DE2143030B2

DE2143030B2 - Schutzschaltung für den Lautsprecher eines Tonfrequenzverstärkers

Info

Publication number: DE2143030B2
Application number: DE2143030A
Authority: DE
Inventors: Akira Tokio Nishimoto
Original assignee: Sansui Electric Co Ltd
Current assignee: Sansui Electric Co Ltd
Priority date: 1970-08-27
Filing date: 1971-08-27
Publication date: 1974-11-07
Also published as: DE2143030A1; US3731153A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für den Lautsprecher eines Tonfrequenzverstärkers, die einen ersten und einen zweiten Transistor enthält, deren Emitter-Kollektor-Kreise in Reihe geschaltet sind und den Ausgang des Verstärkers bilden, mit dem der Lautsprecher direkt verbunden ist, und der eine erste 6s und eine zweite Energiequelle enthält, die jeweils in Reihe mit dem ersten und dem zweiten Transistor geschaltet sind.

Seit einiger Zeit werden zunehmend Tonfrequenz-

verstärker gebaut, bei denen die Ankopplung des Lautsprechers unmittelbar, d.h. galvanisch, ohne Verwendung eines Koppelkondsnsators an den Verstärkerausgang zwischen den beiden Emitter-Kollektorkreisen zweier Ausgangstransistoren erfolgt, wodurch eine Verbesserung des Niederfrequenzgangs erreicht wird. Für Vielkanalschaltkreise werden häufig mehrere Verstärker verwendet. Treten Betriebsstörungen bei solchen Verstärkern auf, so kann es leicht geschehen, daß am Ausgang des Verstärkers eine relativ hohe Gleichspannung positiver oder negativer Polarität auftritt, die häufig nicht nur den Lautsprecher beschädigt oder zerstört, sondern auch die Tonqualität stark beeinträchtigt.

Es ist »ho wünschenswert, einen derart unnormalen Betriebszustand rechtzeitig zu ermitteln und den Lautsprecher vom zugeordneten Schaltkreis abzutrennen. Insbesondere bei Verstärkern, die in Vielkanalsystemen verwendet .werden, ist eine relativ einfach aufgebaute Schutzeinrichtung oder eine Schutzschaltung erwünscht, die als Schutz für sämtliche Lautsprecher dienen kann, die den jeweiligen Verstärkern zugeordnet sind. Bisher sind keine geeigneten Schutzeinrichtungen dieser Art bekannt, die sich insbesondere für Vielkanalschaltkreise gut eignen.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Schutzschaltung für galvanisch mit dem Ausgang eines Tonfrequenzverstärkers verbundene Lautsprecher zu schaffen, die auf plötziich auftretende, unnormale Gleichspannungen am Ausgang des Verstärkers anspricht und die Lautsprecher vom Verstärker abtrennt. Diese Schutzschaltung soll gemeinsam für eine Vielzahl von Verstärkern geeignet sein.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe gelöst durch ein Stromkreisunterbrecherelement, das sowohl in einem vom ersten Transistor, der ersten Energiequelle und dem Lautsprecher gebildeten ersten geschlossenen Kreis als auch in einem vom zweiten Transistor, der zweiten Energiequelle und dem Lautsprecher gebildeten zweiten geschlossenen Kreis liegt, und durch eine Schaltautomatik, die auf eine einen vorgegebenen Schwellwert erreichende positive und negative Gleichspannung am Verstärkerausgang anspricht, einen Kurzschluß zum Lautsprecher bildet, derart, daß das Stromkreisunterbrecherelement betätigt wird.

Gemäb einer anderen Schutzschaltung kann diese Aufgabe auch dadurch gelöst werden, daß der Ausgang der Transistoren mit dem Eingang einer Gleichrichter-Brückenschaltung verbunden ist, deren Ausgang an der Torschaltung eines Schaltelements liegt, in dessen Arbeitskreis ein Relais angeordnet ist, welches bei Erreichen des vorgegebenen negativen oder positiven Schwellwertes für die Gleichspannung am Ausgang des Verstärkers anspricht und mit seinem Kontakt die Verbindung des Verstärkerausgangs mit dem Lautsprecher unterbricht.

Die Wirkung der damit beanspruchten Maßnahme besteht darin, daß die möglicherweise auftretenden Gleichspannungen am Verstärkerausgang bei Defekten am Verstärker den Lautsprecher nicht beschädigen oder zerstören können.

