DE4132957A1 - Stummschaltung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tonsignalverarbei­ tungssystem in einem Fernsehempfänger oder dergleichen, das zum Unterdrücken der hörbaren Auswirkungen von Einschwingvor­ gängen vorgesehen ist, die auftreten, wenn das System mit Strom versorgt oder abgeschaltet wird.

In einem Tonfrequenzverstärker wird manchmal vom Laut­ sprecher des Systems ein Geräusch erzeugt, wenn das System mit Strom versorgt und abgeschaltet wird. Beim Anschalten oder Ausschalten des Fernsehempfängers, des Radios oder der­ gleichen kann die Tonstufe trotz des Fehlens von Rauschen an ihrem Eingang aufgrund schneller Potentialwechsel innerhalb des Verstärkers oder an den Verstärker angeschlossener Bau­ gruppen aufgrund von Stromversorgungsübergängen einen sehr deutlichen "Knall" oder "Klick" erzeugen. Wenn solch ein Phä­ nomen in einem Vorverstärker auftritt, kann das genannte Ge­ räusch durch den Leistungsverstärker noch stark verstärkt werden. Um diese Quelle des unerwünschten Geräusches oder Lärms zu eliminieren, ist es während dieser Übergangsbedin­ gungen wünschenswert das Signal zu unterdrücken oder stummzu­ schalten.

Folglich werden die mit der Stromversorgung und dem Entladen des Systems zusammenhängenden hörbaren Erschei­ nungen von Einschwingvorgängen durch eine entsprechend der vorliegenden Erfindung vorgesehene Anordnung unterdrückt.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Dämpfungsschaltung zum eliminieren transienter Signale, die aufgrund von Stromversorgungs-, "Anschaltung" und "Ausschal­ tung" erzeugt werden. In einer Ausführung wird ein Verbin­ dungspunkt in einer Signalkette wechselstrommäßig unabhängig vom Gleichstromstatus am Verbindungspunkt geerdet. Dieser Nebenschluß erfolgt als Reaktion auf ein Signal, das von ei­ nem eine Stromquelle steuernden Mikroprozessor erzeugt wird, wenn der Mikroprozessor die Stromversorgung mit einem Teil des Signalkettenverbindungssignals am wirksamen Anschluß­ punkt erregt oder abschaltet. In einer anderen Ausführung wird der Anschlußpunkt beim Anschalten durch einen in Reihe mit einer Diode geschalteten Kondensator wechselstrommäßig mit Masse verbunden, wobei die Diode erst durchschaltend und dann sperrend vorgespannt wird, um den Wechselstromneben­ schluß zu realisieren. Die Vorspannung der Diode wird durch Anlegen von zwei unterschiedlichen Spannungsquellen an ent­ sprechende Elektroden der Diode erreicht. Die Erfindung wird anhand von zwei Ausführungsbeispielen in Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt teilweise als Blockdiagramm und teilweise in schematischer Form eine Ausführung eines Abschnittes von ei­ nem Tonsignalverarbeitungsnetzwerk eines Fernsehempfängers, der eine mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung überein­ stimmende Anordnung enthält.

Fig. 2 zeigt teilweise als Blockdiagramm und teilweise in schematischer Form eine andere Ausführung eines Abschnittes von einem Tonsignalverarbeitungsnetzwerk eines Fernsehempfän­ gers, der eine mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Er­ findung übereinstimmende Anordnung enthält.

In den Zeichnungen wurden für ähnliche Gegenstände glei­ che Bezugszeichen verwendet, wobei in Fig. 1 ein integrier­ ter Schaltkreis der nachfolgend als IC bezeichnet wird, als Quelle des Audiosignals 10 dargestellt ist. In der beispiel­ haften Ausführung ist die Tonsignalquelle 10 ein integrier­ ter Schaltkreis M 520 38 SP, der auch der Videozwischenfre­ quenz- und Tonverarbeitung in einem Farbfernseher dient, Farbverarbeitung ausführt und ein Videosignal zum Ansteuern einer nicht dargestellten Kathodenstrahlröhre liefert. Eine der Funktionen des IC 10 besteht darin, den Ton von einer Programmquelle zu detektieren und ein entsprechendes Audiosi­ gnal am Ausgangsanschluß 12 bereitzustellen.

