DE2707870A1

DE2707870A1 - Schaltungsanordnung zur verstaerkungssteuerung

Info

Publication number: DE2707870A1
Application number: DE19772707870
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Ing Rall
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 1977-02-24
Filing date: 1977-02-24
Publication date: 1978-08-31
Also published as: FR2382131A1; NL7802048A; BE864142A; DK82278A; LU79109A1; IT7820494A0; DE2707870C2; ES467264A1; IT1094218B

Description

Licentia 7900 Ulm, 21. Febr. 1977

Patent-Verwaltungs-GmbH PT-ÜL/Sar/lh UL 77/3

6000 Prankfurt (Main) 70

"Schaltungsanordnung zur Verstärkungssteuerung"

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verstärkungssteuerung mittels einer Stromspiegelschaltung, die aus einem in Emitterschaltung betriebenen Transistor besteht, dessen Steuerstrecke ein als Diode wirkendes Halbleiterbauelement parallel geschaltet ist, dessen Basis galvanisch an den Ausgang eines Vorverstärkers, dessen Kollektor galvanisch an den Eingang eines Nachverstärkers und dessen Emitter an das Bezugspotential beider Verstärker anschließbar ist.

In der Nachrichtentechnik ist es häufig notwendig, die Verstärkung eines Verstärkers in Abhängigkeit von einer Steuer- oder Regelgröße einzustellen. In der Halbleiterschaltungstechnik wird vorzugsweise die exponentiell gekrümmte Stromspannungskennlinie eines Transistors oder

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einer Diode für diesen Zweck ausgenutzt. Die exponentiell gekrümmte Kennlinie dieser Halbleiterbauelemente hat jedoch den Nachteil, daß bei Spannungsänderungen von je 26 mV der gesteuerte Strom sich jeweils um den Faktor e - 2,718 ändert. Durch diese starke Kennlinienkrümmung ergibt sich unter der Voraussetzung kleiner Klirrfaktoren für die gesteuerten oder geregelten Signale nur ein kleiner Aussteuerbereich. Die feste Beziehung zwischen Steuergröße und Verstärkung erweist sich besonders dann nachteilig, wenn ein vorgegebener Verlauf der Verstärkung über die Steuergröße gefordert ist.

Aus der DT-OS 24 52 445 ist eine Verstärkerschaltung mit einem Stromspiegelverstärker (Stromspiegelschaltung) bekannt geworden, bei dem der Stromspiegelverstärker als ak- tive Last für einen Differenzverstärker dient. Dieser Stromspiegelverstärker hat jedoch einen festen Verstärkungsgrad und es wird vorgeschlagen, zur Feineinstellung des Stromspiegelverstarkers, d. h. zur Einstellung seines Stromverstärkungsfaktors innerhalb kleiner Bereiche auf den SoIl- wert, zusätzlich einen Stromspiegelverstärker mit einstellbarem Verstärkungsgrad gleichstromleitend mit seinem Eingang an den Eingang, mit seinem Ausgang an den Ausgang und mit einem gemeinsamen Anschluß an den gemeinsamen Anschluß des Stromspiegelverstärkers mit festem Verstärkungsgrad an zuschließen. Der Stromverstärker mit einstellbarem Verstär kungsgrad besitzt zwischen seinen Emittern ein Potentiometer mit Mittelabgriff, wobei der Mittelabgriff mit dem Bezugspotential verbunden ist. Mit einer derartigen Lösung ist jedoch nur eine Feinkorrektur des Verstärkungsgrades möglich, da bei größeren Aussteuerungen der Stromspiegelschaltung ihr Stromübersetzungsverhältnis nicht mehr linear ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Insbesondere soll die Schaltungsanordnung eine gute Linearität für die gesteuerten Signale aufweisen und mit kleinen Steuerspannungen steuerbar sein. Ferner sollen die exemplarabhängigen Streuungen zwischen Verstärkung und Steuerspannung möglichst gering sein.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannte Erfindung gelöst. Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist es nunmehr möglich, definierte Verstärkungsänderungen mit Steuerspannungen unter 100 mV zu realisieren. Sie Verzerrungen des gesteuerten Signale bleiben in einem großen Frequenz- und Aussteuerungsbereich verschwindend klein. Die Schaltung erfordert keine Kapazitäten, ist in einfacher Weise integrierbar und damit platzsparend zu realisieren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Eine bevorzugte Ausführungsform einer steuerbaren Spannungsquelle besteht darin, daß sie aus einem Widerstand besteht, dessen stromspiegelseitiges Ende mit einem Steueranschluß zur Einspeisung eines Steuerstromes versehen ist. Der Spannungsabfall an dem Widerstand liegt in der Größenordnung einiger 10 mV, so daß sich die so auegebildete Spannungsquelle auch in Schaltungen mit niedrigen Betriebsspannungen in einfacher Weise durch einen Steuerstrom steuern läßt.

