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Beschreibung
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Schaltungsanordnung zur gegensinnigen Verstärkungssteuerung von Verstärkern
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur gegensinnigen Verstärkungssteuerung
von Verstärkern, deren Verstärkung einem Steuerstrom proportional ist, i-nsbesondere
von sogenannten OTA-Verstärkern, in sprachgesteuerten Gegensprech- oder Freisprecheinrichtungen
der Nachrichtentechnik, bei denen das Produkt der Verstärkungsfaktoren der jeweils
beiden gegensinnig zu steuernden Verstärker annähernd konstant oder eine vorgebbare
Funktion ist.
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Freisprecheinrichtungen mit Lautsprecher und Mikrofon in enger Nachbarschaft
haben das Problem der akustischen
Rückkopplung. Es wird durch von
der Sprache gesteuerte Verstärkung in den Signalwegen zum und vom fernen Teilnehmer
beseitigt, in dem jeweils der Verstärker für das Mikrofon des sprechenden Teilnehmers
aufgesteuert und der Verstärker für den hörenden Teilnehmer zugesteuert wird.
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Im Falle der sogenannten weichen Verstärkungssteuerung kann die Verstärkung
in Sende- und Empfangsrichtung in jeder Zwischenstellung zwischen den Extremen "Senderichtung
auf", "Empfangsrichtung zu" und umgekehrt liegen.
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Gefordert wird, daß das Produkt der Verstärkungsfaktoren im Sende-
und Empfangskanal in jeder Zwischenstellung nahezu konstant ist.
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Günstige Verstärker für den genannten Zweck sind sogenannte OTA-Verstärker.
Es sind dies in der Steilheit durch ein Steuerstrom steuerbare Differenzverstärker
(beispielsweise LM 13600 von National Semiconductor Corp.). In Freisprecheinrichtungen
für weiche Steuerung müssen die Steuerströme für Sende- und Empfangsverstärker so
gebildet werden, daß deren Produkt konstant ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
der eingangs genannten Art anzugeben, die mit geringem Aufwand und mit integrierbaren
Bauelementen das Produkt der Verstärkungsfaktoren (oder deren Summe in dB) konstant
hält. Sie wird gelöst durch die im Anspruch 1 genannte Erfindung.
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Dadurch, daß lediglich der eine Verstärker von den Ausgangssignalen
der beiden Verstärker gesteuert wird, der andere jedoch von einem linearen Regelkreis,
der die Summe der gewichteten Spannungen der Steuereingänge der beiden
Verstärker
auf einen konstanten Wert regelt, wird auf einfache Weise das geforderte konstante
Verstärkungsprodukt erzielt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben. Die Ausgestaitungen der Erfindung nach den Ansprüchen
2 bis 5 ermöglichen eine einfache Integrierbarkeit der Anordnung.
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Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 bewirkt eine vollständige
Entkopplung der Steuereingänge der beiden Verstärker und damit eine sehr exakte
Konstanthaltung des Verstärkungsproduktes über den gesamten Regel bereich.
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Durch ungleiche Widerstandswerte gemäß Anspruch 7 läßt sich ein Verstärker
stärker steuern als der andere, was bei unterschiedlichen Geräuschpegeln auf der
Sende- und Empfangsseite mitunter sehr erwünscht ist.
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Schaltungsanordnungen mit Halbleiter zeigen in der Regel unerwünschte
temperaturabhängige Parameter. Durch die Weiterbildung nach Anspruch 9 wird der
Temperaturgang des Verstärkungsproduktes in optimaler Weise beseitigt.
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Obwohl gemäß Anspruch 8 das Verstärkungsprodukt einstellbar ist, ist
es dennoch wünschenswert, eine individuelle Lautstärkeeinstellung sowohl auf der
Sende- als auch auf der Empfangsseite vornehmen zu können. Hierzu gibt Anspruch
10 eine einfache Lösung, da eine einstellbare konstante Einströmung durch ein hochohmiges
Potentiometer zwischen einem Pol der stabilisierten Versorgungsspannung
und
der Stelle, in die die Einströmung erfolgen soll, realisierbar ist.