Die geringen Pegel der Audiosignale am Anschluß 12 erfordern zum Ansteuern des Lautsprechers 14 oder dergleichen eine wei­ tere Spannungs- und Leistungsverstärkung und diese Verstär­ kung wird durch Verstärker 16 realisiert, der in der bei­ spielhaften Ausführung ein mit Lautsprecher 14 über einen Kondensator 18 verbundener integrierter Schaltkreis TDA 2030 ist. Die Hauptstromversorgung wird durch Mikroprozessor 20 gesteuert, der auch andere Funktionen kontrolliert, wie zum Beispiel Röntgenstrahlenschutz und Fernsteuerbefehle. In vie­ len mikroprozessorgesteuerten Fernsehempfängern gibt es eine Vielzahl von Stromversorgungseinrichtungen die eine Bereit­ schaftsstromversorgung "stand-by" enthalten, so daß der Emp­ fänger auf ein Fernsteuersignal zum Einschalten des Gerätes ansprechen kann.

Schaltung 10 wird von einer von einem Mikroprozessor 20 gesteuerten Hauptstromversorgung gespeist, die in der bei­ spielhaften Ausführung ein TEA 2260 ist. Der Verstärker 16 wird jedoch ständig von einer Bereitschaftsstromversorgung gespeist, da in der beispielhaften Ausführung der Schaltnetz­ teilstrom zum Verstärker 16 einen Schalter höherer Schaltlei­ stung benötigen würde, als er im Mikroprozessor 20 vorgese­ hen ist.

Am Anschluß 12 bereitgestellte Audiosignale sind gleich­ strommäßig über die Parallelschaltung von Widerstand 22 und Kondensator 24 am Knoten oder Verbindungspunkt 26 angeschlos­ sen, wobei das Signal gleichstrommäßig am nichtinvertieren­ den Eingang 29 des Verstärkers 16 über Widerstand 28 ange­ legt ist. Der Verstärker 16 ist mit nicht dargestellten Rückkopplungs- und Frequenzkompensationsmitteln beschaltet, die am nicht dargestellten invertierenden Eingang angeschlos­ sen sind. In der beispielhaften Ausführung wird die Gleich­ stromvorspannung für Anschluß 29 des Verstärkers 16 vom An­ schluß 12 des IC 10 bereitgestellt. Wenn das Hauptnetzteil, welches Schaltung 10 speist, durch Mikroprozessor 20 entla­ den (abgeschaltet) oder mit Strom versorgt (angeschaltet) wird, führt dies in Schaltung 10 zu transienten Gleichspan­ nungen, die durch die Zunahme oder Abnahme von Stromversor­ gungsspannungen erzeugt werden. Diese kurzzeitig erzeugten Signale durchdringen das System und werden wie ein vom Laut­ sprecher 14 abgegebenes Rauschen verstärkt.

Es ist wünschenswert, diese kurzzeitig erzeugten Geräu­ sche in einer Art zu beseitigen, die keine Auswirkungen auf den Gleichstromruhezustand des Systems hat, und andererseits muß dieses innerhalb des Systems auftretende Eigenrauschen der Störungsunterdrückungsschaltung zugeführt werden. Hierzu ist die Störgeräuschbeseitigungsschaltung 30 vorgesehen. Der Mikroprozessor 20 der beispielhaften Ausführung stellt ein sogenanntes "standby"-Signal am Anschluß 32 bereit, das bei seinem Vorhandensein anzeigt, daß das Hauptnetzteil ausge­ schaltet wurde. Es ist möglich, dieses "standby"-Signal durch andere geeignete Mittel zu erzeugen, genauso wie eine andere Schaltung von der Bereitschaftsstromversorgung (stand­ by power supply) gespeist werden kann und ein dem Zustand des Hauptnetzteils folgendes Signal bereitstellt.

