DE2503406A1

DE2503406A1 - Schutzschaltung fuer verstaerker

Info

Publication number: DE2503406A1
Application number: DE19752503406
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Kamimura
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1974-01-31
Filing date: 1975-01-28
Publication date: 1975-08-07
Also published as: FR2260223B1; NL7500996A; GB1494354A; DE2503406C2; JPS50108859A; IT1031383B; US3996497A; CA1038032A; JPS5847881B2; FR2260223A1

Description

It 3135

Sony Corporation, Tokyo / Japan

Schutzschaltung für.einen Verstärker

Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung, insbesondere zum Schutz eines Transistorverstärkers mit kapazitätslosem Ausgang gegen überlastung.

Es ist bereits eine Schutzschaltung für einen Transistorverstärker bekannt, bei der eine Lastspannung und ein Laststrom zur Ermittlung der Lastimpedanz ver- ■ glichen werden. Wird die Lastimpedanz kleiner als ein vorbestimmter Wert, so wird der Transistorverstärker ausgeschaltet.

Handelt es sich um eine reaktive Last, so tritt eine Phasendifferenz zwischen Lastspannung und Laststrom auf. Infolgedessen kann bei dem erwähnten Vergleich eine fehlerhafte Betätigung erfolgen. Gegenstand der US-Anmeldung Ser.No. 382 139 (desselben Anmelders) ist ferner eine Schutzschaltung, die eine solche fehlerhafte Betätigung aufgrund einer festgestellten Phasendifferenz vermeidet, indem die Lastspannung mit dem Laststrom nach Gleichrichtung verglichen werden.

Es ist ferner bekannt, daß eine am Ausgang eines mit der Last direkt gekoppelten Verstärkers auftretende unerwünschte Gleichspannung Schäden an der Last, beispielsweise an einem Lautspreeher, hervorrufen kann.

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Bisher ist noch keine Schutzschaltung bekannt, die bei einfachem schaltungstechnischen Aufbau einen Verstärker gegen Kurzschluß und die angeschlossene Last gegen unerwünschte Gleichspannungen schützt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schutzschaltung zu entwickeln, die diese Forderungen erfüllt .

Die Erfindung geht aus von einer Schutzschaltung für einen direkt an eine Last angeschlossenen Verstärker mit kapazitätslosem Ausgang, mit

a) einerersten Gleichstrom-Brückenschaltung, deren eine Seite die Last enthält .und deren andere Seiten eine Diode sowie Widerstände enthalten, und die nur auf einer Halbwelle eines Ausgangssignales des Verstärkers anspricht,

b) ferner mit einer zweiten· Gleichstrom-Brückenschaltung, deren eine Seite die Last enthält und deren andere Seiten eine Diode und Widerstände enthalten und die nur auf die andere Halbwelle des Ausgangssignales anspricht, ferner mit

c)"einem ersten Schaltungsteil zur Peststellung von bei mangelndem Abgleich der ersten und zweiten Gleichstrom-Brückenschaltungen auftretenden Gleichspannungen, wobei eine solche Gleichspannung im uggekehrten Verhältnis zur Impedanz der Last steht.

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Eine solche Schutzschaltung ist erfindungsgemäß weiterhin gekennzeichnet durch folgende weitere Bestandteil e der Schaltung:

d) eine dritte Gleichstrom-Brückenschaltung, deren eine Seite die Reihenschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes enthält und deren andere Seiten wenigstens eine Diode sowie Widerstände enthalten, so daß sie auf eine positive Gleichspannung im Ausgangssignal anspricht,

e) eine vierte Gleichstrom-Brückenschaltung, deren eine Seite die genannte Reihenschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes enthält und deren andere Seiten wenigstens eine Diode sowie Widerstände enthalten, so daß sie auf eine negative Gleichspannung im Ausgangssignal anspricht,

f) einen zweiten Schaltungsteil zur Feststellung von bei mangelndem Abgleich der dritten und vierten Gleichstrom-Brückenschaltungen auftretenden Gleichspannungen, wobei eine solche Gleichspannung proportional einer im Ausgangssignal enthaltenen unerwünschten Gleichspannung ist,

g) sowie durch einen Schutzschaltungsteil, der von den Au s gang s's i gna len des ersten und zweiten Schaltungsteiles gesteuert wird und die Funktion des Verstärkers unterbricht oder die Last von dem am Ausgangsanschluß vorhandenen Ausgangssignal abtrennt.

