punkt c).

Mit U-g ist eine Gleichspannungsquelle bezeichnet, die die Speisespannung für den Transistor T T und die Steuerspannung für die Fernbedienung liefert. Die Gleichspannungsquelle ist zu diesem Zweck über einen Widerstand R 5 mit dem Punkt a des Übertragungsweges verbunden, der gleichzeitig der Hochpunkt des Wechselspannungsteilers ist. Außerdem ist die Gleichspannungsquelle U-g über, einen Widerstand R 6 mit einem in der Steuerleitung liegenden veränderbaren Widerstand R 7 verbunden, der mit seinem aftde-,ren Ende an Masse liegt und in einem gesonderten Fernbedienungsteil angeordnet ist, das über eine Fernbedieniangsleitung an den zu steuernden Empfänger angeschlossen ist. Parallel zu diesem Elnetellwiderstand R 7 ist gegebenenfalls ein im Empfänger angeordneter Widerstand R 8 parallel geschaltet₉ der die Streu-

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ungen der Widerstandswerte von R 7 herabsetzt.

Mg. 1a zeigt ein frequenzabhängiges Glied R 11, das bei einer M-Baßregelung vorteilhaft erweise anstelle des Widerstandes R 1 in Fig. 1 verwendet wird und das aus "der Reihenschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators "besteht, dem ein weiterer Widerstand parallel geschaltet ist. ..."

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Mg. 1 wird im folgenden anhand der Kennlinienfelder in Mg. 2 Ms 4 "beschrieben. .

Bei einer Einstellung des veränderbaren Widerstandes R 7 auf den Wert R 7 = 0o2 » ist die Gleichspannung auf der Steuerleitung bzw. am Kondensator 0 3 gleich Null. Die Basisvorspannung des Transistors f 1 ist so bemessen, daß der Transistor bei dieser Einstellung gesperrt ist. Das Wechselspannungssignal, dessen Amplitude geregelt werden soll, gelangt also von den Eingangsklemmen 1-1 über den Kondensator C 1, den Widerstand R 1 und den Kondensator C 2 ungeschwächt zu den Ausgangsklemmen 2-2. -

Wird nun der Wert des Widerstandes R 7 langsam vergrößert, wird der Transistor entsprechend aufgesteuert. Eine über den Wechselspannungsteiler R 1,.R2, R 3, R 4 auf die Basis des Transistors T 1 gegebene, der Eingangsspannung gleichphasige kleine Wechselspannung wird im Transistor um 180° phasenverschoben und über den Kollektor am Verbiridungspunkt c wieder auf den . Übertragungsweg des Wechselspannungssignals gegeben, dessen Amplitude dadurch um die Größe dieser um 180° phasenverschobenen 'Wechselspannung geschwächt wird. Die Ausgangsspannung wird also bei einer Vergrößerung des Widerstandewertes von R 7 in zunehmendem Maße verringert.

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Diese Regelung arbeitet ausreichend verzerrungsfrei, solange der Arbeitspunkt des Transistors im linearen, waagerecht verlaufenden Teil h der in Fig. 2 dargestellten Iq/Uqjj - der Kennlinie liegt.

Um jedoch einen größeren Regelumfang zu erreichen, ist es allerdings erforderlich, den Arbeitspunkt des Transistors über den linearen Teil der Kennlinie hinaus in das nichtlineare Kenn liniengebiet zu steuern. Dabei treten Verzerrungen auf, wie sie aus Pig. 2 für den Arbeitspunkt A zu ersehen sind. Diese Verzerrungen, die eine wesentliche Erhöhung des Klirrfaktors im Ausgangssignal hervorrufen würden, werden jedoch bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung durch eine in gleichem Maße entgegengesetzt verzerrte Spannung kompensiert.

Aus Pig. 3 ist zu ersehen, daß diese Spannung im stark gekrümmten Teil der Iq/U-qjj - Kennlinie erzeugt wird.

