DE2042842C - Amplifier that can be switched on and off depending on the noise level from a control voltage - Google Patents
Amplifier that can be switched on and off depending on the noise level from a control voltageInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft einen Verstärker, der geräusch- zweiten Eingang angelegte Vorspannung über dieThe invention relates to an amplifier that biases the noise applied across the second input
abhängig von einer Steuerspannung ein- und ausschalt- fixierte Vorspannung anheben,depending on a control voltage switch on and off - increase fixed preload,
bar ist, mit einer Differentialverstärker-Eingangs- Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfin- .is bar, with a differential amplifier input Further features and embodiments of the invention.
schaltung, an dessen ersten Eingang das zu verstärkende dung sind Gegenstand von Unteransprüchen.circuit at whose first input the manure to be amplified are the subject of dependent claims.
Nutzsignal und an dessen zweiten Eingang eine 5 Die Erfindung ist in besonders vorteilhafter Weise fixierte Vorspannung anlegbar ist, und mit einer in einem Verstärker verwirklicht, der als integrierterUseful signal and a 5 at its second input. The invention is particularly advantageous Fixed bias can be applied, and implemented with one in an amplifier, which is an integrated
Verstärker-Ausgangsschaltung. NF-Verstärker auf einem Halbleiterplättchen aufgebautAmplifier output circuit. LF amplifier built on a semiconductor wafer
Urn NF-Verstärker von batteriegespeisten Empfän- ist. Dieser Verstärker umfaßt eine Differentialverstärgern mit niedrigem Strom betreiben zu können und ker-Eingangsschaltung, die eine emittergekoppelte um zu verhindern, daß beim Fehlen eines Nutzsignals io Verstärker-Ausgangsschaltung ansteuert. Jede Seite störende Geräusche hörbar sind, ist es wünschenswert, des Differentialverstärkers der Eingangsschaltung bedaß derartige Empfänger beim Fehlen eines Nutz- steht aus zwei Transistoren in Darlington-Schaltung, signals abschaltbar sind. Ferner ist es wünschenswert, die eine hohe Eingangsimpedanz gewährleisten. Eine gleichstromgekoppelte Transistoren in solchen Ver- in Darlington-Schaltung aufgebaute Treiberstufe umstärkern zu benutzen, so daß diese als integrierte 15 faßt einen Substrat-PNP-Transistor und einen PNP-Schaltungen auf einem Halbleiterplättchen aufgebaut Transistor mit seitlich liegendem Ringkollektor, der werden können. Derartige gleichstromgekoppelte Tran- den notwendigen Strom für die Ansteuerung eines der sistorverstärker besitzen Einschwingungsvorgängebeim ausgangsseitigen Transistoren zur Erzeugung der Ein- und Abschalten des Verstärkers, so daß derartige positiven Halbwelle des Ausgangssignals liefert. Zwei in Verstärker nicht für einen geräuschabhängig gesperrten ao Darlington-Schaltung wirksame NPN-Transistoren Betrieb geeignet sind. Die Einschwingvorgänge treten sind in einer Schaltung mit mitlaufender Ladespannung beim Einschalten des Verstärkers auf, bevor die Tran· vorgesehen und steuern den zweiten der Ausgangssistoren die Arbeitspunkte erreichen, in welchen sie transistoren an, mit welchem die negative Halbwelle geräuschfrei arbeiten. des Ausgangssignals erzeugt wird.Urn audio amplifier from battery-powered receiver. This amplifier includes differential amplifiers to operate with low current and ker input circuit that has an emitter-coupled in order to prevent io from triggering the amplifier output circuit in the absence of a useful signal. Every side disturbing noises are audible, it is desirable to use the differential amplifier of the input circuit Such a receiver in the absence of a useful is composed of two transistors in a Darlington circuit, signals can be switched off. It is also desirable to ensure a high input impedance. One DC-coupled transistors in such a Darlington-connected driver stage to use so that this as an integrated 15 summarizes a substrate PNP transistor and a PNP circuit built on a semiconductor wafer transistor with laterally lying ring collector, the can be. Such DC-coupled trans- ends necessary current for the control of one of the Transistor amplifiers have transient processes in the transistors on the output side for generating the Switching the amplifier on and off so that such a positive half-wave of the output signal is supplied. Two in Amplifier not for a noise-dependent locked ao Darlington pair effective NPN transistors Operation are suitable. The transient processes occur in a circuit with a running charge voltage when switching on the amplifier on before the Tran · provided and control the second of the output transistors reach the working points in which they transistors, with which the negative half-wave work noiselessly. of the output signal is generated.