Wird der in Emitterschaltung betriebene Transistor mehrfach in Gestalt eines Multiemitter-Transistors mit zusammengeschalteten Basiselektroden und zusammengeschalteten Kollektorelektroden ausgebildet und ein Widerstand mit Anzapfungen vorgesehen, dessen Anzapfungen und Enden Jeweils mit einem Emitter des Multiemitter-Transistors verbunden sind,

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so lassen sich mit der Schaltungsanordnung in weiten Grenzen vorgebbare Steuerkennlinien einstellen.

Bei Ausgestaltung der Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 läßt sie sich raumsparend und einfach realisieren.

Eine bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist seine Verwendung zum automatischen Bezugsdämpfungsausgleich in ferngespeisten Fernmeldeanlagen, insbesondere in teilnehmerindividuellen Fernsprechgeräten, wobei der von der Länge der Anschlußleitung abhängige Speisestrom als Steuerstrom verwendet wird. Der Einfluß der unterschiedlichen Dämpfung der Signalübertragung in der Anschlußleitung infolge ihrer jeweiligen unterschiedlichen Länge läßt sich dadurch ohne Nachjustierung oder Auswechseln von Teilen des Fernsprechgerätes exakt durchführen.

Infolge ihrer geringen Toleranzen läßt sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in einer Baueinheit mehrfach vorsehen und durch eine gemeinsame steuerbare Spannungsquelle steuern. Dadurch läßt sich zusätzlicher Schaltungsaufwand für getrennte Steuerspannungen einsparen.

Die Erfindung wird nun anhand von in Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Anordnung zur Verstärkungssteuerung

Fig. 2 Eine Anordnung zur Verstärkungssteuerung mit einstellbarer Steuerkennlinie

Fig. 3 Steuerkennlinien eines Multiemitter-Transistors

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Fig. 4 Aus einzelnen Steuerkennlinien zusammengesetzte Steuerkennlinie

Fig. 5 Schnitt durch ein Halbleiter-Plättchen mit MuI-tiemitter-Transistor

Fig. 6 Schaltung eines Fernsprechgerätes mit erfindungsgemäßer Schaltungsanordnung.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Verstärkungssteuerung. Sie enthält eine an sich bekannte Stromspiegelschaltung, die aus einem in Emitterschaltung betriebenen Transistor 2 besteht, dessen Steuerstrecke ein als Diode wirkendes Halbleiterbauelement 1 parallel geschaltet ist, dessen Basis galvanisch an den Ausgang eines Verstärkers, dessen Kollektor galvanisch an den Eingang eines Nachverstärkers und dessen Emitter an das Bezugspotential M beider Verstärker anschließbar ist. Der Eingang der Schaltungsanordnung, der an den Ausgang des Vorverstärkers anschließbar ist, ist in Fig. 1 mit E bezeichnet und führt den Eingangsstrom I*;der Ausgang der Schaltungsanordnung, der an den Eingang des Nachverstärkers anschließbar ist, ist mit A bezeichnet und führt den Strom Ip. Vor- und Nachverstärker wurden in Fig. 1 nicht mit eingezeichnet, da sie nicht zum Verständnis der Erfindung beitragen.