Das Bereitschaftssignal am Anschluß 32 wird mit Reihen­ widerstand 35 und Nebenschlußkondensator 33 tiefpaßgefiltert und der Basis des npn-Transistors 34 zugeführt. Der Transi­ stor 34 besitzt eine mit Masse verbundene Emitterelektrode und eine Kollektorelektrode ist an einem Verbindungspunkt 39 des Widerstandes 36 und eines Kondensators 38 geführt, der an dem anderen Ende des mit Masse verbundenen Widerstandes 36 angeschlossen ist, und das andere Ende des Kondensators 38 ist mit dem Knoten 26 verbunden. In dieser Ausführung wird zwischen Widerstand 22 und Widerstand 36 ein Signaltei­ ler gebildet. Der Kondensator 38 trennt die Gleichspannung am Anschluß 26 von Widerstand 36 und Transistor 34.

Mit einer vom "standby"-Signal abgeleiteten Durchlaßvor­ spannung an der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 34 nimmt die Kollektor-Emitter-Impedanz nach Masse ab, so daß sich eine Nebenschlußimpedanz mit einem viel niedrigeren Wert als Widerstand 36, der einen Wert von 10 K Ohm besitzt, ergibt.

Diese Impedanzänderung des Transistors 34 wird von allgemein veröffentlichten Emitter-Kollektor-Charakteristiken für bipo­ lare Transistoren für eine Reihe von Basisströmen gezeigt, die eine geneigte widerstandsähnliche Charakteristik für niedrige Kollektorspannungen und Ströme besitzen. Dann, wenn das "standby"-Signal vorliegt, überbrückt die Kollektor-Emit­ ter-Strecke Widerstand 36 zum Verändern des Signalteilerver­ hältnisses mit Widerstand 22 und zum entsprechenden Verrin­ gern irgendeines Wechselstromsignals am Verbindungspunkt 26 für die Dauer der Anwesenheit des "standby"-Signals. Der Kon­ densator 38 beugt jedweder Änderung der am Verbindungspunkt 26 vorliegenden Gleichspannung durch den Nebenschlußeffekt des Transistors 34 vor. Dadurch läßt sich das Wechselstromsi­ gnal am Knoten 26 ohne Beeinflussung des Gleichspannungspe­ gels, der am Knoten 26 vorliegt, entsprechend verringern.

Wenn das Hauptnetzteil erregt wird, wird das "stand­ by"-Signal vom Bereitschaftsnetzteil schnell bereitgestellt, bevor sich die Hauptnetzteilkondensatoren auf die anstehende Veränderung eingestellt haben. Wenn die Hauptstromversorgung in Übereinstimmung mit einem vom Mikroprozessor 20 ausgehen­ den Steuersignal abgeschaltet wird, wird die Nebenschlußwir­ kung des Transistors 34 aufrechterhalten, um den Ausschalt­ stoß durch Aufrechterhalten der Ladung des Kondensators 33 für eine kurze Zeit, nachdem das Netzteil heruntergefahren ist, zu beseitigen.

Jedoch gibt es Fälle, in denen die Gleichstromkopplung zwischen zwei integrierten Schaltungen unerwünscht sein kann. In solch einem Fall kann die Ausführung gemäß Fig. 2 verwendet werden, in der Gliedern gleicher Herkunft überein­ stimmend zu Fig. 1 die gleichen Nummernbezeichnungen gegeben wurden. IC 10 und Verstärker 16 sind über den Kondensator 40 wechselstromsignalgekoppelt, der eine für die relevanten Fre­ quenzen unwesentliche Impedanz aufweist und entsprechend wird die Vorspannung für Anschluß 29 durch Widerstände 28 und 43 von einer Spannungsquelle PS1 gebildet, die ihre Span­ nung von dem geschalteten Hauptnetzteil gewinnt. Auf diesem Weg wird beim Ausschalten des Hauptnetzteils die Vorspan­ nungsversorgung am Anschluß 29 abnehmen, wodurch jedwede transienten Signale gedämpft werden.