Ferner ist es wünschenswert, bei tragbaren und 35 Das Nutzsignal wird dereinen Seite des Differentialbatteriegespeisten Empfängern ein gutes Frequenz- Verstärkers in der Eingangsschaltung zugeführt, der verhalten zu besitzen, wobei derartige Empfänger in auch mit einer Vorspannung von einem Vorspannungseinem großen Temperaturbereich einwandfrei arbeiten netzwerk mit dem ersten Kondensator beaufschlagt sollen. Daher müssen die verwendeten Verstärker ein ist. An die andere Seite des Differentialverstärkers maximales Ausgangssignal bei einer gegebenen Ver- 30 wird eine fixierte Vorspannung angelegt. Um den sorgungsspannung liefern und auch loch zufrieden- Verstärker einzuschalten, wird der erste Kondensator stellend arbeiten, wenn die Versorgungsspannung aufgeladen, wobei der Verstärker wirksam wird, sobald abfällt oder Schwankungen unterworfen ist, wobei dies die Spannung am ersten Kondensator das Potential bei Batterien auftreten kann, deren Spannung in der fixierten Vorspannung erreicht. Eine vom VerAbhängigkeit von dem Ladungszustand veränderlich 35 Stärkerausgang zurückgeführte Rückkopplungsschalist. Schließlich sollen derartige integrierte Verstärker tung hebt die Vorspannung an de. /weiten Seite des bei einem nicht beabsichtigten Kurzschlußbetrieb Differentialverstärkers über das Potential der fixierten genügend sicher gegen Überlastungen sein, damit Vorspannung an, so daß die beiden Vorspannungen der an sich empfindliche integrierte Schaltungsauf- miteinander ansteigen, bis sie den Arbeitspunkt erbau bei derartigen Überlastungen nicht beschädigt 40 reichen. Zur Abschaltung des Verstärkers wird der wird. Kondensator rasch entladen, so daß der VerstärkerFurthermore, it is desirable for portable and 35 The useful signal is fed to one side of the differential battery-fed receivers, a good frequency amplifier in the input circuit, the behavior, such receivers in also with a bias of a bias large temperature range work properly network with the first capacitor applied should. Therefore the amplifier used must be a. To the other side of the differential amplifier A fixed bias voltage is applied to the maximum output signal at a given voltage. To the Supply voltage and also turn on the amplifier with satisfaction, becomes the first capacitor stop working when the supply voltage is charged, the amplifier taking effect as soon as drops or is subject to fluctuations, this being the voltage across the first capacitor, the potential can occur in batteries whose voltage reaches the fixed bias. One of the dependency is the feedback sound returned from the state of charge variable 35 stronger output. Ultimately, such integrated amplifiers should raise the bias voltage. / wide side of the with an unintended short-circuit operation differential amplifier over the potential of the fixed be sufficiently safe against overloads, so that the preload is applied, so that the two preloads the intrinsically sensitive integrated circuit rise with each other until they build the working point with such overloads not damaged 40 reach. To switch off the amplifier, the will. Capacitor discharged quickly, so that the amplifier
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ohne die Erzeugung eines hörbaren Ausschwing-The invention is based on the object of providing a
geräuschabhängig steuerbaren N F-Verstärker zu Vorganges abgeschaltet werden kann,noise-dependent controllable NF amplifier can be switched off for the process,
schaffen, der als integrierte Schaltung ausgebildet Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehencreate, which is designed as an integrated circuit. Further features and advantages of the invention go
unter Vermeidung von hörbaren Einschwingvorgängen 45 ausdernachfoIgendtnBeschreibungeinesAusführungs-while avoiding audible transients 45 from the following description of an execution
ein- und ausgeschaltet werden kann. Ein derartiger beispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und dercan be switched on and off. Such an example in connection with the claims and
gleichstromgekoppelter NF-Verstärker mit Transistor- Zeichnung hervor. Es zeigtDC coupled LF amplifier with transistor drawing. It shows
stufen soll mit Kompensationseinrichtungen für unter- F i g. 1 ein Schaltdiagramm eines Verstärkers gemäßshould be graded with compensation devices for under- F i g. 1 is a circuit diagram of an amplifier according to
schiedliches charakteristisches Verhalten der Tran- der Erfindung, von dem die wesentlichen Teile alsdifferent characteristic behavior of the transport invention, of which the essential parts as
sistoren versehen sein, um einen guten Frequenzgang s° integrierte Halbleiterschaltung aufgebaut sind,sistors must be provided to ensure a good frequency response s ° integrated semiconductor circuit are built up,
in einem verhältnismäßig breiten Temperaturbereich F i g. 2 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungs-in a relatively wide temperature range F i g. 2 diagrams to explain the effect
zu gewährleisten. weise des Verstärkers gemäß Fig. 1.to guarantee. way of the amplifier according to FIG. 1.
Ausgehend von dem eingangs erwähnten Verstärker In F i g. 1 ist ein als Geräuschsperre verwendbarer,Based on the amplifier In Fig. 1 mentioned at the beginning. 1 is a noise barrier that can be used
wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, nicht invertierender Funktioris-Differentia!ver9tärkerthis object is achieved according to the invention by amplifying non-inverting functional differentials
daß mit dem ersten Eingang ein einen Kondensator 55 dargestellt. Dieser Verstärker umfaßt drei wesentlichethat a capacitor 55 is shown with the first input. This amplifier comprises three main ones
umfassendes Vorspannungsnetzwerk verbunden ist, Abschnitte: die Differentialverstärker-Eingangsschal- extensive bias network , sections: the differential amplifier input circuit
mit dem der Kondensator wahlweise zur Einstellung tung 10, die Verstärker-Ausgangsschaltung 12 undwith which the capacitor optionally for setting device 10, the amplifier output circuit 12 and