Das Unterbrecherelement kann bei einer billig und einfach herzustellenden erfindungsgemäßen Schutzschaltung eine Sicherung oder ein Relaiskontakt sein. Wird die Erfindung für Vielkanalverstärker verwendet, so kann ein einziges Relais verwendet werden, dessen Relaiskontakte in den jeweiligen Lautsprecherkreisen liegen. Wird eine Schmelzsicherung verwendet, so erfolgt die Stromunterbrechung dadurch daß ein Kurzschlußstromstoß durch Betätigung eine Kurzschlußkreises gezogen wird, und zwar in Abhän gigkeit einer unnormal hohen Gleichspannung an Ausgang des Verstärkers. Wird andererseits ein Re laiskontakt als Schaltkreisunterbrechereiement ver wendet, so ist zur Umwandlung einer abnormal hohei Gleichspannung in eine einseitig gerichtete Aus gangsspannung ein Gleichrichterelement vorgesehen

ίο das unabhängig von der Polarität der abnormal hohei Spannung eine Spannung von stets gleicher Polaritä zur Betätigung eines Relais erzeugt.

Die erfindungsgemäße Schutzschaltung läßt sich fü; mehrere einem Vielkanalverstärkersystem zugeord nete Lautsprecher verwenden, wobei nur wenige zu sätzliche Schaltelemente benötigt werden.

Zum einschlägigen Stand der Technik wird auf dit Zeitschrift »Wireless World«, Juni 1968, Seite 154 verwiesen, die eine Schutzschaltung beschreibt, bei

ao der die Last über einen Kondensator mit den Ausgangstransistoren eines Verstärkers verbunden ist, Dabei kann zwar keine Gleichspannung an der zu schützenden Last auftreten, es fehlt jedoch die galvanische Kopplung. Automatisch arbeitende Schutz-

»5 schaltungen für T.uiisLiorstufen, welche beim Erreichen eines vorgegebenen Schwellwertes ansprechen, sind u.a. aus »radio und fernsehen, elektronik« 17, 1968, H. 22, Seite 676, »radio mentor« 5, 1970, Seite 294 sowie die deutsche Patentschrift 1 168492 und 1 168 973 bekannt. Die Verwendung eines Transistors als Schalter ist u. a. in der deutschen Auslegeschrift 1 050 877 beschrieben. Schutzschaltungen für galvanisch mit Verstärkerausgängen gekoppelte Lautsprecher gegen erhöhte Gleichspannung sind diesen Literaturstellen nicht zu entnehmen.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden im folgenden an mehreren Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen
F i g. 1 und 2 das Schaltbild ähnlicher Ausführungs-

formen der Erfindung unter Verwendung einer Schmelzsicherung, die in Reihe zu einem Lautsprecherkreis und einem gleichrichtenden Kurzschlußkreis liegt,

F i g. 3 und 4 die Schaltbilder abgewandelter Aus-

führungsformen der Erfindung unter Verwendung eines Relaiskontakts, der in Reihe zu einem Lautsprecherkreis einer Gleichrichterschaltung und einem Relaiskreis liegt, der vom Ausgang der Gleichrichterschaltung gesteuert wird,

F i g. 5 das Schaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit Anwendung auf Vielkanalverstärker, und

F i g. 6 und 7 das Schaltbild weiterer Ausführungsformen der Erfindung, die der in Fig. 5 gezeigten

Schaltung ähnlich sind und als Schutz für Lautsprechen dienen, die Zwei- bzw. Dreikanalverstärkern zugeordnet sind.

Die Tonfrequenzverstärker la gemäß Fig. 1 weisen einen ersten npn-Ausgangstransistor TR₁ und einen zweiten pnp-Ausgangstransistor TR₂ auf, deren Kollektor-Emitter-Strecken in Reihe geschaltet sind. Eine erste Energiequelle, im folgenden kurz als Quelle £, bezeichnet, ist mit ihrem positiven Pol an den Kollektor des ersten Transistors angeschlossen, während der negative Pol an Masse liegt. Eine zweite Quelle E₂ ist mit ihrem negativen Pol an den Kollektor des zweiten Transistors TR₂ angeschlossen, während ihr positiver Pol an Masse liegt. Der Verbindungspunkt

der Emitter des ersten und zweiten Transistors bildet den Verstärkerausgang 2, an den ein Lautsprecher 3 direkt, d. h. galvanisch ohne Verwendung einer Kopplungskapazität, wie es bisher üblich war, angeschlossen ist, wobei der andere Lautsprecheranschluß an Masse liegt. Eine Tonfrequenzsignal-Eingangsklemme 4 ist über eine Kopplungskapazität 5 mit den beiden Basen der Ausgangstransistoren verbunden, während die andere Klemme an Masse liegt. Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf einen in dieser Weise aufgebauten Verstärker beschränkt.

