DE2856072C3

DE2856072C3 - Sendeverstärker für Fernsprechanlagen

Info

Publication number: DE2856072C3
Application number: DE2856072A
Authority: DE
Inventors: Peter Fred Bishop's Stortford Herfordshire Blomley
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1978-11-08
Filing date: 1978-12-23
Publication date: 1986-10-23
Also published as: FR2441301B1; CH647114A5; FI790944A; GB2034555B; DE2856072B2; GB2034555A; ZA79281B; PH16061A; SE7902675L; SE437452B; IL56530A0; NO784313L; AU4264278A; EG14801A; SE8404228L; IT7919775A0; DK101079A; CA1149980A; FR2441301A1; NO145811C

Description

Die Erfindung betrifft einen Sendeverstärker, der über eine Fernsprechleitung gespeist wird, unabhängig von der Polarität der Speisegleichspannung arbeitet, einen mit einer Arbeiuelektrode an die eine Leitungsader angeschlossenen ersten Transistor und einen mit einer Arbeitselektrode an die andere Leitungsader angeschlossenen zweiten Transistor aufweist, wobei die an den Leitungsadern angeschlossenen Arbeitselektroden die Kollektoren derTransistoren sind unddie Emitter dieser Transistoren zusammen an einem ersten Schaltungspunktliegen,für Fernsprechanlagen.

Solche Verstärker werden beispielsweise in Fernsprechapparaten verwendet Dort werden Mikrofon und Hörer jeweils über Verstärker mit der Fernsprechleitung gekoppelt Die Schaltungen des Fernsprechapparats, darunter auch diese Verstärker, werden gewöhnlich über die Fernsprechleitung gleichstromgespeist. In diesem Fall soll der Fernsprechapparat unabhängig von der Polarität der Speisegleichspannung arbeiten, da man ohne Prüfung nie eine sichere Aussage über die Polarität der Leitungsadern beim Anschließen des Fernsprechapparats machen kann. Wünschenswert ist auch, daß die Schaltungsanordnung eines solchen Fernsprechapparats so konzipiert ist, daß dieser in einem großen Bereich der Fernsprechleitungsparameter arbeitet.

Aus der deutschen Auslegeschrift 20 34 318 ist ein Transistorverstärker bekannt, der an die die Speisespannung führenden beiden Ausgangsklemmen über eine Brückenschaltung aus zweiTransistoren undzwei Dioden angeschlossen ist. Hier istderKolIektordeserstenTransistors mit der ersten Ausgangsklemme und der Kollektor des zweiten Transistors mit der zweiten Ausgangsklemme verbunden, wobei die Emitter dieser beiden TransistoreneinengemeinsamenSchaltungspunktaufweisen.

Der Speisegleichstrom durchfließt jeweils die Reihenschaltung aus einer Diode und der Schaltstrecke eines Transistors. Gegenüber einer bekannten, zum Zwecke des Verpolschutzes dienenden Brückenschaltung aus vier Dioden hat die Brückenschaltung gemäß der DE-OS 25 36 201 undderDE-AS20 34 318schonden Vorteil.daß der durch den Spannungsabfall an der genannten Reihenschaltung entstehende Spannungsverlust vermindert ist, weil der Spannungsabfall an der durchgeschalteten Arbeitsstrecke eines Transistors geringer als an einer durchgeschalteten Diode ist.

Auf diese weise kann die Funktionsfähigkeit der im Fernsprechapparat verwendeten Verstärker auch bei langen Anschlußleitungen, also bei kleinen Gleichspannungen am Fernsprechapparat, erhalten werden. Diese Brückenschaltung hat aber den Nachteil, daß einerseits der Spannungsverlust an der genannten Reihenschaltung immer noch unerwünscht hoch ist und daß andererseits die Basis-Emitter-Strecke des nicht im

durchgeschalteten Brückenzweig liegenden Transistors bei kurzen Anschlußleitungen relativ hohen Sperrspannungen ausgesetzt ist, was zum Einsatz eines hochwertigen Transistortyps zwingt

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Sendeverstärker der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der durch ihn verursachte Gleichspannungsabfall noch weiter vermindert ist und bei dem Transistortypen mit kleinen zulässigen Sperrspannungen verwendet werden können, so daß er unter ι ο extremen Fenwprechleitungsbedingungen funktionsfähig bleibt