einer ersten Vorspannung auf· und entladbar ist, daß die Steuerschaltung 14. Die drei Schaltungsteile werdena first bias on · and discharged that the control circuit 14. The three circuit parts
auf die Steuerspannung ansprechend Steuereinrich· Über eine Leitung 15 mit einer VersorgungsspannungControl device responding to the control voltage · Via a line 15 with a supply voltage
tungen vorhanden sind, die die Aufladung des Konden- 60 beaufschlagt, die z.B. in der Größenordnung vonlines are present, which acted upon the charge of the condenser 60 , for example in the order of magnitude of
sators derart verursachen, daß die erste Vorspannung 14 Volt liegen kann. Der Differentialverst&rkeranteilcause sators such that the first bias voltage can be 14 volts. The differential amplifier component
bis zur Größe der fixierten Vorspannung ansteigt und umfaßt vier Transistoren, die in Gegentaktschaltungup to the size of the fixed bias voltage increases and comprises four transistors in push-pull connection
die Differentialverstärker-Eingangsschaltung ein Aus« mit je zwei Darlington-Stufen zusamrnengeschaltetthe differential amplifier input circuit is switched off with two Darlington stages each
gangseignal abgibt, das die Abgabe des verstärkten sind. Die erste Darlington-Stufe besteht aus denOutput signal emits that are the output of the amplified. The first Darlington stage consists of the
schaltung bewirkt, und daß zweite Vorspannungs« und 19 die zweite Dartington*Stufe bilden. Ein der«circuit causes, and that the second bias «and 19 form the second Dartington * stage. One of the «
einrichtungen mit dem Ausgang der Verstärker-Aus- artiger aus Darlinglon-Stufen aufgebauter Differential'devices with the output of the amplifier-type differential constructed from Darlinglon stages'
hl verbunden sind, welche die an den verstärker Ist an eich bekannt, über einen Transistor 10hl are connected, which is known to the amplifier, via a transistor 10
wird ein konstanter Emitterstrom dem Differential- seitigen Transistors 42 vergrößert. Wenn dieser aus-a constant emitter current of the transistor 42 on the differential side is increased. If this
verstärker zugeführt. gangsseitige Transistor 42 leitend ist, liegt an deramplifier fed. transistor 42 on the output side is conductive, is due to the
Die Eingangssignale werden an die Basis des Ausgangsklemme nahezu MassepoteMial, wobei die Transistors 16 über einen Kondensator 22 angelegt. Abweichung vom Massepotential von der Sä ttigungs-Der aus Darlington-Stufen aufgebaute Differential- 5 spannung des Transistors 54 und dem Basis-Emitterverstärker besitzt eine hohe Eingangsimpedanz. Die Spannungsabfall des Transistors 42 abhängig ist. Vorspannung für die Basis des Transistors 16 wird Die beiden Transistoren 58 und 59 dienen der von einem Kondensator 26 geliefert, der über einen Kompensation des Basis-Emitterverhaltens der zuge-Widerstand 24 an die Basis dieses Transistors ange- ordneten Transistoren 54 und 40. Die Transistoren 58 schlossen ist. An die Basis des Transistors 18 wird eine xo und 54 sind als PNP-Transistoren mit einem seitlich Bezugsspannung einerseits über eine Diode 28 von der liegenden Ringkollektor ausgeführt, wogegen die Anschlußklemme 29 und andererseits über eine im Transistoren 59 und 40 als Doppelemitter-Leistungswesemlichen von einem Widerstand 32 gebildete Rück- transistoren aufgebaut sind. Der Widerstand 48 liegt kopplungsschaltung vom Verstärkerausgang aus ange- parallel zu den Transistoren 58 und 59, wogegen der legt. Das an der Anschlußklemme 29 wirksame Poten- 15 Widerstand 53 zwischen die Basis und den Emitter tial besitzt einen Wert von vorzugweise 4 Volt. des Transistors 54 geschaltet ist, um eine thermischeThe input signals are applied to the base of the output terminal almost ground potential, with the Transistor 16 is applied via a capacitor 22. Deviation from the ground potential of the saturation der Differential voltage of the transistor 54 and the base-emitter amplifier built up from Darlington steps has a high input impedance. The voltage drop of the transistor 42 is dependent. The two transistors 58 and 59 are used to bias the base of transistor 16 supplied by a capacitor 26, which compensates for the base-emitter behavior of the added resistance 24 transistors 54 and 40 arranged at the base of this transistor. The transistors 58 is closed. At the base of transistor 18 is an xo and 54 are PNP transistors with a side The reference voltage is executed on the one hand via a diode 28 from the horizontal ring collector, whereas the Terminal 29 and on the other hand via one in the transistors 59 and 40 as a double emitter power system Reverse transistors formed by a resistor 32 are constructed. Resistance 48 is on coupling circuit from the amplifier output connected in parallel to transistors 58 and 59, whereas the lays. The potential resistance 53 between the base and the emitter which is effective at the connection terminal 29 tial has a value of preferably 4 volts. of transistor 54 is connected to a thermal
Die Wirkung der Rückkopplungsschaltung wird Auswanderung zu verhindern, die infolge von Lecknachfolgend erläutert. Wenn ale an die Basis des Verlusten bei Transistoren aftreten kann, die in Transistors 16 angelegte Spannung dr anfängliche integrierter Schaltweise als PNP-Lateral-Transistoren Bezugsspannung an der Basis des Transistors 18 20 aufgebaut sind. Die Widerstände 52 und 53 bilden übersteigt, dann Hefen der Differentialverstärker ein einen Spannungsteiler und verhindern, daß ein tempe-Ausgangssignal am Kollektor des Transistors 17. Der raturabhängiges Auswandern in der Ausgangsschalleitende Transistor 17 bewirkt einen Strom durch den tung auftritt. Wie bereits erwähnt, besteht eine Lastwiderstand 21, so daß am Kollektor des Tran- Verbindung von dem Ausgang des Verstärkers über sistors 17 ein Spannungsabfall auftritt, der das 25 den Widerstand 50 zur Treiberstufe des Transistors 42. Ausgangssignal darstellt. Diese Schaltung mit mitlaufender Ladespannung stelltThe effect of the feedback circuit is to prevent emigration due to leakage discussed below. If all can occur at the base of the loss in transistors, the voltage applied to transistor 16 dr initial integrated circuit as PNP lateral transistors reference voltage at the base of transistor 18 20 are built up. The resistors 52 and 53 form, then yeast the differential amplifier a voltage divider and prevent a tempe output signal at the collector of the transistor 17. The temperature-dependent migration in the output switching transistor 17 causes a current to occur through the device. As already mentioned, there is a load resistor 21, so that a voltage drop occurs at the collector of the Tran connection from the output of the amplifier via transistor 17, which represents the 25 the resistor 50 to the driver stage of the transistor 42nd output signal. This circuit provides a running charge voltage
