-
Automatische Durchsprech-Schaltano rdnung.
-
Die Erfindung betrifft eine automatische Durchsprech-S-chaltanordnung,
die zur zweiseitigen Sprachübertragung zwischen zwei von einander getrennten Räumen
dient und elektroakustrische Umwandler, sowie an diese angeschlossene Verstärker
und Schaltstromkreiseenthält und aus zwei gleichgeschalteten Sprechkanälen besteht,
wobei die Schalter von Sprachsignalen gesteuert werden.
-
Das Hauptproblem von zwischen zwei Räumen eine elektroakustische
Verbindung herstellenden Anordnungen besteht darin, daß bei der Zweiweg-Verbindung
infolge der zu engen akustischen Kopplung zwischen in einem Raum befindlichem Mikrophon
und Lautsprecher die Gefahr einer Selbsterregung des Systems besteht. Zur Beseitigung
dieser Gefahr werden in den bekannten Lösungen statt Lautsprecher Kopfbbrer verwendet,
oder zu einem Handschalter gegriffen, welcher den Sprechkanal bloß in der Richtung
aktiv hält, in welcher ein Gespräch im Gange ist. Die Umbequemlichkeiten der Verwendung
von Apparaten nach diesen Lösungen sind allbekannt. Zur Beseitigung dieser Unbequemlichkeiten
dient die gleichfalls bekannte Lösung der Automatisierung des Sprechrichtungswechsels
und zwar mit Hilfe eines vom durch das Gespräch erzeugten Zeichens gesteuerten Schalters.
In diesem System müssen jedoch mehrere einander wiedersprechende Erfordernisse genüge
geleistet werden. Das Bestreben nach Befriedigung von den niannigfaltigsten Erfordernissen
führt zur Verwickelungen von einem Grade und zu einem mit diesen zusammengehenden
Kostenaufwand, bei welchen dann die Verwendung der Einrichtung auf dem gegebenen
Gebiete unwirtschaftlich wird.
-
Außerdem bedeuten gewisse Eigenschaften -der derartigen Lösungen auf
dem einen Anwendungsgebiet einen Vorteil, auf einem anderen aber einen Nachteil.
-
Eine bekannte Lösung wird in der britischen Patentschrift Nr. 1 250
380 behandelt. In dieser Patentschrift wird ein sprachgesteuerter Zweiweg-Verstärker
beschrieben. Diese Lösung ermöglicht, daß in das Gespräch des einen der andere mit
größerer Lautstärke eingreife und damit die Sprechrichtung abändere. D.h. in diesem
System gelangt die Stimme desjenigen durch den Sprechkanal, der mit einer größeren
Lautstärke spricht. Diese Eigenschaft wirkt in einer Anzahl von Anwendungen nachteilig,
unter anderen auch da. der Sprechende von den
an der Seite des Hörenden
auftretenden äußeren Geräuschen oder Reflexionen unterbrochen werden kann. Außerdem
ist die hier angeführte Lösung eine ziemlich verwickelte, sie erfordert eine große
Anzahl von Einheiten (zwei Lautsprecher, zwei Mikrophone, eine verwickelte Elektronik).
Infolgedessen erfordert der Betrieb dieser Anlage derart hohe Kosten, daß sie in
gewissen Fällen unwirtschaftlich wird. Außerdem ist das Anlegen der Einrichtung
infolge der vielen Einheiten und der diese verbindenden verhältnismäßig zahlreichen
Leitungen ein umständliches.
-
Mit der erfindungsgemäßen Anlage soll in erster Linie zwischen Eisenbahn-
und anderen Kassen, Auskunftstellen und anderen, an gleichen Stellen befindlichen,
aus hygienischen und anderen Gründen vollständig geschlossenen Zellen und dem äußeren
Raum eine elektroaakustische Verbindung auf Leitungen, bei Beseitigung obenerwähnter
Nachteile geschaffen werden. Die erfindungsgemäße Lösung kann außerdem in einem
jeden Fall zur Anwendung gelangen, wenn eine Lautsprecherverbindung auf Zweiweg-Leitungen
zustandegebracht werden soll. Solche Verwendungsarten sind z. B. die Tonfernsrecheranlagen,
Befehlssysteme, Torfernsprecher usw.