Diese Aufgabe wird mittels der im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst

Die Erfindung hat den Vorteil, daß am Widerstand eine Spannung zur Verfügung steht, die der nur durch den Spannungsabfall an der Reihenschaltung der Kollektor-EmiUer-Strecke eines Transistors und. der Basis-Kollektor-Strecke eines weiteren Transistors verminderten Speisespannung an der Fernsprechleitung entspricht Im durchgeschalteten Zustand dieser beiden Transistoren kann der durch sie verursachte Spannungsverlust sehr klein sein. Das analog gebildete andere Transistorpaar wird in Sperrichtung beansprucht, wobei sich die Sperrspannung auf die unkritische Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors und die unkritische Basis-Kollektor-Strecke eines weiteren Transistors aufteilt

Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß der dritte Transistor und der vierte Transistor für zusätzliche Funktionen ausgenutzt werden können, beispielsweise zur Erzeugung einer negativen Hilfsspannung.

Um diese Hilfsspannung zu erzeugen, werden die Maßnahmen gemäß Anspruch 2 vorgeschlagen.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist J5 im Anspruch 3 gekennzeichnet Dadurch kann eine billigere Type für die letzten beiden Transistoren gewählt werden.

Anspruch 3 gibt eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung für den Fall der Herstellung des Sendeverstärkers in integrierter Schaltungstechnik an. Es wird erreicht, daß eine Reflektion von Ladungsträgern stattfindet, so daß die Verstärkung des invers betriebenen dritten Transistors und vierten Transistors bei niedrigen Strömen hoch bleibt

Die Maßnahmen gemäß den Ansprüchen 4 und 5 geben bevorzugte Verwendungszwecke der am Widerstand abfallenden Spannung an. So kann diese Spannung nach Anspruch 4 als Kompensationsspannung zur Vermeidung des Rückhörens benutzt werden, während sie nach Anspruch 5 in geeigneter Weise als Regelspannung in einer Gegenkopplungsschleife dient.

Ein derartig ausgebildeter Sendeverstärker eröffnet auch die Eingriffsmöglichkeit weiterer Schaltungen eines Fernsprechapparats, ohne die Funktion der Gegenkopplungsschleife zu stören. Zu diesem Zweck werden die Maßnahmen gemäß Anspruch 6 vorgeschlagen.

Damit die am Widerstand abfallende Spannung nicht durch die Stromversorgung für die benutzten Verstär- ω ker belastet wird, werden die Maßnahmen gemäß Anspruch 7 vorgeschlagen.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Schaltungsanordnung eines Sendeverstärkers gemäß der Erfindung,

Fig.2 ein zu Erläuterungszwecken dienender Teil der Schaltungsanordnung nach F i g. 1,

F i g. 3 ein Querschnitt in sehr vergrößertem Maßstab eines Teils einer integrierten Schaltung, die den Sendeverstärker nach F i g. 1 enthält,

Fig.4 eine Schaltungsanordnung eines Fernsprechapparats, in dem der Sendeverstärker gemäß der Erfindung als Mikrofonverstärker verwendet wird, und

F i g. 5 eine Schaltungsanordnung, die angibt, welche Schaltungselemente aus der Schaltungsanordnung nach F i g. 4 in integrierter Schaltungstechnik hergestellt sind.

Die Schaltungsanordnung in Fig. 1, die für Fernsprechapparate entworfen worden ist, zeigt vier Transistoren 71, 72, Γ3 und 74, von denen die ersten beiden Transistoren TX und T2 größer als die beiden letzten Transistoren 7*3 und Γ4 sind. Im Fall der Herstellung in integrierter Schaltungstechnik bedeutet dies, daß die Transistoren 71, 72 eine größere Fläche als die Transistoren 73, 74 einnehmen. Die Fernsprechleitungsadern sind mit L1 und L 2 bezeichnet Die Ader L1 ist mit dem Kollektor des Transistors 71 verbunden, während die Ader L 2 an den Kollektor des Transistors 72 angeschlossen ist Das Mikrofon des Fernsprechapparats ist über nicht gezeigte, aber in Fi g. 4 dargestellte Schaltungen mit den Basen A und B dieser Transistoren gekoppelt Der Hörer bzw. im Fall eines Lauthörapparats der Lautsprecher wird vom Spannungsabfall an einem Widerstand R1 (siehe auch F ig. 4:Ä 10) beeinflußt