Die Differentialverstärker-Eingangsschaltung 10 ist eine Stromquelle dar, die den Beta- Abfall der Charak-The differential amplifier input circuit 10 is a current source, which the beta drop of the character
über die Transistoren 36 und 37 an die emitterge- teristik des Treibertransistors 54 kompensiert. DieseCompensated for via the transistors 36 and 37 to the emitter geometry of the driver transistor 54. This
koppelte Verstärker-Ausgangsschaltung 12 angeschlos- Schaltung ist auch über Kondensatoren 60 und 62Coupled amplifier output circuit 12 is also connected via capacitors 60 and 62
fen. Die beiden Transistoren 36 und 37 sind ebenfalls 30 mit der Basis des Transistors 36 zur Frequenzkompen-fen. The two transistors 36 and 37 are also 30 with the base of the transistor 36 for frequency compensation
in Darlington-Schaltung betrieben. Die Verstärker- sation verbunden und ist derart ausgewählt, daß deroperated in Darlington pair. The amplifier station is connected and selected so that the
Ausgangsschaltung umfaßt die Transistoren 40 und 42, kompensierte Frequenzgang des Verstärkers bei offenerOutput circuit comprises transistors 40 and 42, compensated frequency response of the amplifier when open
über welche der Ausgangsstrom fließt. Dabei leitet Schleife in Wechselwirkung mit dem Null-db-Ver-over which the output current flows. The loop conducts in interaction with the zero-db
der Transistor 40 während der positiven Halbwolle und siärkungspunkt bei einem Verhältnis von 6db prothe transistor 40 during the positive half-wool and strengthening point at a ratio of 6db each
der Transistor 42 während der negativen Halbwelle 35 Oktav steht. Der Kondensator 60 dient der Polaufspal-the transistor 42 is during the negative half-wave 35 octave. The capacitor 60 is used for the pole gap
des aus^ingsseitigen Zyklus. Der Emitter des Tran- tung, wodurch der eine Pol des Frequenzgangs beiof the outward cycle. The emitter of the tran- sition, which makes one pole of the frequency response at
sistors 40 und der Kollektor des Transistors 42 sind offener Schleife in Richtung niedrigerer Frequenzentransistor 40 and the collector of transistor 42 are open loop towards lower frequencies
miteinander verbunden und liefern über die Ausgangs- und der andere Pol in Richtung höherer Frequenzenconnected to each other and deliver via the output and the other pole in the direction of higher frequencies
klemme 43 den Ausgangsstrom, der über einen Kon- verschoben wird. Der Kondensator 62 bewirkt eineterminal 43 the output current, which is shifted via a con. The capacitor 62 causes a
densator 44 an einen Verbraucher 45 angelegt wird. 40 Nacheilung und verschiebt den einen Pol in Richtungcapacitor 44 is applied to a consumer 45. 40 lag and shifts one pole towards
Der Verbraucher kann z. B. aus einem Lautsprecher niedrigerer Frequenzen.The consumer can e.g. B. from a speaker of lower frequencies.
bestehen, der eine Impedanz in der Größenordnung Mit diesem Kompensationsnetzwerk bleibt dieexist, of an impedance of the order of magnitude. With this compensation network, the remains
von 35 Ohm besitzt. Schaltung bei einer Verstärkung von Null bis 50 dbof 35 ohms. Switching with a gain from zero to 50 db
Der Kollektor des Transistors 37 ist direkt mit der stabil. Der Frequenzgang und die Verstärkung des Basis des ausgangsseitigen Transistors 40 verbunden 45 Gesamtverstärkers werden von einer Rückkopplungsund versorgt diesen mit einem Steuerstrom. Die schaltung beeinflußt, die einen Widerstand 64 umfaßt, Darlingtonschaltung aus den Transistoren 36 und 37 der die Vorspannung für die Basis des Transistors 18 liefert die für die Ansteuerung des Transistors 40 liefert. Der Widerstand 64 und der Kondensator 65 während der positiven Halbwelle notwendige Strom- sind in Serie geschaltet und liegen parallel zum verstärkung. Wenn der Transistor 40 leitet, liegt an So Widerstand 32. Der Kondensator 65 bewirkt den Abfall der Ausgangsklemme 43 die auf der Leitung IS bei hohen Frequenzen und hilft zur Unterdrückung wirksame volle Versorgungsspannung, die lediglich um der Übersprechstörungen, die bei einem B-Betrieb die Sättigungsspannung des Transistors 37 und den auftreten. Die Rückkopplungsspannung bildet sich Basis-Emitterspannungsabfall des Transistors 40 ver- am Widerstand 66 und dem Kondensator 34 aus, deren ringe« ist. Der Kollektorstrom des Transistors 37 55 Wert bezüglich des Frequenzabfalls bei niedrigen Wird Ober die Transistoren 58 und 59 zugeführt, die Frequenzen vernachlässigbar ist. als Schaltung mit mitlaufender Ladespannung wirksam Bs soil nunmehr die Schaltung bezüglich der sind und einen Widerstand 50 umfassen, der mit dem Oerauschunterdrilckung im Verstärker betrachtet wer· Ausgang der Verstärkerschaltung verbunden ist. Das den, was darin beruht, daß der Verstärker an- und Potential de» Emitters des Transistors 59 wird Über βο abgeschaltet werden soll, ohne daö Einschwingvorgänge einen Widerstand 52 an die Basis eines Transistors 54 beim Einschalten «ader eine Oeräuschschleppe beim angelegt, der den Transistor 41 ansteuert. Die Basis Abschalten auftreten. Die Spannung zur Steuerung und der Emitter