DE2021275A1 - Schaltungsanordnung zur fernbedienbaren Einstellung der Amplitude einer Wechselspannung - Google Patents
Schaltungsanordnung zur fernbedienbaren Einstellung der Amplitude einer WechselspannungInfo
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Description
BI^ÜPUNKT-WSKKE GMBH «2 H.LBESHEI«. Rob.r.-Bo.ci.-S.r.B. »0
PLI Ku/Fo 28.4.1970
R.Kr. 1091
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 4S 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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- « ■ '/iili.\lLii( GlVlijirl 32 HILDESHEUS, Robert-Bo»ch-Str»a· 200
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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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PLI Ku/Fo -7- 28.4.1970
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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 Rd 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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1 ι: 9946/1559
i »J l\ Λ-V X - \ ι ^ΑΧίίίΙι Oi .ν,ΐ23·-'.νξ: -;-. . : ;'jvStraße 200
PLI Ζ-α/Υο - - 8 - 23.4-, 1970
K. jar. 1091
Klirrfaktors auftrat.
Claims (2)
- BLAUPÜNKT-WERKE GMBHPLI Ku/Fo -9- 28.4.1970R.Hr. t091Patentansprüche(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. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Übertragungsweg des ungedämpften Wechseispannungssignals liegende Widerstand frequenzabhängig ist.1088 4 6/1559Leerseite
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