Gemäß der Erfindung liegt zwischen dem Verstärkerausgang 2 und dem Lautsprecher 3 ein Schmelzsicherungselement bzw. eine Sicherung 6. Es bestehen somit zwei geschlossene Kreise, einer, der die Quelle E_x, den ersten Transistor 77?,, die Sicherung 6 und den Lautsprecher 3 umfaßt, und ein anderer, der die Quelle E₂, den zweiten Transistor TR₂, die Sicherung 6 und den Lautsprecher 3 aufweist. Eine Klemme des Lautsprechers 3, der an den Verstärkerausgang 2 angeschlossen ist, liegt über eine Serienschaltung, die einen Widerstand A₁ und einen Kondensator C₁ aufweist, an Masse, wobei diese Reihenschaltung wiederum zu anderen Reihenschaltungen parallel liegt, deren eine als Schwellwertelement eine Diode D₁, einen steuerbaren Siliciumgleichrichter SCT?, und eine andere, eine Diode D₂ und einen steuerbaren Siliciumgleichrichter SCR₂ aufweist, die die in der Zeichnung gezeigte Polung aufweisen. Parallel zu dem steuerbaren Siliciumgleichrichter SCR, liegt die Serienschaltung aus einem npn-Transistor Q_x, einem Widerstand R₂, der an den Kollektor des Transistors Q₁ angeschlossen ist, und einem Widerstand /?,, der mit dem Emitter dieses Transistors Q₁ verbunden ist, so daß ein Spannungsabfall am Widerstand /?, zwischen der Tor- oder Steuerelektrode und der Kathode des steuerbaren Siliciumgleichrichters SCR, auftritt. In gleicher Weise liegt eine zweite Reihenschaltung aus einem pnp-Transistor Q₂, den Widerständen /?₄ und /?,, die in Reihe mit dem Kollektor des Transistors Q₂ geschaltet sind, und einem Widerstand /?„, der mit dem Emitter des Transistors O₂ verbunden ist, parallel zum steuerbaren Siliciumgleichrichter SCR₂, so daß der Spannungsabfall am Widerstand /?₄ zwischen dem Tor oder der Steuerelektrode und der Kathode des steuerbaren Siliciumgleichrichters SCR₂ auftritt. Zwischen der Basis des Transistors Q₁ und Masse liegt die Parallelschaltung eines Kondensators C₂ und eines Widerstandes R₇, während ein Kondensator C, und ein Widerstand R_s parallel zur Basis des Transistors Q₂ und Masse geschaltet sind. Die Dioden D₃ und D₄ sind in der eingezeichneten Weise gepolt und liegen zwischen den Basen der Transistoren Q₁ bzw. Q₂ und dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand /?, und dem Kondensator C₁.

Es sei nun angenommen, am Verstärker 2 trete auf Grund verschiedener Ursachen eine übermäßig hohe Gleichspannung positiver Polarität auf. Diese Spannung wird der Basis des Transistors Q₁ über den Widerstand R₁ und die Diode D₃ zugeführt. Übersteigt diese abnormale Spannung einen vorbestimmten Wert, so wird der Transistor Q₁ leitend, und der Spannungsabfall am Widerstand R₃ bewirkt einen Stromfluß durch die Diode D₁, den Widerstand A₂ und den Transistor Q₁, der der Steuerelektrode des steuerbaren Siliciumgleichrichters SCR, angelegt wird, so daß dieser leitend wird. Damit steigt der Stromfluß von der Energiequelle E_] über den Transistor 77?,, di Sicherung 6, die Diode D, und den steuerbaren Silici umgleichrichter SCR, nach Masse an, so daß die Si cherung 6 durchschmilzt und den Verstärkerausgan

S vom Lautsprecher abtrennt.

Andererseits wird bei Auftreten einer abnorma hohen Spannung negativer Polarität am Verstärker ausgang 2 eine negative Gleichspannung der Basis de Transistors Q₂ über den Widerstand R, und die Diodi

ίο D₄ zugeführt/so daß der Transistor Q₂ durchschaltet Überschreitet diese negative Spannung einen vorbe stimmten Wert, so wird der Spannungsabfall über den Widerstand R₁. der durch den Stromfluß durch du Diode D₂ und den Transistor Q₂ veranlaßt wird, dei

is Steuerelektrode des steuerbaren Siliciumgleichrich ters SCR₂ angelegt, so daß dieser leitend wird. Dami schmilzt die Sicherung 6 durch den Strom von dei Quelle E₂ zur Masse über den steuerbaren Siliciumgleichrichter SCA₂, die Diode D₂, die Sicherung 6 unc

ao den Transistor TR₂.

Auf diese Weise ist eine gleichgerichtete Kurzschlußwirkung, unabhängig von der Polarität der unnormal hohen Gleichspannung, die am Verstärkerausgang 2 auftreten kann, gewährleistet, wobei zum

»5 Schutz für den Lautsprecher 3 die Unterbrechung an der Sicherung 6 entsteht.