de» Transistors 55 sind über den der Oerfluschsperre wird an eine Klemme 70 angetegt, Widerstand 52 miteinander verbunden. Sobald die wobei diese Steuerspannung zurückgeht, wenn der Spannung wn Widerstand 52 einen beitimmten Wen »s Verstärker eingeschaltet wird und ansteigt, wenn der erreicht, wird der Transistor 55 leitend und vergrößert Verstärker abgeschaltet wird, die Ansteuerung des Transistors 54 Dadurch wird Die an die Klemme 70 angelegte, sieh verringernde «einerseits wieder die Ansteuerung des ausgangs* Steuerapannung schattet den Verstärker ein, indem sie The collector of transistor 37 is directly stable with the. The frequency response and the amplification of the base of the transistor 40 on the output side, connected 45 overall amplifier, are fed back by a feedback system and supplied with a control current. The circuit, which comprises a resistor 64, affects the Darlington circuit from the transistors 36 and 37, which supplies the bias voltage for the base of the transistor 18 which supplies the one for the control of the transistor 40. The resistor 64 and the capacitor 65 necessary current during the positive half-wave are connected in series and are parallel to the amplification. When transistor 40 conducts, resistor 32 is applied to So. Capacitor 65 causes output terminal 43 to drop on line IS at high frequencies and helps to suppress effective full supply voltage that only eliminates the crosstalk interference that occurs in a B mode Saturation voltage of the transistor 37 and the occur. The feedback voltage is formed from the base-emitter voltage drop of the transistor 40 on the resistor 66 and the capacitor 34, the rings of which are «. The collector current of the transistor 37 55 value with respect to the frequency drop at low is fed via the transistors 58 and 59, the frequencies are negligible. effective as a circuit with accompanying charging voltage. Bs should now be the circuit with respect to and comprise a resistor 50 which is connected to the noise suppression in the amplifier, which is connected to the output of the amplifier circuit. What is based on the fact that the amplifier is on and the potential of the emitter of the transistor 59 is to be switched off via βο, without the transient processes a resistor 52 is applied to the base of a transistor 54 when switched on or a drag of noise when the Actuates transistor 41 . The base shutdowns occur. The voltage for the control and the emitter of the transistor 55 are connected to a terminal 70 via the overflow barrier, resistor 52 is connected to one another. As soon as the said control voltage returns when the voltage wn resistor 52 a beitimmten Wen »s amplifier is turned on and increases as the reached, the transistor 55 becomes conductive and increased amplifier is turned off, the driving of the transistor 54 is thereby applied to the terminal 70 applied, see reducing «on the one hand again the control of the output * control voltage shades the amplifier by
einen Transistor 72 nicht leitend macht. Damit wird Der Kondensator U wird weiterhin auf ein Poten-makes a transistor 72 non-conductive. This means that the capacitor U continues to be at a potential
dai Maisepofenilal von den Widerstanden Ii und 74 tial aufgeladen, das im wesentlichen von den Wertendai Maisepofenilal charged by the resistors Ii and 74 tial, which essentially depends on the values
abschaltet, so daß die Transistoren % und 77, die in der Widerstände 78 und 79 bestimmt wird. Die an dieturns off, so that the transistors % and 77, which is determined in the resistors 78 and 79. The to the
den Zustand übergehen. Damit liegt im wesentlichen ί einer Stellheft an, dl· von der 2eltkonstante despass the state. This means that essentially ί of a booklet is available, dl · of the second constant des
die volle auf der leitung Ii wirksame Versorgung»· Rückkopplungsnetiswerkes und der Spannung an derthe full supply effective on the line Ii »· feedback network and the voltage at the
•ritt angesteuert werden kennen. Die leitenden tifllverstlrkers verumeht, daß die Spannung an def• Know how to ride a ride. The conductive amplifier ensures that the voltage at def
fiber die Widerstände 78 und 79 sowie die Transistoren te des Transitten M ze folgen tendiert, so daß keinacross the resistors 78 and 79 and the transistors te of the transit M ze tends to follow, so that no
der Transistoren 81 und 82 sind zusammengefaßt, um großen Strom, wodurch die Möglichkeit eines ausgangs*of transistors 81 and 82 are combined to supply large current, thus reducing the possibility of an output *
den Raumbedarf auf dem integrierten Halbleiter- seitigen Einsshwingvorgangas unterdrückt wird. Diethe space requirement on the integrated semi-conductor oscillation process is suppressed. the
plättchen zu verringern. Diese Transistoren besitzen im if Spannung am Kondensator 34 steigt mit einer Steilheitto decrease platelets. These transistors have in the if the voltage on the capacitor 34 increases with a steepness
wesentlichen denselben Spannungsabfalt wie zwei in an. die gleich oder kleiner als die Spannung amessentially the same voltage variation as two in an. which is equal to or less than the voltage on
Der Stromfluß durch die Transistoren 81 und 82 einen Wert einstellen, bei welchem die der Geräuschbewirkt eine Spannung an der Basis des Transistors 20. sperrung dienend« Betriebsspannung im wesentlichen die diesen in den leitenden Zustand schaltet und damit u gleich der halben Versorgungsspannung ist. um eine gleichzeitigden Differentialverstärker mit Emitttrstrom Symmetrisch abgekappte Schwingungsform am Ausversorgt. Die Widerstände 78 und 79 bilden einen gang zu liefern.Set the current flow through the transistors 81 and 82 to a value at which the noise causes a voltage at the base of the transistor 20 which switches this into the conductive state and thus u is equal to half the supply voltage. around a at the same time the differential amplifier with emitter current symmetrically cut waveform at the outlet. The resistors 78 and 79 form a gear to deliver.
