DE3223607A1 - Hybrid transistor circuit for telephone sets - Google Patents
Hybrid transistor circuit for telephone setsInfo
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Abstract
Description
PETROVIO Marko
Jevremova 25
YU-llooo BeogradPETROVIO Marko
Jevremova 25
YU-llooo Beograd
TRANSISTORGABELSCfJALTUNG FÜR FERNSPRECHAPPARATETRANSISTOR FORK FOLDING FOR TELEPHONE SETS
Die Transistorgabelschaltung nach der Erfindung löst das Problem der Rückhördämpfung ohne Differenzialtransformator. Sie ist vorwiegend für den elektroakustischen Teil des Fernsprechapparates bestimmt, si kann aber auch für andere Anordnungen für gleichzeitige Übernahme/Abgabe über eine Doppeldrahtlinie benutzt werden.The transistor fork circuit according to the invention solves the problem the back loss without differential transformer. She is predominant intended for the electroacoustic part of the telephone set, but it can also be used for other simultaneous arrangements Pick-up / delivery can be used via a double-wire line.
Bisher sind viele solche Schaltungen erfunden worden (siehe beispielsweise die deutschen Offenbarungsschriften 1487228, 1762o58, 1762249, 18157o7, 19ol337, 2246o22, 2259993, 27571oo).So far, many such circuits have been invented (see for example the German revelations 1487228, 1762o58, 1762249, 18157o7, 19ol337, 2246o22, 2259993, 27571oo).
Im Vergleich mit solchen bereits bekannten Schaltungsanordnungen weist die erfindungsgemäße Transistorgabelschaltung Vorzüge auf, (die nachstehend angeführt werden)- und zwar:In comparison with such already known circuit arrangements, the transistor fork circuit according to the invention has advantages, (which are listed below) - namely:
- die Rückhördämpfung, Anpassung der Linienimpedanz und Verstärkung sind auf eine einfache Weise gelöst, durch einen Grundkreis, der nur drei Transistoren aufweist.- the back loss, adjustment of the line impedance and gain are solved in a simple way, through a basic circuit that has only three transistors.
- Alle Transistorenkreise weisen eine starke negative Rückspannung auf, .weshalb ihre Arbeit praktisch von den Charakteristiken des Transistors nicht abhüngig ist.- All transistor circuits have a strong negative reverse voltage on .why their work is practically not dependent on the characteristics of the transistor.
- Der Gleichstromkreis kann leicht auf die Weise durchgeführt werden, daß die Schaltung mit Gleichstrom aus der Telefonlinie gespeist werden kann, wobei die Gleichstromspannung auf den Enden der Linie klein sein kann (was im Falle langer Telefonlinien zum Vorschein kommt) .- The direct current circuit can easily be carried out in such a way that the circuit is carried out with direct current from the telephone line the DC voltage at the ends of the line can be small (which in the case of long telephone lines to the Comes out).
- 2-- 2-
Im weiteren Text wird die ErfMung aufgrund der beiliegenden drei Zeichnungen beschrieben, wobei:In the following text, the invention is based on the enclosed three Drawings, where:
Fig. 1 ein äquivalentes Schema für Wechselströme der erfindungsgemäßen Transistorgabelschaltung darstellt; Fig. 2 stellt eine Ausführungsvariante der Anordnung dar, der das Schema aus Fig. 1 äquivalent ist. Es wurde die Speisung aus den Quellen der stabilen Gleichströme verwendet, die nur angedeutetFig. 1 is an equivalent scheme for alternating currents of the invention Represents transistor fork circuit; Fig. 2 shows a variant embodiment of the arrangement that the Scheme from Fig. 1 is equivalent. The supply from the sources of the stable direct currents was used, which is only hinted at
Fig. 3 stellt einen elektroakustischen Teil eines Fernsprechapparates dar, bei dem der Kreis gemäß Fig. 2 verwendet wurde, der aus der Telefonlinie über Stromquellen, die eingehend dargestellt sind, gespeist wird.Fig. 3 shows an electroacoustic part of a telephone set represents, in which the circle of FIG. 2 was used, from the telephone line over power sources, which are shown in detail are fed.
Die Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltung fangen wir mittels der Fig. 1 an.The explanation of the mode of operation of the circuit according to the invention let's start with FIG.
L1 und L9 sind Enden der Telefonlinien. ZT ist die Impedanz der Telefonlinie für Wechselströme.L 1 and L 9 are ends of the telephone lines. Z T is the impedance of the telephone line for alternating currents.
H ist im allgemeinen der Empfänger. Im Falle eines Telefon-H is generally the recipient. In the case of a telephone
apparates ist das der Hörapparatkreis.apparatus is the hearing aid group.
Z ist die Eingangsimpedanz des Empfängers.Z is the input impedance of the receiver.
M ist im allgemeinen der Sender. Bei Telefonapparaten ist das der Mikrophonkreis.M is generally the sender. In the case of telephones, this is the microphone circuit.
Der Äquivalentkreis nach Fig. 1 kann in folgende drei Kreise gegliedert werden:The equivalent circle according to FIG. 1 can be divided into the following three circles will:
- Verstärker, nennen wir ihn Ausgangsverstärker, mit dem Transistor T1 , dem im Kollektorkreis die Impedanzlinie ZT und im- Amplifier, let's call it an output amplifier, with the transistor T 1 , which has the impedance line Z T in the collector circuit and the one in the
Emitterkreis die Impedanz Z9 ist.Emitter circuit is the impedance Z 9 .