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Schaltungen der eingangs genannten Art haben oft den Nachteil, daß
am Ende eines gesprochenen Wortes im Bereich leiser Konsonanten die Anordnung bereits
die Senderichtung umschaltet und dadurch die Konsonanten nicht mehr übertragen werden.
Um dies zu vermeiden, erfolgt bei der erfindungsgemäßen Lösung das normale Zurückschalten
mit unterschiedlichen Zeitkonstanten, die in einfacher Weise gemäß Anspruch 11 einstellbar
sind.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels und von Zeichnungen
näher erläutert.
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Es zeigen im einzelnen: FIG. 1: Verstärkungssteuerkennlinien von gegensinnig
gesteuerten Verstärkern; FIG. 2: Prinzip der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;
FIG. 3: Schaltung zur Erzeugung der Mittelwertspannung UM; FIG. 4: Nomogramm der
Verstärkungssteuerung für gleiche Bewertung der Steuerspannungen U12 und U22; FIG.
5: Nomogramm der Verstärkungssteuerung für ungleiche Bewertung der Spannungen U12
und U22;
FIG. 6: Ausführungsbeispiel zur Erzeugung temperaturkompensierter
Steuerströme für die Verstärker; FIG. 7:- Verlauf der Verstärkungen über das Verhältnis
der Verstärkersteuerströme; FIG. 8: Verlauf der Verstärkung in Abhängigkeit von
der Zeit während des Umschaltens der Obertragungsrichtung; FIG. 9: Verlauf des Steuerstromes
I1 des gesteuerten Verstärkers in Abhängigkeit von der Zeit während des Umschaltens
der Übertragungsrich+ung.
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Die Erfindung verwendet als Verstärker in den beiden Übertragungsr
ichtungen sogenannte OTA-Verstärker. Für kleine Aussteuerungen am Eingang eines
derartigen Verstärkers, beispielsweise mit Eingangsspannungen Ue kleiner 40 mV,
ist der Ausgangsstrom
und die Ausgangsspannung
In dieser Gleichung ist I1 der Steuerstrom des ersten Verstärkers, UT eine temperaturabhängige
Halbleiterkonstante, Uei die Eingangsspannung und Ua1 die Ausgangsspannung des ersten
Verstärkers.
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Bei gegebenem Außenwiderstand Ra1 ist die Verstärkung
direkt proportional dem Steuerstrom I1 und da UT prop. T, also proportional zur
absoluten Temperatur ist, ist die Steilheit (Transkonduktanz) des Verstärkers I1/UT
und damit die Verstärkung umgekehrt proportional zur absoluten Temperatur.
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FIG. 1 zeigt die Dämpfung al eines OTA-Verstärkers mit Ra = 800 Ohm
über dem Steuerstrom I1in dB (Dezibel).Es ist:
Negative Dämpfungswerte bedeuten Verstärkung. Bei OTA-Verstärkern ist die Verstärkung
proportional zum Logarithmus des Steuerstromes I1. Erfindungsgemäß wird nun die
Spannung am Steuereingang eines OTA-Verstärkers, die ebenfalls proportional zum
Logarithmus des Steuerstromes ist, zur Regelung der Verstärkung a2 des zweiten OTA-Verstärkers
herangezogen.
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Die Verstärkungssumme in dB, also al + a2, der beiden gegensinnig
zu steuernden Verstärker soll konstant sein.
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Um dies zu zeigen, ist in FIG. 1 neben der Verstärkung al des einen
Verstärkers auch die des anderen Verstärkers a2 angegeben. Da der andere Verstärker
jedoch gegensinnig zu steuern ist, ist in FIG. 1 sein Steuerstrom 12 in umgekehrter
Richtung aufgetragen. Außerdem sind die Steuerströme I1 und I2 in logarithmischem
Maßstab dargestellt.