Spannungsteiler zum Aufladen des Kondensators 26. Die Kurve C gemäß F i g. 2 zeigt den Spannung^· Die Spannung dieses Kondensators 26 wird aber den verlauf an der Auegangsklemme 43, die am Verbin-Widerstand 24 an die Basis des Transistors 16 als «5 dungspunkt des Emitters des Transistors 40 mit dem Vorspannung angelegt. Sobald diese Vorspannung die Kollektor des Transistors 42 liegt. Für den Fall, daD fixierte, an die Basis des Transistors 18 angelegte die Zertkonstantc. die sich für das Netzwerk mit dem Spannung erreicht, werden die Transistoren 16 und 17 Kondensator 34 ergibt, kurzer ist als die des zugeleitend und liefern am Kollektor des Transistors 17 ordneten Kondensators 26, betuzt di« Kurve den voll ein Ausgangssignal. 3« ausgezogenen Kve »t luf, wobei die Spannung a-iVoltage divider for charging the capacitor 26. The curve C according to FIG. 2 shows the voltage ^ · The voltage of this capacitor 26 is applied to the output terminal 43, which is connected to the connection resistor 24 to the base of the transistor 16 as the connection point of the emitter of the transistor 40 with the bias voltage. As soon as this bias is applied to the collector of transistor 42. In the event that it is fixed, the cert constantc applied to the base of the transistor 18. which is achieved for the network with the voltage, the transistors 16 and 17 capacitor 34 results, is shorter than that of the supplying and provide at the collector of the transistor 17 arranged capacitor 26, using the curve, the full an output signal. 3 «extended Kve» t runs, whereby the tension ai
auftretende Spannung dar. der sich vom Potentialwert etwas unter dem Wert des eingeschwungenen Zustand *occurring voltage which differs from the potential value slightly below the value of the steady state *
sorgungsspannung auf der Leitung 15 entsprechenden des ansteigt. Dieser Wert des eingeschwungem ιsupply voltage on line 15 corresponding to the increases. This value of the settled ι
der Werte der Widerstände 78 und 79 erreicht, so daß Verrngsspannung. Wenn die Ladekreise il.·of the values of resistors 78 and 79 is reached, so that voltage drop. When the charging circuits il.
diese Widerstände in Verbindung mit dem Spannung»- Kondensatoren 26 und 34 dieselbe Zeitkonstatthese resistances in connection with the voltage »capacitors 26 and 34 have the same time constant
abfall an der Basis-Emitterstrecke der Transistoren 76 aufweisen, steigt die Kurve der Ausgangsspannur ρhave drop at the base-emitter path of the transistors 76, the curve of the output voltage ρ increases
und 77 sowie dem Spannungsabfall an der Basis- auf den Wert des eingeschwungenen Zustandes an un-iand 77 as well as the voltage drop at the base to the value of the steady state at un-i
wünschte, der Geräuschunterdrückung dienende Span- Kurvenabschnitt D. Für den Fall, daß die Zeitkonwish the noise suppression serving span curve section D. In the event that the Zeitkon
nung am Kondensator liefern. stante des dem Kondensator 26 zugeordneten Net/supply voltage to the capacitor. constant of the net assigned to capacitor 26 /
Die Kurve B gemäß F i g. 2 zeigt den Spannung»- Werkes kleiner ist ah die Zeitkonstante des dem verlauf an der Basis des Transistors 18. Wie bereits Kondensator 34 zugeordneten Netzwerkes, wird ein« erwähnt, wirkt an der Anschlußklemme 29 eine 45 Spannung an der Basis des Transistors 16 geliefert. Spannung in der Größenordnung von 4 VoK. die über welche über die Spannung an der Basis des Transistor die Diode 28 aa der Bais des Transistors 18 wirksam 18 ansteigt. Der Spannungsveriauf an der A\.<gang^ ist. Der Spannungsabfall an der Diode ist verhältnis- klemme 43 entspricht dann dem mit E bezeichneten mäßig gering, so daß die Spannung, die an der Basis Kurvenverlauf. Wenn die Zeitkonstante des dem des Transistors 18 wirksam ist, in der Größenordnung 50 Kondensator 26 zugeordneten Netzwerkes sehr viel von etwa 3,2VoIt liegt. Dementsprechend liegt die kleiner ist als die Zeitkonstante des dem Kondensator 24 Basis des Transistors 18 anfänglich auf einer höheren zugeordneten Netzwerkes, kann der an der Ausgangs-Spannung als die Basis des Transistors 16, so daß die klemme auftretende Spannungsstoß den nicht erTransistoren 18 und 19 leitend und die Transistoren 16 wünschten, bereits erwähnten Übergangszustand und 17 nicht leitend sind. Wenn die Spannung an der 55 auslösen. Es ist deshalb wünschenswert, daß die Basis des Transistors 16 den Spannungswert erreicht, Zeitkonstanten der nut den Kondensatoren 26 und 34 der an der Basis des Transistors 18 wirksam ist, be- verbundenen Netzwerke derart ausgewählt sind, daß ginnen die Transistoren 16 und 17 stromführend zu die dem Kondensator 34 zugeordnete Zeitkonstante werden und erzeugen einen Spannungsabfall am gleich oder kürzer als die Zettkonstante des dem Widerstand 21. Dieser Spannungsabfall wird der 6o Kondensator 26 zugeordneten Netzwerkes ist. Treiberstufe aus den Transistoren 36 und 37 zugeführt Nachfolgend wird das Abschaltverhalten des Ver- und dient der Ansteuerung der ausgangsseitigen stärkers beschrieben, wenn die der Geräuschunter-Schaltung. Der Transistor 40 wird dadurch leitend drückung dienende und an die Klemme 70 angelegte und führt einen Strom, der über die Rückkopplung^- Steuerspannung ansteigt und den Transistor 72 leitend leitung fließt und den Kondensator 34 auflädt. Dies 65 macht. Dieser Anstieg verursacht einen Spannungsvenirsacht den Anstieg der Spannung an der Basis abfall am Widerstand 74 und macht die Transistoren des Transistors 18 entsprechend dem Verlauf der 76 und 77 