- Verstärker, nennen wir ihn Balanceverstärker, mit dem Transistor T0 , dem das Z. , die Kollektorimpedanz, und Z_, die Emitter-- Amplifier, let's call it a balance amplifier, with the transistor T 0 , to which the Z., the collector impedance, and Z_, the emitter
impedanz ist, undimpedance is, and
- der Kreis des Transistors T_, dem auf der Linie mit dem Emitter die Impedanz Z und im Kollektorkreis der Empfänger H ist, beziehungsweise seine Fingangsimpedanz ist Z„.- the circuit of the transistor T_, which on the line with the emitter is the impedance Z and in the collector circuit is the receiver H, or its input impedance is Z ".
Später wird ersichtlich sein, daß dieser dritte Kreis den Emittersignal von dem Empfangssignal trennt und die EingangsimpedanzIt will be seen later that this third circle is the emitter signal from the received signal and separates the input impedance
der ganzen Schaltungsanordnung der Impedanzlinie Z_ anpaßt.the entire circuit arrangement of the impedance line Z_ adapts.
Alle drei angeführten Transistorenkreise haben Emitterimpedanzen, die eine so starke negative Rückkopplung ausüben, daß deren Arbeit praktisch von den Merkmalen des Transistors nicht abhängig ist.All three transistor circuits listed have emitter impedances, which have such a strong negative feedback that their operation is practically independent of the characteristics of the transistor is.
Aus dem Emitter- (beziehungsweise des Mikrophonkreises) M wird auf die Basen des Transistors T1 und T„ dasselbe Signal zugeführt. Die Basen müssen nicht galvanisch verbunden werden. Wichtig ist nur, daß auf beide Basen dieselbe Spannung, die wir mit U bezeichnen werden, zugeführt wird.From the emitter (or microphone circuit) M, the same signal is fed to the bases of the transistors T 1 and T ″. The bases do not have to be galvanically connected. It is only important that the same voltage, which we will denote by U, is applied to both bases.
Zunächst werden wir die Emittierung betrachten und zwar in der Situation, wenn von der Linie kein Empfangssignal kommt.First we will consider the emission in the situation when there is no reception signal from the line.
Es ist offenkundig, daß, im Falle, daß die Wechselspannungen auf den Kollektoren der Transistor T1 und T~ gleich sind, d.h., wenn zwischen ihnen der Unterschied der Wechselspannung gleich Null ist, dann ist der Kreis des Transistors T- nicht leitend für den Wechselstrom. Deshalb erscheint auf dem Eingang des Empfängers H keine Spannung, die von der Spannung U von der die Basis der Transistor T und T0 erregt werden. Mit anderen Worten, dann gibt es keine Rückhör. Außerdem kann dann der Wechselstromkreis des Transistors T1 (mit seiner Emitter impedanz Z,- und seiner Kollektor impedanz Z„7 in Gedanken entfernt werden, ohne daß dadurch in verbliebenen Kreisen für Wechselstrom etwas geändert wird. Deshalb können wir, betrachtend nur die abgesonderten Wechselstromkreise des Ausgangs r- und des Balancierverstärker,s, die Verhältnisse ihrer Impedanzen ableiten, die gleiche Wechselspannungen auf den Kollektoren der entsprechenden Transistoren T und T„, geben.It is evident that if the alternating voltages on the collectors of the transistors T 1 and T ~ are the same, that is, if the difference in alternating voltage between them is equal to zero, then the circuit of the transistor T- is not conductive for the Alternating current. Therefore, no voltage appears at the input of the receiver H which is excited by the voltage U from which the base of the transistor T and T 0 is. In other words, there is no back-listening. In addition, the alternating current circuit of the transistor T 1 (with its emitter impedance Z, - and its collector impedance Z "7) can be mentally removed without changing anything in the remaining circuits for alternating current of the output r and the balancing amplifier, s, derive the ratios of their impedances, give the same alternating voltages to the collectors of the corresponding transistors T and T ".
Die Wechselspannung auf dem Kollektor des Transistors T1 ist derThe alternating voltage on the collector of transistor T 1 is the
- uM - u M
Z2
sehr annähernd. Z 2
very approximate.
Diese Spannung ist das Absendersignal, das der Ausgangsverstärker zur Telefonlinie sendet.This voltage is the sender signal that the output amplifier sends sends to the telephone line.
3223ÖU73223ÖU7
Auf dem Kollektor des Transistors T_ ist die WechselspannungThe alternating voltage is on the collector of the transistor T_
4 ·4 ·
Z3
Durch die Ausgleichung der angeführten Spannungen bekommt man Z 3
By balancing the stresses listed, you get
Z4-Z1. (1)Z 4 -Z 1 . (1)
.4= L.4 = L
Z3 Z2 Z 3 Z 2
was eine Bedingung ist„ die die Impedanzen zu erfüllen haben, um die Rückhör vollständig zu bekämpfen.which is a condition "which the impedances have to meet in order to to fight backhearing completely.
Die linke Seite der obigen Gleichung ist SpannungsverStärkung des Balancierverstärker,s und die rechte Seite ist die Spannungsverstärkung des Ausgangsverstärkers.The left hand side of the above equation is voltage gain of the balancing amplifier , and the right hand side is the voltage gain of the output amplifier.