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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Fig. 1 die Schaltung des Hauptteiles der erfindungsgemäßen Schutzanordnung;

Fig. 2 das Schaltbild eines Ausführungsbeispieles, bei dem die erfindungsgemäße Schutzschaltung zum Schutz eines Verstärkers eingesetzt ist;

Fig. 3 das Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispieles, bei dem die erfindungsgemäße Schutzschaltung für einen anderen Verstärker verwendet ist.

Fig. 1 zeigt die wesentlichen Bestandteile der erfindungsgemäßen Schutzschaltung. Der Eingangsanschluß dieser Schutzschaltung entspricht dem Ausgangsanschluß eines Verstärkers oder einer sonstigen, nicht dargestellten Schaltung. An diesem Ausgangsanschluß 11 tritt ein Wechselstromsignal auf, das normalerweise keine Gleichstromkomponente enthält. Der Anschluß 11 ist über einen sur Feststellung eines Laststromes dienenden Widerstand^, einen Schalter 23 und eine Last 6, beispielsweise einen Lautsprecher, mit Masse verbunden. Zwischen dem Anschluß 11 und Masse ist eine Schaltung zur Feststellung der Lastimpedanz vorgesehen. Sie enthält Gleichstrom-Brückenschaltungen, die bei den positiven und negativen Halbwellen eines dem Anschluß 11 zugeführten Wechselstromsignales arbeiten. Die Gleichstrom-Brückenschaltung für die positive Halbwelle enthält eine erste Reihenschaltung einer Diode I¹Ja, eines Widerstandes Ia₅ einer Diode 15a und eines Widerstandes 2a _s die zwischen dem Anschluß 11 und Masse liegen, ferner

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eine zweite Reihenschaltung, bestehend aus dem Widerstand 5 und der Last 6. Die Gleichstrom-Brückenschaltung für die negative Halbwelle enthält eine erste Reihenschaltung, bestehend aus einer Diode 14b, einem Widerstand Ib, einer Diode 15b und einem Widerstand 2b, die in der genannten Reihenfolge zwischen, dem Anschluß 11 und Masse liegen, ferner einer zweiten Reihenschaltung, die ebenfalls aus dem Widerstand 5 und der Last 6 besteht.

Bezeichnet man die Widerstandswerte der Widerstände la, 2a, 2b, Ib, 5 und 6 mit R₁ R_2a, R_2b, R_lb, R₅ und Rg, so gelten für den Abgleichszustand der Brückensehaltungen folgende Gleichungen (1)

^Rla	^R6
^R2a	.^R5
^Rlb	^R6 .
^R?b

Anders ausgedrückt, werden die Widerstandswerte R_la»

^R2a^{J R}2b^{J R}lb> ^R5 ^{und R}6 ^{der Widerstande la}» ^2a> 2b, Ib, 5 und 6 so gewählt, daß im abgeglichenen Zustand die obigen Gleichungen (1) erfüllt sind.

Um während der positiven und negativen Halbwellen mit den beiden Brückenkreisen einen nicht abgeglichenen Zustand festzustellen, ist ein Gleichspannungs-Detektor 35 zwischen dem Verbindungspunkt Qa zwischen Widerstand la und Diode 15a und einem Verbindungspunkt Qb zwischen Widerstand Ib und Diode 15b geschaltet. Dieser Gleichspannungs-Detektor 35 stellt eine zwischen den Punkten Qa und Qb vorhandene Spannung fest undiliefert ein; Ausgangs-

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signal an eine Schutzschaltung 36, die damit betätigt wird, wenn die festgestellte Spannung einen vorgegebenen Wert übersteigt, beispielsweise 0,6 Volt. Der Gleichspannungsdetektor 35 kann beispielsweise durch einen einfachen Kondensator gebildet werden, während die Schutzschaltung beispielsweise einen Schaltkreis mit einem Transistor enthalten kann, übersteigt das Ausgangssignal des Gleichspannungsdetektors 35 den vorgegebenen Wert, so öffnet die Schutzschaltung 36 den normalerweise geschlossenen Schalter 23 und unterbricht damit die Zufuhr des Ausgangssignales des (nicht dargestellten) Verstärkers zur Last 6.

