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Nieder-requenzschaltung mit einem Vorverstärker
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und Endverstärker umfassenden Niederfrequenzverstärker ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Stand der Technik Die Erfindung geht von einer Niederfrequenzschaltung nach der
im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung aus.
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Es ist schon eine Niederfrequenzscnaltung bekannt, bei der zwischen
aem Ausgang des Endverstärkers und dem damit rerbunuenen elektrodynamiscnen Lautsprecher
ein Kondensator, das ist vorzugsweise ein Elektrolytkondensator, vorhanden ist.
Wird der Kondensator beschädigt, z. B. derart, daß er für Gleichstrom leitend wird,
oder sogar einen Kurzschluß bildet, so ergibt sich rür aen Betriebsgleichstrom des
Endverstärkers ein Weg über den Kondensator und die Lautsprecherspule. Da der Gleichstromwiderstand
der Lautsprecherspule in der Regel sehr klein ist, fließt aann ein verhältnismäßig
hoher Strom, der die Spule zerstört und damit den Lautsprecher unbrauchbar macht.
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bei einer Niederfrequenzschaltung, die den Anforderungen einer eigensicheren
Schaltung genügen soll, besteht darüber hinaus die Gefahr, aaß beim Durchbrennen
der Lautsprecherspule eine Temperatur erreicht wird, aie eine Explosion in einem
explosionsgefährdeten Raum auslösen kann.
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Vorteile aer Erfindung Die erfinaungsgemäße Niederfrequenzschaltung
mit den kennzeichnenden
:er:crlen des Anspruchs 1 hat den Vorteil,
daß bei beschädigtem Kondensator der Lautsprecher bzw. die Lautsprecherspule gegen
einen zu honen Gleichstrom geschützt wird. Daaurch können Verstärker und Lautsprecher
auch weiterhin ihre Aufgabe erfüllen, wenn auch die Qualität der Tonwiedgabe verschlechtert
wird. Diese Verschlechterung mdcht den Benutzer darauf aufmerksar, aß die Wieuerfrequenzschaltung
auf Fehler geprüft werden rnuß.
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Durch aie in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Niederfrequenzschaltung
möglich. Besonders vorteilhaft ist eine erfindungsgemäße Niederfrequenzschaltung,
bei der die am Lautsprecner vorhandene hiederfrequenzspannung von dem Steuereingang
des elektronisch einstellbaren Widerstandes durch einen Tiefpaß ferngehalten wird.
Damit wird sichergestellt, daß nur ein im Schadensfall über den Kondensator fließender
Gleichstrom den t.;iderstandswert des einstellbaren Widerstandes erhöht.
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Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfinduny sind in der Zeichnung
an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Die Zeichnung zeigt i Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Niederfrequenzschaltung in einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 ein Blockschaltbild
einer erfindungsgemäßen Niederfrequenzschaltung in einer zweiten Ausführungsform
und Fig. 3 ein ausführliches Schaltbild einer erfinaungsgemäßen Niederfrequenzschaltung
gemäß Fig. 2
Beschreibung aer Erfindung In aem Blockschaltbild nach
Fig. 1 bezeichnet 10 eine erfindungsgefäße Nieaerfreguenzschaltung, mit deren Eingang
11 eine Reihenschaltung aus einem Transistor-Vorverstärker 12, einem Transistor-Endverstärker
13, einem Elektrolytkondensator 14 und einem Lautsprecher 15 verbunden ist. Der
Vorverstärker 11 erhält seine Betriebsgleichspannung über einen elektronisch steuerbaren
Widerstand 16, der zwischen einem Anschluß 17 positiven Betriebspotentials U und
einem Versorgungsspannungsanschluß 18 des Vorverstärkers 12 liegt. Ein Versorgungsspannungsanschluß
19 des Endverstärkers 13 ist unmittelbar mit uem Anschluß 17 verbunden, während
ein Gleichspannungsanscnluß 20 über einen Widerstand 21 mit dem dem Anschluß 17
abgewandten Anschluß des steuerbaren Widerstandes 16 verbunden ist. Zwischen dem
Elektrolytkondensator 14 und dem Lautsprecher 15 zweigt eine Leitung 22 ab, die
über einen Tiefpaß 23 an einen Steuereingang 24 des steuerbaren Widerstandes 16
führt.