Nun werden wir, bei der Erfüllung der obigen Bedingung i.l) in Gedanken den Kreis des Transistors T zurückführen. In den Kreisen der Transistoren T1 und T_ hat sich dadurch nichts geändert, weil durch den Kreis des Transistors T_ kein Wechselstrom fließt, der Transistor T- wird erregt durch den Unterschied der WechselStromspannungen auf dem Kollektor der Transistoren T„ und T1 und in den betrachteten Fall ist dieser Unterschied gleich Null.Now, when the above condition i1) is fulfilled, we shall mentally return the circuit of the transistor T. Nothing has changed in the circuits of the transistors T 1 and T_ because no alternating current flows through the circuit of the transistor T_, the transistor T- is excited by the difference in the alternating current voltages on the collector of the transistors T "and T 1 and in the considered case, this difference is zero.
Mag nun auf dem Kollektor des Transistors T1 , aus der Linie kommend, ein Empfangssisgnal in Form der Spannung U1 erscheinen. Er superponiert auf dem Kollektor des Transistors T mit dem Abgabesignal und stellt den vorne erwähnten Unterschied der Wechsel spannungen dar t die den Transistor T^ erregen, Auf der Eingangsimpedanz Z des Empfängers H bekommen wir eine Wechselspannung, dieA reception signal in the form of the voltage U 1 may now appear on the collector of the transistor T 1 , coming out of the line. He superimposed on the collector of the transistor T to the output signal and provides the front-mentioned difference in the change represents voltages t have turned the transistor T ^, on the input impedance Z of the receiver H we get an AC voltage
ΓΪ θΓΪ θ
annäherndnearly
UH=U1 U H = U 1
Z5 Z 5
beträgt.amounts to.
H Demgemäß, abhängig von dem Verhältnis j, wird das Empfang er signalH Accordingly, depending on the ratio j, the reception will be signal
von der Linie auf den Empfänger mit einer gewissen Verstürkung oder Schwächung durchgeführt.carried out from the line to the receiver with some amplification or weakening.
- 5- 5th
Das Abgabesignal wird im vorne beobachteten Fall, d.h., wenn die Gleichung (1) erfüllt ist, nicht auf den Empfänger durchgelassen. Indessen, wie es bekannt ist, ist ein gewisses angemessenes Niveau des Rückhörs erforderlich. Optimale Rückhördämpfung erreicht man in der Hauptsache durch angemessenes Abweichen- von der in der Gleichung (I) aufgegebene Bedingung.In the case observed above, i.e. when equation (1) is met, the output signal is not passed to the receiver. However, as is well known, some adequate level of eavesdropping is required. Optimal hearing loss is achieved Mainly by deviating appropriately from the condition given in equation (I).
Bei dem Empfang ist die Eingangsimpedanz des Kreises des Transistors T, annähernd gleich der Emitter impedanz ZE, x-reii sich das Empfsngssignal ü- mit ihr auf die Reihe mit dem Emitterkreis meldet. Dabei ist die Eingangsimpedanz des Ausgangsverstärkers, mit dem Eintritt auf dem Kollektor des Transistors T- unvergleichbar größer von der Z1-* und ihr Einfluß kann unbeträchtlich sein. Deswegen ist auch die Eintrittsimpedanz der ganzen Schaltungsanordnung, betrachtet von den Anschlüssen der Linie (L1, L-), annähernd gleich der Zj-. Zwecks Anpassung der Impedanz der Linie (Z,.) soll annäherndWhen receiving, the input impedance of the circuit of the transistor T is approximately equal to the emitter impedance Z E , x-reii, the received signal reports with it on the series with the emitter circuit. The input impedance of the output amplifier, with the entry on the collector of the transistor T-, is incomparably greater than the Z 1 - * and its influence can be insignificant. This is why the input impedance of the entire circuit arrangement, viewed from the connections of the line (L 1 , L-), is approximately equal to Zj-. For the purpose of matching the impedance of the line (Z,.) Should be approximate
Wir gehen auf die Fig. 2 über. Darin ist als Beispiel eine der vielen mögliehen Ausführungsvarianten der Anordnungen, Vielehen dat Schema gemäß Fig. 1 äquivalent ist, angeführt. Die Speisung ist mittels stabiler Stromquellen ausgeführt. Dargestellt sind auch graphische Lösungen für den Empfangskreis H sowie auch' ε-üf- für den Senderkreis M , die für den Telefonapparat, geeignet sind.We move on to FIG. 2. As an example, there is one of the many possible design variants of the arrangements, many marriages dat Scheme according to FIG. 1 is equivalent, listed. The supply is carried out by means of stable power sources. Also shown are graphical solutions for the receiving circuit H as well as' ε-üf- for the transmitter circuit M, which are suitable for the telephone set.
In Bezug auf den Äquivalentkreis der Wechselströme sind für die Ingedanzen Z- und Z^ des Balancierverstärkers nur tliermogene Widerstände respektive R- und R* genommen. Für die Emitter impedanz 2.. ist die Parallelverbindung R„ und C? genommen.With regard to the equivalent circle of the alternating currents, only thermal resistances, respectively R and R *, are taken for the impedances Z and Z of the balancing amplifier. For the emitter impedance 2 .. the parallel connection R "and C ? taken.