Das als Diode wirkende Halbleiterbauelement kenn eine durch den Eingangsstrom I^ in Flußrichtung betriebene Diode oder, 2^ wie Fig. 1 zeigt, ein als Diode geschalteter Transistor 1 sein. In den AusfUhrungsbeispielen ist zur einfacheren Erklärung die Diode stets als ein als Diode geschalteter Transistor dargestellt und wird im folgenden stets mit Transistor 1 bezeichnet. Bei der bekannten Stromspiegelschaltung sind

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die Emitter beider Transistoren 1 und 2 mit Bezugspotential M verbunden.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist nun dadurch gekennzeichnet, daß das als Diode wirkende Halbleiterbauelement, in Fig. 1 also der Transistor 1, und der in Emitterschaltung betriebene Transistor 2 getrennt über je eine Verbindungsleitung an das Bezugspotential Il angeschlossen sind und in mindestens einer der Verbindungsleitungen eine in ihrem Spannungswert steuerbare Spannungsquelle zwischengeschaltet ist, deren Innenwiderstand so niedrig bemessen ist, daß Stromänderungen in der Stromspiegelschaltung eine nur unwesentliche relative Spannungsänderung der steuerbaren Spannungsquelle bewirken.

Am einfachsten ist die steuerbare Spannungsquelle durch einen Widerstand zu realisieren, dessen stromspiegelseitiges Ende mit einem Steueranschluß zur Einspeisung eines Steuerstromes versehen ist. Dieser Widerstand kann entweder in der Verbindungsleitung des als Diode geschalteten Transistors 1 als Widerstand B^ mit Steueranschluß 7 und Steuerstrom I^ oder in der Verbindungsleitung des in Emitterschaltung betriebenen Transistors 2 als Widerstand R_x mit Steueranschluß 6 und Steuerstrom I, liegen. In Sonderfällen können auch beide Widerstände 3 und 4 mit Steueranschlüssen 6 und 7 für die Steuerströme I, und I^ vorteilhaft sein.

Beim Erhöhen des Steuerstromes I^ in gezeigter Stromrichtung wird das Verhältnis ~L~/~L* und somit die Verstärkung der Schaltungsanordnung größer und beim Erhöhen des Steuerstromes I, in gezeigter Stromrichtung wird das Verhältnis Ip/I-i und somit die Verstärkung der Schaltungsanordnung niedriger. Werden die Stromrichtungen der Steuerströme I,

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oder I^ umgepolt, so ist auch ihre Wirkung vertauscht, d. h., daß dann beispielsweise eine Vergrößerung des Steuerstromes I, das Verhältnis Ip/* 1 ^un^ damit die Verstärkung vergrößert.

der Zur näheren Erläuterung der Wirkungsweise/ Schaltungsanordnung wird von der bekannten Stromspiegelschaltung ausgegangen, bei der also die Emitter beider Transistoren 1 und 2 auf Bezugspotential liegen (H, ■ E^, β ο). Für die Kollektorströme der beiden Transistoren 1 und 2 gilt dann:

I₁ * kF_iexp(U/U_T), I₂ - kP₂exp(U/U_T) (1)

woraus folgt

^I2^/I1 " ^F2^/P1 ⁽²⁾

wobei k ■ Konstante, F^, F₂ die wirksame Emitterfläche des Transistors 1 bzw. 2 und U die. Spannung zwischen Basis und Bezugspotential ist. Die Spannung U ist für beide Transistoren 1 und 2 schaltungsbedingt stets gleich. ( .