Eine Diode 12b ist eingeschaltet zwischen einem Verbindungspunkt P₁ zwischen der Diode l*tb und dem Widerstand Ib und einem Verbindungspunkt P zwischen Widerstand 5 und Schalter 23. Eine Diode 12a liegt zwischen einem Verbindungspunkt Pp (zwischen Diode 14a und Widerstand la) und dem genannten Verbindungspunkt P. Diese beiden Dioden 12b und 12a bilden einen Gleichrichterkreis, der im nicht abgeglichenen Zustand der beiden Gleichstrom-Brückenschaltungen eine Spannung dem Gleichspannungsdetektor 35 zuführt. Es ist jedoch auch möglich, eine der Dioden 14a, 15a und eine der Dioden l4b, 15b wegzulassen.

Die erfindungsgemäße Detektorschaltung stellt eine unerwünschte Gleichspannung fest, die am Anschluß 11 auftreten kann. Zwischen diesem Ausgangsanschluß 11 und Masse liegt die Reihenschaltung eines Kondensators 8 mit Widerständen 3 und *J. Eine Diode 13ä ist zwischen den Verbindungspunkt T der Widerstände 3 und ¹J und den Verbindungspunkt Qb mit der aus der Zeichnung ersichtlichen

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Polarität geschaltet. Eine Diode 13b liegt mit der dar- ^: gestellten Polarität zwischen den Verbindungspunkten T und Qa. Der Kondensator 8 besitzt eine genügend niedrige Impedanz für ein Wechselstromsignal und wird durch eine am Ausgangsanschluß 11 etwa auftretende Gleich- ' spannung aufgeladen.

Im folgenden sei nun anhand von Pig. I die Funktion der Schutzschaltung näher erläutert.

Da die Schutzschaltung während der positiven und negativen Halbwelle bzw. in Abhängigkeit von der Polarität der am Ausgangsanschluß 11 auftretenden Spannung unterschiedlich wirkt, sei zunächst die Funktion der Schutzschaltung während der ersten positiven Halbwelle beschrieben. Im normalen Betrieb während der positiven Halbwelle (wobei die Impedanz der Last einen eingestellten Wert besitzt) befindet sieh die von der Diode l4a, dem Widerstand la, der Diode 15a, dem Widerstand 2a, dem Widerstand 5 und der Last 6 gebildete Gleich- ; strom-Brückenschaltung in einem abgeglichenen Zustand; demgemäß sind die Potentiale an den Punkten Qa und P gleich; der Gleichspannungs Detektor 35 liefert infolgedessen kein Ausgangssignal (Spannung Null). Die Schutzschaltung 36 wird daher nicht betätigt; der normalerweise geschlossene Schalter 23 bleibt im geschlossenen Zustand, so daß das Signal vom Ausgangsanschluß 11 der Last 6 zugeleitet wird. Wird nun die Impedanz der Last kleiner als ein vorbestimmter Wert (wird die Last 6 beispielsweise kurzgeschlossen), so wird das Potential in Punkt P proportional zur Impedanz der Last 6 niedriger (im Falle eines Kurzschlusses der Last 6 wird das Potential im Punkt P sogar gleich dem Massepotential). Da das Poten-

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tial im Punkt Qa höher als das im Punkt P ist, liefert · in diesem Falle der Gleichspannungs-Detektor 35 eine Gleichspannung mit der Polarität gemäß Pig. I. Damit vergrößert sich das Ausgangssignal des Gleichspannungs-Detektors 35 und übersteigt den vorgegebenen Wert. -Nunmehr wird die Schutzschaltung 36 betätigt und öffnet den normalerweise geschlossenen Schalter 23» so daß die Zufuhr des Ausgangssignales vom Verstärker zur Last 6 unterbrochen wird. Damit ist auch die Funktion des Verstärkers unterbrochen.