Die Schaltung wird mit Gleichstrom gespeist mittels vier Stromquellen, die nur angedeutet sind und die stabile Gleichstromes I- , I1 - , I- „ und I, o abgeben.The circuit is fed with direct current by means of four current sources, which are only indicated and which emit stable direct currents I-, I 1 - , I- "and I, o.
IO IX LZ IJIO IX LZ IJ
Die gekogslten Kondensatoren C,f C7 und C x*/eisen große Kapazitäten auf.The condensers C, f C 7 and C x * / have large capacities.
Der Mikrophonkreis M ist mittels Kohlemilarophon M ausgeführt,The microphone circuit M is implemented by means of a charcoal milophone M,
e
der mit stabilem Gleichstrom I- gespeist wird. Die Wechselspannunge
which is fed with stable direct current I-. The alternating voltage
- 6-- 6-
wird über den Kondensator C auf die Verbindung der Basen der Transistoren T1 und T„ zugeführt.is fed through the capacitor C to the connection of the bases of the transistors T 1 and T ″.
Empfängerkreis H ist der Hörer H mit dem Kupplungskondensator C0 Receiver circuit H is the listener H with the coupling capacitor C 0
e οe ο
Der Widerstand R0, der im Gleichstromkreis erforderlich ist, hatThe resistor R 0 , which is required in the DC circuit, has
einen Widerstand, der bedeutend größer ist von der Impedanz des Hörers«a resistance that is significantly greater than the impedance of the listener "
Die Quellen der stabilen Gleichströme weisen sehr große dynamische Widerstände auf, die unerwünschte Kopplungen verhindern. (In dem auf der folgenden Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispeil werden dynamische Widerstände größer als Io MOhm erreicht). Deshalb werden bei der Betrachtung des Äquivalentkreises für Wechselströme die Stromquellen nicht in Betracht genommen.The sources of stable direct currents have very large dynamic Resistances that prevent undesired coupling. (In the exemplary embodiment shown in the following FIG dynamic resistances greater than Io MOhm are achieved). Therefore, when considering the equivalent circle for Alternating currents the power sources are not taken into account.
Die Einlaß impedanz (Z1.) der Telefonlinie kann man grob approximieren mit Parallelverbindung des Widerstandes R_ und des Konden-The inlet impedance (Z 1. ) Of the telephone line can be roughly approximated with a parallel connection of the resistor R_ and the condenser
JjYy
sators C_, wie das in der Zeichnung dargestellt ist.sators C_, as shown in the drawing.
L·L
Der Kollektor des Transistors T1 des Ausgangsverstärkers ist für den Wechselstrom mit dem Ende L in Linie verbunden über die große Kapazität C,. Der Widerstand Rfi, der in dem Gleichstromkreis erforderlich ist, ist von dem R, bedeutend größer und kann im Wechselstromkreis vernachlässigt werden (oder in einem Äquivalent RT abgerechnet) .The collector of the transistor T 1 of the output amplifier is connected to the end L in line for the alternating current via the large capacitance C i. The resistance R fi required in the direct current circuit is significantly larger than the R i and can be neglected in the alternating current circuit (or deducted in an equivalent R T ).
IjIj
Im betrachteten Fall (verglichen Fig. 2 mit Fig. 1) gliedert sich die Gleichung (1) in folgende Gleichungen:In the case under consideration (compared to FIG. 2 with FIG. 1), it is structured the equation (1) into the following equations:
R4 = RL R 4 = R L
(3)(3)
Zum Unterschied von der Gleichung (1), worin ZT als genauer WertIn contrast to equation (1), where Z T is the exact value
LiLi
der Linienimpedanz vorausgesetzt ist, weshalb sie eine Bedingung für die vollständige Beseitigung des Röckhörs war, sind obige zwei Gleichungen (3) die Bedingung zur optimalen Rückhördämpfung,, weil sie aufgrund der ZT abgeleitet sind, die eine grobe Approxi-the line impedance is assumed, which is why it was a condition for the complete elimination of the sound, the above two equations (3) are the condition for optimal back loss, because they are derived on the basis of the Z T , which is a rough approximation
LiLi
mation eines Mittelwertes für verschiedene Telefonlinien ist(es wird ein Verfahren angewandt, das sich in langjähriger Praxis inmation of a mean value for different telephone lines (es a procedure is used that has been proven in many years of practice
in der Bestimmung der Balanereiinpedanz Im Falle- klassischer Telefonapparate mit Differenzialtransformator bewährt hat).in the determination of the balancing impedance in the case of classic Telephone sets with differential transformers).
Die Emitter impedanz Z1. des Transistors T- ist hier in Form der Parallelverbindung R und Cx. ausgeführt- Zwecks Anpassung an die Impedanz der Telefonlinie, und gemäß der Betrachtung im Zusammenhang mit der Gleichung (2) die lautet Z1. = Z bekommen wir hierThe emitter impedance Z 1 . of the transistor T- is here in the form of the parallel connection R and C x . carried out- in order to match the impedance of the telephone line, and according to the consideration in connection with equation (2) which reads Z 1 . = We get Z here
R5 - RL' R 5 - R L '
C5 = C 5 =
Alle Widerstände in der Schaltung, sowie die Stromstärke der erwähnten stabilen Gleichströme sind so vorgesehen, daß die Transistor inoptimal aktivem Regime arbeiten. Andererseits dind die Widerstände so berechnet, daß sie gleichzeitig die oben angeführten Bedingungen erfüllen, die für die Arbeit der Wechselstromkreise erforderlich sind.All resistances in the circuit, as well as the amperage of the The stable direct currents mentioned are provided in such a way that the transistors operate in an optimally active regime. On the other hand, they are Resistances are calculated in such a way that they simultaneously meet those listed above Meet the conditions necessary for the AC circuits to work.
