DE2042751C3 - Schutzschaltungsanordnung für einen Gegentaktverstärker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltungsanord- « nung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE-OS 11 765 bekannt Diese Schaltungsanordnung hat zwei Schutztransistoren, die bei einer Überlastung der zu schützenden Transistoren des Verstärkers dessen ^x Eingangs- und Vorspannungsschaltung mit dem Lastwiderstand des Verstärkers, der ein Lautsprecher sein kann, verbindet Durch diese Maßnahme wird zwar der Gegentaktverstärker, nicht jedoch der Lautsprecher geschützt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Gegentaktverstärker mit direkt angekoppelter Last eine geeignete Schutzschaltungsanordnung zu entwik* kein, die beim Auftreten einer unzulässig hohen Gleichspannung an dieser Last den Gegentaktverstär- ^M ker praktisch abschaltet

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprti- ^6S chen.

Durch die vorgeschlagene Ausbildung wird eine Beschädigung des Lautsprechers in einem Störungsfall wie dem Ausfall eines Transistors im Gegentaktverstärker oder der Änderung der Betriebsspannung des Verstärkers dieser dadurch praktisch abgeschaltet, daß die Basen seiner Transistoren auf Masse gelegt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der F i g, 1 bis 5 beispielsweise erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild der Schutzschaltungsanordnung, F i g. 2 ein Schaltbild des Gleichspannungswandlers,

Fig.3 ein Ersatzschaltbild zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung der F i g. 1,

F i g. 4 die Anwendung der Anordnung der F i g. 1 auf ein Stereowiedergabesystem, und

Fig.5 ein Ersatzschaltbild zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung der F i g. 4.

F i g. 1 zeigt einen Gegentaktverstärker 1 mit einem Taktausgang, der in einer Treiberstufe einen Transistor 2 enthält dessen Basis 21 ein Eingangssignal zugeführt wird. Die Kollektoren von Transistoren 3 und 5 und die eine Seite eines Widerstandes R 6 sind mit einem Anschluß +B für eine positive Betriebsspannung verbunden. Die andere Seite des Widerstandes Ä6 ist mit der Reihenschaltung von Dioden D i verbunden, die an den Kollektor des Transistors 2 angeschlossen ist Ein Widerstand R 7 liegt zwischen dem Verbindungspunkt des Widerstandes R 6 und ist mit der Diodenreihenschaltung sowie der Basis des Transistors 3 verbunden. Ein Widerstand RS ist zwischen den Kollektor des Transistors 2 und die Basis des Transistors 4 geschaltet Zwei Widerstände R1 und R 2 liegen in Reihe zwischen den Emittern der Transistoren 3 und 4. Die Basis des Transistors 5 ist an den Emitter des Transistors 3 angeschlossen. Ein Widerstand R 4 liegt zwischen dem Emitter des Transistors 5 und dem Ausgang P des Verstärkers. Der Kollektor des Transistors 6 ist mit dem Ausgang P verbunden, während sein Emitter 6 über einen Widerstand R 5 mit einem Anschluß — B für eine negative Betriebsspannung liegt Der Kollektor des Transistors 4 ist über einen Widerstand A3 und der Emitter des Transistors 2 über ein»» Widerstand R 9 mit dem Anschluß —B verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R i und R 2 ist mit dem Ausgang P verbunden, der an eine Seite einer Spule 22 eines Lautsprechers SP angeschlossen ist Die andere Seite der Spule 22 liegt an Masse. Ein Widerstand R10 und ein Kondensator Cl liegen parallel zur Spule 22. Der eine Eingang eines Gleichspannungswandlers 7 liegt an Masse und sein anderer Eingang ist mit dem Verbindungspunkt des Widerstandes RiO und des Kondensators Cl verbunden. Der eine Ausgang des Wandlers 7 ist mit der Steuerelektrode eines Thyristors SCR und sein anderer Ausgang mit dessen Kathode "erbuhden. Die Anode einer Diode D 2 ist mit der Kathode des Thyristors SCR verbunden, während ihre Kathode an Masse liegt Die Anode einer Diode D 3 liegt an Masse, während ihre Kathode mit der Anode des Thyristors SCR verbunden ist. Eine weitere Diode DA ist mit ihrer Anode an die Basis des Transistors 3 und mit ihrer Kathode an die Anode des Thyristors SCR angeschlossen. Die Anode einer Diode D 6 ist mit der Kathode des Thyristors SCR verbunden, während die Kathode dieser Diode an die Basis des Transistors 4 angeschlossen ist.