Als nächstes sei nun die Funktion der Schutzschaltung während der negativen Halbwelle des Signales erläutert. Ist die Impedanz der Last 6 größer als der vorbestimmte Wert und befindet sich der Verstärker in normaler Funktion, so ist die Gleichstrom-Brückenschaltung, bestehend aus der Reihenschaltung der Diode 1^b, des Widerstandes Ib, der Diode 15b und des Widerstandes 2b und aus der Reihenschaltung des Widerstandes 5 und der Last 6, im abgeglichenen Zustand, so daß die Potentiale an den Punkten Qb und P einander gleich sind. Die am Gleichspannungs-Detektor 35 anliegende Gleichspannung ist damit Null. Die Schutzschaltung 36 wird demgemäß nicht betätigt, der Schalter 23 bleibt geschlossen. Verringert sich dagegen die Impedanz der Last 6 aus irgendwelchen Gründen, so nähert sich das Potential im Punkt P dem Massepotential und wird damit höher als das Potential im Punkt Qb. Demgemäß erscheint am Gleichspannungs-Detektor 35 eine Gleichspannung mit derselben in Fig. 1 dargestellten Polarität, wie im oben erläuterten Fall der positiven Halbwelle, übersteigt die Spannung am Gleichspannungs-Detektor 35 einen vorgegebenen Wert, so wird die Schutzschaltung 36 betätigt und öffnet den Schalter 23, wodurch

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die Signalzufuhr vom Anschluß 11 zur Last 6 unterbrochen wird.

Im folgenden sei nun die Schutzfunktion der Schaltung für den Fall erläutert, daß am Anschluß 11 eine unerwünschte Gleichspannung auftritt.

Ist am Anschluß 11 kein Gleichstromsignal vorhanden, so ist die Spannung am Kondensator 8 gleich Null; demgemäß ist die Reihenschaltung von Kondensator 8 und Widerständen 3 und 4 äquivalent einer Schaltung, die den Kondensator 8 nicht enthält. Demgemäß ist die Glelchstrom-Brückenschaltung, bestehend aus der Reihenschaltung der Widerstände 3 und 4 und der Reihenschaltung der Diode 14a, des Widerstandes la, der Diode 15a und des Widerstandes 2a oder der Diode 14b, des Widerstandes Ib, der Diode 15b und des Widerstandes 2b, im abgeglichenen Zustand. Infolgedessen sind die Potentiale an den Punkten T, Qa und Qb einander gleich; der Gleichstrom-Detektor 35 litfert die Ausgangsspannung Null. Tritt durch einen ungewöhnlichen Zustand des Verstärkers oder aus einem anderen Grunde eine positive Gleichspannung am Anschluß 11 auf, so wird der Kondensator 8 mit der in Fig. 1 dargestellten Polarität aufgeladen. Die Gleichstrom-Brückenschaltung gelangt nun in einen nicht abgeglichenen Zustand, und das Potential im Punkt T wird niedriger als im Punkt Qa. Der Gleichspannungs-Detektor 35 stellt nun eine Gleichspannung mit der in Fig. 1 dargestellten Polarität fest, übersteigt die Spannung am Detektor 35 den vorgegebenen Wert, so öffnet die Schutzschaltung den Schalter 23.

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Tritt am Anschluß 11 eine negative Gleichspannung auf, so wird der Kondensator 8 mit der entgegengesetzten Polarität, wie in Pig. I dargestellt, geladen. Nun wird das Potential im Punkt T höher als im· Punkt Qb, so daß ein Strom vom Punkt T über die Diode 13b und den Gleichspannungs-Detektor 35" zum Punkt Qb fließt. Der Detektor 35 liefert somit eine Gleichspannung mit der in Fig. 1 dargestellten Polarität, so daß die Schutzschaltung 36 den Schalter 23 öffnet und damit die Last 6 vor Beschädigung schützt.

Anhand von Fig. 2 sei nun ein.weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert, wobei eine Schutzschaltung für einen Verstärker .vorgesehen ist. Dabei sind dieselben Bezugszeichen und Symbole wie in Fig. 1 für einander entsprechende Elemente verwendet. Mit 9 ist ein sog. OCL-Verstärker (Verstärker mit kapazitätslosem Ausgang) bezeichnet, der einen positiven Gleichspannungsanschluß 10 (+E), einen negativen Gleichspannungsanschluß 10· (-E) und einen Signalausgangsanschluß 12 besitzt.