Gehen wir auf die Fig. 3 über. Darin ist die elektroakustische Zusammenstetzung des Telefonapparates dargestellt, die mittels der Schaltung aus Fig. 2 ausgeführt ist(Nicht dargestellt sind die Wähleinrichtung, sowie die Einrichtungen des Rufanzeigers, weil sie in der beobachteten Sache bedeutungslos sind).Let us move on to FIG. 3. Inside is the electroacoustic Composition of the telephone set is shown, which is carried out by means of the circuit from FIG Dialing device, as well as the devices of the call indicator, because they are meaningless in the matter observed).
Die Schaltung wird mit Gleichste1 wi aus der Telefonlinie (L1 /L) über eine Grätzgleichrichterbrücke G gespeist und zwar mittels Quellen stabiler Gleichströme, die auf der Zeichnung eingehend dargestellt sind.The circuit is fed with equals 1 wi from the telephone line (L 1 / L) via a Graetz rectifier bridge G by means of sources of stable direct currents, which are shown in detail in the drawing.
Der Grätz-Gleichrichter ist gestellt, damit man,, unabhängig von der Polarität der Linienenden, die für die Speisung der Schaltung erforderliche Polarität bekommt.. In dem Wechselstromkreis ist sein dynamischer Widerstand unbeträchtlich klein.The Grätz rectifier is set so that one can, independently of the polarity of the line ends, the polarity required to supply the circuit gets. In the AC circuit is its dynamic resistance is insignificantly small.
Der Kreis, der in der Fig. 3 links von den Punkten 1 und 2 dargestellt ist, ist ein zweipoliger transistorischer Stabilisator niedriger Spannungen gemäß unserem US-Patent Nr. 43 21524 mit der Prioriiäb aus der Patentanmeldung in Jugoslawien vom 16.1o. 1978. Die Erfindung ist in der Bundesrepublik Deutschland angemeldet.The circle that is shown in FIG. 3 to the left of points 1 and 2 is a bipolar, low voltage transistor stabilizer in accordance with our US Pat. No. 4,321,524 to Prioriiäb from the patent application in Yugoslavia from 16.1o. 1978. The invention is registered in the Federal Republic of Germany.
Der vorne erwähnte Spannungsstabilisator hat eine Stromspannungscharakteristik ähnlich den Merkmalen der Zenerdiode. In der dar-The aforementioned voltage stabilizer has a voltage characteristic similar to the characteristics of the zener diode. In the dar-
gestellten Anwendung wird er in der Art verwendet, wie man sonst die Zenerdiode benützt, aber auf dem Gebiet der Ndaäerspannung und der Schwachströme A für welches Gebiet man keine entsprechende Zenerdiode herstellen kann. Seine wichtigsten Vorteile sind folgende:It is used in the same way as the Zener diode is used, but in the area of Ndaäer voltage and low currents A for which area a corresponding Zener diode cannot be produced. Its main advantages are as follows:
• - Die stabile Spannung (die analog zur Nennspannung der Zenerdiode ist), ist sehr niedrig. Sie kann irgendeinen festgelegten Wert im Bereich von o,7 V- - 1,2 V haben, was meistens von dem Typ der verwendeten Diode (D-) abhängig ist.• - The stable voltage (which is analogous to the nominal voltage of the Zener diode is) is very low. It can have any fixed value in the range of 0.7V- - 1.2V, which is most of the time The type of diode used (D-) depends.
- Der Stromarbeitsbereich ist sehr breit.- The current working range is very wide.
- Der dynamische Widerstand im Stromarbeitsbereich ist sehr klein und dies in der Größenreihe von 1 Ohm, Man kann leicht erreichen, daß sie im Großteil des Arbeitsbereiches< und das ist bei geringeren Strömen, praktisch gleich Null ist.- The dynamic resistance in the current working range is very small and this in the size range of 1 ohm, one can easily achieve that they are in the majority of the work area < and at lower currents that is practically zero.
- Er erzeugt keine Geräusche, die bei der Zenerdiode auftreten.- It does not make any noise that occurs with the Zener diode.
- Die untere Grenze des Stromarbeitsbereiches bei stabiler Spannung von etwa ο/7 V ist etwa 2 Mkro A, und im Fall der stab*- ilen Spannung von etwa 1 V ist sie etwa ο ,1 mA.- The lower limit of the current working range at a stable voltage of around ο / 7 V is around 2 Mkro A, and in the case of the stab * - With a voltage of around 1 V, it is around 0.1 mA.
Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Stromquellen werden wir uns als Beispiel eines verwirklichten Spannungsstabilisators bedienen, der ausTo explain how the current sources work, we will use a voltage stabilizer as an example, the off
zusammengesetzt istis composed
(Germanium-Golddrahtdiode AAZ 21 ist gleich der Diode OA 1182 der Firma Tungsram) .(Germanium gold wire diode AAZ 21 is the same as the diode OA 1182 from Tungsram).