Wie bereits erwähnt worden ist kann die Ader L1 positives Potential gegenüber der Ader L 2 aufweisen; sie kann aber auch negatives Potential gegenüber der Ader L 2 haben. Wenn die Ader L1 positiv ist fließt Strom von der Ader L1 über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 71, den Widerstand R1, die Basis-Kollektor-Strecke des Transistors 73 zur Ader L 2. Wenn die Ader L 2 positiv ist, fließt Strom von der Ader L 2 über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 72, den Widerstand R1 und die Basis-Kollektor-Strecke des Transistors 74 zur Ader Li. In beiden Fällen fließt der Strom im Widerstand R1 in derselben Richtung. Daher kann dieser Widerstand dazu benutzt werden, die Übertragungsverstärkung zwischen den Widerstandsanschlüssen D und Cund den Adern L1, L 2 über eine Gegenkopplungsschleife usw. zu bestimmen. Dies wird deutlicher, wenn die halbe Schaltungsanordnung der Fig. 1, die in Fig.2 dargestellt ist betrachtet wird.

Einige Spannungs- und Strombeziehungen, die für die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung wichtig sind, sind in Fig.2 angegeben. Die Spannungsverstärkung vom Widerstand R 1 zur Leitung L 1, L 2 ist

Λ V

wobei Vb die Ausgangsspannung und ex, die Stromverstärkung nahe 1 ist. Daher vereinfacht sich die obige Beziehung zu:

wobei Zl die äußere Impedanz der Fernsprechleitung und R\ der zwischen den Schaltungspunkten C und D liegend Widerstand ist. Der Schaltungspunkt D ist der Verbindungspunkt der Emitter der Transistoren 71 und 72, während der andere Schaltungspunkt C der Verbindungspunkt der Basen der Transistoren 73 und 74 ist. Daher ist die Spannungsverstärkung zwischen

der Fernsprechleitung und dem Widerstand Ri einfach das Verhältnis der Impedanzen.

Da der Hauptteil des Leitungsstromes Il über die Ausgangsstufe 7"3 fließt, kann der Mittelwert der am Widerstand Ri auftretenden Spannung dazu benutzt ^r> werden, Informationen über den Leitungsstrom weiterzugeben. Dadurch können Änderungen der Leitungsspannung-Leitungsstrom-Kennlinie vorgenommen werden, und zwar auf der Basis eines Vergleichs der am Widerstand R\ auftretenden Spannung mit einer ι ο genauen inneren Referenzspannung.

Da über die Basis-Kollektor-Strecke des Transistors 7*3 fast der ganze Leitungsstrom 4 fließt, befindet sich dieser Transistor im Sättigungszustand, so daß die Spannung am Emitter sehr nahe an der Spannung am is Kollektor Hegt Daher ist der Durchgangswiderstand dieses Transistors sehr klein, so daß der durch ihn verursachte Spannungsverlust ebenfalls sehr klein ist. Dieser Umstand ermöglicht es auch, ein negatives Potential zu erzeugen, das für die übrigen Verstärkerschaltungen in einem Fernsprechapparat benötigt wird. Bei der Entwicklung elektronischer Fernsprechapparate war gefordert worden, daß die Verstärker und Ausgangsschaltungen des Fernsprechapparats eine Spannung benötigen, die sehr nahe an der »Schienen«- Spannung liegt Im Betrieb mit sehr niedrigen Spannungen jedoch, d. h. wenn der Fernsprechapparat sich am Ende einer sehr langen Anschlußleitung befindet, begrenzt der verfügbare Strom die Ausgangsspannungsamplitude. Dies negative Potential macht es «1 möglich, einen elektronischen Fernsprechapparat mit einer Spannung von 1,5 V zu betreiben, die normalerweise von den Verstärkern geliefert wird, wobei eine Ausgangsspannung von 1 V von Spitze zu Spitze vorhanden ist, wenn genügend Strom für eine Impedanz η von etwa 300 Ohm geliefert wird.