-
Die für obige Zwecke geeigneten Anlagen sollen folgende Erfordernisse
erfüllen - die Einschaltung des Sprechkanals mit einem Sprechsignal soll bei einem
niedrigen Sprechpegel mit einer Geschwindigkeit vor sich gehen, daß nicht einmal
die erste Silbe des Gespräches verloren gehen - gleichzeitig soll der Schalter derart
sanft arbeiten, daß er kein Knackgeräusch verursache; - es ist wünschenswert, daß
in den kurzen Sprechpausen zwischen den Silben der Sprechkanal nicht schließe und
es ist notwendig, daß beim Aufhören des Gesprächs die Sprechrichtung sich nicht
automatisch wende; - eine entsprechende Lautstärke ohne Selbsterregungsgefahr ist
wünschenswert;
- es ist wünschenswert, daß bei Beendigung des Gesprächs
der einen Partei oder bei einer Pause, die Antwort der anderen Partei die Sprechrichtung
sofort ohne Verlust des Anfangs der Antwort infolge Verzögerung der Umschaltung
umwende; dabei darf die Umschaltung keine Unbeständigkeit verursachen; - während
des Gesprächs in der einen wichtung soll der Sprechkanal der anderen Richtung solange
gesperrt bleiben, bis der Sprechende sein Gespräch beendet hat oder eine Pause hält,
damit die im Zuhörerraum entstehenden Geräusche oder Reflexionen den Sprechkanal
nicht unterbrechen. (z. B. können die im Bahnhof-Wartesaal entstehenden Geräusche
das Gespräch des Kassiers storen.) - es ist wesentlich, daß die Sprechenden nicht
an das Gerät gebunden bleiben; - spricht keine der Partein, sollen beide Sprechkanäle
gesperrt bleiben, damit außer Gebrauch die Störgeräusche und das etL nicht zur Mitteilung
bestimmte leise Gespräch durch das Gerät nicht einmal im eingeschalteten Zustand,
in Gesprächsbereitschaft durchdringe - die Anlage soll möglichst einfach und preiswert
sein, das zwischen den beiden zu verbindenden Stellen gelegte Kabel soll eine Mindestzahl
von Adern enthalten (Z. B.
-
zwei Adern).
-
Die erfindungsgemäße automatische Durchsprechantage erfüllt diese
Erfordernisse durchaus, während die bisher bekannten Anlagen diese bloß teilweise
oder überhaupt licht erfüllen.
-
In der rfindungsgemäßen Schaltungsanlage sind in den Sprechkanal,
an dessen Anfang und Ende sich ein als Mikrophon und Lautsprecher verwendbarer Umformer,
zweckmäßig ein Lautsprecher, befindet, dazwischen einen Vorverstärker, einen Verstärker
mit Begrenzer, sowie einen Leistungsverstärker enthält, zwei elektronische Schalter
eingefügt: der eine-zwischen dem Verstärker mit Begrenzer-und dem Leistungs-Verstärker,
der andere zwischen dem eistungsverstärker und
dem elektroakustischen
Umformer. Diese Schalter werd.en von einem vom Ausgangspunkt des Vorverstärkers
empfangenen Zeichen über eine Schaltersteuereinheit derart gesteuert, daß wenn der
eine Sprechkanal aktlv ist, d.h. die in diesem befindlichen Schalter leitend sind,
der andere Sprechkanal von einem Verhinderungsst;romkreis gesperrt gehalten wird.
Der Verhinderungsstromkreis wird vom Ausgang der Schaltersteuereinheit des aktiven
Sprechkanals gesteuert und dieser Ausgang legt dann an den entsprechenden Punkt;
der Schaltersteuereinheit des zu sperrenden Sprechkanals eine Spannung, welche die
Sperre des Sprechkanals gewährleistet.
-
Einzelheiten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung werden auf
Grund einer beispielsweisen Ausführung und von Figuren erläutert.
-
Fig. 1 zeigt das Blockschema der erfindungsgemäßen automatischen
Durchsprech-Schaltungsanlage.
-
Fig. 2 veranschaulicht eine zweckmäßige Ausführungsform der in des
erfindungsgemäßen Schaltungsanlage verwendeten Eingangsschalters.
-
Fig. 3 zeigt die Schaltungsanordnung einer zweckmäßigen Ausführungsform
des in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung verwendeten Ausgangsschalters.
