DE2156564C3

DE2156564C3 - Schutzstromkreis fuer eine ausgangsstufe eines signalverstaerkers

Info

Publication number: DE2156564C3
Application number: DE2156564A
Authority: DE
Inventors: Akio Tokio Ozawa
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1970-11-16
Filing date: 1971-11-15
Publication date: 1980-08-21
Also published as: GB1370807A; DE2156564B2; US3731151A; DE2156564A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schutzstromkreis für eine Ausgangsstufe eines Signalverstärkers, wobei die Eingangswechselspannung mit der Ausgangswechselspannung verglichen wird und die Ausgangsstufe im Fall eines Überlastungszustandes abgeschaltet wird, wobei der Signalverstärker als kondensatorloser Verstärker ausgebildet ist, mit einem bei störungsfreiem Betrieb des Verstärkers ausbalancierten Differentialverstärker, der einen mit dem Eingang des Signalverstärkers verbundenen ersten Eingang und einen mit dem Ausgang des Signalverstärkers gekoppelten zweiten Eingang aufweist und der in den nichtausbalancierten Zustand gerät, wenn die Ausgangsspannung des Signalverstärkers niedriger oder die Eingangsspannung höher als eine vorgegebene Spannung wird, wobei an dem Ausgang des Differentialverstärkers ein Steuersignal erzeugt und eine Schalteinrichtung betätigt wird, welche den Lastkreis vom Ausgang des Signalverstärkers abtrennt, nach Patentanmeldung P 21 56 558.2-31.

Bei dem vorgeschlagenen Schutzstromkreis kann das Problem auftreten, daß beim Anlegen eines so großen Signals an den Eingang eines Signalverstärkers mit kondensatorlosem Ausgang, daß das Ausgangssignal infolge der begrenzten Speisespannungen abgekappt wird, der Differentialverstärker eine Abweichung vom normalen Zustand registriert, obwohl ein Überlastungszustand nicht gegeben ist; er schaltet dementsprechend den Laststromkreis, z. B. einen Lautsprecher, ab.

Dieses unerwünschte Abschalten wird bei einem Schutzstromkreis eingangs erwähnter Art erfindungsgemäß durch einen Abkappstromkreis verhindert, der

ίο zwischen den Eingang des Signalverstärkers und den ersten Eingang des Differentialverstärkers geschaltet ist, um ein an den ersten Eingang des Differentialverstärkers angelegtes Signal abzukappen.

Der Abkappstromkreis ist so bemessen, daß das dem Differentialverstärker zugeführte Signal abgekappt wird, wenn auch das am Ausgang erscheinde Signal abgekappt ist Der Differentialverstärker registriert deshalb kein Abweichen vom normalen Betriebszustand, so daß auch die Abschaltung des Lautsprechers unterbleibt

Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Stromkreisdiagramm einer Ausführungsform eines Schutzstromkreises gemäß der Erfindung.

Gemäß der Zeichnung hat ein Verstärker 1 mit kondensatorlosem Ausgang zwei Energiequellen, nämlich eine positive Energiequelle (+) und eine negative Energiequelle (-). Ein Eingangsanschluß IN und ein

jo Ausgangsanschluß OUT sind über eine Eingangssignalleitung L1 bzw. eine Ausgangssignalleitung L 2 an den Verstärker 1 geschaltet Die Leitungen Li und L 2 befinden sich mit Bezug auf einen Gleichstrom gewöhnlich auf Erdpotential. Bei dieser Ausführungsform befinden sich das Eingangssignal und das Ausgangssignal des OCL-Verstärkers 1 in Phase miteinander. Ein Lautsprecher SP ist zwischen den Ausgangsanschluß OUT und Erde geschaltet.

Ein Schutzstromkreis 2 für den Verstärker 1 und den Lautsprecher SP weist einen Differentialverstärker 21, ein Dämpfungsglied 22, einen Schaltstromkreis 23, einen Abkappsiromkreis 24 und einen Schalterkontakt V in Reihe mit der Ausgangsleitung L 2 auf. Der Differentialverstärker 21 umfaßt Transistoren TrI, Tr 2 und Tr3.

Die Basiselektroden der Transistoren Tr 1 und Tr2 sind mit der Eingangsleitung L 1 bzw. einem Ausgangsanschluß 3 des Dämpfungsgliedes 22 verbunden. Der Transistor Tr 3 wirkt als Stromkreis konstanten Stromes. Die Transistoren TrI und Tr 2 befinden sich

^r>o gewöhnlich in ausbalanciertem Zustand.