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Wie ersichtlich, gehört beispielsweise zum Steuerstrom I1 = 1 uA des
einen Verstärkers ein Steuerstrom von 100 pA des anderen usw. Die strichlierte Linie
Su zeigt die Summe der Verstärkungen der beiden Verstärker.
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Da die Summe al + a2 konstant sein soll, muß auch das Produkt der
Steuerströme I1-I2 konstant sein, was auch aus FIG. 1 entnehmbar ist.
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Ist beispielsweise gemäß FIG. 1 bei 10 pA die Verstärkung a1 = 2=
+10 dB> so ist al + a2 = 20 dB und mit
wird
Hierzu muß sein:
oder, da log 1 = 0 I1.I2 = (10 µA)2 = IM2 (5) Der Strom IM ist folglich der geometrische
Mittelwertstrom der Steuerströme I1 und 12. Mit ihm lassen sich die Steuerströme
und damit die Verstärkungen beider Verstärker gleichsinnig einstellen. Er wird deshalb
hier mit "die Summenverstärkung bestimmender Strom" bezeichnet.
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Für die Steuerspannungen am Eingang eines OTA-Verstärkers 1 erhält
man mit guter Annäherung:
Wenn 1 sat der Diodensättigungsstrom eines Transistors oder einer Diode im OTA-Verstärker
ist. Diese Spannung entspricht derjenigen von zwei in Reihe vom Steuerstrom Ii durchflossenen
Dioden.
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Haben die OTA-Verstärker für beide Gesprächsrichtungen exakt die gleichen
Stromspannungssteuerkennlinien, so ist
Damit folgt für die Summenspannung
oder mit Gleichung 4
Daraus folgt:
Ist U12 vorgegeben, so muß U22 so geregelt werden, daß obige Gleichung erfüllt ist.
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In FIG. 2 ist hierzu die erforderliche Schaltungsanordnung angegeben.
Die beiden gegensinnig zu steuernden Verstärker sind hier mit 1 und 2 bezeichnet.
Verstärker 1 erhält ein
Eingangssignal über Eingang 11 vom Mikrofon
M1 und gibt seine Ausgangssignale einem Ausgang 13 an die Steuereinheit 3 ab. Gesteuert
wird er vom Eingang 12. Verstärker 2 erhält seine Eingangssignale am Eingang 21
vom Mikrofon M2. Sein Ausgang ist mit 23 und sein Steuersignaleingang mit 22 bezeichnet.
Auch er ist mit seinem Ausgang 23 mit der Steuereinheit 3 verbunden. Befindet sich
der Verstärker 1 mit Mikrofon M1 auf der einen Seite der Übertragungsstrecke, so
ist ihm der Lautsprecher 1 zugeordnet, der am Ausgang 23 des Verstärkers 2 angeschlossen
ist. Der Lautsprecher L2 auf der Seite des Mikrofons M2 ist am Ausgang 13 des Verstärkers
1 angeschlossen.
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Gemäß der Erfindung sind nun die Steuereingänge 12 und 22 der beiden
Verstärker 1 und 2 zur Umschaltung aer Übertragungsrichtung jeweils mit einer steuerbaren
Signalquelle 5 bzw. 6 verbunden, von denen die Signalquelle 5 eine von der Steuereinheit
3 gesteuerte Stromquelle ist.
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Ferner ist ein linearer Regelkreis mit den Widerständen R1 und R2,
einem Verstärker 4 und der steuerbaren Stromquelle 6 vorgesehen, der die Summe der
über die Widerstände R1 und R2 gewichteten Spannungen der Steuereingänge 12 und
22 der beiden Verstärker 1 und 2 über die steuerbare Signalquelle 6 auf eine die
Summenverstärkung (in dB) bestimmende Mittelwertspannung UM regelt. Signalquelle
6 ist hier in vorteilhafter Weise eine Stromquelle. Infolge der Regelung kann sie
auch durch eine Spannungsquelle ersetzt werden. Der Verstärker 4 ist als Differenzverstärker
ausgebildet. Seinem ersten Eingang wird die gewichtete Spannung UM und seinem anderen
Eingang die Mittelwertspannung UM zugeführt. Sein Ausgang führt über die im Ausführungsbeispiel
gewählte steuerbare Stromquelle 6 zum Steuereingang 22 des zweiten Verstärkers 2.