-
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die elektroakustischen Umformer
H1 und H2 auch als Mikrophone verwendbare Lautsprecher3 deshalb wird ein besonderer
Mikrophon nicht benötigt. Dies ermöglicht, daß zwischen den beiden zu verbindenden
Stellen bloB eine einzige zweiadrige Leitung genügt.
-
Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung ist auf Grund der Fig. 1
die folgende. spricht die am elektroakustischen Umformer H1 befindliche Partei,
so arbeitet dieser Umformer als Mikrophon und das in ihm erzeugte elektrische Signal
wird vom Vorverstärker EE1 verstärkt. In diesem Falle ist der Ausgangsschalter EE2-unterbrochen,
so
daß der Ausgang niedriger Impedanz den Leistungsverstärkers das
Sprechsignal des elektroakustischen Umformers H1 nicht kurzschließen kann. Vom Ausgang
des Vorverstärkers EE1 gelangt das Sprechsignal an den Eln:ang der Schalter steuerungseinheit
K1, sowie an den Eingang des Verstärkers mit Begrenzer LE1. Zwecks verständlicher,
gleichmäßiger Wiedergabe wird an dieser Stelle zweckmäßig ein Verstärker mit Begrenzer
verwendet.
-
Die Schaltersteuereinheiten Kl und K2 enthalten je einen Verstärker,
Komparator und eine Abtrennstufe.
-
Der Komparator vergleicht das verstärkte Sprechsignal mit einer einstellbaren
Gleichspannung und ist der Spitzenwert der Spannung des Sprechsignals größer als
derjenige der eingestellten Gleichspannung, erscheint am Eomparatorausgang ein Signal,
welches die Schalter in einen leitenden Zustand versetzt. Durch Einstellung der
am Komparatoreingang befindlichen Gleichspannung kann der niedrigste Sprachpegel
eingestellt werden, welcher auf dem Sprechkanal übertragen werden soll. Ein Gespräch
stiller als Dieser Wert, oder störende Geräusche versetzen die Schalter nicht in
einen leitenden Zustand, so daß diese nicht über den Sprechkanal gelangen. Der Gleichrichter,
ein sich aufladender Verzögerer mit Kondensator, und die Abtrennstufe hoher Eingangsimpedanz
stellen auf die bekannte Weise sicher, daß das Ausgangssignal des Komparators am
Ausgang der Schaltersteuereinheit unverzögert erscheine, Jedoch bloß in einiger
Zeit nach Verschwinden des Ausgangssignals des Komparators mit Verzögerung verschwinde.
Dies ist no-twendig, damit in den kurzen Pausen zwischen den Wörtern und Silben
des Gesprächs die Schalter den Sprechkanal nicht unterbrechen.
-
Auf Einwirkung des an den Eingang der Schaltersteuereinheit Kl gelangenden
Sprechsignals erscheint am Ausgang eine Gleichspannung, welche den Eingangs schalter
SE1 und den Ausgangsschalter KK1 öffnet, womit dann das Sprachsignal vom Ausgang
des Verstärkers mit Begrenzer
LE1 über den Eingangsschalter BK1,
den Leistungsverstärker TE1 und den Ausgangsschalter KK1 an den elektroakustischen
Umformer H2 gelangt. Hier arbeitet der elektroakustische Umformer H2 als Lautsprecher.
Zur Einstellung der Lautstärke kann in den Sprechkanal zweckmäßig ein Potentiometei
eingefügt werden, und zwar zweckmäßig am Eingang des Leistungsverstärkers.
-
In diesem Zustand, d..h. wenn an den Klemmen des elektroakustischen
Umformers H2 ein grobes Signal ist, erscheint dieses Signal auch am Eingang eds
Verstärkers EE2 und übersteuert stark denselben. Zwecks Schutzes des Vorverstärkers
kann am Eingang zweckmäßig eine Höhenbeschneidung mit Diode verwendet werden.