Die soweit beschriebene Schutzschaltung für den Lautsprecher läßt sich vorteilhaft nicht nur zum Schutz des mit einem einzigen Verstärker verbundenen Laut-Sprechers einsetzen, vielmehr können auf diese Weise auch einer Mehrzahl von Verstärkern zugeordnete Lautsprecher durch eine einfache Abwandlung geschützt werden, ist etwa ein weiterer Lautsprecher 3 an einen anderen Verstärker Ib angeschlossen, dessen Aufbau dem Verstärker la entsprechen kann, so wird über eine Sicherung 6 die obere Anschlußklemme des anderen Lautsprechers 3 über eine Diode D₂' an die Anode der Diode D₂ angeschlossen. Zum Schutz gegenüber Spannungen entgegengesetzter Polarität ist außerdem die Kathode der Diode D_x über eine Diode D₁' mit dem Lautsprecher verbunden, wie durch gestrichelt eingezeichnete Schaltelemente erläutert ist. Die obere Anschlußklemme des anderen Lautsprechers 3 ist außerdem an den Verbindungspunkt zwi-

♦5 sehen dem Widerstand R_x und dem Kondensator C₁ über einen Widerstand /?,'angeschlossen. Durch diese einfache Abwandlung läßt sich der dem Verstärker Ib zugeordnete Lautsprecher 3 in der oben beschriebenen Weise ebenfalls schützen.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Abwandlung der Erfindung liegt eine erste Sicherung 6 zwischen dem Kollektor des Transistors 77?, und der Energiequelle E_x. Eine weitere Schmelzsicherung 6 liegt zwischen dem Kollektor des Transistors 77?₂ und der Energiequelle

E₂. Der Kollektor des ersten Transistors ist an die Anode des steuerbaren Siliciumgleichrichters SCR, über eine Diode D₅ angeschlossen, die die in der Zeichnung gezeigte Polung aufweist. In ähnlicher Weise ist der Kollektor des zweiten Transistors 77?₂

mit der Kathode des steuerbaren Siliciumgleichrichters SCR₂ über die Diode D₆ verbunden. Die Verbindung der anderen Schaltelemente entspricht der Verschaltung gemäß Fig. 1.

Bei Auftreten einer Gleichspannung positiver Polarität am Verstärkerausgang 2 bildet sich ein gleichrichtender Kurzschlußkreis zwischen der Quelle E₁ und Masse über eine der Sicherungen 6, die Diode 5 und den steuerbaren Siliciumeleichrirhtpr

Weist andererseits die am Verstärkerausgang auftretende Gleichspannung negative Polarität auf, so wird ein zweiter gleichrichtender Kurzschlußkreis zwischen der Quelle E₂ und Masse über die andere Sicherung, den steuerbaren Siliciumgleichrichter SCR₂ und die Diode D₁, gebildet.

Ist ein weiterer Verstärker Ib vorgesehen, so wird der Kollektor des Transistors TR₁ dieses Verstärkers an die Anode des steuerbaren Siliciumgleichrichters SCT?, über eine Diode D₅' angeschlossen, während der Kollektor des Transistors TR₂ des zweiten Verstärkers Xb mit der Kathode des steuerbaren Siliciumgleichrichters SCR₂ über die Diode D₁,' verbunden ist. Weiterhin ist die Ausgangsklemme des zweiten Verstärkers \b an den Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R₁ und dem Kondensator C₁ über einen Widerstand R₁' angeschlossen, der gestrichelt dargestellt ist.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 3 liegt ein normalerweise geschlossener Kontakt eines Relais RY zwischen dem Verstärkerausgang 2 und dem Lautsprecher 3. Die Serienschaltung des npn-Transistors Q_x und des Relais RY, das an den Kollektor des Transistors Q, angeschlossen ist, wird von einer Gleichspannungsquelle £₃ über einen Schalter S erregt, wobei der negative Pol der Gleichspannungsquelle £₃ mit dem Emitter des Transiistors Q_x verbunden ist. Der Schalter 5 ist mit einem Hauptoder Netzschalter für den Verstärker la verbunden, was in der Zeichnung nicht gezeigt ist. Ein Kondensator C₄ liegt parallel zur Basis-Emitterstrecke des Transistors Q_x, und ein Widerstand R₁₄ verbindet die Basis des Transistors Q₁ mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Relais RY und dem Schalter S. Eine Gleichrichter-Brückenschaltung 9 enthält einen ersten Zweig aus einer Diode D₁ und einem Reihenwiderstand R₁₁ und einen zweiten Zweig mit einer Diode /),' und einem Reihenwiderstand R₁₁'. Der Eingang 10 der Gleichrichter-Brückenschaltung 9 ist an den Verstärkerausgang 2 über einen Widerstand R₁, angeschlossen, während der andere Eingang 10' an Masse liegt. Ein Ausgangsanschluß 12 ist an die Basis des Transistors Q₁ angeschlossen, während ein anderer Ausgangsanschluß 12' mit dem Emitter des Transistors Q_x verbunden ist. Ein Kondensator C₅ zur Siebung des Tonfrequenzsignals liegt zwischen dem Eingang 10 und Masse.