Die Arbeitsweise der Knallbeseitigung beim "An"-schal­ ten wird nachfolgend erläutert. Eine Diode oder ein anderes nichtlineares Gerät 42 ist am Anschluß 29 angeschlossen und zum Ableiten durch Kondensator 46 nach Masse eingefügt. Fer­ ner ist die Kathode der Diode 42 über Widerstand 44 an einer Spannungsquelle PS2 angeschlossen, die ebenfalls ihre Span­ nung von der schaltbaren Hauptstromversorgung bezieht. Die Spannungsquellen PS1 und PS2, die beide von dem schaltba­ ren Netzteil gespeist werden, werden nach "Ab"-schaltung null Volt aufweisen, wenn alle Stromversorgungskondensatoren ausreichend Zeit zur vollständigen Entladung gehabt haben. Beim "An"-schalten werden das Schaltnetzteil wie auch die Spannungsquellen PS1 und PS2 mit Strom versorgt. Jedoch besitzt Kondensator 46 wenig oder keine Ladung und jede am Anschluß 29 auftretende Vorspannung veranlaßt Diode 42 zum Durchschalten, wodurch ein Wechselstromnebenschluß nach Mas­ se durch Kondensator 46 entsteht. Dieser Wechselstromneben­ schluß des Anschlusses 29 bleibt solange vorhanden, bis aus­ reichend Gleichspannung über Kondensator 46 aufgebaut ist, um Diode 42 durch umgekehrte Vorspannung der Diode "auszu­ schalten". Dies wird dadurch gewährleistet, daß Spannungs­ quelle PS2 eine höhere statische Spannung bereitstellt, als die statische Spannung, die durch Spannungsquelle PS1 be­ reitgestellt wird, zum Beispiel werden die Spannungsquellen PS1 und PS2 von einem Spannungsteilerabgriff der Haupt­ stromversorgung gespeist, wobei Spannungsquelle PS2 mit ei­ nem Abgriff bei einer höheren Spannung versehen ist. Wenn die Spannung über Kondensator 46 annähernd gleich der am An­ schluß 29 von Spannungsquelle PS1 gebildeten ist, wird die Aufladung des Kondensators 46 bis zu der höheren Spannung der Spannungsquelle PS2 fortgesetzt, wodurch Diode 42 "aus"-geschaltet und der Wechselstromnebenschluß des Konden­ sators 46 nach Masse vom Anschluß 29 abgetrennt werden. Folg­ lich ist Anschluß 29 wechselstrommäßig für einen Zeitraum nach der Erregung der Hauptstromversorgung auf Masse gelegt, um Störgeräusche während des "Anlaufens" zu beseitigen und der Wechselstromnebenschluß wird nach einem Zeitraum besei­ tigt, um normale Audiofunktionen zu ermöglichen.

Claims (8)

1. Stummschaltung zum Eliminieren aufgrund von Stromversorgungsanschaltung und-abschaltung transient erzeugter Signale, bestehend aus:
einem ersten Verstärker (16), der einen Signal­ eingangsanschluß (29) aufweist,
einem zweiten Verstärker (10), der einen an dem Signaleingangsanschluß (29) angeschlossenen, dazwischen einen Verbindungspunkt (26) bildenden, Signalausgangsan­ schluß (12) besitzt,
einer an dem zweiten Verstärker (10) angeschlos­ senen, schaltbaren Stromversorgung,
einem Mikroprozessor (20) zum Schalten der Strom­ versorgung zwischen einem "An"-Zustand und einem "Ab"-Zu­ stand, der ein auf den Stromversorgungszustand schlie­ ßen lassendes Mikroprozessorsignal (32) bildet, und ge­ kennzeichnet durch Mittel (34) die an dem Verbindungs­ punkt (26) angeschlossen sind und auf das Mikroprozes­ sorsignal (32) zum Eliminieren transienter Signale an­ sprechen, die an dem Verbindungspunkt durch Schalten der Stromversorgung von einem Zustand in einen anderen Zustand erzeugt werden.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt (26) ein Gleichstrompotential aufweist und die an dem Verbindungspunkt angeschlosse­ nen Mittel (34) das Gleichstrompotential nicht verän­ dernde Mittel (34) sind.