Die Konfiguration des Transistors T3 ist deshalb gewählt worden, weil die in anderen Konfigurationen auftretende Möglichkeit des Emitter-Basis-Durchbruchs Probleme verursachen würde. Die F i g. 1 zeigt, daß in allen Fällen der Leitungsstrom immer auf einen Kollektor trifft

Wenn die Ader L 1 positiv ist, haben die Transistoren Γ2 und TA wenig Einfluß auf die Arbeitsweise des Sendeverstärkers. Das gleiche gilt für die Transistoren 4^r> Π und Γ3, wenn die Ader L 2positivist

Um die Beschreibung der Erfindung noch klarer zu machen, wird im folgenden ein praktisches Beispiel beschrieben. In einer Schaltungsanordnung nach F i g. 2 ist die auf der Leitung beim Vorhandensein eines Signals w auftretende Spannungsamplitude gegeben durch 2(Vbc+IlR+ Vs), wobei Vecdie Basis-Kollektor-Spannung des Transistors T3 und Vs die Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors Ti ist, wenn dieser sich im Sättigungszustand befindet Die Multiplikation mit 2 « ergibt den Wert von Spitze zu Spitze. In einem praktischen Fall mit /_L = 8mA, R, — 10 Ohm, VBC - 0,7 V und V_s - 0,2 V hat der Klammerausdruck einen Wert von 0,98 V, wenn die Spannung an der Leitung zu nur 1,8 V angenommen wird. Wie bereits «> erwähnt worden ist, kann eine solch niedrige Spannung durchaus bei langen Fernsprechleitungen auftreten. Mit den genannten Werten kann eine Spannungsamplitude von 1,6 V von Spitze zu Spitze erreicht werden. Der ideale strombegrenzte Wert der Spannung ist dann trf

1000

Doch bei genauerem Hinsehen erkennt man, daß aufgrund der Sättigung des Transistors Γ3 eine Spannung verfügbar ist, die der Leitungsspannung plus der Sättigungsspannung Vsat entspricht.

Zum Zweck der Erläuterung sei angenommen, daß der Wert des Leitungsstroms Il etwa 5 mA beträgt, während der Rest der Schaltung des Fernsprechapparats mit seinen Verstärkern 3 mA benötigt. Der aus dem Emitter des Transistors 7"3 fließende Strom könnte diesem Wert angenähert sein, wenn angenommen wird, daß die angegebenen Stromwerte nicht in gegenseitiger Beziehung stehen. Wenn jedoch ein Signal angelegt wird, dann schwankt der Wert des Stroms Il. und ebenso schwankt der verfügbare Laststrom. In einem extremen Fall kann der Signalstrom den Basisstrom auf Null bringen, wodurch der verfügbare Laststrom auf Nuii zurückgeht Um diese Begrenzung zu verhindern und um das Fließen eines negativen Stroms über den Sendeverstärker zu ermöglichen, ist der Kondensator CX vorgesehen. Dieser Kondensator speichert die für die negativen Schwingungen erforderliche Energie. Die Spannung am Kondensator Cl beträgt Va - Vbe- IlR, wobei R der Wert des Widerstandes R1 ist Der in der Emitterzuleitung des Transistors 7"3 (und ebenso der in der Emitterzuleitung des Transistors TA) liegende Widerstand R 2 (R 3) wird dazu benutzt, zu verhindern, daß der ganze durch den Widerstand R₁ fließende Strom seinen Weg über den Emitter des Transistors 7"3 (TA) nimmt

Wenn die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Schaltungsanordnung in integrierter Schaltungstechnik ausgeführt werden soll, dann muß die Substratinjektion in die Transistoren T3 oder TA verhindert werden. Da diese Transistoren je nach Leitungsstromrichtung gesättigt sind, injiziert die Kollektor-Basis-Grenzschicht des jeweils leitenden Transistors T3 oder T4 eine Ladung in das Substrat. Diese Strominjektion, die einen Anteil von 30 bis 50% des Leitungsstroms Il haben kann, kann aufgrund der von ihr verursachten Spannungsänderung am Schaltungspunkt E in F i g. 2 Schwierigkeiten bereiten. Damit die Schaltungsanordnung wirkungsvoller arbeitet muß diese Substratinjektion auf höchstens 1% des Leitungsstroms vermindert werden. Gleichzeitig darf jedoch die Stromverstärkung des Transistors 7"3 oder TA für inversen Betrieb nicht vermindert werden, weil sonst die am Schaltungspunkt E verfügbare negative Spannung sich abhängig vom Strom der von dieser negativen Spannung betriebenen Schaltungen ändern würde.