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Die beiden Widerstände R1 und R2 sind zwischen den Steuereingängen
12 und 22 der beiden Verstärker 1 und 2 geschaltet. Die gewichtete Spannung wird
am Verbindungspunkt der beiden Widerstände abgegriffen. Am Verbindungspunkt der
zunächst als gleich angenommenen Widerstände R und R2 steht als gewichtete Spannung
Der Regel verstärker steuert den Steuerstrom 12, so daß sich über die Spannung U22
am Steuereingang 22 des Verstärkers 2 und den Widerstand R2 die Spannung UM = UM
wird.
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Die Spannungen U12 und U22 an den Steuereingängen der OTA-Verstärker
1 und 2 entstehen an sogenannten Wilson-Stromspiegeln, deren Werte durch Gleichung
6 gegeben sind.
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Um den Temperaturgang dieser Spannungen zu kompensieren, wird gemäß
der Erfindung die Spannung UM durch ein Wilson-Stromspiegel gleicher Art wie in
den OTA-Verstärkern erzeugt. Dadurch erhält die Spannung UM den gleichen Temperaturgang
wie die Spannungen U12 und U22 am Ausgang der Verstärker 1 und 2 und damit wie die
Spannung UM.
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In FIG. 3 ist die hier erforderliche Schaltung näher dargestellt.
Wie ersichtlich, wird die Mittelwertspannung UM am Eingang eines Stromspiegels mit
den Transistoren 75 und 77 und der Diode 76 abgegriffen, wobei der Eingang des Stromspiegels
die Basis des Transistors 77 ist, dessen Kollektor mit der Betriebsspannungsquelle
UÄ verbunden ist. Der Emitter des Transistors 75 befindet sich auf Bezugspotential.
Die Spannung UM wird durch einen in den Eingang des Stromspiegels eingespeisten
Strom 1M erzeugt,
der, wie bereits gezeigt, die Summenverstärkung
in dB der beiden Verstärker 1 und 2 bestimmt und daher zweckmäßigerweise einstellbar
eingespeist wird.
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Ferner ist in FIG. 3 ersichtlich, daß zwischen einem Steuereingang
und einem Widerstand jeweils eine Impedanzwandlerstufe vorgesehen ist. So liegt
zwischen Steuereingang 12 und Widerstand R1 die Impedanzwandlerstufe 100 und zwischen
dem Steuereingang 22 und dem Widerstand R2 die Impedanzwandlerstufe 200. Die Impedanzwandlerstufen
können als Spannungsfolger ausgebildet sein und sind nur dann erforderlich, wenn
es auf eine präzise Konstanz des Verstärkungsproduktes der beiden Verstärker 1 und
2 ankommt.
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In die Schaltungsanordnung wird also der Steuerstrom I1 in den ersten
Verstärker hineingegeben und die Regel schleife erzeugt den Steuerstrom I2, so daß
die Summe der Verstärkungen in dB oder das Produkt der Verstärkungen stets konstant
bleibt. Dabei bestimmt der Strom IM die Summe der Verstärkungen. Diese kann in vorteilhafter
Weise mit dem Strom IM eingestellt oder abhängig von übertragungstechnischen Parametern
nachgeregelt werden.