-
Dieselbe Gleichspannung, welche den Singangsschalter BK1 und den
Ausgangsschalter Et1 öffnet, gelangt von der Schaltersteuereinheit Kl auch an den
Eingang des Verhinderungsstromkreises L2. Auf Einwirkung dieser Gleichspannung wird
der Verhinderungsstromkreis L2 den sich auf ladenden Kondensator der Schaltersteuereinheit
L2 kurzschließen und damit die Aufladung des Kondensators und somit auch das Versetzen
des Eingangsschalters BK2 und des Ausgangsschalters KK2 in einen leitenden Zustand
verhindern, und zwar unabhängig vom an den Eingang der Schaltersteuerungseinheit
K2 gelangenden Signal. Ist daher der eine Sprechkanal aktiv, so ist der andere mit-Sicherheit
gesperrt, so daß vom Ausgang des übersteuerten Yorverstärkers EE2 das Signal bloß
bis zum Eingang des Verstärkers mit Begrenzer LE2 gelangen kann. Damit ist die Gefahr
der aus der Zweiwegigkeit der Anordnung entstehenden Selbst erregung beseitigt worden.
-
Der Verhinderungsstromkreis soll derart ausgeführt werden daß er
den verhinderten Sprechkanal auch nach Unterbrechung des anderen Sprechkanals noch
einige Zeit lang gesperrt halte. Damit soll nämlich verhindert werden, daß die bei.
der Unterbrechung des einen Sprechkanals
entstehenden übergangskomponenten
den anderen Sprechkanal einschalten oder beim Gespräcnsrichtungswechsel die Anlage
unbeständig werde. Die Verzögerungszeit dieser Sperre ist in einem Maße kurz, daß
die Zeit des Gesprächsrichtungs wechsels nicht bemerkbar verlängert wird. Die Zeit
des Gesprächsrichtungswechsels wird vom Ausmaß der Verzögerung durch in den Schaltersteuerungseinheiten
Kl und K2 sich aufladenden Kondensatoren bestimmt. Um die Unterbrechung des Sprechkanals
während der Pausen zwischen den Silben zu verhindern, ist eine Verzögerung von etwa
0,3 bis 0,5 s notwendig.
-
Das an den Klemmen des an der Hörerseite befindlichen elektroakustischen
Umformers (Lautsprechers) auftretende große Signal übersteuert über den Vorverstärker
den Verstärker mit Begrenzer auch stark. Auf Einwirkung dieser Ubersteuerung fällt
die Verstärkung des Verstärkers mit Begrenzer ab und kehrt die ursprüngliche Verstärkung
bei den bekannten Begrenzerlösungen bloß nach einer gewissen Zeit (d.h. in einigen
Sekunden) nach Aufhören der tiber-Steuerung wieder zurück. Will daher der Hörer
sofort nach Aufhören des Gesprächs der anderen Partei antworten, kann einige Sekunden
lang der Anfang der Antwort nich oder bloß sehr leise vernommen werden. Zur Beseitigung
dieser Erscheinung werden die Je einen Transistor enthaltenden, an die Verstärker
mit Begrenzer angeschlossenen Wiederbelebungsstromkreise Fl undP2 eingefügt. Der
Wiederbelebungsstromkreis des einen Sprechkanals ist von dem Eingang der Schaltersteuereinheit
des anderen Sprechkanals gesteuert. Der Transistor des Wiederbelebungsstromkreises
wird mit Hilfe des vom durch Differenzierung des beim Ausschalten am Ausgang der
Schält ersteuereinhe it auftretenden Spannungssprunges erhaltenen Impulses auf kurze
Zeit geöffnet und während dieser kurzen Zeit ladet sich der im Regelungskreis des
Begrenzers befindliche Kondensator über den Transistor des Wiederbelebungsstromkreises
auf.
Damit wird die Verstärkung des Verstärkers mit Begrenzer wiederhergestellt.
Nach Aufhören des Impulses sperrt der Transistor des Wiederbelebungsstromkreises
und beeinflußt die Tätigkeit des Begrenzers im weiteren Verlauf nicht mehr.