Der vorne angeführte Spannungsstabilisator hat stabile Spannung U = 1 p6 V, bereits bei dem Strom I (siehe Fig. 3) etwa O,1 mAThe voltage stabilizer mentioned above has a stable voltage U = 1 p6 V, already at the current I (see Fig. 3) about 0.1 mA
abgegeben und zwar mit dynamischem Widerstand Δ Ό : I der etwaissued with dynamic resistance Δ Ό : I of about
1 Ohm beträgt. Bei den Strömen I, die der Größenreihe 1 mA sind, ist der d^ra mische Widerstand praktisch gleich Null,1 ohm. For currents I, which are of the magnitude 1 mA, the dynamic resistance is practically zero,
MitU-2 werden wir den Momentwert der Spannung zwischen den Enden L. und L_ bezeichnen. - 9 -With U-2 we become the instantaneous value of the voltage between the ends L. and L_ denote. - 9 -
Der Spannungsstabilisator wird mit dem Strom mittels des Widerstandes R._ gespeist, der so bemessen ist, daß auch bei niedrigsten Spannungen ^12 der strom I den Wert von o,l mA übersteigt. Deshalb kann angenommen werden, daß die stabile Spannung U von der Spannung 2L1O 5anz unabhängig ist.The voltage stabilizer is fed with the current by means of the resistor R._, which is dimensioned so that the current I exceeds the value of 0.1 mA even at the lowest voltages ^ 12. It can therefore be assumed that the stable voltage U is independent of the voltage 2L 1 O 5anz.
Der stabile Gleichstrom I- ist durch die Spannung U und denThe stable direct current I- is due to the voltage U and the
Widerstand R1 bestimmt. Man hat
IoResistance R 1 is determined. One has
Io
1Io^ {üo - UBE> : Rlo· 1 Io ^ {ü o - U BE> : R lo
Großer Widerstand für die Kompensation R„ verbessert die Stabilität. Bei der Verwendung eines Standardwiderstandes R_ , d.h., ohne jegliche Anpassung, erhält man dynamischen Widerstand all- n ;Large resistance for the compensation R "improves the stability. When using a standard resistor R_, ie without any adaptation, one obtains dynamic resistance all- n ;
J- Δ f J- Δ f
Λ I" die der Reiehgröße Io MOhm gehört. IoΛ I " which belongs to the number Io MOhm. Io
Obiges gilt analog auch für die übrigen drei Stromquellen. Demgemäß ist es gerechtfertigt, daß bei der Betrachtung der Wechselstromkreise der Einsluß der Stromquellen: I , I1-,/ I12 ηη& 1Io vernachlässigt wurde.The same applies to the other three power sources. Accordingly, it is justified that when considering the alternating current circuits, the influence of the current sources: I, I 1 -, / I 12 ηη & 1 Io was neglected.
Indessen, bei der Bestimmung der Impedanzen Z„ und Z1. soll in Betracht gezogen werden, daß im Wechselstromkreis die Widerstände R,g und R, parallel verbunden an die Enden der Linie. L. und L„ erscheinen. Das gilt auch für die Widerstände R^r r un(j R^3 x und man soll auch sie in Betracht ziehen, obzwar sie sehr groß sind.In the meantime, when determining the impedances Z n and Z 1 . it should be taken into account that in the AC circuit the resistors R, g and R, connected in parallel at the ends of the line. L. and L "appear. This also applies to the resistances R ^ rr un ( j R ^ 3 x and they should also be taken into account, although they are very large.
Die ganze Anlage nach Fig. 3 muß so vorausgesehen sein, daß sie auch bei "kleinsten Spannungen "2^12 arbeitet, die zwischen den Enden. (L-, Lu) zum Vorschein kommen im Falle von längsten Telefonlinien. Dabei soll man auch den Fall der Spannung auf dem Grätz-Gleichrichter in Betracht ziehen. Zum guten Funktionieren der Transistorenkreise der Transistoren T., T„ und T ist erforderlich, daß gewisse Spannungen nicht unter eine untere Grenze fallen. Im beobachteten Fall ist kritisch die Spannung in einer Richtung auf dem Kollektor des Transistors T- . Deshalb ist von großer Bedeutung „ daß auf den Quellen der stabilen Ströme je weniger von der verfügbaren Spannung 2£12 in Verlust geht. Dieses Problem ist günstig gelöst dank der Tatsache, daß unser Spannungsstabilisator kleine Spannung U abgibt unter geringem Stromverbrauch.The whole system according to Fig. 3 must be planned so that it works even with "the smallest voltages" 2 ^ 12 between the ends. (L-, Lu) appear in the case of the longest telephone lines. The case of the voltage on the Grätz rectifier should also be taken into account. For the transistor circuits of the transistors T., T.sub.n and T to function properly, certain voltages must not fall below a lower limit. In the observed case, the voltage in one direction on the collector of the transistor T- is critical. Therefore, it is of great importance "that the fewer passes to the sources of stable flows of the available voltage 2 £ 12 i n loss. This problem is solved favorably thanks to the fact that our voltage stabilizer emits a small voltage U with low power consumption.