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In FIG. 4 ist ein Steuernomogramm mit drei logarithmisch geteilten
Koordinaten für die Steuerspannungen und damit für die Verstärkungen für Widerstände
R1 und R2 mit gleichen Widerstandswerten dargestelt. Wird die steuern spannung U12
infolge höheren Steuerstromes II größer, so wird die Steuerspannung U22 in gleichem
Maße kleiner, wobei die Mittelwertspanung UM Drehpunkt ist. Wird die Mittelwertspannung
UM z.B. durch den Strom 1M geändert, so
ändern sich die Steuerspannungen
U12 und U22 um das gleiche Maß in dB, wie die strichlierten Geraden zeigen.
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Auch eine Temperaturerhöhung der Schaltungsanordnung bewirkt eine
Verschiebung der Geraden. Dann nimmt nämlich die Spannung UM mit 1,7 mV/OC ab. Die
Nomogrammlinien verschieben sich in Richtung der strichliert gezeichneten Geraden,
woraus folgt, daß beide Verstärker eine niedrigere Steuerspannung U12 bzw. U22 erhalten,
ihre Verstärkung also dann abnimmt.
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FIG. 5 zeigt das Nomogramm für unterschiedliche Widerstandswerte R1
und R2. Wie ersichtlich erhält man einen größeren Dämpfungshub auf der Seite des
größeren Widerstandswertes. Es lassen sich so auch schräge Summendämpfungsgeraden
U12 + U22 realisieren. Diese Möglichkeit kann bei bestimmten Systemen interessant
sein.
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Wie zu FIG. 4 erläutert, ändert sich das Verstärkungsprodukt der beiden
Verstärker mit der Temperatur falls keine besonderen Maßnahmen getroffen werden.
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Gemäß Gleichung 3 ist die Verstärkung eines Verstärkers 1 oder 2 umgekehrt
proportional mit der absoluten Temperatur. Diese Temperaturabhängigkeit läßt sich
durch eine richtig bemessene Temperaturabhängigkeit der Steuerströme kompensieren.
Da das Verstärkungsprodukt V1-V2 konstant sein soll, ergibt sich mit den Gleichungen
3 und 5
Bei einer integrierten Schaltung kann man voraussetzen, daß die Stromspiegel der
OTA-Verstärker 1 und 2 sowie des
entsprechend aufgebauten Stromspiegels
75 bis 77 für die Mittelwertspannung UM stets genau gleiche Temperaturen haben.
Für eine konstante Verstärkung ist es nun erforderlich, daß das Verhältnis IM/UT
konstant ist, d.h., daß IM proportional zur absoluten Temperatur zunimmt. Das geschieht
in vorteilhafter Weise über eine sogenannte Thermometerschaltung, die in an sich
bekannter Weise aus einem Stromspiegel mit einem Widerstand im Emitter des stromführenden
Transistors besteht.
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In FIG. 6 sind die Maßnahmen zur Kompensation des Temperaturganges
der Verstärker ausführlich dargestellt. Von den OTA-Verstärkern 1 und 2 sind lediglich
die den Temperaturgang bestimmenden Dioden der Stromspiegel der Steuerstrecke gezeichnet,
die die gleiche Schaltung aufweisen, wie die des Stromspiegels 75 bis 77 (FIG. 3),
der in FIG. 6 in gleicher Weise als Einheit 7 dargestellt ist. Die Steuerströme
dieser drei Einheiten sind die bereits erläuterten Ströme I1 IM und 12.
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Wie ersichtlich, wird nun der die Summenverstärkung bestimmende Strom
IM vom Ausgang eines Stromspiegels, bestehend aus der Diode 72 und dem Transistor
71, abgenommen. Des Weiteren ist ein temperaturabhängiger Stromspiegel mit den Transistoren
81, 82 und dem Widerstand R3 vorgesehen, der auch mit Thermometerschaltung bezeichnet
wird, da die Basisspannung des Transistors 81 linear mit dem Temperaturanstieg absinkt.
An der Basis sind die drei Transistoren 83, 84 und 85 angeschlossen, die als Stromquellen
dienen. Der Kollektor des Transistors 83 ist mit dem Eingang der Stromquelle 52,
51 verbunden, die den Steuerstrom für den ersten Verstärker 11 liefert. Der
Kollektor
des Transistors 84 ist mit dem Eingang des Stromspiegels 72, 71 verbunden, der den
Strom IM liefert.