leitend sowie die Transistoren 81 und 82 Kurve B gemäß F i g. 2. nicht leitend. Damit verschwindet die vom Soannunes-The curve B according to FIG. 2 shows the voltage "- works smaller, ah the time constant of the course at the base of the transistor 18. Tension in the order of 4 VoK. which over which the voltage at the base of the transistor, the diode 28 aa of the base of the transistor 18 effectively 18 rises. The voltage progression at the A \. <Gang ^ is. The voltage drop across the diode is relative to terminal 43 then corresponds to that marked with E moderately low, so that the voltage at the base of the curve. If the time constant of the network associated with that of transistor 18 is in the order of magnitude of 50 capacitor 26, it is very much of about 3.2 Volts. Accordingly, which is smaller than the time constant of the capacitor 24 base of the transistor 18 initially on a higher associated network, the output voltage than the base of the transistor 16 can be, so that the terminal voltage surge does not conduct the transistors 18 and 19 and the transistors 16 wish to be already mentioned transition state and 17 are not conductive. When the voltage on the 55 trip. It is therefore desirable that the base of the transistor 16 reaches the voltage value, time constants of the networks connected to the capacitors 26 and 34 of the networks which are effective at the base of the transistor 18 are selected such that the transistors 16 and 17 begin to carry current the time constant assigned to the capacitor 34 and generate a voltage drop on the equal to or shorter than the Zett constant of the resistor 21. This voltage drop is the network assigned to the 60 capacitor 26. Driver stage supplied from transistors 36 and 37 The following describes the switch-off behavior of the supply and is used to control the amplifier on the output side when the noise is switched off. The transistor 40 is thereby conductive and pressing serving and applied to the terminal 70 and carries a current that increases via the feedback ^ - control voltage and the transistor 72 conductive line flows and the capacitor 34 charges. This makes 65. This increase causes a voltage increase, the increase in the voltage at the base drop across resistor 74 and makes the transistors of transistor 18 conductive in accordance with the course of FIGS. 76 and 77 and transistors 81 and 82 curve B according to FIG. 2. not conductive. This disappears from the Soannunes-
teller an de« Kondensator 26 angelegte Spannung, so daß sieh dieser Kondensate? Über die Dioden entladen kann, die aus den Transistoren SS, U und 87 gebildet sind und in Serie mit der Kellefctör'Bntitferstrecke des Im Sättigungszustand betriebenen Tran- i sistofs 72 liegen. Der Spannungsabfall am Kunden·· sater 16 geht raseh zurück und schaltet den Verstärker ab. Die fialerte Spannung an der Basis des Transistors 18 verhindert ein zweites Einschalten des Differential' verstärken, welches einen Einschwingvorgang aus· ie Idsen kennte. Der Kondensator 26 wird über die Transistoren 81 und 82 weiter entladen, wodurch die Ansteuerung vom Transistor 20 verschwindet, so daß dieser nicht leitend wird und den Emitterstrom des Differentialverstärkers unterbricht. Die Transistor· dioden 65, 66 und 67 halten das Potential am Ver- trindungspunkt der Widerstände 78 und 79 von der Basis des Transistors 76 fern, wenn der Verstärker eingeschaltet ist. Entsprechend dem Verlauf der Kurve A gemäß F i g. 2 fällt die an die Basis des ae Transistors 16 angelegte Spannung rasch ab, wenn eine Geräuschspannimg angelegt wird. Dies verursacht entsprechend der Kurve C gemäß P i g. 2 ein Abfallen der Ausgangsttpannung. In demselben Maß. wie die Spannung von der Rückkopplungssehaltung mit dem *S Widerstand 32 und dem Kondensator 34 entfernt wird entlädt sich der Kondensator 34, so daß die an die Basis des Transistors 18 auf die von der Klen...>*&«gp aus Über die Diode 28 angelegte Spannung von etwa 3,2 Volt abfällt. Dieser Verlauf ist durch die Kurve B gemäß F i g. 2 bildlich erläutert. voltage applied to the capacitor 26, so that these condensates? To discharge through the diodes which are formed of transistors SS, U and 87 and in series with the Kellefctör'Bntitferstrecke of the saturation state operated i transit are sistofs 72nd The voltage drop at the customer sater 16 drops rapidly and switches off the amplifier. The increased voltage at the base of transistor 18 prevents the differential from being switched on a second time, which amplifies a transient process from idsen. The capacitor 26 is further discharged via the transistors 81 and 82, as a result of which the activation of the transistor 20 disappears, so that the latter becomes non-conductive and interrupts the emitter current of the differential amplifier. The transistor diodes 65, 66 and 67 keep the potential at the junction of the resistors 78 and 79 away from the base of the transistor 76 when the amplifier is switched on. Corresponding to the course of curve A according to FIG. 2, the voltage applied to the base of the ae transistor 16 drops rapidly when a noise voltage is applied. This causes according to the curve C according to P i g. 2 a drop in output voltage. In the same measure. as the voltage is removed from the feedback circuit with resistor 32 and capacitor 34, capacitor 34 discharges , so that the voltage applied to the base of transistor 18 to that of the Klen ...> * & «gp from across the diode 28 applied voltage drops of about 3.2 volts. This course is represented by curve B according to FIG. 2 illustrated.