Im Betrieb, wenn der nichtgezeigte Netzschalter des Verstärkers la geschlossen ist, ist auch der Schalter .S geschlossen, so daß der Kondensator C₄ geladen ist bzw. geladen wird. Erreicht die Spannung am Kondensator C₄ einen vorbestimmten Wert, so wird der Transistor Q_x leitend und das Relais RY erregt. Dann schließt der Relaiskontakt 8 und verbindet den Lautsprecher 3 mit dem Verstärkerausgang 2. Durch geeignete Wahl der Zeitkonstante der Serienschaltung aus Widerstand R, und der Kapazität des Kondensators C₄ läßt sich ein unerwünschtes Einschaltgeräusch am Lautsprecher 3 verhindern.

Da der Kontakt 8 geschlossen bleibt, wird eine am Ausgang des Verstärkers auftretende positive Gleichspannung über die Eingänge 10 und 10' der Gleichrichter-Brückenschaltung angelegt, so daß die Spannung am Kondensator C₄ durch die Ausgangsspannung entgegengesetzter Polarität, die durch den Gleichrichter erzeugt wird, absinkt. Bei Absinken der Spannung am Kondensator C₄ auf einen bestimmten Pegel wird der Transistor Q_x ausgeschaltet, so daß das Relais RY entregt und der Kontakt 8 geöffnet wird. Damit besteht ein wirksamer Schutz für den Lautsprecher 3.

Tritt an der Ausgangsklemme 2 eine negative Gleichspannung auf, so wird den Eingängen 10 und 10' der Gleichrichter-Brückenschaltung 9 eine Spannung entgegengesetzter Polarität zugeführt. Da jedoch am Gleichriclitcrausgang eine gleichgerichtete Spannung entsteht, wird der Kontakt 8 in der oben beschriebenen Weise wiederum geöffnet.

Der Schutz für den Ausgangstransistor und den Lautsprecher bleibt so lange aufrechterhalten, wie die unnormal hohe Spannung vorliegt. Nach Verschwinden dieser Spannung wird der Kontakt 8 nach einer

¹Ji gewissen Zeitspanne wieder geschlossen.

Werden an Stelle der Widerstände R₁₁ und R₁₁' Dioden in der Gleichrichter-Brückenschaltung 9 verwendet, so werden die Ergebnisse noch besser. Darüber hinaus kann der Transistor Q_x durch einen Uni-

»<> junction-Transistor ersetzt sein. Um die in Fig. 3 gezeigte abgewandelte Ausführungsform der Erfindung für eine Stereoanlage zu verwenden, wird die Ausgangsklemme eines weiteren nichtgezeigten Verstärkers an den Eingang 10 der Gleichrichter-Brük-

*5 kenschaltung 9 über einen nichtgezeigten Widerstand angeschlossen, der dem Widerstand R₁₂ entspricht. Das Ziel der Erfindung läßt sich auch dadurch erreichen, daß ein normalerweise geschlossener Kontakt 15 des Relais RV zwischen dem Verstärkerausgang 2 des Verstärkers la und dem Lautsprecher 3 liegt, wie in Fig. 4 gezeigt. Bei dieser modifizierten Ausführungsform ist der Verstärkerausgang 2 an einen Eingang 10 der Gleichrichter-Brückenschaltung 9 über den Widerstand R₁₂ angeschlossen. Zur Siebung liegt außerdem der Eingang 10 über einen Kondensator C₅ an Masse. Die Ausgänge 12 und 12'sind über einen Kondensator C₄ verbunden, und der andere Eingang 10' der Gleichrichter-Brückenschaltung 9 liegt in gleicher Weise an Masse wie in Fig. 3 gezeigt. Da die Dioden D₁ und D₇' jedoch entgegengesetzt zu den Dioden gemäß Fig. 3 gepolt sind, wird der Kondensator C₄ mit umgekehrter Polarität geladen. Die Anode des steuerbaren Siliciumgleichrichters 5CR, ist an den positiven Pol der Gleichspannungsquelle £, über das Relais RY und den Schalter 5, der in nichtgezeigter Weise mit dem Netzschalter des Verstärkers la verbunden ist, angeschlossen, während die Kathode mit dem negativen Pol der Quelle E, verbunden ist. Die Tor- oder Gate-Elektrode und die Kathode

So des steuerbaren Siliciumgleichrichters SCR^ sind parallel zum Kondensator C₄ geschaltet.