Das Dämpfungsglied 22 hat einen Dämpfungsfaktor mit der gleichen Größe wie der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 1. Ein Eingangsanschluß 4 und der Ausgangsanschluß 3 des Dämpfungsgliedes 22 sind an die Ausgangsleitung L 2 bzw. die Basiselektrode des Transistors Tr 2 geschaltet. Bei dieser Ausführungsform ist das Dämpfungsglied 22 durch Widerstände R 1 und R 2 gebildet. Der Schaltstromkreis 23 ist an Ausgangsanschlüsse des Differentialverstärkers 21 über Dioden

bo Di und D2 geschaltet, und er ist wirksam, den Kontakt Y zu öffnen, wenn die Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 21 niedriger als eine vorbestimmte Spannung wird. Zusätzlich ist der Schaltstromkreis 23 so geschaltet, daß der Kontakt Y nach seinem

^hi öffnen während einiger Sekunden geöffnet gehalten wird.

Der Abkappstromkreis 24 ist zwischen Erde und die Basiselektrode des Transistors Tr i geschaltet, wobei

diese Basis ein Eingangsanschluß des Differentialverstärkers 21 ist Der Abkappstromkreis 24 klippt das an den Differentialverstärker 21 angelegte Eingangssignal zum gleichen Zeitpunkt und in der gleichen Weise, wie das Ausgangssignal des Verstärkers t geklippt oder abgekappt wird. Der Abkappegel des Abkappstromkreises 24 ist so gewählt, daß das der Basis des Transistors Tr ί zugeführte Signal dem der Basis des Transistors Tr 2 zugeführten Signal gleich ist in dem Zustand, Lc welchem das Ausgangssignal des Verstärkers 1 geklippt wird.

Nachstehend wird die Arbeitsweise des Schutzstromkreises 2 erläutert Gewöhnlich befinden sich die Basiselektroden der Transistoren TrI und Tr 2 auf Erdpotential, der Differentialverstärker 21 befindet sich in ausbalanciertem Zustand, und der Schaltstromkreis 23 ist nicht betätigt, so daß der Kontakt Y geschlossen is L

Wenn in diesem normalen Zustand ein Signal an den Eingangsanschluß IN angelegt wird, wird ein Teil des Signals an den OCL-Verstärker 1 und ein anderer Teil an die Basiselektrode des Transistors Tr1 in den Differentialverstärker 21 angelegt. Das an den Verstärker 1 angelegte Signal wird um einen eingestellten Verstärkungsfaktor verstärkt Ein Teil des verstärkten Signals treibt den Lautsprecher SP über den Kontakt Y, und ein anderer Teil wird an das Dämpfungsglied 22 angelegt. Das angelegte Signal wird um einen Dämpfungsfaktor gedämpft, der die gleiche Größe wie der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 1 hat, und das Jo gedämpfte Signal wird über seinen Ausgangsanschluß 3 an die Basiselektrode des Transistors Tr 2 angelegt. Da die den Basen der Transistoren Tr 1 und Tr 2 zugeführten Signale sich miteinander in Phase befinden und die gleiche Größe haben, bleibt der Differentialver- i^r> stärker 21 in ausbalanciertem Zustand.

Wenn andererseits das Gleichstrompotential von der Ausgangsleitung L 2 sich zufolge irgendeiner »Unordnung« des Verstärkers 1 ändert, ändert sich die Basisspannung des Transistors Tr 2 in Übereinstimmung mit der Änderung des Gleichstrompotentials der Ausgangsleitung L 2. Demgemäß gelangt der Differentialverstärker 21 in unausbalancierten Zustand, so daß ein Ausgangssignal erzeugt wird, welches den Schaltstromkreis 23 betätigt. Durch das Arbeiten des 4^r> Schaltstromkreises 23 wird der Kontakt Y geöffnet, so daß der Laststromkreis, d. h. der Lautsprecher SPgegen die »Unordnung« des Verstärkers 1 geschützt ist.