Wie aus Gl. 2 folgt, ist der Ausgangsstrom I₂ dem Eingangsstrom I^ über mehrere Größenordnungen hinweg streng proportional und nur vom Verhältnis der wirksamen Emitterflächen abhängig. Diese Stromspiegelschaltung, die für die Ströme theoretisch keine Nichtlinearität enthält, ist Ausgangspunkt für die erfinderische Schaltungsanordnung.

Wird nun in die Verbindungsleitung zwischen dem Emitter des Transistors 2 und Bezugspotential M eine in ihrem Spannungswert steuerbare Spannungsquelle U, zwischengeschaltet, deren 2^ Innenwiderstand so niedrig ist, daß Stromänderungen in der Stromspiegelschaltung, im Ausführungsbeispiel Stromänderungen

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dip des Kollektorstromes I₂ und damit des etwa gleich grossen Emitterstromes des Transistors 2, eine nur unwesentliche relative Spannungsänderung dU_x/U_x der Spannungsquelle U, bewirken« so läßt sich das Verhältnis IpZl₁ und dan it die Verstärkung der Stromspiegelschaltung in gewünschter Weise steuern.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 besteht die Spannungsquelle υ, aus einem Widerstand 5» dessen stromspiegelseitiges Ende mit einem Steueranschluß 6 zur Einspeisung eines Steuerstromes I_x versehen ist. Mit U_x « I, · R_x wird

I₂ - kF₂exp((U-I₂.R_X-I_XK₅)/U_T) (3)

und mit Gl. 1 und unter der Voraussetzung, daß Ip* R_x« I_xR_x ist

I₂ = I₁ · (F₂ZF₁)exp(-I_x . R_X/U_T) (4)

U_T « 26 mV

Die Verstärkung der Schaltungsanordnung läßt sich in weiten Grenzen durch den Steuerstrom I_x ändern. Unter einer unwesentlichen relativen Spannungsänderung dU_x/U_x der Spannungsquelle U_x wird verstanden, daß die durch die Kollektor stromänderung dip am Widerstand 3 bewirkte Spannungsänderung dU_x unter 1 mV bleiben soll, wenn der Klirrfaktor des Ausgangsstromes Ip unter 1 % bleiben soll. Daraus folgt für R_x^ mV/dI₂.

Wird jedoch statt der steuerbaren Spannungsquelle U, eine steuerbare Spannungsquelle U^ vorgesehen, indem beispielsweise R_x = O und R^ sowie I^ / 0 gemacht werden, so führt

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die so ausgebildete Schaltung der Fig. 1 bei wachsendem I^ und den angegebenen Stromrichtungen zur Erhöhung der Verstärkung der Stromspiegelschaltung. Es gilt dann entsprechend zu Gl. 4

I₂ - I₁ · (F₂ZF₁).exp(I₄.R₄/U_T) (5)

unter der Voraussetzung I₁ R^ <«.; I₂ R^, woraus folgt, daß sein soll.

Für eine einfache Steuerung, bei der die Steuerkennlinie IpZl₁ ■ f(I^) bzw. lpZl/i " f(I/i) eine Exponentialfunktion sein darf, sind beide Schaltungsausbildungen, d. h. entweder R^, ■» O, Steuerung mittels I,; oder R, ■ 0, Steuerung mittels I^, gleichwertig und können sogar kombiniert werden, indem R^, I^ und R,, I, gleichzeitig vorgesehen sind.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der der in Emitterschaltung betriebene Transistor 2 mehrfach in Gestalt eines Multiemitter-Transistors 21-24 ausgebildet ist, indem jeweils die Basiselektroden und die Kollektorelektroden miteinander verbunden sind. Der Widerstand 3 ist in dieser Ausgestaltung ein mit Anzapfungen versehener'Widerstand mit den Widerstandsteilen 31, 32 und 33» dessen Anzapfungen und Enden jeweils mit einem Emitter des Multiemitter-Transistors verbunden sind. Diese vorteilhafte Ausgestaltung der Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß sich die Steuerkennlinie in vorgegebenen Grenzen einstellen läßt.