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Der dritte Transistor 85 ist mit seinem Kollektor mit dem Eingang
des Stromspiegels 62, 61 verbunden, der den Steuerstrom 12 für den zweiten Verstärker
liefert. Der die Summen verstärkung bestimmende Strom IM kann nun über den Eingangsstrom
Io der Thermometerschaltung 81, 82, R3 eingestellt werden.
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Ist Io konstant, so steuert die Basisspannung des Transistors 81 die
Transistoren 83, 84 und 85 so, daß ihr Kollektorstrom proportional mit der Temperatur
ansteigt.
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Damit ändert sich auch der das Verstärk-ungsprodukt bestimmende Strom
IM proportional der Temperatur, so daß damit der Temperaturgang des Verstärkungsproduktes
kompensiert wird.
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Eventuelle zusätzliche unerwünschte Temperaturgänge von Bauelementen
der Schaltung lassen sich z.B. durch einen Strom Io mit einem Temperaturgang entgegengesetzter
richtung in an sich bekannter Weise kompensIeren.
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Eine weitere Forderung bei Freisprechgeräten betrifft die Konstanz
des Übertragungsmaßes in einer Obertragungsrichtung. Ist völlig auf "Senden" durchgeschaltet,
so wird eine bestimmte Sendebezugsdämpfung verlangt. Andererseits wird dann, wenn
völlig auf "Empfang" durchgeschaltet ist, eine bestimmte Empfangsbezugsdämpfung
verlangt, die nicht mit dem Fehler der absoluten Temperatur, der zwischen -25°C
und +75"C etwa 3.dB ausmacht,behaftet sein und die einen von variablen Steuergrößen
unabhängigen Endwert haben soll. Deshalb wurde für die Stromspiegel der Ströme Ij
und I2 eine Subtraktionssteuerung vorgesehen.
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Wie aus FIG. 6 ebenfalls ersichtlich ist, wird der Steuerstrom ISt
der Steuereinheit 3 (FIG. 2) über einen Stromspiegel 53, 54 dem Stromspiegel 52,
51 und der Steuerstrom des Regelverstärkers 4 über einen Stromspiegel 63, 64 dem
Stromspiegel 61, 62 zugeführt. Die Verstärkungsfaktoren der beiden Verstärker 1
und 2 können dann durch zusätzliche zu den Steuerströmen ISt und r konstante Einströmungen
Ist, bzw. r eingestellt werden.
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Ist beispielsweise der Steuerstrom der Steuereinheit 3, also ISt =
O, so zieht der Transistor 53 keinen Strom von der Diode 52 ab. Dadurch hat der
Steuerstrom Ii über den Transistor 51 seinen hichsten Wert, so daß der Verstärker
1 seine größte Verstärkung hat. Gleichzeitig wird der Regelverstärker 4 voll aufgesteuert,
Transistor 63 wird leitend und Transistor 61 praktisch gesperrt, so daß der Steuerstrom
I2 für den zweiten Verstärker und damit die Verstärkung -a2 sehr klein wird Umgekehrt
ist im Falle eines großen Steuerstromes ISt der Steuerstrom I1 für den Verstärker
1 klein und der Ausgangsstrom des Regelverstärkers 4 Ir = °- Dadurch hat der Steuerstrom
I2 durch den Kollektorstrom des Transistors 85 seinen definierten und temperaturabhängig
richtig eingestellten Höchstwert. Folglich hat auch die Verstärkung -a2 des zweiten
Verstärkers ihren Höchstwert 'amax.
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In FI6. 7 ist der Verlauf der Verstärkung al und a2 der beiden Verstärker
1 und 2 dargestellt. Abszisse ist der Logarithmus des Verhältnisses der Steuerströme
I1 und I2, Koordinate die Dämpfung a in dB.