Die obengenannten Schwierigkeiten aufgrund der Substratinjektion treten nicht auf, wenn die Schaltungsanordnung nach F i g. 1 aus diskreten Bauelementen aufgebaut wird. Um den Schwierigkeiten bei der Ausführung in integrierter Schaltungstechnik zu begegnen, wird der Transistor 7*3 (und auch TA) von einer Feldgrenzschicht die bei kleinen Strömen wirksam ist und von einem Substratwall, der bei hohen Strömen wirksam ist umgeben. Dies ist in Fi g. 3 gezeigt die die Anordnung des Transistors Γ3 darstellt Eine N+ -Region dient als Emitter, eine P-Region stellt die Basis dar, und eine N-Region bildet den Kollektor. Die Feldsperrschicht ist die mit 31 bezeichnete BN+ -Region, und der Substratwall ist die P/50-Region 32, die die Feldsperrschicht 31 umgibt und mit ihr durch einen Kontakt 33 verbunden ist Der Vorteil der Feldsperrschicht 31 ist, daß sie eine wirksame Reflektion der Ladungsträger vom Wall und von den Seiten schafft, so daß die Stromverstärkung des Transistors im inversen Betrieb

bei niedrigen Strömen (5 bis 20 mA) hoch bleibt. Wenn jedoch der Strom zunimmt, verursacht das Ladungsträgerleck unter der Feldsperrschicht an der Stelle A ein merkliches Anwachsen des Substratsroms. Um dies zu vermeiden, ist der erdfreie Substratwall 32 vorgesehen, wobei dieser Wall vom übrigen Substrat durch die BN+ -Region isoliert ist, die alle Streuminoritätsladungsträger absorbiert.

Der obengenannte Substratstrom wird aufgrund des Spannungsabfalls am Widerstand R 2 (oder R 3 im Fall des Transistors 74) erzeugt und aufgrund des genannten Lecks unter der Feldsperrschicht verursacht, insbesondere bei hohen Strömen. Da die Lebensdauer der in das Substrat injizierten Minoritätsladungsträger in der vergrabenen Schicht sehr klein ist, verhindert der P-WaIl wirksam den Substratstrom. Die Maßnahme, daß der P+-(75OJ-WaIl hinter der N+ -Sperrschicht angeordnet ist, ergibt eine gute Verstärkung im Inversbetrieb des Transistors, weil die Minoritätsträger sich in der N+ -Region anhäufen und weil dadurch ein Sammelsystem für die Streuladungsträger geschaffen ist, die durch den unteren Teil der /»/+-Sperrschicht diffundieren.

Es wurde bereits erwähnt, daß die Transistoren 71 und 72 relativ große Transistortypen sein müssen, so daß eine vernünftige Spannung Vbe bei einem Strom von 15OmA erzielt wird. In der Ausführung als integrierte Schaltung wird dies dadurch sichergestellt, daß den Transistoren 71, 72 ein größerer Bereich des Halbleiterchips als den Transistoren 73,74 eingeräumt wird.

Fig.4 zeigt, wie die Schaltungsanordnung nach F i g. 1 in einer Schaltungsanordnung für einen elektronischen Fernsprechapparat eingegliedert ist, wobei der Sendeverstärker (Fig. 1) durch das mit 1 bezeichnete Kästchen dargestellt ist. Die Bedeutung der anderen Kästchen ist folgende:

2 Hauptverstärker

3 Eingangsverstärker (Differentialverstärker)

4 Gegenkopplungsverstärker (Differentiaiverstärker)

5 Referenzverstärker

6 Brückenschaltung mit Dämpfungsverhalten

7 Empfangsbrückenschaitung

8 Eingangsempfangsverstärker (Differentialverstärker)

9 Ausgangsempfangsverstärker

10 Nachbildung

11 Wählzeichenverstärker (Differentialverstärker)

Wie schon aus der Beschreibung der F i g. 1 ersichtlich geworden ist, hat der Sendeverstärker 1 die Aufgabe, das Mikrofonsignal zur Fernsprechleitung L unabhängig von der Polarität der Speisegleichspannung an dieser Leitung zu übertragen. Zusätzlich macht der Sendeverstärker 1 dem Rest der Schaltungsanordnung das negativere Potential an beiden Leitungsadern L1, L 2 mit sehr kleinem Spannungsabfall zugänglich. Der kleine Spannungsverlust ist bei einer sehr langen Teilnehmeranschlußleitung wichtig, weil in diesem Fall der Leitungsstrom und damit die verfügbare Speisegleichspannung sehr klein sind. Der kleine Spannungsverlust ist auch dann wichtig, wenn zwei oder mehrere Fernsprechapparate parallel an derselben Fernsprechleitung angeschlossen sind. Besonders wichtig ist dies dann, wenn der eine Fernsprechapparat mit einem Kohlemikrofon ausgestattet ist, weil ein solcher Fernsprechapparat ohne einen Senderverstärker gemäß der Erfindung einen ihm parallel geschalteten elektronischen Fernsprechapparat am richtigen Arbeiten völlig hindern kann.

Der über die Leitung L fließende Strom fließt auch über einen Widerstand R 10, der dem Widerstand R 1 in F i g. 1 entspricht. Da die Stromverstärkung des Sendeverstärkers 1 nahe beim Wert /, z. B. bei 0,98, liegt,

ίο kann der Spannungsabfall am Widerstand R10 dazu benutzt werden, den Leitungsstrom einzustellen. Dies erfolgt dadurch, daß die Spannung am Widerstand R 10 gemessen und als Regelspannung in einer den Gegenkopplungsverstärker 4 enthaltenden Gegen kopplungsschleife verwendet wird. Da die dazu benötigte Schleifenverstärkung hoch ist, wird eine weitere Verstärkung mittels des Hauptverstärkers 2 vorgesehen, wodurch die Schleifenverstärkung durch den Sendeverstärker 1, den Gegenkopplungsverstärker 4 und den Hauptverstärker 2 auf etwa 1000 ansteigt. Die Verwendung eines aktiven, den Gegenkopplungsverstärker 4 und Widerstände RW, R\2 enthaltenden Gegenkopplungssystems anstelle der gewöhnlich verwendeten passiven Gegenkopplungsschleife ermöglicht

>5 es, den Betrag der Gegenkopplung durch Änderung des Betrags des Stroms festzulegen, der im Gegenkopplungsverstärker 4 fließt. Dies wiederum ermöglicht die Steuerung der Sendeverstärkung. Durch die Gegenkopplung werden auch die Nichtlinearität der Kennlinie

jo des Eingangsverstärkers 3 und die Temperaturkoeffizienten von verschiedenen Teilen der Schaltungsanordnung kompensiert.

Bei der obengenannten Schaltungsanordnung ist die Verstärkung zwischen dem Eingangsverstärker 3, an

r> den ein Mikrofon 12 angeschlossen ist, und dem Widerstand R10 gegeben durch

wobei /3 der Strom im Eingangsverstärker 3 und U der Strom im Gegenkopplungsverstärker 4 ist Um nun eine Verstärkungsregelung, beispielsweise zur Kompensation der Leitungsdämpfung, vorzunehmen, braucht nur das Verhältnis /3 zu U geändert zu werden. Da ferner die Verstärkung zur Leitung L genau bestimmt ist, nämlich durch das Verhältnis RiJR 10, ist die Gesamtverstärkung ebenfalls bestimmt Nun sei die Wählzeicheneinspeisung betrachtet. Die

•H) Wählzeichen können aus einer oder mehreren Tonfrequenzen bestehen und entweder von einem Wähltastensatz oder einem Wählzeichenwiderholer abgegeben werden. Die Wählzeichen gelangen über einen Kondensator ClO zu einem als Differentialverstärker ausgebil-

Vj deten Wählzeichenverstärker 11 und von dort zum Hauptverstärker 2. Durch die Ausbildung als Differentialverstärker mit einem Strom /11 ist die Verstärkung für die tonfrequenten Wählzeichen ebenso einfach als Verhältnis von Strömen und Widerständen definiert

bo Der Wählzeichenverstärker 11 weist einen Ausgang M auf, der die Verstärkung des Eingangsverstärkers 3 herabsetzt, wenn ein Wählzeichen gesendet wird.