In Fig. 3 ist gezeigt, welche Strombeiträge gemäß Gl. 4 die einzelnen Transistoren 21, 22 und 24 des Multiemitter-Transistors bei konstantem I₁ in Abhängigkeit vom Steuerstrom I, leisten können. Der Kollektorstrom I₂₁ des Transistors

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wird vom Steuerstrom 1-, nicht beeinflußt. Sein Wert ist bei vorgegebener Fläche F^ des Transistors 1 nur von der Fläche Fpyf des Transistors 21 abhängig.

22 Der Kollektorstrom Ip₂ des Transistors/Tst vom Steuerstrom I, durch dessen Spannungsabfall Iz · R™ am Widerstandsteil 31 exponentiell und von der Größe seiner Fläche F₂₂ linear abhängig. Entsprechendes gilt für die Abhängigkeit des nicht dargestellten Kollektorstromes I-, vom Steuerstrom. Der Kollektorstrom I₂^ verläuft ähnlich dem Kollektorstrom Ipv jedoch ist wegen des größeren Widerstandswertes der Summe der Widerstansteile 31* 32 und 33 die exponent ie He Abhängigkeit des Kollektorstromes von dem Steuerstrom stärker.

Grundsätzlich können alle auf einem festen Grundbetrag aufbauenden, mindestens mit einer Exponentialkennlinie durchhängenden Steuerkennlinien I₂/I>i " *(Ιχ) realisiert werden.

Fig. 4 zeigt, welcher Verlauf der relativen Steuerkennlinie Ip/I. m f(I,) beispielsweise eingestellt werden kann. In diesem Beispiel ist

I₂ - I₂^ + I₂₂ ^{+ I}23 ⁺ ^4* ^{also die Summe der e}in^zel^nen zum Teil in Fig. 3 dargestellten Kollektorströme des MuItiemitter-Transistors bei konstantem 1^.

Der in Fig. 2 dargestellte Multiemitter-Transistor läßt sich auf einem Halbleiter-Plättchen in integrierter Schal-2b tungstechnik leicht aufbauen. Hierzu wird, wie in Fig. 5 dargestellt, der Multiemitter-Transistor in einer Isolationsbox 29 des Halbleiter-Plättchens angeordnet. Da der Multiemitter-Transistor aus Transistoren vom NPN-Typ besteht, sind die einzelnen Emitter als aus n-dotiertem Halbleitermaterial gebildeten Inseln mit Emitteranschlüssen

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E1 bis E4 aufgebaut. Die Emitterinseln sind in einen p-leitenden Bereich 25 eingebettet, welcher die Basis des Multiemitter-Transistors darstellt und mit dem Basisanschluß B kontaktiert ist. Der p-Bereich ist wiederum in einem n-Bereich 27 eingebettet, in dem eine erste n⁺-Zone 26 eindiffundiert ist, auf der der Kollektoranschluß C des Multiemitter-Transistors angebracht ist.

Ferner ist unter den als Emitter wirkenden η-Inseln in der als Kollektor wirkenden η-Schicht eine sogenannte vergrabene, zweite n⁺-Schicht vorgesehen, welche in an sich bekannter Weise für einen niedrigen Kollektorbahnwiderstand der einzelnen Transistoren des Multiemitter-Transistors dient.

Gemäß einem erfinderischen Merkmal dieses Multiemitter-Transistors für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung sind die Flächen der Transistoren 21 bis 24, in diesem Fall erkennbar an der jeweiligen Oberfläche der als Emitter dienenden n-Bereiche_y entsprechend einer vorgegebenen Steuerkennlinie für die Verstärkungssteuerung in ihrer Größe abgestuft. Sind die Widerstandsteile 31 bis 33 ebenfalls auf einem Halbleiter-Plätteheη integriert angeordnet, so können bei gleichen Querschnittsflächen die Oberflächen der Widerstandsabschnitte zwischen den Abgriffen des Widerstands ebenfalls entsprechend einer vorgegebenen Steuerkennlinie in ihrer Größe abgestuft sein. Je nach Anwendungsfall können also entweder die Flächen der Transistoren, die Flächen der Widerstandsteile oder beide Flächen auf einer integrierten Schaltung in Ihrer Größe abgestuft angeordnet sein.