Nämlich, die Spannungen auf den Emitterwiderstanden der TransistorenNamely, the voltages on the emitter resistors of the transistors
- Io -- Io -
der Stromquellen sind U -U_. . Angenommen, daß U = 1 V und U__ =the power sources are U -U_. . Assume that U = 1 V and U__ =
ο £>e ο HL· ο £> e ο HL
o,6 V sind, betragen sie o,4 V« Die Transistoren der Stromquellen arbeiten auch im Bereich, wo ihnen gewissermaßen U BE^U CE ist. o, 6 V, they amount to o, 4 V "The transistors of the current sources operate in the area where they in a sense BE U ^ U CE is.
Das minimale U_,_ ist etwa or2 V,, was zusammen mit den erwähnten ο,4 Vj, ο,6 V ergibt. Nämlich, im kritischen Fall der niedrigsten Werte der Spannung IC12' ^e Anlage wird gut arbeiten bis von der verfügbaren Spannung noch o,6 V für die Arbeit der Stromquelle abgenommen werden kann.The minimal U _, _ is about o r 2 V ,, which together with the mentioned ο, 4 Vj, ο, 6 V results. Namely, in the critical case of the lowest values of the voltage IC 12 '^ e system will work well until 0.6 V can still be drawn from the available voltage for the work of the power source.
Die Formel (1) ist ausgeführt unter der Bedingung A daß die Quotienten Z, ί Z- und ZT : Z„ klein sind« Sie sollen kleiner als Io sein, damit man mit Recht den Einfluß der Parameter des Transistors vernachlässigen könnte. Wie bereits gesagt, diese Quotienten stellen Spannungsverstärkungen des Balance- und Ausgangsverstärkers dar. Im Falle, wenn das Kohlemikrophon auf die dargestellt Weise angewandt ist, ist keinerlei Verstärkung erforderlich, weil es reichlich starkes Signal Ctyq) abgibt. Man kann einschätzen, daß für die optimale Höhe des Signals, das auf der Linie geleitet wird, der stabile Glecihstrom I (mit dem das Mikrophon gespeist wird) nicht höher als 2 mA sein soll.The formula (1) is carried out under the condition A that the quotients Z, ί Z- and Z T : Z are "small" They should be smaller than Io so that the influence of the parameters of the transistor could rightly be neglected. As already said, these quotients represent voltage gains of the balance and output amplifiers. In the case where the carbon microphone is used in the manner shown, no amplification is required because it gives off a sufficiently strong signal Ctyq). One can estimate that for the optimal level of the signal that is conducted on the line, the stable DC current I (with which the microphone is fed) should not be higher than 2 mA.
Im allgemeinen werden als Mängel des Kohlemikrophons: kurze Lebensdauer, starkes Geräusch und nichtlineare Entartung angeführt. Aber, dabei hat man vor Augen nur dessen Anwendung im klassischen Telefonapparat, wo es als einziger Verstärker überbelastet arbeitet. Indessen, durch das Speisen des Gases mit sehr schwachem konstanten Gleichstrom, haben wir die angeführten Mängel beseitigt. Seine Dauer ist erheblich verlängert, und das Geräusch und die nichtlineare Distorsion sind erheblich vermindert. Demgemäß kann es bleiben mit seinen Vorzügen, die darin bestehen, daß es als Verstärker arbeitet, und daß es billig und leicht ist..In general, the shortcomings of the carbon microphone are: short lifespan, loud noise and non-linear degeneration. But, one only has in mind its application in the classic Telephone set where it works as the only amplifier overloaded. Meanwhile, by feeding the gas with a very weak one constant direct current, we have eliminated the deficiencies mentioned. Its duration is considerably lengthened, and the noise and nonlinear distortion are greatly reduced. Accordingly it can stay with its advantages, which are that it works as an amplifier and that it is cheap and light ..
Angesichts dessen, daß das Signal des Kohlemikrophons proportional ist dem Gleichstrom, mit dem es gespeist wird, bei dem klassischen Telefonapparat, bei längerer Telefonlinie, gibt es schwächeres Signal - was ungünstig ist. Durch Speisung mit konstantem Strom erreicht man, daß sein Signal unabhängig von der Länge der Telefonlinie ist, was besser ist.Given that the signal from the carbon microphone is proportional is the direct current with which it is fed, in the case of the classic Telephone set, with a longer telephone line, there is a weaker signal - which is unfavorable. By feeding with constant Electricity achieves that its signal is independent of the length of the telephone line, which is better.