Gemäß Fig. 2 liegt ein Kondensator 7 zwischen den Punkten Qa und Qb zur Feststellung eines Stromes. Parallel zum Kondensator 7 ist zwischen die Punkte Qa und Qb ein Widerstand 16 geschaltet, der einen Entladungsstromweg für den Kondensator 7 bildet. Der Kondensator 7, der Widerstand 16 und ein Schalttransistor 17, dessen Emitter-Basis-Strecke parallel zum Kondensator 7 liegt, bilden den in Fig. 1 nur schematisch veranschaulichten Gleichspannungs-Detektor 35. Die Widerstände 2a und 2b des Ausführungsbeispieles der Fig. 1 sind gemäß Fig. 2

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durch einen gemeinsamen Widerstand 2 ersetzt. Die Schutzschaltung 36, die den normalerweise geschlossenen Schalter 23 dann öffnet, wenn am Kondensator 7 eine Spannung bestimmter Größe auftritt, sei im folgenden in ihren Einzelheiten erläutert.

Ein Transistor 19 ist so geschaltet, daß er betätigt wird, wenn der Transistor 17 leitend wird und ein Strom über die Emitter-.Kollektor-Strecke des Transistors 17 sowie einen Widerstand 28 fließt. In diesem Falle wird ein in Reihe zum Widerstand 28 liegender Kondensator 29 aufgeladen. Ein Transistor 20 ist mit dem Transistor 19 in Darlington-Schaltung verbunden. Der Transistor wird leitend gemacht, wenn der Transistor 19 leitend wird; er entlädt einen Kondensator 32, der parallel zur Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 20 liegt. Weiterhin ist ein Transistor 21 vorgesehen, dessen Basis-Emitter-Strecke parallel zum Kondensator 32 liegt, so daß der Transistor 21 bei einer am Kondensator 32 auftretenden Spannung geschaltet wird. Eine Relais-Wicklung 22 liegt in Reihe mit der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 21; dieser Relais-Wicklung 22 wird über einen von Masse zum Anschluß 10' über den Transistor 21 verlaufenden Stromweg betätigt, wenn der Transistor 21 in leitendem Schaltzustand ist; in diesem Normalfall ist der Schalter 23 geschlossen. Geht jedoch der Transistor 21 in den nicht leitenden Schaltzustand über, so wird die Relais-Wicklung 22 entregt und öffnet den Schalter 23.

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Eine zur Temperaturkompensation dienende Schaltung enthält die Reihenschaltung eines Widerstandes 25 und eines positiv-thermosensitiven Widerstandes 26; diese Reihenschaltung liegt zwischen dem negativen Spannungsanschluß 10' und Masse; der Verbindungspunkt ist über eine Diode 27 an die Basis des Transistors 19 angeschlossen.

Wird bei der obigen Schaltung die Impedanz der Last 6 kleiner als der vorbestimmte Wert, werden beispielsweise die beiden Enden der Last 6 kurzgeschlossen und demgemäß der Punkt P geerdet, so wird das am Punkt Qa während der positiven Halbwelle des am Anschluß 11 auftretenden Signales höher als das Gleichspannungspotential im Punkt P. Ein Strom fließt dann vom Punkt Qa zum Punkt P über den Kondensator 7, den Widerstand Ib und die Diode 12b, wodurch der Kondensator 7 auf die in Fig. 2 dargestellte Polarität aufgeladen wird. Da das Gleichspannungspotential im Punkt Qb während der negativen Halbwelle des am Anschluß 11 auftretenden Signales niedriger als das Potential des Punktes P wird, fließt ein Strom vom Punkt P zum Punkt Qb über die Diode 12a, den Widerstand la und den Kondensator 7, wodurch der Kondensator 7 in gleicher Weise mit der dargestellten Polarität aufgeladen wird.

Wird infolgedessen der Transistor 17 leitend, so gehen auch die Transistoren 19 und 20 in den leitenden Schaltzustand und der Transistor 21 in den nicht leitenden Schaltzustand. Die Relais-Wicklung 22 wird entregt und der normalerweise geschlossene Schalter 23 geöffnet. Die Last 6 wird damit vom Verstärker 9 abgetrennt und auf diese Weise geschützt.