Dabei wird der Verzerrungsgrad im Arbeitspunkt A (Pig. 2) im wesentlichen durch den Widerstand R 5 bestimmt, von dessen Wert die Lage der Widerstandsgeraden in Fig. 2 abhängt. Die Amplitude der entzerrenden Gegenspannung wird im wesentlichen durch die Bemessung der Widerstände R 1, R 2, R 3 bestimmt, wobei der Widerstand R 3 in zunehmendem Maße gegenkoppelnd wirkt. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ermöglicht also eine verzerrungsfreie Abschwächung des Ausgangssignals auch im nichtlinearen Kennliniengebiet.

Nach Durchlaufen des nichtlinearen Kennliniengebietes ist jedoch noch immer ein so großes Ausgangssignal vorhanden, daß eine weitere AbSchwächung wünschenswert ist.

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Diese weitere AbSchwächung, erfolgt nun im Gebiet der Sättigungsspannung und ermöglicht, die Amplitude des Ausgangssignals praktisch auf den Wert Null zu verringern. Im Sättigungsgebiet wird zur Regelung der differenzielle Widerstand R^ der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 11 verwendet, dessen Wert bei steigender Basisvorspannung immer kleiner wird (Fig. 4).

Da die Kennlinien im Sättigungsgebiet nahezu linear verlaufen und die zu verarbeitenden Wechsel'spannungen verhältnismäßig klein sind, treten auch hier keine Verzerrungen auf. In diesem Gebiet arbeitet die erfindungsgemäße Schaltung also praktisch als Wechselspannungsteiler, der lediglich noch aus dem Widerstand R 1 und dem veränderlichen differentiellen Kollektor-Emitter-Widerstand R_d des Transistors T 1 besteht. Da der Kollektor-Emitter-Widerstand des Transistors, wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, mit der bei Vergrößerung des Widerstandswertes von R 7 steigenden Basisspannung des Transistors immer kleiner wird, sinkt auch die Amplitude der Ausgangsspannung, bis sie praktisch Hen Viert Null erreicht. Die Lage der Widerstandsgeraden und damit die Änderung des differentiellen Kollektor-Emitter-Widerstandes hängt auch in diesem Bereich von der durch den Wert des Widerstandes R 5 bestimmten Lage der Widerstandsgeraden ab.

Die Schaltungsanordnung arbeitet also in drei Regelbereichen, in welchen die Wirkungsweise in Abhängigkeit vom Jeweiligen Kennliniengebiet des Transistors unterschiedlich ist.

Mit einer erfindungsgemäßen Schaltung, deren Bemessung aus Fig. zu ersehen ist, wurde ein Regelbereich von 60 dB für die Amplitude einer Sinusspannung erreicht, ohne daß dabei Verzerrungen -oder Phasenfehler auftreten. Der Frequenzumfang reichte dabei · von etwa 2 Hz big über 300 MHz, wobei auch bei Eingangs spannungen von einigen Volt (Spitzel-Spitze) keine Verschlechterung des

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Klirrfaktors auftrat.

Claims (2)

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   R.Hr. t091

   Patentansprüche

   (ja Schaltungsanordnung mit nur einem Transistor zur fernbedienbaren Einstellung der Amplitude eines Wechselspannungs8ignales bei Ton- und Ferasehrundfunkgeräten durch Änderung einer an einem veränderbaren Widerstand einstellbaren Steuergleichspannung für den Transistor, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Transistors (T 1) mit dem Abgriff eines eingangsseitig vom Übertragungsweg des ungedämpften Wechselspannungssignals abzweigenden Wechselspannungsteiler (R1, R2» R3, R45 verbunden ist, dessen Fußpunkt wechselspannungsmäßig auf einem festen Potential liegt, daß der am Hochpunkt liegende Teilerwiderstand aus einer Parallelschaltung besteht, daß ein Zweig dieser Parallelschaltung aus der Reihenschaltung eines im Übertragungsweg liegenden Widerstandes (R 1) und eines gleichzeitig als Gegenkopplungswiderstand zwischen Kollektor und Basis des Transistors (T 1.) liegenden Wider-" Standes ( R3) besteht, und daß der Kollektor des Transistors ausgangsseitig mit dem Übertragungsweg des Wechselspannungssignals verbunden ist. .
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Übertragungsweg des ungedämpften Wechseispannungssignals liegende Widerstand frequenzabhängig ist.

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