-
Zwecks entsprechendet Arbeit der aut omatis cheff Durch-Sprechs-Schaltungsanlage
is Ü die Ausfahrung der Eingangsschalter BK-1, BK., und der Ausgangsschalter KKI,
KK2, von aus schlaggebender Bedeutung Der Eingangsschalter soll den folgenden Erfordernissen
entsprechen: - in geöffnetem Zustand darf das durchgehende Signal höchstens in einem
unbedeutenden Ausmaß gedämpft v':rden; - in geschlossenem Zustand soll das an den
Eingang gelang2nde Signal in einem je größeren Ausmaße gedämpft werden, damit infolge
des vom Ausgang des übersteuerten Verstärkers mit Begrenzer eintreffenden großen
Signals keine Selbsterregung entstehe; - in geschlossenem Zustand soll der Eingangs
schalt er den Eingang des Leistungsverstärkers kurzschließen, damit am Ausgang des
Leistungsverstärkers, an welchen der als Mikrophon arbeitende elektroakustische
Umformer über den Ausgangsschalter angeschlossen ist, kein Störsignal auftrete,
welches trotz der Dämpfung des Ausgangsschalters an den Eingang des Vorverstärkers
gelangend, den Geräuschpegel des aktiven Sprechkanals erhöhen könnte; - am Ausgang
des Eingangsschalters darf weder beim Einnoch beim Ausschalten eine Ubergangsspannung
(ein Spannungssprung) erscheinen, welche im als Lautsprecher arbeitenden elektroakustischen
Umformer als störendes Knackgeräusch erscheinen könnte; - gleichzeitig soll der
Eingangsschalter geschwind genug arbeiten um bereits den ersten Laut des ihn einschaltenden
Gesprächs verständlich übertragen zu können.
-
Die bekannten elektronischen Schalter können die oben angeführten,
teilweise sich widersprechenden Erfordernisse nur zum Teil befriedigen. Im weiteren
Verlauf wird auf Grund der Fig. 2 der Stromkreis eines sämtliche Erfordernisse befriedigenden
Eingangsschalters beschrieben. -Der erfindungsgemäße Eingangsschalter enthält ein
Komplementär-Transistorenpaar, Tl und T2. Der Kollektor des einen, T1, ist mit dem
Emitter des anderen1 T2, verbunden, während der Emitter des zuerst erwähnten Transistors
Tl über einen Widerstand R3 an die Speisespannung +UT angeschlossen ist, der Kollektor
des anderen Transistors, T2, aber an einen geeignet gewählten Gleichspannungspunkt
+UT' einer zwischen der Speise spannung und dem Erdpotential liegenden Spannung
angeschlossen ist. Weiters ist das zu schaltende Signal. vom Eingang "be" über den
Kopplungskondensator C1 an den Emitter des ersten Transistors, Tl, gelegt. Das durch
den Schalter gelangende Signal wird über einen weiteren Kopplungskondensator C4
vom verbundenen Emitter-Eollektor-Punkt der Transistoren Tl und T2 an den Ausgang
"ki" geleitet, der gemeinsame Emitter-Kollektor-Punkt ist aber auch über einen Widerstand
R8 an Erdpotential geschaltet.
-
Der-oben beschriebene Eingangs schalter arbeitet folgenderweise.
im geöffneten Zustand des Eingangsschalters leitet der Transistor U1, während Transistor
T2 gesperrt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Gleichspannung des Kollektors des
Transistors T1 von einem aus den Widerständen R3 und R8 bestehenden Teiler bestimmt.
Im gesperrten Zustand des Eingangsschalters ist Transistor Tl gesperrt, während
Transistor T2 leitend ist. Zu diesem eitpukt wird die Gleichspannung des Kollektors
des Transistors T1 von dem Wert der +UT' Hilfsspeisespannung bestimmt Die obigen
Widerstände und der Wert der Hilfsspeisespannung sollen derart auserwählt werden,
daß in den beiden Zuständen die Gleichspannung des Kollektors des
Transistors
T1 die gleiche sei.
-
Es ist zweckmäßig, die Hilfsspeisespannung +UT' aus der Speisespannung
fUT abzuleiten. Dies kann in bekannter Weise z. B. mittels einer bener-Diode erfolgen,
doch diese Ausführung ist mit dem bedeutenden Nachteil behaftet, daß ich die filf.sspeisespannung
nicht proportional mit der Speisespannung andert und infolgedessen ist die bereits
erörterte Ausgeglichenheit des Eingangsschalters auf die Stabilität der Speisespannung
+UT äußerst- empfindlich. Eine Lösung ohne diesen Fehler ergibt sich, wenn die Hilfsspeisespannung
t mittels eines Spannungsteilers' dessen Tei: lungspunkt zur Erzielung eines geringen
Wechselstrom-Innenwiderstandes über einen Kondensator geerdet wird.
-
Die Werte der Widerstände des Teilers müssen derart gering gewählt
werden, daß die Hilfsspeisespannung +UT' infolge der beim Umschalten des Eingangsschalters
entstehenden statischen Ladungsänderungen nur unbedeutende tnderungen erleidet.