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Tritt am Anschluß 11 eine positive Gleichspannung auf, so wird der Kondensator 8 mit der in Fig. 2 dargestellten Polarität aufgeladen; das Gleichspannungspotential im Punkt T wird dann kleiner als im Punkt Infolgedessen fließt ein Strom vom Anschluß 11 zum Punkt T über die Diode 14a, den Widerstand la, den Kondensator 7 und die Diode 13a, so daß der Kondensator 7 mit der in Pig. 2 dargestellten Polarität aufgeladen wird. Tritt dagegen eine negative Gleichspannung am Anschluß 11 auf, so wird der Kondensator 8 mit entgegengesetzter Polarität, wie in Fig. 2 dargestellt, geladen. Ein Strom fließt dann vom Punkt T zum Anschluß 11 über die Diode 13b, den Kondensator 7, den Widerstand Ib'und die Diode 14b, wodurch der Kondensator 7 mit der in Fig. 2 dargestellten Polarität aufgeladen wird. Auch in diesem Falle wird somit der Transistor 17 in den leitenden Schaltzustand gebracht und die Wicklung 22 entregt, so daß der Schalter 23 geöffnet und die Last 6 vom Verstärker 9 abgetrennt wird.

Bei jedem denkbaren Störungsfall wird.somit die Schutzschaltung 36 durch das Leitendewerden des Transistors betätigt und schützt damit den Verstärker 9 bzw. die Last 6.

Tritt bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 eine hohe Temperatur des Verstärkers 9 auf, so ergibt sich auch ein hoher Widerstandswert des thermosensltiven Widerstandes 26. · übersteigt die Spannung am Widerstand 26 einen vorbestimmten Wert, so wird der Transistor 19 leitend und der Transistor 21 nicht leitend. Dadurch wird die Relais-Wicklung 22 ent-"

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regt und der Schalter 23 geöffnet.

In der Schaltung gemäß Fig. 2 sind 30, 31, und 33 . Widerstände, wobei der Widerstand 33 und der Kondensator 32 einen Zeitkonstanten Kreis bilden. Dieser Zeitkonstantenkreis soll ein Störgeräusch dämpfen, das durch Ein- und Ausschaltvorgänge einer Stromquelle verursacht werden und am Anschluß 11 auftreten kann. Der Zeitkonstantenkreis macht also den Transistor 21 eine bestimmte Zeitspanne nach dem Ein- und Ausschalten der Stromquelle nicht leitend und öffnet damit den normalerweise geschlossenen Schalter 23.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei für dieselben Elemente wiederum die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 benutzt sind. Statt der Widerstände la und Ib der Ausführungsbeispiele der Fig. 1 und 2 ist bei Fig. 3 ein einziger Widerstand 1 für die Signale^ während der positiven und negativen Halbwellen vorgesehen. Die Verbindungspunkte zwischen den Dioden 14a und 15a und l4b und 15b sind mit denselben Bezugszeichen Qa und Qb wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet. Der Kondensator 7 ist in zwei Kondensatoren 7a und 7b aufgeteilt, die in Reihe miteinander zwischen die Verbindungspunkte Qa und Qb geschaltet sind; der Verbindungspunkt zwischen den Kondensatoren 7a und 7b ist mit dem Punkt P verbunden. Die Dioden 12a und 12 der Ausführungsbeispiele der Fig. 1 und 2 sind weggelassen.

Es sei nun die Funktion der Schaltung gemäß Fig. 3 erläutert.

Dazu sei angenommen, daß die Impedanz der Last 6 kleiner wird, als ihrem normalen Wert entspricht. Während der positiven Halbwelle wircf das Potential im Punkt Qa

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höher als Im Punkt P, so daß der Kondensator 7a mit der in Fig. 3 dargestellten Polarität aufgeladen wird. Während der negativen Halbwelle wird das Potential im Punkt Qb niedriger als im Punkt P, so daß der Kondensator 7b mit der in Fig. 3 dargestellten Polarität aufgeladen wird. Infolgedessen wird der Transistor 17 leitend gemacht und steuert damit die Schaltung wie im Falle der Fig. 2. ■

Tritt aus irgendwelchen Gründen am Anschluß 11 eine positive Gleichspannung auf, so kann der Kondensator 8 mit der in Fig. 3 dargestellten Polarität geladen werden. Ein Strom kann dann vom Anschluß 11 zum Punkt T fließen über den Widerstand 1, die Diode 14a, den Kondensator 7a, den Kondensator 7b und die Diode 13a, wodurch die Kondensatoren 7a und 7b in gleicher Weise mit der dargestellten Polarität geladen werden.