Die Schaltungsanordnung in Fig.4 weist eine Brückenschaltung 6 mit Dämpfungsverhalten auf, die wichtig für den Sendeweg ist Diese Brückenschaltung verbindet die in bezug auf den Ausgang des Sendeverstärkers 1 positivere Ader L1 oder L 2 mit dem oberen Ende eines Widerstandes R13. Es sei darauf hingewie-

sen, daß der Ausgang des Sendeverstärkers hier der das negative Speisepotential führende Anschluß der Schaltungsanordnung ist

Der Widerstand R 13 ist der Abschlußwiderstand des Fernsprechapparats, der hier einen Wert von 600 Ohm hat. Er ist über einen Kondensator CS und den negativen Schaltungsteil des Sendeverstärkers 1 für nur Sprechsignale wirksam an die Leitung L angeschlossen.

Der Ausgang der Brückenschaltung 6 gibt das positive Speisepotential für die gesamte Schaltungsan-Ordnung ab. Da dieses am unteren Anschluß des Widerstandes R13 abgegriffene Potenital auf etwa 3 V stabilisiert werden muß, ist ein Referenzverstärker 5 in der Verbindung zum Hauptverstärker 2 vorgesehen. Die am unteren Anschluß des Widerstandes Ä13 abgegriffene Spannung U dient auch zur Speisung des nicht gezeigten Wählzeichengenerators. Die Spannung am unteren Ende des Widerstandes £13 wird am Eingang des Referenzverstärkers S gemessen, und das Ausgangssignal des Referenzverstärkers 5 steuert die an der Leitung L abfallende Spannung derart, daß sie konstant auf 3 V über einen weiten Leitungsstrombereich gehalten wird, siehe die Nebenzeichnung in F i g. 4.

Eine zusätzliche, nicht gezeigte Schaltung mißt den Leitungsstrom; wenn er unter 14 mA fällt, beeinflußt 2^r> diese Schaltung den Referenzverstärker 5 derart, daß die Speisespannung gemäß der Nebenzeichnung in F;g. 4 abnimmt Dadurch wird die Wirksamkeit der Schaltungsanordnung in solchen Fällen verbessert

Die auf der Fernsprechleitung auftretende Sprech- jo wechselspannung erscheint aufgrund der Wirkung der Brückenschaltung 6 am Widerstand R13 und auch an einer Reihenschaltung aus einem Kondensator C6 und einem Widerstand R14. Von dort wird die Sprechwechselspannung an den Eingang des Eingangsempfangsver- r> stärkers 8 angelegt, der ausgangsseitig mit einem Hörer oder Lautsprecher 13 gekoppelt ist Der Eingangsempfangsverstärker 8 verstärkt die Sprechwechselspannung und führt die verstärkte Sprechwechselspannung dann dem Ausgangsempfangsverstärker 9 zu, in dessen Ausgang der Hörer oder Lautsprecher 13 liegt. Der Ausgangsempfangsverstärker 9 ist mit einem Eingang an eine Empfangsbrückenschaltung 7 angeschlossen, die immer die negativere Ader der Adern L1, L 2 mit dem Ausgangsempfangsverstärker 9 verbindet Diese Empfangsbrückenschaltung wird deshalb benötigt, weil der Speisestrom für den Ausgangsempfangsverstärkers 9 sehr groß ist. Dieser große Speisestrom verbietet die Benutzung der Brückenschaltung 6, weil der Widerstand R13 den Strom begrenzt.

Es ist ferner eine Schaltung

Ä15-Ä16-Ä14-C7-.R17 zur Vermeidung des Rückhörens vorgesehen, die die am Widerstand R 10 auftretenden Sendesignale durch Einspeisung gleicher, aber entgegengesetzter Signale über den Kondensator CS und den Widerstand R 14 aufhebt. Diese Schaltung ist mit 10 bezeichnet Der Kondensator Cl und der Widerstand R17 sind für die Phasenkompensation, also als Nachbildung für die angeschlossene Fernsprechleitung, vorgesehen.