Die Transistoren 3 und S haben zu den Transistoren 4 und 6 entgegengesetzte Leitfähigkeit Die Basen der Transistoren 3 und 4 erhalten Signale der gleichen Amplitude und Phase vom Verbindungspunkt der Reihenschaltung der Dioden D i und des Widerstandes RB über den Widerstand Rl bzw. den Verbindungs-

punkt der Reihenschaltung der Dioden D\ und des Kollektors des Transistors 2 aber den Widerstand 8,

Bei der Schaltung der Fig, 1 bleibt das Gleichspannungspotential am Ausgang P, d, h. auf der einen Seite der Lautsprecherspule 22 etwa auf Massepotential, wenn die Spannungen +Äund —ß gleich sind, so daß die Spule 22 des Lautsprechers SP von keinem Gleichstrom durchflossen wird.

Wenn jedoch an der Lautsprecherspule 22 z, B, durch den Kurzschluß eines der Transistoren des Verstärkers ι ο oder durch eine Änderung der Betriebsspannung eine Gleichspannung auftritt, wird der Verstärker so gesteuert, daß sein Ausgangspotential auf einen bestimmten Wert festgehalten, so daß kein Gleichstrom in der Lautsprecherspule 22 fließt. Die Feststellung einer Gleichspannung am Ausgang des Verstärkers erfolgt mittels des Wandlers 7.

Wie Fig.2 zeigt, enthält der Wandler 7 einen Vollweg-Gleichrichter 8, dem am einen Eingang, der parallel zu dem groß bemessenen Kondensator Cl liegt, eine etwa vorhandene Gleichspannung zugeführt wird. Ein Transistoroszillator 9 wird vom Gleichrichter 8 gespeist, wenn an den Eingängen 11 eine Gleichspannung auftritt Der Oszillator speist einen Ausgangstransformator, an den ein Gleichrichter 16 angeschlossen ist

Wenn an den Eingängen f 1 eine Spannung von etwa 2 V auftritt, schwingt der Oszillator 9, dessen Ausgangssignal vom Gleichrichter 10 gleichgerichtet und der Steuerelektrode des Thyristors SCR zugefüht t wird, so daß dieser öffnet Der Gleichrichter 8 erregt den Oszillator 9 sowohl bei einer positiven als auch bei einer negativen Spannung am Kondensator Cl.

Wenn der Thyristor SCR leitet hält er das Ausgangssignal des Verstärkers 1 auf einem bestimmten Wert wodurch eine Beschädigung der Lautsprecherspule 22 und des Lautsprechers verhindert wird.

F i g. 3 zeigt die Schaltung des Thyristors SCR und der Dioden Dl, D 3, DA und D6. Die Anschlüsse R und T bezeichnen die Basen der Transistoren 3 und 4. Leitet der Thyristor SCR, dann fließt ein Strom vom Anschluß R über die Diode DA, den Thyristor SCR und die Diode Dl nach Masse. Strom kann ferner von Masse, über die Diode Z? 3, den Thyristor SCR und die Diode D 6 zum Anschluß Γ fließen. Wenn der Thyristor leitet, werden die Anschlüsse R und T etwa auf Massepotential « gehalten. In der Praxis weicht das Potential der Anschlüsse R und T vom Massepotential um die Durchlaßspannung der Dioden Dl, DA bzw. D3, D6 und des Thyristors ab. Bei Siliziumdioden liegt der Spannungsabfall in Durchlaßrichtung bei etwa 0,6 bis 0,7 V. Der Anschluß R liegt daher etwa 1,8 V über und der Anschluß T etwa 1,8 V unter Massepotential, wenn der Thyristor leitet

Dadurch, daß die Basen der Transistoren 3 und 4 auf

Massepotential gehalten werden, wird der Verstärker I praktisch ausgeschaltet, so daß keine Beschädigung des Lautsprechers auftreten kann.