Der durch den aus geringwertigen Widerständen bestehenden Teiler verursachte überschüssige
Speisestromverbrauch kann vermieden werden, falls nach dem Teiler eine Emftterfolgestufe
oder ein vollständig rückgekoppelter integrierter Operationsverstärker nachgeschaltet
und die Hilfsspeisespannung +UT vom Emitter des Transistors bzw.
-
vom Ausgang des Operationsverstärkers entnommen.wird.
-
Die Bedingung der Vermeidung eines derartigen Spannungssprunges bei
der Umschaltung des Eingangsschalters, welcher ein Knackgerusch verursacht, ist
eine derartige Wahl der Werte der zur Begrenzung der Basisströme verwendeten Widerständen
R5 und R6, daß dieselben bedeutend größer als die Widerstände R3 und R8 seien. Diese
Bendingung kann durch die Verwendung von lransistoren-mit hohem Stromverstärkungsfaktor
leicht erfüllt werden. Zur knackgeräuschfreien Betätigung des Eingangsschalters
genügt aber die Behebung des bei der Umschaltung auftretenden Spannungssprunges
nicht, da die beiden Transistoren unter einer
endlichen Zeitdauer
und nicht genau gleichzeitig aus dem leitenden Zustand in den Sperrzustand bzw.
umgekehrt umschalten, und demzufolge erscheint beim Umschalten am Ausgang des Schalters
ein Impuls. Dieser Impuls kann bis zu einem notwendigen Maß vermindert bzw. auf
eine derart flache Anlauf- bzw. Ablaufsteile gebracht werden, daß er nur stark gedämpft
über den Sprechkanal mit begrenzter Bandbreite hindurchkommen kann, falls die Betätigungsgeschwin
digkeit des Eingangsschalters durch die Verminderung der Anlauf bzw. Ablauf steilheit
der an die Klemme V gelegten Steuerspannung etwas herabgesetzt werden kann. Dazu
dient das aus dem Widerstand R7 und dem Kondensator bestehende RC-Glied. Das notwendige
Maß der Retardation des Eingangsschalters ist so gering, daß die Betätigung zur
Übertragung des ersten Tones des den Schalter öffnenden Gesprächs noch genügend
rasch bleibt. Durch die entsprechende Wahl der Widerstände R2 und R4 kann erreicht
werden, daß sich beim Umschalten des Eingangsschalters der zeitliche Ablauf des
Vorganges zur Verringerung des transienten Impulses am vorteilhaftesten gestaltet
weiters, daß der Emitter-Basis-tlbergang des gesperrten Transistors keine hohe in
Sperrichtung gerichtete Spannung erhält.
-
Aufgabe des Ausgangsschalters ist das Gelangen der am Ausgang des
tteistungsserstärkers kurzgeschlossenen Eingangs befindlichen Geräuschspannung an
den hochempfindlizehen Eingang des Vorverstärkers des aktiven Sprechkanals, weiters
das Kurzschließen des als Mikrophon arbeitenden elektroakustischen Umformers durch
den Ausgang niedriger Impedanz des Leistungsverstärkers zu verhindern. Es ist ein
wichtiges Erfordernis gegenüber dem Ausgangsschalters daß er die zum Antrieb des
als Lautsprecher arbeitenden elektroakustischen Umformers mit möglichst geringer
Verzerrung und mit geringem Leistungsverlust übertrage.
-
In gesperrtem Zustand soll der Ausgangsschalter die am
Ausgang
es Leistungsverstärkers erscheinende Geräuschspannung entsprechend dämpfen. Gegenüber
großen Signalen muß der Ausgangsschalter nicht in allen Fällen gesperrt bleiben.
Ist nämlich der Ausgangsschalter gesperrt, so ist der Eingang des Leistungsverstärkers
auch kurzgeschlossen, so daß bloß eine Geräuschspannung niedrigen Pegels an den
Ausgangsschalter gelangen kann.
-
Eine diese besonderen Erfordernissen in einer Jeden Hinsicht entsprechende
Ausführung wird auf Grund des in Fig. 3 dargestellten elektronischen Ausgangsschalters
erläutert. Der erfindungsgemäße Ausgangsschalter enthält ein komplementäres Transistorenpaar,
T3 und 24 dessen Emitterelektroden und Kollektoren untereinander verbundensind und
wo der gemeinsame Emitterpunkt den "be" Eingang des Ausgangsschalters, der gemeinsame
Kollektorpunkt aber den Ausgang "ki" des Ausgangsschalters bildet. Die Basen beider
Transistoren, T3 und U4, sind über je einen Strombegrenzungswiderstand R12, bzw.