Der Multiemitter-Transistor ist selbstverständlich auch durch einzelne Transistoren realisierbar. Dies kann für einfache Regelkennlinien u. U. preisgünstiger sein.

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Fig. 6 zeigt eine beispielhafte Schaltung für die Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in einem elektronischen Fernsprechapparat mit automatischem Bezugsdämpfungsausgleich. Die Signale eines Mikrofons 71 werden im Vorverstärker 72 verstärkt und gelangen über eine im Vorverstär ker 72 angeordnete Stromquelle als Änderungen des Eingangsstromes Iy. an den als Diode geschalteten Steuertransistor der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 51« Diese Schaltungsanordnung ist mit den bisher benutzten Bezugszeichen versehen, jedoch ist zur vereinfachten Darstellung hier angenommen, daß für den Multiemitter-Transistor ein solcher mit drei Transistoren und einem Widerstand mit lediglich einer Anzapfung ausreicht. Der Multiemitter-Transistor der Schaltungsanordnung 51 enthält folglich lediglich die Tran sistoren 21 bis 23 und einen Widerstand mit einer Anzapfung, so daß die Widerstandsteile 31 und 32 entstehen.

Der Ausgang A der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 51 ist mit dem Eingang eines Nachverstärkers (Endverstärkers) 73 verbunden. Der Nachverstärker 73 ist mit einem ersten Ausgang an die b-Ader der Teilnehmeranschlußleitung angeschlossen und mit einem zweiten Auegang an einer Leitungsnachbildung 85. Er wird über die b-Ader mit Gleichstrom versorgt und moduliert diesen entsprechend der vom Mikrofon 71 abgegebenen Sprachsignale.

Ebenfalls mit der b-Ader verbunden ist eine Schaltung 61 bis 66 zur Steuerstromgewinnung mit einem Transistor 61, dessen Basisspannungsteilerwiderstände 62 und 63 zwischen die b-Ader und die a-Ader, die hier als bezügespannungsführende Leitung betrachtet wird, geschaltet sind und des- sen in Reihe geschalteten Emitterwiderständen 65 und 66 an ihrem Verbindungspunkt der Steuerstrom I, für die Schaltungsanordnung 51 abnehmbar ist.

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Der größte Teil des Schleifenstromes Ig der aus der a- und b-Ader bestehenden Teilnehmeranschlußleitung fließt über den Transistor 61 und als von Wechselstromanteilen befreiter Gleichstrom durch die Emitterwiderstände 65 und 66. Ein Teil dieses Gleichstroms wird als Steuerstrom I_x für die Schaltungsanordnung 51 verwendet. Die Trennung der Wechselstromanteile vom durch den Transistor 61 fließenden Schleifen-

stromanteil I_co wird durch einen zwischen Basis des Tran-Cd

sistors 61 und a-Ader geschalteten Kondensator 64 erreicht.

Die automatische schleifenstromabhängige Steuerung der Verstärkung der Schaltungsanordnung 51 erfolgt nun dadurch, daß der durch den Transistor 61 fließedde Schleifenstromanteil I_QO der die wesentlichste Belastung der Teilnehmeranschlußleitung darstellt, vom Widerstand und damit von der Länge der Teilnehmeranschlußleitung abhängt. Eine lange und dadurch hochohmige und stark dämpfende Teilnehmeranschlußleitung verursacht einen niedrigeren Schleifenstromanteil Ig₂ als eine kurze Teilnehmeranschlußleitung. Dadurch wird auch der dem Schleifenstrom proportionale Steuerstrom I^ niedriger, so daß die Schaltungsanordnung 51 eine höhere Verstärkung annimmt.