Die Kondensatoren C8, C9 und C13 sorgen für den Kurzschluß höherfrequenter Schwingungen. Der Kondensator CIl vermeidet Offset-Gleichspannungen, während der Kondensator C12 dem Kondensator Ci in F i g. 1 entspricht

F i g. 5 zeigt die Aufteilung der Schaltungsanordnung nach F i g. 4 in einen als Chip dargestellten integrierten Teil und einen die übrigen Komponenten aufweisenden Teil. Es sind dieselben Bezugszeichen wie in Fig.4 verwendet worden. Ein Widerstand R18, ein Kondensator C14 und ein Unterdrücker IHi bilden die übliche Schutzschaltung zum Schutz gegen ungewöhnliche Leitungszustände, wie z. B. Blitzeinschläge. Ein veränderbarer Widerstand RVi verbindet das Mikrofon 12 mit dem Hörer 13 zu Abgleichzwecken.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sendeverstärker, der über eine Fernsprechleitung gespeist wird, unabhängig von der Polarität der Speisegleichspannung arbeitet, einen mit einer Arbeitselektrode an dieeine Leitungsader angeschlossenen ersten Transistor und einen mit einer Arbeitselektrode an die andere Leitungsader angeschlossenen zweiten Transistor aufweist, wobei die an den Leitungsadern angeschlossenen Arbeitselektroden die Kollektoren der Transistoren sind und die Emitter dieserTransistoren zusammen an einem ersten Schaltungspunkt liegen, für Fernsprechanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Transistor (T3) mit seinem Kollektor an eine der Leitungsadern (L 2) und ein vierter Transistor (T A) mit seinem Kollektor an die andere Leitungsader (L 1) angeschlossen sind, daß die Basen des dritten Transistors (T3) und des vierten Transistors (T4) zusammen an einem zweiten Schaltungspunkt (C) liegen, daß zwischen dem ersten Schaltungspunkt (D) und dem zweiten Schaltungspunkt (C)Un Widerstand (R 1) geschaltet ist, daß die am Widerstand (R 1) abfallende Spannung zur Ableitung einer eine Gegenkopplung des Sendeverstärkers bewirkenden Steuerspannung für die Basen des ersten Transistors (T 1) und des zweiten Transistors (T2) verwendet wird, daß die ersten beiden Transistoren (T\,T2) vom gleichen Typ sind, daß die letzten beiden Transistoren (T3, T4) vom gleichen Typ sind und daß die ersten beiden Transistoren (Ti, T 2) für größere Leistung als die letzten beiden Transistoren (T3, TA) ausgelegt sind, derart, daß für jeden Arbeitspunkt der ersten beiden Transistoren (T 1, T2) die letzten beiden Transistoren (TZ, TA) im Sättigungszustand arbeiten.

2. Sendeverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter des dritten Transistors (T3) und des vierten Transistors (T4) mit einem dritten Schaltungspunkt (E) gekoppelt sind, an dem eine Gleichspannung abnehmbar ist, und daß zwischen dem zweiten Schaltungspunkt (C) und dem dritten Schaltungspunkt^einKondensator^ClJliegt.

3. Sendeverstärker nach Anspruch 1 oder2,dadurch gekennzeichnet, daß er Bestandteil einer integrierten Schaltung ist, wobei der dritte Transistor (T3) und der vierte Transistor (T4) auf dem Substrat von einer erdfreien Feldsperrschicht(31)umgebensind.

4. Sendeverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er als Mikrofonverstärker(l) in einem Fernsprechapparat verwendet ist, daß das Mikrofon (12) über einen einen Verstärker (3, 2) enthaltenden Verstärkungsweg mit den Basen der beiden ersten Transistoren (Ti,T2) gekoppelt ist und daß die am Widerstand (R 1 bzw. R 10) abfallende Spannung über Verstärker (8, 9) dem Hörer bzw. Lautsprecher(13)zugeführtist.

5. Sendeverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am Widerstand (R 1) abfallende Spannung über einen Differentialverstärker(4) in den Verstärkungsweg zwischen mikrofon (i 2) und Sendeverstärker eingreift.

6. Sendeverstärker nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den genannten Verstärkungsweg ferner ein Wählzeichengenerator (WE) über einen weiteren Differentialverstärker (11) eingreift, durch den das Mikrofon (12) vom Verstärkungsweg abtrennbar ist(über M).

7. Sendeverstärker nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,daß die Speisegleichspannung für die Verstärker (3,2) und die Differential verstärker (4,11) mittels einer an die Fernsprechleitung angeschlossenen Brückenschaltung(6) gewonnen wird,die auch die Speisegleichspannung für die Empfangsverstärker (8) mit Ausnahme des Ausgangsempfangs verstärkers (9) liefert, für den die Speisegleichspannung mittels einer eigenen an die Fernsprechleitung angeschlossenenBrückenschaltung^gewonnenwird.