R13 an je eine Diode, D2, bzw. D3., angeschlossen. Die andere Elektroden der Dioden
sind auf Erdpotential. Die Dioden. 1)2 und D3 sind derart angeschlossen, daß sie
für den Basisstrom der leitenden Transistoren T3 und T4 in der Durchlaßrichtung
sind. An den gemeinsamen Punkt der Dioden D2 bzw. D3 und der Strombegrenzer, R12
bzw. R13, ist der Teilerpunkt je. eines ohmischen Spannungsteilers, namlich die
aus den Widerständen R10 und R11, bzw. R14 und. R15 bestehenden Teiler, angeschlossen,
deren einer Endpunkt an die Speisespannung -UT, der andere Endpunkt aber an die
St euerspansungsklemme V, bzw. an deren Negierte, angeschlossen ist.
-
Die weiteren Einzelheiten und die Arbeitsweise des Ausgangsschalters
laut Zig. 3 werden im weiteren Verlauf erläutert. Ist am Steuerpunkt V Erdpotential,
so öffnet Transistor T5 und im Falle einer entsprechenden Bemessung des aus den
Widerständen R10 und Ril bestehenden Teiler erscheint auf der Basis des Transistors
U3} im Vergleich
zum Emitter auf ERdpotential eine Durchlaßspannung.
Dieselbe Lage entsteht am Transistor T4 im Falle einer entsprechenden Bemessung
des aus den Widerständen R14 und R15 bestehenden Teilers. Es sei jedoch bemerkt,
daß in der Figur Transistor T3 als n-p-n Transistor, Transistor T4 aber als p-n-p
Transistor dargestellt sind. Gelangt an den Eingang des Ausgangsschalters ein Signal,
öffnet deren positive tIalbperiode den Transistor T4, die negative Halbperiode aber
den Transistor T3 und gelangt über diese an den Ausgang Die nicht-lineare Verzerrung
des über den Ausgangsschalter übertragenen signals ist desto geringer, je höher
der Großsignal-Stromverstärkungsfaktor der verwendeten Transistoren (T3, T4) ist.
Bei übertragung einer höheren Leistung fließt der höhere Basisstrom der Transistoren
T3 und T4 durch die Dioden D2, bzw. D3 zur Erde, so daß durch Verwendung dieser
Dioden möglich wird, daß die Speisespannung des Ausgangs schalters und der Steuerstromkreisauch
bei der tibertragung einer höheren Leistung nicht übermäßig belastet werden.
-
Erscheint am Steuerungspunkt V eine positive Steuerspannung entsprechender
Höhe, öffnen Dioden D2 und D3 und an der Basis der Transistoren T3 und T4 erscheint
eine Sperrspannung von einer Diodenhöhe. Die Dioden D2 und D3 stellen sicher, daß
der Emitter-Basis-0bergang der Transistoren T3 und T4 nicht abbreche und somit der
Ausgangsschalter den am Eingang erscheinenden Signal niedrigen Pegels im höchsten
Ausmaß dämpfe. Gelangt an den Eingang eine als zwei Dioden höhere Spannung, so hört
die Sperrfähigkeit des Ausgangsschalters auf. Doch kann dies im gegenwärtigen Fall
nicht vorkommen, da der Eingang des Leistungsverstärkers kurzgeschlossen ist, so
daß am Ausgang bloß eine Geräuschspannung niedrigen Pegels erscheinen kann. Transistor
X5, Diode D4 und Widerstand R16 bilden eine Phasenumkehrstu fe.
-
Bei, einer entsptechenden Auswahl der Widerstände
t?
0, R11, R14 und R15 sind der Eingang des Ausgangsschal ters, wie auch der Ausgang,
in geöffnetem, wie auch gesperrt tem Zustand auf Erdpotential, so daß weder am Eingang,
wie auch am Ausgang kein Kopplungskondensator benötigt wird.
-
Die Umschaltung des Ausgangsschalters wird nicht von einem Spannungssprung
oder von der Erscheinung eines Impulses am Ausgang des Ausgangsschalters begleitet,