Die Steuerkennlinie der Schaltungsanordnung 51 ist nun so durch die bereits genannte Dimensionierung der Transistoren 1, 21, 22, 23 und der Widerstandsteile 31 und 32 sowie durch die Größe des Steuerstromes I-, gewählt, daß amtsseitig die Mikrofonsignale des Mikrofons 71 unabhängig von der Länge der Teilnehmeranschlußleitung mit gleichem Pegel eintreffen, wie beim Anschluß des Teilnehmergerätes an eine dämpfungsfreie Teilnehmeranschlußleitung.

In gleicher Weise wie zur Kompensation der Sendedämpfung läßt sich auch die Empfangsdämpfung kompensieren. Hierzu

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ist in Fig. 6 die Schaltungsanordnung 51'. vorgesehen. Sie kann, was die Transistoren 1 und 2 der in Fig. 1 angegebenen Schaltungsanordnung betrifft, in gleicher Weise aufgebaut sein wie die Schaltungsanordnung 51 in Fig. 6. Die der Schaltungsanordnung 51 entsprechenden Transistoren, Anschlüsse und Ströme wurden daher mit einem Beistrich versehen dargestellt.

Der Eingang E' der Schaltungsanordnung 51' wird vom hochohmigen Ausgang eines Summierverstärkers 81 gespeist, dem an einem ersten, an der b-Ader angeschlossenen Eingang die Sprachsignale des modulierten Schleifenstromes Ig zugeführt werden. An seinem zweiten Eingang wird ferner ein Anteil des Mikrofonstroms, der vom zweiten Ausgang des Nachverstärkers 73 über eine Nachbildung 85 geleitet ist, gegenphasig zugeführt, so daß im Idealfall die Sprachsignale vom Mikrofon 71, die vom Nachverstärker 73 in die b-Ader eingespeist und über den ersten Eingang des Summenverstärkers 81 ebenfalls auf den Eingang E' der Schaltungsanordnung 51' gelangen könnten, genau kompensiert werden und nicht zum am Ausgang A¹ der Schaltungsanordnung 51* angeschlossenen Hörverstärker 83 und damit zum nachgeschalteten Hörer 84 gelangen.

Zur Steuerung der Verstärkung der Schaltungsanordnung 51' wird im AusführungsbeispieJ. der gleiche vom Verbindungspunkt der Emitterwiderstände 65 und 66 abgezweigte Steuerstrom I, benutzt, so daß die Widerstandsteile 31 und 32 nur einmal für die Schaltungsanordnung 51 und die Schaltungsanordnung 51' erforderlich sind. Bei gleichem Aufbau der Schaltungsanordnungen 51 und 51' ergeben sich dadurch gleiche Steuerkennlinien I₂ZI₁ = f(IJ und I'2/^₁ - f(I₃).

Sollte für die Steuerung der Mikrofonsignalverstärkung eine andere Kennlinie erforderlich sein als für die Steuerung der Hörsignalverstärkung, so kann der vom Steuerstrom I,

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durchflossene Widerstand für die Schaltungsanordnungen 51 und 51' mit jeweils getrennten Anzapfungen ausgeführt sein. Auch separate Widerstände mit unterschiedlichen Widerstandsteilen 31 und 32 bzw. 31' und 32¹ für die Schaltungsanordnungen 51 bzw. 51' und jeweils eigenem, vom Schleifenstrom abhängigen Steuerstrom I, bzw. I¹, (nicht dargestellt) sind u. U. vorteilhaft. Schließlich genügt es u. U., die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung lediglich in einem Verstärkungszweig vorzusehen, beispielsweise nur zur Kompensation der Empfangsdämpfung oder nur zur Kompensation der Sendedämpfung.