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Durch zusätzliche Einströmungen It und Ir können die
Höchstwerte
der Verstärkungen -a1maX und -a2maX variiert werden. Diese Methode der Lautstärkeregelung
begrenzt nur die maximale Lautstärke in beiden Übertragungsrichtungen.
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Die in FIG. 6 mit den Transistoren 51 und 53 realisierte Subtraktionssteuerung
des Stromes I1 hat noch einen bemerkenswerten Vorteil, der bei der Analyse des Zeitverhaltens
der Umsteuerung von "Senden" auf "Empfangen" und umgekehrt erkennbar wird.
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In FIG. 8 ist das gewünschte Zeitverhalten der Schaltungsanordnung
und in FIG. 9 der Steuerstrom It über der Zeit dargestellt. Die Sendeverstärkung
V5 hat gemäß FIG. 8 vom Zeitpunkt 0 bis t einen sehr kleinen Wert. Zum Zeitpunkt
t1 steuere die Steuereinheit 3 bei Besprechendes Mikrofons M1 (FIG. 2) den Verstärker
1 auf. Das geschieht z.B. dann, wenn der Sprecher auf der Sendeseite zu sprechen
beginnt. Es wird gefordert, daß die Sendeverstärkung innerhalb 20 ms hochlaufen
soll (Kurventeil A) enden dann zur Zeit t2 die lauten Teile der Sprache, die die
Sprachsteuerung betätigen, so soll die Sendeverstärkung dann noch 200 ms erhalten
bleiben (Kurvenstück C), um die Endkonsonanten nicht zu verschlucken. Dann soll
die Umschaltung auf Empfang nicht zu langsam vor sich gehen (Kurvenstück D). Für
den Fall, daß die Gegenseite dem Sprecher ins Wort fällt, soll aber schnell auf
Empfang umgeschaltet werden (Kurventeil F).
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Dieser in FIG. 8 dargestellte Kurvenverlauf kann, wie nun gezeigt
wird, durch geeignete Beeinflussung des Steuerstromes r1 erreicht werden. Wie der
Steuerstrom 11 gebildet wird, zeigen die Figuren 6 und 9. Es gilt:
I1
= I1max - ISt für ISt # I1max und ferner I1 = O für ISt > I1max.
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Der maximale Steuerstrom I1max für den Verstärker 1 ist der konstante
Wert (Kurventeil B' in FIG. 9) für die vom Verstärker 1 voll durchgeschaltete Senderichtung
In vorteilhafter Weise wird nun der Höchstwert des Steuerstromes ISt der Steuereinheit
3 (FIG. 2) etwas größer als Ilmax gewählt. Der Steuerstrom ISt wird in der Steuereinheit
als Strom aus der Spannung eines impulsförmig angeregten RC-Netzwerkes gebildet
um die Umschaltverhältnisse klar definiert zu gestalten. Für das Umschalten auf
"Senden" (Kurvenstück A') ist eine kurze Zeitkonstante vorgesehen und für das schnelle
Zurückschalten ebenfalls (Kurvenstück F' ). Das normale Zurückschalten erfolgt m;
einer 10 und mehrfach größeren Zeitkonstanten (Kurvenstück C') Wären der Steuerstrom
ISt und der Steuerstrom 1lmax gleich, so würde die Verstärkung V mit einem konstanten
Betrag von 20 log e pro Zeiteinheit abnehmen. Da jedoch gemäß der Erfindung ISt
> I1max gewählt ist, tritt dieser Fall in dem Kurvenstück C' bzw. C (FIG. 8)
zunächst nur für die ersten 10 dB ein und nimmt dann mit der Annäherung der Differenz
I1 - ISt an 0 zur Zeit t4 schnell ab. Durch entsprechende Wahl des Steuerstromes
ISt gegenüber dem Strom I maX können die Zeitkonstanten und damit der Übergang des
flachen Kurvenstücks C (FIG. 8) in das steile Kurvenstück D optimal eingestellt
werden.