Da unter normalen Betriebsbedingungen die Spannung am Kondensator C₄ gleich Null ist, wird das Relais RY selbst dann nicht erregt, wenn der Kontakt 5 geschlossen ist, wobei der Kontakt 15 in geschlossener Stellung gehalten wird. Tritt am Ausgang 2 eine positive oder negative Gleichspannung auf, so wird der Kondensator C₄ mit der in F i g. 4 angedeuteten Polarität geladen. Erreicht die Spannung am Kondensator C₄ einen vorbestimmten Wert, so wird der steuerbare Siliciumgleichrichter SCR^ leitend und erregt das Relais RY, so daß der Kontakt 15 geöffnet wird.

Bei dieser Ausführungsform ist es ebenfalls möglich, mehrere Lautsprecher dadurch zu schützen, daß ein weiterer normalerweise geschlossener Kontakt durch das Relais RY betätigt wird, und ein weiterer Widerstand, der dem Widerstand R₁₂ entspricht, an den Ausgang eines weiteren Verstärkers aneeschlos-

.'■•'s

sen ist.

Das Ziel der Erfindung läßt sich auch dadurch erreichen, daß normalerweise geschlossene, nichtgezeigte Kontakte des Relais RY in Reihe mit den Kollektorelektroden der Transistoren 77?, und TR₂ S liegen.

Fig. 5 zeigt ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung für eine Vierkanalstereoanlage. Hierbei sind insbesondere zwei Anschlußpunkte entgegengesetzter Polarität von zwei Quellen (entsprechend den Quellen E₁ und E₁ gemäß Fig. 1) für jeden einzelnen der vier Verstärker la bis \d an Masse gelegt, und die Ausgänge dieser Verstärker sind mit den entsprechenden Widerständen R₁,α bis R_lid verbunden. Jeder einzelne Verstärker ist mit einer *5 einzigen Eingangsklemme 4 versehen. Die Ausgangsanschlüsse 2a bis Id der jeweiligen Verstärker sind an zugeordnete Lautsprecher 3a bis 3d über normalerweise geschlossene Kontakte 15a bis 15d de^r Relais RY angeschlossen. Weiterhin sind die Ausgangs- ^ao klemmen über Widerstände A₁₄₀ bis R_Ud an Masse gelegt. Ein Paar von Gleichrichter-Brückenschaltungen 9a und 96 mit Dioden D„ bis D₁₁ und Dioden D „,bis D₁ j sind vorgesehen. Ein Kondensator C₇ liegt zwischen den Eingängen 16 und 17 des Gleichrichters 9a. Der Eingang 16 ist an die Widerstände R_Uu und R _i)b angeschlossen, während der Eineang 17 an Masse liegt. Der Eingang 18 des Gleichrich ;rs 9b ist an die Widerstände R_nc und R_nd angeschlossen, und ein Kondensator C_1n verbindet die Eingänge 17 und 18 der Gleichrichter-Brückenschaltung 9b. Ein positiver Ausgang 19 und ein negativer Ausgang 19', die den beiden Gleichrichter-Brückenschaltungen gemeinsam sind, sind über einen Kondensator C_H verbunden. Darüber hinaus i*t der Ausgang 19' über einen Kondensator C, an Masse gelegt. Die Widerstände R_Ua und K₁₁₆ und der Kondensator C₇ wirken als Niederfrequenzsperrfilter für die Ausgangssignale der Verstärker la und 16, so daß bei Auftreten einer Gleichspannung oder eines unerwünschten Niederfrequenzsignals an den Ausgängen dieser Verstärker eine Sperrung gewährleistet ist. Über die Eingänge 16 und 17 der Gleichrichter-Brückenschaltung 9a wird ein Eingangssignal zugeführt. In ähnlicher Weise bilden die Widerstände K_1V und R_nd und der Kondensator C₁₀ ein Niederfrequenzsperrfilter für die Ausgänge der Verstärker Ic und Id, so daß ein Eingangssignal über die Eingänge 17 und 18 der Gleichrichter-Brükkenschaltung 9b bei Auftreten einer Gleichspannung oder eines unerwünschten Niederfrequenzsignals den Ausgängen dieser Verstärker zuführbar ist.

Das Relais Λ Y wird von einer Wechselstromquelle 20 über einen Gleichrichter erregt, der eine Diode Di₅ und einen Glättungskondensator C₁, enthält. Der Kollektor des npn-Transistors Q₃ ist an die Kathode der Diode D ₁₅ über einen Widerstand R, ₅ angeschlossen, während der Emitter des Transistors mit dem negativen Ausgang 19' der Gleichrichter-Brückenschaltung 9fl und 96 über einen Widerstand R _lf) verbunden ist. Die Basis des Transistors Q₃ ist an den positiven Ausgang 19 der Gteichrichter-Brückenschaltung angeschlossen. Außerdem liegt die Basis über einen Vorspannungseinstellkondensator C_K am negativen Ausgang 19'. Der Kollektor eines anderen npn-Transistors Q₄ ist mit der Kathode der Diode D₁₅ über eine Diode D_Ul verbunden, während der Emitter des Transistors Q₄ an den Emitter des Transistors Ö3 angeschlossen ist. Die Basis des Transistors Q₄ ist mit dem Kollektor des Transistors Q₃ und dem negativen Ausgang 19' über einen Vorspannungskondensator C₁, verbunden. Die Transistoren Q₃ und Q₄ bilden einen Schmidt-Kreis. Das Relais RY liegt über der Anoden-Kathoden-Strecke der Diode D₁₆.