Da die an den Lautsprecher gelangende Spannung nach Gleichrichtung über den Wandler dem Thyristor zugeführt wird, können die Größe der gleichgerichteten Spannung und die Größe, bei der der Thyristor leitend wird, unabhängig voneinander gewählt werden. Der Thyristor stört dabei im gesperrten Zustand den Betrieb des Verstärkers nicht

F i g. 4 zeigt die Anwendung der Schaltung der F i g. 1 auf ein Stereowiedergabesystem mit symmetrischen linken und rechten Kanälen. Gleiche Elemente in beiden Kanälen sind wie in Fig. 1, jedoch unter Hinzufügung des Buchstabens a bzw. b bezeichnet

Widerstände Λ10 und R11 sind in Reihe zwischen die Ausgänge Pund Q der Verstärker la und Ib und den einen Anschluß der Lautsprecherspule 22a bzw. 22b geschaltet. Der Kondensator Cl liegt, zwischen dem anderen Anschluß der Lautsprecher spulen 22a, Hb und dem Verbindungspunkt der Widerstand: R10 und All. Der Verbindungspunkt der Widerstände R10 und All ist außerdem mit dem Wandler 7 verbunden, dessen Ausgangssignale den Thyristor SCR steuert und die Ausgatgspotentiale der Verstärker la und \b auf einem vorgegebenen Wert festhält wenn eine Störung auftritt Die Dioden DS und Dl sind mit den Transistoren 3b und Ab des Verstärkers \b in der gleichen Weise wie die Dioden DA und D6 mit den Transistoren 3a und 4a des Verstärkers la verbunden.

F i g. 5 zeigt die Schaltung des Thyristors SCR und der Dioden Dl bis DT. Die Dioden Dl und Z?3 liegen zwischen Masse und der Kathode bzw. Anode des Thyristors SCR.

Diese Dioden sind entgegengesetzt gepolt Die Dioden DA und DS sind mit ihren Kathoden an die Anode des Thyristors angeschlossen. Die Anode der Diode DA ist mit dem Anschluß R verbunden, der der Basis des Transistors 3a entspricht Die Anode der Diode DS ist mit dem Anschluß S entsprechend der Bajis des Transistors 3b verbunden. Die Anoden der Dioden D6 und Dl sind an die Kathode des Thyristors angeschlossen. Die Kathode der Diode DH ist mit dem Anschluß Tentsprechend der Basis des Transistors 4a verbunden, während die Kathode der Diode D 7 am Anschluß U liegt der der Basis des Transistors Ab entspricht

Wenn irgendwelche Bauteile der Verstärker la und \b gleichzeitig ausfallen und dadurch eine Spannung entgegengesetzter Polarität an den Anschlüssen P und Q auftritt, heben sich diese auf, so daß kein Signal erzeugt wird. Dieser Fall ist in der Praxis jedoch unwahrscheinlich. Im übrigen ist die Arbeitsweise der Schaltung der F i g. 4 gleich der der F i g. 1.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1, Schutzschaltungsanordnung für einen Gegentaktverstärker mit Eintaktausgang zur Speisung eines kondensatorlos angekoppelten Lautsprechers, s bestehend aus einem ersten und einem zweiten Transistor, deren Kollektor-Emitter-Strecken zwischen zwei Spannungsquellen entgegengesetzter Polarität in Reihe geschaltet sind und deren Basen ein Eingangssignal zugeführt wird, einem Lautspre- to eher, der zwischen den Verbindungspunkt der beiden Transistoren und einen Bezugspunkt der Spannungsquellen geschaltet ist und einer Einrichtung zur Ermittlung einer unerwünscht hohen Gleichspannung zwischen den Anschlüssen des '⁵ Lautsprechers, welche Schutzschaltungsanordnung den Gegentaktverstärker im Störungsfall praktisch abschaltet, gekennzeichnet durch eine erste Diode (D 4) und eine zweite Diode (D 3), die bei verbundenen Kathoden zwischen die Basis des einen Transistors (3) und den Bezugspunkt in Reihe geschaltet sind, einen Thyristor (SCR), dessen Anode mit der Kathode der ersten und zweiten Diode (DA, D 3), dessen Kathode mit der Anode der dritten und vierten Diode (D 6, D 2) und dessen Steuerelektrode mit dem Ausgang der Einrichtung (RIO, Ci) zur Ermittlung der unerwünschten Gleichspannung verbunden ist

   Z Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungsermittlungseinrich/ung aus der Reihenschaltung eines Widerstandes (RiO) und ein.»s Kondensators (Ci) besteht, die zwischen die Anschlüsse des Lautsprechers geschaltet ist

   3. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gleichspannungswandler (7), der zwischen die Steuerelektrode des Thyristors (SCR) und den Ausgang der Gleichspannungsermittlungseinrichtung (RiO, Ci) geschaltet ist