Indessen, die Schaltung nach Fig. 3 ermöglichst eine automatische Regelung des Niveaus des Mikrophonsignals und zwar solche, daßHowever, the circuit of Fig. 3 enables an automatic control of the level of the microphone signal, namely such that
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das Signal bei längerer Linie stärker wird.' Näml'ich, an Stelle des Kompensationswiderstandes R0 soll ein zweipoliger Transistorkräs eingesetzt werden, der eine äquivalente Induktivität darstellt und die mit Reiheninduktivität und Widerstand annähernd dargestellt werden. Die Induktivität dieses Kreises soll so groß sein, daß sie keinen Einfluß auf die Arbeit des Äquivalentkreises für Wechselstrom ausübt. Der Widerstand soll kleiner sein von jenem Wert, der für das R„ erforderlich war, damit der Strom I, voll-the longer the line, the stronger the signal. ' Namely, instead of the compensation resistor R 0 , a two-pole transistor cutter is to be used, which represents an equivalent inductance and which are approximately represented with series inductance and resistance. The inductance of this circuit should be so great that it does not have any influence on the work of the equivalent circuit for alternating current. The resistance should be smaller than the value that was required for the R "so that the current I, fully
Zo Io Zo Io
ständig konstant wäre. Mit einem solchen Äquivalentwiderstand erreicht man, daß der Strom I1 nicht mehr konstant ist, sondernwould be constant all the time. With such an equivalent resistance one achieves that the current I 1 is no longer constant, but
IoIo
daß er abnimmt mit der Zunahme der Gleichstromspannung auf den Enden des Telefonapparates t d.h., mit der Verkürzung der Telefonlinie (und umgekehrt). Die Folge ist, daß bei längerer Stromlinie I1 stärker wird, folglich wird auch das Signal des Mikrophons stärker sein. Mit ausreichend großer äquivalenten Induktivität enthält der Strom I praktisch keinen Wechselstrom der Tonfrequenzen. that it decreases with the increase of the direct current voltage on the ends of the telephone set t that is, with the shortening of the telephone line (and vice versa). The consequence is that the longer the streamline I 1 becomes stronger, consequently the signal from the microphone will also be stronger. With a sufficiently large equivalent inductance, the current I contains practically no alternating current of the audio frequencies.
In der Ausführungsvariante der Schaltung gemäß Fig. 2 (und Fkg.3) ist die Bedingung aus der Formel (1) auf die Weise erfüllt, daß die Impedanz Z0 komplex ist, d.h., daß sie durch parallele R0 undIn the variant embodiment of the circuit according to FIG. 2 (and Fkg.3), the condition from formula (1) is fulfilled in such a way that the impedance Z 0 is complex, that is to say that it is defined by parallel R 0 and
4L* ά*4L * ά *
C0 ausgeführt ist. Es ist leicht ersichtlich,, daß das Verstärken des Ausgangsverstärkers unabhängig von der Frequenz ist, was bedeutet, daß es keine lineare Distorsion gibt. Die Voraussetzung ist, daß die Kapazitäten C„ und Cß so groß sind, daß es zu keiner Schwächung der Niederfrequenzen kommt.C 0 is executed. It can easily be seen that the amplification of the output amplifier is independent of frequency, which means that there is no linear distortion. The prerequisite is that the capacitances C ″ and C ß are so large that there is no weakening of the low frequencies.
Die Formel ■(·!) ,. die das Gleichgewicht des Balance- und des Ausgangsverstärkers angibt, kann auch auf verschiedene andere Weisen befriedigt werden. Zum Beispiel die Ausführungsvariante in der: die Impedanz Z0 nur in Form des thermogenen Widerstandes R0, die Impedanz Z_ gleichfalls nur mit R,, und 1, in Form paralleler Verbindung des Widerstandes R. und des Kondensators C. ausgeführt ist. Nun kann die Formel (-1) in folgende zwei Gleichungen zerlegt werden:The formula ■ (·!),. which indicates the balance of the balance and output amplifiers can also be satisfied in various other ways. For example the variant in which: the impedance Z 0 is only in the form of the thermogenic resistor R 0 , the impedance Z_ also only with R ,, and 1, in the form of parallel connection of the resistor R. and the capacitor C. The formula (-1) can now be broken down into the following two equations:
R4 : R3 · = RL : R2 7 R 4 : R 3 = R L : R 2 7
C-C = R - R J .C4 . CL R2 . R3^ CC = R - RJ .C 4 . C L R 2 . R 3 ^
Indessen ist es leicht ersichtlich, daß jetzt das Verstärken des Ausgangsverstärkers von der Frequenz abhängig ist. Das Mikrophonsignal wird durch die lineare Distorsion verstärkt und zwar so, daßHowever, it is easy to see that the amplification of the output amplifier is now dependent on the frequency. The microphone signal is amplified by the linear distortion in such a way that
höhere Frequenzen zurückgedrängt werden. Die Frequenzcharakteristik kann verbessert werden durch Verminderung der Kapazität der Verdingungskondensatoren Cfi und C„ (die deshalb geometrisch kleiner und billiger sein können).higher frequencies are pushed back. The frequency characteristic can be improved by reducing the capacitance of the condensing capacitors C fi and C “(which can therefore be geometrically smaller and cheaper).
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823223607 DE3223607A1 (en) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | Hybrid transistor circuit for telephone sets |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19823223607 DE3223607A1 (en) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | Hybrid transistor circuit for telephone sets |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3223607A1 true DE3223607A1 (en) | 1983-12-29 |
Family
ID=6166750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823223607 Withdrawn DE3223607A1 (en) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | Hybrid transistor circuit for telephone sets |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3223607A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3512327A1 (en) * | 1985-04-03 | 1986-10-09 | Deutsche Telephonwerke Und Kabelindustrie Ag, 1000 Berlin | Circuit arrangement for powering an electronic dialling device in telephone subscriber stations |
-
1982
- 1982-06-24 DE DE19823223607 patent/DE3223607A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3512327A1 (en) * | 1985-04-03 | 1986-10-09 | Deutsche Telephonwerke Und Kabelindustrie Ag, 1000 Berlin | Circuit arrangement for powering an electronic dialling device in telephone subscriber stations |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee | ||
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