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Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Nieaerfrequenzschaltung
nach Fig. 1 ist folgende. Die Verstärkung einer dem Eingang 11 zugeführten niederfrequenten
Spannung UNF mittels Vorverstärker 12 und Endverstärker 13 und die Wiedergabe der
verstärkten nieuerfrequerten Spannung mittals des Lautsprechers 15 erfolgt in der
üblichen weise, wobei der Vorverstärker seine Versorgungsgleichspannung über den
steuerbaren Widerstand 16 und der Endverstärker seine Versorgungsgleichspannung
unmittelbar von der Betriebsspannungsquelle erhält. Das für die Arbeitspunkteinstellung
der Transistoren des Enuverstärkers 13 erforderliche Gleichspannungspotential gelangt
von dem Anschluß 17 über den steuerbaren Widerstand 16 und den Widerstand 21 an
den Anschluß 20.
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Wird der Elektrolytkondensator 14 in Folge eines Defektes für Gleichstrom
durchlässig oder bildet er einen Kurzschluß, dann gelangt der über den Elektrolytkondensator
fließende Gleichstrom über den Tiefpaß 23 an den Steuereingang 24 des steuerbaren
Widerstandes 16. Diese wird dadurch hochohmiger und verringert die Versorgungsgleichspannung
für
aen Vorverstärker 12 und verändert die Arbeitspunkteinstellung für die Transistoren
des Endverstärkers 13. Die Versorgungsspannung für den Endverstärker 13 bleibt davon
unberührt. Die Veränaerung der Arbeitspunkteinstellung erfolgt derart, daß der über
cien Elektrolytkondensator fließende Gleichstrom auf einen ungefährlichen hert herabgesetzt
wird. Dadurch bleibt die Spule des Lautsprechers 15 unbeschädigt. Der Tiefpaß 23
sorgt dafür, daß die über den Elektrolytkondensator fließende verstärkte Niederfrequenz
spannung von dem Steuereingang 24 ferngehalten wird.
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Eine Niederfrequenzschaltung gemäß dem Blockschaltbild nach Fig. 2
unterscheidet sich von der Niederfrequenzschaltung 10 gemäß Fig. 1 dadurch, aaß
die Leitung 22 keinen Tiefpaß enthält. Dafür liegt zwischen dem Gleichspannungsanschluß
20 des Endverstärkers und dessen Ausgang eine Reihenschaltung 27 aus einem Elektrolytkondensator
28 und einem Widerstand 29 Die Wirkungsweise der Niederfrequenzschaltung nach Fig.
2 ist folgen. Die Verstärkung einer ieaerfrequenzspannung UNF geschieht in der gleichen
Weise wie bei dem Beispiel nach Fig. 1. Die Ansteueruny des steuerbaren Widerstandes
16 erfolgt jedoch nicht nur durch einen bei dertem Elektrolytkondensator 14 fließenden
Gleichstrom, solidern auch im Rhythmus der verstärkten niederfrequenten Spannung.
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Diese niederfrequente Widerstandserhöhung hat jedoch keinen Einfluß
auf die Versorgungsspannung für den Vorverstärker und die Arbeitspunkteinstellung
des Endverstärkers, da sich der Kondensator 28 der Reihenschaltung 27 in den negativen
Phasen der Niederfrequenz-Ausgangsspannung auf einen Spannungswert auflädt, der
während der hochoF«igen Phasen des steuerbaren Widerstandes 16 (positive Phasen
der rmF-Ausgangsspannung) das Gleichspannungspotential an den Anschlüssen 18 und
20 aufrecht erhält.
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In dem ausführlichen Schaltbild nach Fig. 3 ist eine Anwendung der
in dem Blockschaltbild nach Fig. 2 gezeigten Niederfrequenzschaltung bei einer eigensicheren
Funkgeräteschaltung dargestellt. Die durch gestrichelte Linien umrahmten und mit
denselben Bezugszeichen wie in Fig. 2 bezeichneten Schaltungsteile üben dieselben
Funktionen aus wie nach dem Blockschaltbild in Fig. 2. In Fig. 3 bezeichnet
darüber
hinaus 30 einen Eingang, an dem bei auf Empfang geschaltetem Funkgerät eine bestimmte
positive Gleichspnanung UE liegt, die einen Transistor 31 in den leitenden Zustand
steuert, und 32 einen weitemnEingang, an dem eine positive Sperrspannung USp liegt,
wenn das Funkgerät auf einen nichterlaubten Funkkanal geschaltet wird. In dem zuletzt
genannten Fall wird ein Transistor 33 in den leitenden Zustand gesteuert, so daß
die Basis des Transistors 31 auf Masse gelegt und der Transistor dadurch gesperrt
wird. Der Elektrolytkondensator 14 ist in diesem Fall mit einem Schutzwiderstand
34 in Serie geschaltet und bildet ein mit Gießharz vergossenes eigensicheres Bauteil
35. In gleicherweise ist die Reihenschaltung 27 als ein eigensicheres Bauteil ausgebildet.