Obwohl der überwiegende Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bei der automatischen Verstärkungssteuerung liegt, ist es selbstverständlich auch möglich, die Verstärkung vom das Fernsprechgerät anschließbaren Bedienungspersonal oder vom Teilnehmer selbst einstellbar auszubilden. Hierzu genügt es, die in Fig. 6 gezeigte Reihenschaltung aus den Emitterwiderständen 65 und 66 des Transistors 61 ganz oder teilweise durch ein Potentiometer zu ersetzen und den Basisspannungsteilerwiderstand 63 durch eine Konstantspannungsquelle, beispielsweise eine Zenerdiode, auszutauschen. Eine derartige Einstellmöglichkeit kann beispielsweise für eine Oberkompensation der Empfangsbezugsdämpfung für Schwerhörige vorteilhaft sein.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung insbesondere nach Fig. 2 läßt sich auch mit Vorteil zur Verstärkungssteuerung einer gehörrichtigen Lautstärkeänderung verwenden. Insbesondere in Stereoanlagen sind wegen der geringen Exemplarstreuung der Schaltungsanordnung mit einer einzigen Steuerspannung bzw. mit einem einzigen Steuerstrom die Verstärkungen beider Stereokanäle in gleichem Maße einstellbar. Dadurch ist auch eine Fernbedienung derartiger Geräte in einfacher Weise möglich.

Claims

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Patentansprüche

'1. Schaltungsanordnung zur Verstärkungssteuerung mittels einer Stromspiegelschaltung, die aus einem in Emitterschaltung betriebenen Transistor (2) besteht, dessen Steuerstrecke ein als Diode wirkendes Halbleiterbauelement (1) parallel geschaltet ist, dessen Basis galvanisch an den Ausgang eines Vorverstärkers, dessen Kollektor galvanisch an den Eingang eines Nachverstärkers und dessen Emitter an das Bezugspotential (M) beider Verstärker anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das als Diode wirkende Halbleiterbauelement (1) und der in Emitterschaltung betriebene Transistor (2) getrennt über je eine Verbindungsleitung an das Bezugspotential (M) angeschlossen sind und in mindestens einer der Verbindungsleitungen eine in ihrem Spannungswert steuerbare Spannungsquelle zwischengeschaltet

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ORIGINAL INSPECTED

ist, deren Innenwiderstand so niedrig bemessen ist, daß Stromänderungen in der Stromspiegelschaltung eine nur unwesentliche relative Spannungsänderung der steuerbaren Spannungsquelle bewirken.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Spannungsquelle aus einem Widerstand (3/ 4) besteht, dessen stromspiegelseitiges Ende mit einem Steueranschluß (6/ 7) zur Einspeisung eines Steuerstromes (I3/ I4) versehen ist.
3· Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Emitterschaltung betriebene Transistor (2) mehrfach in Gestalt eines Multiemitter-Transistors (21, 22, 23, 24) mit zusammengeschalteten Basiselektroden (25) und zusammengeschalteten Kollektorelektroden ausgebildet ist und der Widerstand (3} 4) ein mit Anzapfungen versehener Widerstand ist, dessen Anzapfungen und Enden jeweils mit einem Emitter des MuItiemitter-Transistors verbunden sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einem Halbleiter-Plättchen in integrierter Schaltungstechnik realisiert ist, daß der Multiemitter-Transistor in einer Isolationsbox (29) des Halbleiter-Plättchens angeordnet ist und daß die Emitterflächen der Transistoren des Multiemitter-Traneistors und/oder die Flächen der Widerstandsteile zwischen den Anzapfungen des Widerstands (3/

4) entsprechend einer vorgegebenen Steuerkennlinie für die Verstärkungssteuerung in ihrer Größe abgestuft sind.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zum automatischen Bezugsdämpfungsausgleich in ferngespeisten elektro-

nisehen Fernmeldeanlagen, wobei der von der Länge der Anschlußleitung abhängige Speisestrom als Steuerstrom verwendet ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer Baueinheit mehrfach vorgesehen ist und eine gemeinsame steuerbare Spannungequelle aufweist.

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