Wenn weiterhin die Anschlüsse des Lautsprechers aus irgendeinem Grunde kurzgeschlossen werden, erscheint v> kein Wechselstromsignal auf der Ausgangsleitung L 2. Demgemäß gelangt der Differentialverstärker 21 wiederum in den unausbalancierten Zustand, wie es oben beschrieben ist, so daß der Schaltstromkreis 23 betätigt wird und den Kontakt Y öffnet, so daß der Verstärker 1 gegen die »Unordnung« des Laststromkreises sicher geschützt ist Außerdem kehrt der Schaltstxomkreis 23, wenn er einmal betätigt worden ist, nach einigen Sekunden in seinen ursprünglichen nicht betätigten Zustand zurück, zu welchem Zeitpunkt der Kontakt Ywiederum geschlossen wird. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Differentialversiärker 21 sich noch in unausbalanciertem Zustand befindet wird der Kontakt Y wiederum geöffnet so daß der Verstärker 1 oder der Lautsprecher SP wiederum sicher gegen irgendwelche »Unordnung« geschützt ist

Wenn ein Eingangssignal so stark ist, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 1 abgekappt wird, würde der Differentialverstärker 21 wiederum in unausbalancierten Zustand gelangen, wenn der Abkappstromkreis 24 nicht vorhanden wäre. Jedoch wird durch das Arbeiten des Abkappstromkreises 24 das der Basis des Transistor Tr 1 zugeführte Eingangsignal während der Zeitperiode ebenfalls abgekappt, während welcher das Ausgangssignal des Verstärkers 1 abgekappt wird. Daher wird der Differentialverstärker 21 noch in ausbalanciertem Zustand gehalten und der Lautsprecher SPwird wie zuvor angetrieben.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Dämpfungsglied 22 mit einem Dämpfungsfaktor gleicher Größe, wie die Größe des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 1, verwendet, um die Eingangsspannungen beider Eingsngsanschlüsse des Differentialverstärkers 21 gleichzumachen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform allein beschränkt. Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, den Verstärker oder die Last allgemein zu schützen unter Verwendung des Ausgangs des Differentialverstärkers. Die Erfindung ist nicht auf die Art und Weise beschränkt, in der dieser Ausgang verwendet wird. Das heißt, der Steuerstromkreis ist durch das gegebene Beispiel nicht beschränkt, sondern er kann ein bekannter Stromkreis sein, der durch den Ausgang eines eine nicht normale Bedingung abfühlenden Stromkreises betätigt werden, um den Verstärker oder die Last zu schützen. Beispielsweise kann die Energiequelle durch den Stromkreis geöffnet werden, wobei dann der Kontakt Y in der Ausgangsleitung nicht notwendigerweise vorhanden sein muß.

Der Schutzstromkreis gemäß der vorliegenden Erfindung und gemäß vorstehender Beschreibung ist ein Stromkreis, der betätigt wird, wenn ein Differentialverstärker zufolge irgendwelcher »Unordnung« in unausbalancierten Zustand gelangt, wodurch ein Verstärker und/oder ein Laststromkreis gegen Überlastung und/ oder gegen eine Änderung der Gleichspannung des Verstärkers sicher geschützt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schutzstromkreis für eine Ausgangsstufe eines Signalverstärkers, wobei die Eingangswechselspannung mit der Ausgangswechselspannung verglichen wird und die Ausgangsstufe im Fall eines Überlastungszustandes abgeschaltet wird, wobei der Signalverstärker als kondensatorloser Verstärker ausgebildet ist, mit einem bei störungsfreiem Betrieb des Verstärkers ausbalancierten Differentialverstärker, der einen mit dem Eingang des Signalverstärkers verbundenen ersten Eingang und einen mit dem Ausgang des Signalverstärkers gekoppelten zweiten Eingang aufweist und der in den nichtausbalancierten Zustand gerät, wenn die Ausgangsspannung des Signalverstärkers niedriger oder die Eingangsspannung höher als eine vorgegebene Spannung wird, wobei an dem Ausgang des Differentialverstärkers ein Steuersignal erzeugt und eine Schalteinrichtung betätigt wird, welche den Lastkreis vom Ausgang des Signalverstärkers abtrennt, nach Patentanmeldung P 21 56 558.2-31, gekennzeichnet durch einen Abkappstromkreis (24), der zwischen den Eingang des Signalverstärkers (1) und den ersten Eingang des Differentialverstärkers (21) geschaltet ist, um ein an den ersten Eingang des Differentialverstärkers (21) angelegtes Signal abzukappen.

2. Schutzstromkreis nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Dämpfungsstromkreis (22), der einen mit dem Ausgang des Signalverstärkers (1) verbundenen Eingang und einen mit dem zweiten Eingang des Differentialverstärkers (21) verbundenen Ausgang hat und der einen Dämpfungsfaktor hat, der die gleiche Größe wie der Verstärkungsfaktor des Signalverstärkers (1) hat

3. Schutzstromkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (23) einen Schaltstromkreis (23) aufweist, der einen Schalterkontakt (Y) in dem Ausgang (L 2) des Signalverstärkers (1) hat.