Tritt am Anschluß 11 eine negative Gleichspannung auf, so kann der Kondensator 8 mit der entgegengesetzten Polarität wie in Fig. 3 dargestellt geladen werden. Ein Stromfließt dann vom Punkt T zum Anschluß 11 über die Diode 13b, die Kondensatoren 7a, 7b, die Diode l4b und den Widerstand 1, so daß die Kondensatoren 7a und 7b wie in den obigen Fällen mit gleicher Polarität geladen werden.

Auch in der Schaltung gemäß Fig. 3 wird somit der Transistore 17 bei jedem denkbaren Störungsfall leitend gemacht und auf diese Weise die Relais-Wicklung 22 in der gewünschten Weise entregt. -

Ist die Last 6 ein Lautsprecher, so besteht eine gewisse Tendenz, daß eine Phasendifferenz zwischen einer dem Lautsprecher zugeführten Spannung und einem den Lautspreeher durchfließenden Strom auftritt. Da die zweite Reihenschaltung

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im wesentlichen aus Widerstandselementen besteht, kann aufgrund der Phasendifferenz eine Potentialdifferenz zwischen den Punkten P und Qa und/oder Qb auftreten. Hierdurch würden die Kondensatoren 7a und 7b aufgeladen, was eine fehlerhafte Punktion der Schutzschaltung mit sich bringen würde.

Selbst wenn jedoch bei der Schaltung gemäß Fig. 3 während der positiven Halbwelle des Signales am Anschluß 11 und im Falle einer Lastspannung von entgegengesetzter Phase der Kondensator 7a mit der in der Zeichnung dargestellten Polarität aufgeladen wird, so kann ein Strom von Masse zum Punkt P fließen über den Widerstand 2, die Diode 15b und den Kondensator 7b, so daß der Kondensator 7b mit einer entgegengesetzten Polarität wie in der Zeichnung dargestellt aufgeladen wird. Da sich die Ladungen der Kondensatoren 7a und 7b somit ausgleichen, wird eine fehlerhafte Betätigung, des Transistors 17 vermieden. Die Schaltung gemäß Fig. 3 vermeidet somit beim Auftreten der oben erwähnten Phasendifferenz ein unerwünschtes Ansprechen der Schutzschaltung.

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Claims

Patentansprüche

( 1.,Schutzschaltung für einen direkt an eine Last ange-' schlossenen Verstärker mit kapazitätslosem Ausgang, mit

a) einer ersten Gleichstrom-Brückenschaltung, deren eine Seite die Last enthält und deren andere Seiten eine Diode sowie Widerstände enthalten, und die nur auf einer Halbwelle eines Ausgangssignales des Verstärkers anspricht,

b) ferner mit einer zweiten Gleichstrom-Brückenschaltung, deren eine Seite die Last enthält und deren andere Seiten eine Diode und Widerstände enthalten und die nur auf die andere Halbwelle des Ausgangssignales anspricht, ferner mit

c) einem ersten Schaltungsteil zur Peststellung von bei mangelndem Abgleich der ersten und zweiten Gleichstrom-Brückenschaltungen auftretenden Gleichspannungen, wobei eine solche Gleichspannung im umgekehrten Verhältnis zur. Impedanz der Last steht, gekennzeichnet durch folgende weitere Bestandteile der Schaltung:

d) eine dritte Gleichstrom-Brückenschaltung, deren eine Seite die Reihenschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes enthält und deren andere Seiten wenigstens eine Diode sowie Widerstände enthalten, so daß sie auf eine positive Gleichspannung im Ausgangssignal anspricht,

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e) eine vierte Gleichstrom-Brückenschaltung, deren eine Seite die genannte Reihenschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes enthält und deren andere Seiten wenigstens eine Diode sowie Widerstände enthalten, so daß sie auf eine negative Gleichspannung im Ausgangssignal anspricht,

f) einen zweiten Schaltungsteil zur Feststellung von bei mangelndem Abgleich der dritten und vierten Gleichstrom-Brückenschaltungen auftretendei^Gleichspannungen, wobei eine solche Gleichspannung proportional einer im Ausgangssignal enthaltenen unerwünschten Gleichspannung ist,

g) sowie durch einen Schutzschaltungsteil, der von den Ausgangssignalen des ersten und zweiten Schaltungsteiles gesteuert wird und die Punktion des Verstärkers unterbricht oder die Last von dem am Ausgangsanschluß vorhandenen Ausgangssignal abtrennt.