Da der Transistor Q₄ normalerweise durch die über den Kondensator C₁₂ erzeugte Vorspannung im leitfähigen Zustand gehalten wird, bleibt das Relais RY erregt und hält die Kontakte 15a bis 15d geschlossen. Tritt am Ausgang von einem der Verstärker la bis Id eine positive Gleichspannung auf, beispielsweise am Verstärker 1 α, so fließt ein Strom über einen Kreis, der vom Verstärkerausgang la nach Masse über den Widerstand /?_Πο, die Diode D₈, den Transistor Q₃, den Widerstand R_w die Diode D₁₁ und die an Masse liegende Ausgangsklemme 21 führt. Tritt andererseits eine negative Gleichspannung auf, so fließt ein Strom von der Ausgangsklemme 21 über die Diode D₁₀, den Transistor Q„ den Widerstand /?₁₆, die Diode D, und den Widerstand R_l3a zum Verstärkerausgang 2a. Erreicht die Spannung über dem Kondensator C₈ einen vorbestimmten Wert, so wird der Transistor Q₃ leitend und schaltet den Transistor Q₄ aus. Damit wird das Relais RY entregt, und die Kontakte 15a bis 15d öffnen sich.

Fig. 6 zeigt das Schaltbild einer Schutzschaltung für die Lautsprecher einer Zweikanalstercoanlage mit zwei Verstärkern, die im Aufbau den Verstärkern la und Ic der Schaltung gemäß Fi g. 5 entsprechen können. Die den Elementen in Fig. 5 entsprechenden Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Klemmen 22 und 23 bilden die Ausgangsklemmen der Verstärker, und die Ausgänge 19 und 19' führen zur gezeigten Relais-Überwachungsschaltung.

Die Schaltung gemäß Fig. 7 zeigt eine Lautsprecherschutzschaltung für eine Dreikanalstereoanlage mit drei Verstärkern, etwa den Verstärkern la, 16 und Ic gemäß Fi g. 5. Die Anschlüsse 24, 25 und 26 sind jeweils an die Ausgänge dieser Verstärker angeschlossen, und an den Ausgängen 19 und 19⁷ liegt die Relais-Überwachungsschaltung gemäß Fig. 5 mit dem Relais RY. Da die Ausgänge der jeweiligen Verstärker an unabhängige Niederfrequenz-Sperrfilter angeschlossen sind, die aus einem Widerstand R_i3a und Kondensator C₁₃, einem Widerstand R_l3c und Kondensator C₁₄ und einem Widerstand A₁₃, und Kondensator C₁₅ bestehen, sind auch drei Gleicnrichter-Brückenschaltungen 9c, 9d und 9e mit acht Dioden vorgesehen, wobei einige gemeinsam für zwei Gleichrichterkreise verwendet werden. Wie bei F i g. 5 liegt eine Relais-Überwachungsschaltung mit einem Relais an den Anschlüssen 19 und 19\ Die Betriebsweise der Schaltung gemäß Fig. 7 ist derjenigen det Schaltung nach Fig. 5 ähnlich.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schutzschaltung für den Lautsprecher eines Tonfrequenzverstärkers, die einen ersten und einen zweiten Transistor enthält, deren Emitter-Kollektor-Kreise in Reihe geschaltet sind und den Ausgang des Verstärkers bilden, mit dem der Lautsprecher direkt verbunden ist, und der eine erste und eine zweite Energiequelle enthält, die jeweils in Reihe mit dem ersten und dem zweiten Transistor geschaltet sind, gekennzeichnet durch ein Stromkreisunterbrecherelement (6, 8, 15), das sowohl in einem vom ersten Transistor (7!R₁). der ersten Energiequelle (E₁) und dem Lautsprecher (3) gebildeten ersten geschlossenen Kreis als auch in einem vom zweiten Transistor (77?,). der zweiten Energiequelle (£,) und dem Lautsprecher (3) gebildeten zweiten geschlossenen Kreis liegt, und durch eine Schaltautomatik, die auf eine einen vorgegebenen Schwellwert erreichende positive und negative Gleichspannung am Verstärkerausgang (2) anspricht, einen Kurzschluß zum Lautsprecher bildet, derart, daß das Stromkreisunterbrecherelement betätigt wird.

2. Schutzschaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Stromkreisunterbrecherelement eine Schmelzsicherung ist, die beim Erreichen eines vorgegebenen Pegels für die Gleichspannung am Ausgang des Verstärkers (2) durchschmilzt.

3. Schutzschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltautomatik einen ersten Kurzschlußkreis umfaßt, welcher ein erstes Schwellwertelement (D₁) und ein erstes Schaltelement (Q₁) enthält, welches durch die erfaßte positive Gleichspannung, die einen bestimmten Pegel erreicht, in den leitenden Zustand gebracht wird, sowie einen steuerbaren ersten Gleichrichter (SCR)), der in Abhängigkeit vom Schaltzustand des ersten Schaltelementes gezündet wird, und einen zweiten Kurzschlußkreis, welcher ein zweites Schwellwertelement (D₂) und ein zweites Schaltelement (Q₂) enthält, welches durch die erfaßte negative Gleichspannung, die einen bestimmten Pegel erreicht, in den leitenden Zustand gebracht wird, sowie einen steuerbaren zweiten Gleichrichter (5CA₂) der in Abhängigkeit vorn Schaltzustand des zweiten Schaltelementes gezündet wird.

4. Schutzschaltung für den Lautsprecher eines Tonfrequenzverstärkers, die einen ersten und einen zweiten Transistor enthält, deren Emitter-Kollektor-Kreise in Reihe geschaltet sind und den Ausgang des Verstärkers bilden, mit dem der Lautsprecher direkt verbunden ist, und der eine erste und eine zweite Energiequelle enthält, die jeweils in Reihe mit dem ersten und dem zweiten Transistor geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (2) der Transistoren (TR₁, TR₂) mit dem Eingang einer Gleichrichter-Brükkenschaltung (9) verbunden ist, deren Ausgang an der Torschaltung eines Schaltelemente (Q₁, Q₃, SCR₃) liegt, in dessen Arbeitskreis ein Relais (RY) angeordnet ist, welches bei Erreichen des vorgegebenen negativen oder positiven Schwellwertes für die Gleichspannung am Ausgang (2) des Verstärkers anspricht und mit seinem Kontakt die Verbindung des Verstärkerausgangs mit dem

Lautsprecher (3) unterbricht.

5. Schutzschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsschaltkreis des Schaltelementes einen mit einem Schalter (S), der mit dem Netzschalter des Verstärkers verbunden ist. und einer Gieichspannungsquelle (E₃) in Reihe geschalteten Transistor (Q₁) aufweist, sowie einen mit der Basis des Transistors verbundenen Kondensator (C₄ in Fig. 3), der so geschaltet ist, daß er in einer bestimmten Zeit nach dem Schließen des Schalters (S) eine bestimmte Spannung aufweist, die zum Schließen des Relaiskontaktes (8) erforderlich ist, daß die Spannung an diesem Kondensator entsprechend dem Ausgang der Gleichrichter-Brückenschaltung (9) einen niedrigeren Wert aufweist, bei dem dann der Relaiskontakt (8) geöffnet ist.

6. Schutzschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskreis des Schaltelementes einen mit einem Schalter (5) und einer Gleichspannungsquelle (£,) in Reihe geschalteten steuerbaren Gleichrichter (SCR₃ in Fig. 4) aufweist, sowie einen mit der Steuerelektrode dieses Gleichrichters verbundenen Kondensator (C₄ in Fig. 4), der so parallel zum Ausgang einer Glcichrichter-Brückenschaltung (9) geschaltet ist, daß der Relaiskontakt (15) bei einer bestimmten Spannung an diesem Kondensator, entsprechend der Ausgangsspannung dieser Gleichrichter-Brückenschaltung geöffnet ist.

7. Schutzschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Verstärkern (la bis Ii/ in Fi g. 5) und Gleichrichter-Brückenschaltungen (9a, 9b) vorgesehen sind, der Relaiskontakt (15a bis 15d) zwischen jedem Ausgang (2a bis 2d) des Verstärkers und jedem Lautsprecher (3a bis 3d) angeordnet ist und das Relais (RY) für alle Brückenausgänge gemeinsam so geschaltet ist, daß alle Relaiskontakte geöffnet sind, wenn ein bestimmter negativer oder positiver Schwellwert der Gleichspannung an einem der Ausgänge (2a bis Id) erreicht ist.

8. Schutzschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzweigung (D,,,, D_n) gemeinsam für zwei benachbarte Gleichrichter-Brückenschaltungen (9a, 9b) vorgesehen ist, und daß eine Anzahl von Niederfrequenz-Sperrfiltern (C₇, R_na in Fig. 5) vorgesehen sind, so daß an den Eingängen dieser Brücken- eine Gleichspannung sowie ein Ausgangssignal vorhanden sind, das vom Ausgang (la bis Id) des Verstärkers herrührt und dessen Frequenz unterhalb eines festgelegten Wertes liegt