Die Schaltung gemäß der Erfindung ist derart ausgelegt, daß ein möglichst großer Teil derselben in Form einer integrierten Schaltung auf einem Ha'V leiterplättchen untergebracht werden kann, wotei di: innerhalb der gestrichelten Linie liegenden Schalturg.-teile auf einem einzigen Halbleiterplättchen angeordnet werden können. Die außerhalb dieser gestrichelten Linie liegenden Schaltungsteile werden über die entsprechenden Anschlußpunkte mit der integrierten Schaltung verbunden. Die Transistoren können in unterschiedlicher Form aufgebaut sein, wobei sich für einen tatsächlich ausgeführten Verstärker die nachfolgend bezeichneten Transistonypen als besonders vorteilhaft erwiesen:The circuit according to the invention is designed in such a way that the largest possible part of it in Form of an integrated circuit can be accommodated on a Ha'V circuit board, wotei di: Schalturg.-parts lying within the dashed line can be arranged on a single semiconductor die. The one outside this dashed Circuit parts lying on the line are integrated with the corresponding connection points Circuit connected. The transistors can be constructed in different forms, whereby for an actually implemented amplifier, the transistor types described below are considered special proven to be beneficial:
Transistor 36 Substrat-PNP-TransistorTransistor 36 substrate PNP transistor
Transistoren 37. 55 .. Lateral-PNP-TransistorTransistors 37. 55 .. Lateral PNP transistor
mit kanalförmigemwith channel-shaped
Emitter
Transistoren 54, 58 .. Lateral-PNP-TransistorEmitter
Transistors 54, 58 .. Lateral PNP transistor
mit Ringkollektor
Transistorer. 40. 42, 59 Doppelemitter-with ring collector
Transistor. 40. 42, 59 double emitter
NPN-LeistungstransistorNPN power transistor
Die übrigen auf dem Halbleiterplättchen gemäß F i g. 1 vorgesehenen Transistoren können normale NPN-Transistoren sein.The remainder on the semiconductor die according to FIG. 1 provided transistors can be normal Be NPN transistors.
Die Anpassung der entsprechenden Geometrie der ausgangsseitigen Transistoren 40 und 42 sowie der Transistoren 54 und 55, weiche den Transistor 40 treiben und die Transistoren 58 und 59 ansteuern, ist derart, daß die zeitweise unerwünschte Lastverschiebung, welche einen Anstieg des Stromes über die Transistoren 40 und 42 verursachen kann, einen Temperaturanstieg im Halbleiterplätlchen auslöst, so 6g daß der Basis-Emitterspannungsabfall der Transistoren 58 und 59 kleiner wird. Dadurch wird die Vorspannung der Transistoren 40 und 54 sowie der in ihnen fließende Strom verringert, wodurch aueh die mögliehe Gefahr einer Beschädigung der Transistoren weitgehendst ausgeschaltet wird. Auf diese Weise kann ein kurzzeitiger starker Strain (η der Verbraueherlast 45, weiche t. B. durch einen unbeabsichtigten Kurawhluß ausgelöst werden kann, flicht 2tt einer Zerstörung des Verstärkers auf dem Halbleiterplittcheft führen, The adaptation of the corresponding geometry of the output-side transistors 40 and 42 and of the transistors 54 and 55, which drive the transistor 40 and control the transistors 58 and 59, is such that the temporarily undesired load shift, which causes an increase in the current through the transistors 40 and 42 can cause, triggers a temperature rise in the semiconductor die, so 6g that the base-emitter voltage drop of the transistors 58 and 59 is smaller. This reduces the bias voltage of the transistors 40 and 54 and the current flowing in them, which also largely eliminates the possible risk of damage to the transistors. In this way, a momentary strong Strain (η Verbraueherlast of 45 t. B. soft by inadvertent Kurawhluß can be triggered weaves 2n destruction of the amplifier on the Halbleiterplittcheft lead,
Der beschriebene NF«Ventirker liefert ein« Aus· gangsleistung von Ö,$ Watt und ist bizöglfcft seiner Verstärkung von Null bis SOdb veränderbar. Der Verstärker arbeitet vorzugsweise mit einer Versorgungsspannung von 14 Volt und einer Verbratteherlast von 33 Ohm, wobei er etwa 57 mA bei 0,5 Watt Ausgangsleistung Strom zieht. Es wurde festgestellt, daß die Schaltung bei Schwankungen der Versorgttngs· spannung von 10 bis 18 Volt in einem Temperatur· bereich von -30eC bis +60"C ohne nennenswerte * Beeinflussung der Verstärkung des Frequenzgangs bei geschlossener Schleife und der Pegelbegrenzung stabil arbeitet. Der auf die Qeriusehkontrollspannung ansprechende Verstärker schaltet sich an und ab, ohne unerwünschte Einschwingvorgänge im NF-Bereich zu erzeugen. Dabei ist der Verstärker in der Lage, auch Kurzschlußbelastungen ohne Beschädigung zu überstehen.The LF Ventirker described delivers an output power of 0.1 watts and its gain can be varied from zero to 100 watts as much as possible. The amplifier preferably operates with a supply voltage of 14 volts and a consumption load of 33 ohms, drawing about 57 mA at 0.5 watt output power. It has been found that the circuit for variations in Versorgttngs · voltage of 10 to 18 volts in a temperature · range from -30 e C to +60 "C without appreciable * influencing the gain of the frequency response of the closed-loop and the level limiting operates stably. The amplifier, which responds to the voltage control voltage, switches itself on and off without generating unwanted transients in the LF range.
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