2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Schaltungsteil einen Gleichspannungsdetektor sowie eine Anzahl von Dioden zur Feststellung von beim mangelnden Abgleich der ersten bis vierten Gleichstrom-Brückenschaltungen auftretenden Gleichspannungen enthalten.

3. Schutzschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgangsanschluß und der Last ein erster Widerstand geschaltet ist, der eine erste Seite der ersten Gleichstrom-Brückenschaltung bildet, daß die Last eine zweite Seite der ersten Gleichstrom-Brückenschaltung bildet, daß die Reihenschaltung einer

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ersten Diode und eines zweiten sowie dritten Widerstandes zwischen dem Ausgangsanschluß und einem Bezugspunkt geschaltet ist, daß eine Anode der ersten Diode mit dem Ausgangsanschluß verbunden ist und daß zweite und dritte Widerstände die dritte und vierte Seite der ersten Gleichstrom-Brückenschaltung bilden.

Schutzschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung einer zweiten Diode und eines vierten und fünften Widerstandes zwischen den Ausgangsanschluß und den Bezugspunkt geschaltet ist, daß eine Kathode der zweiten Diode mit dem Ausgangsanschluß verbunden ist, daß ein vierter und ein fünfter Widerstand die erste und zweite Seite der zweiten Gleichstrom-Brückenschaltung bilden und daß der erste Widerstand und die Last.die dritte und vierte Seite der zweiten Gleichstrom-Brückenschaltung bilden.

Schutzschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator und ein sechster und siebter Widerstand zwischen den Ausgangsanschluß und den Bezugspunkt in Reihe geschaltet sind, daß der sechste und siebente Widerstand die erste und zweite Seite der dritten Gleichstrom-Brückenschaltung bilden und daß der zweite und dritte Widerstand die dritte und vierte Seite der dritten Gleichstrom-Brückenschaltung bilden.

Schutzschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sechste und siebente Widerstand die erste und zweite Seite der vierten Gleichstrom-Brückenschaltung bilden und daß der vierte und fünfte Widerstand die dritte und vierte Seite der vierten Gleichstrom-Brückenschaltung bilden.

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7. Schutzschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichspannungsdetektor einen Kondensator enthält.

8. Schutzschaltung für einen direkt an eine Last angeschlossenen Verstärker mit kapazitätslosem Ausgang, enthaltend

a) einen ersten Widerstand, der zwischen den Ausgangsanschluß und einen Anschluß der Last geschaltet ist, deren anderer Anschluß mit einem Bezugspunkt verbunden ist, sowie

b) einen zweiten Widerstand, eine erste und eine zweite Diode sowie einen dritten Widerstand, die je zwischen den Ausgangsanschluß und den Bezugspunkt geschaltet sind, wobei die Anoden der ersten und zweiten Diode mit dem Ausgangsanschluß verbunden sind, gekennzeichnet durch

c) eine dritte und vierte Diode, die parallel zur ersten und zweiten Diode mit gegenüber der ersten und zweiten Diode entgegengesetzter Polarität geschaltet sind,

d) einen ersten Kondensator, einen vierten und fünften Widerstand, die je in Reihe zwischen den Ausgangsanschluß und den Bezugspunkt geschaltet sind,

e) eine fünfte Diode, deren Anode an den Verbindungspunkt der dritten und vierten Diode angeschlossen ist und deren Kathode mit dem Verbindungspunkt des vierten und fünften Widerstandes verbunden ist,

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f) eine sechste Diode, deren Kathode an den Verbindungs-. punkt der ersten und zweiten Diode und deren Anode an den Verbindungspunkt des vierten und fünften
Widerstandes angeschlossen ist,

g) ein zweiter und dritter Kondensator, die zwischen den Verbindungspunkt der ersten und zweiten Diode und den Verbindungspunkt der dritten und vierten Diode geschaltet sind, wobei der Verbindungspunkt des zweiten und dritten Kondensators mit dem Verbindungspunkt des ersten Widerstandes und der Last verbunden ist, und

h) eine Schaltung zur Erzeugung eines Steuersignales, wenn eine Spannung am zweiten und dritten Kondensator einen vorbestimmten Wert übersteigt, so daß durch dieses Steuersignal der Verstärker und die Last geschützt werden.

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