3. Stummschaltung zum Eliminieren aufgrund von Stromversorgungsanschaltung und -abschaltung transient erzeugten Rauschens, bestehend aus:
einem ersten Verstärker (16), der einem ein Gleichstrompotential führenden Signaleingangsanschluß (29) aufweist,
einem zweiten Verstärker (10), der einen an dem Signaleingangsanschluß (29) angeschlossenen, dazwischen einen Verbindungspunkt (26) bildenden Signalausgangsan­ schluß (12) aufweist, wobei der Signalausgangsanschluß (12) ebenfalls Gleichstrompotential führt,
einer an dem zweiten Verstärker (10) angeschlos­ senen, schaltbaren Stromversorgung,
einem Mikroprozessor (20) zum Schalten der Strom­ versorgung zwischen einem "An"-Zustand und einem "Ab"-Zu­ stand, der ein auf den Stromversorgungszustand schlie­ ßen lassendes Mikroprozessorsignal (32) bildet und ge­ kennzeichnet durch Mittel (34), die an dem Verbindungs­ punkt (26) angeschlossen sind und auf das Mikroprozes­ sorsignal (32) zum Eliminieren transienter Signale an­ sprechen, die an dem Verbindungspunkt (26) durch Schal­ ten der Stromversorgung von einem Zustand in einen ande­ ren Zustand erzeugt werden, wobei die Mittel (34) das Gleichstrompotential nicht beeinflussen.

4. Stummschaltung zum Eliminieren aufgrund von Stromversorgungsanschaltung und-abschaltung transient erzeugten Rauschens, bestehend aus:
einem ersten Verstärker (16), der einen Signal­ eingangsanschluß (29) aufweist,
einen zweiten Verstärker (10) , der einen an den Signaleingangsanschluß (29) angeschlossenen, dazwischen einen Verbindungspunkt (26) bildenden, ein Gleichstrom­ potential führenden Signalausgangsanschluß (12) auf­ weist,
einer an den zweiten Verstärker (10) angeschlos­ senen Stromversorgung, die zwischen einem erregten Zu­ stand und einem abgeschalteten Zustand schaltbar ist und gekennzeichnet durch Mittel (34), die wechselstrommäßig an dem Verbin­ dungspunkt (26) zum Eliminieren transienter Signale an­ geschlossen sind, die von dem zweiten Verstärker (10) erzeugt werden, wenn die Stromversorgung zwischen Zu­ ständen geschaltet wird, ohne dabei das Gleichstrompo­ tential des Verbindungspunktes (26) zu beeinflussen.

5. Stummschaltung zum Eliminieren aufgrund von Stromversorgungsanschaltung und -abschaltung transient erzeugter Signale, bestehend aus:
einem ersten Verstärker (16), der einen Signal­ eingangsanschluß (29) aufweist,
einem zweiten Verstärker (10), der einen an den Signaleingangsanschluß (29) angeschlossenen, dazwischen einen Verbindungspunkt (26) bildenden Signalausgangsan­ schluß (12) aufweist,
einer an den zweiten Verstärker (10) angeschlos­ senen zweiten schaltbaren Stromversorgung, gekennzeich­ net durch
ein zuerst an den Verbindungspunkt (26) ange­ schlossenes erstes Versorgungsspannungsmittel (PS1),
ein zweites Versorgungsspannungsmittel (PS2) und
zweite Koppelmittel (42, 46), die an den Verbin­ dungspunkt (26) zum Eliminieren transienter Signale, die an dem Verbindungspunkt (26) durch Schalten der Stromversorgung von einem Zustand in einen anderen Zu­ stand erzeugt werden, angeschlossen sind.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Koppelmittel (42, 46) eine zwischen den Verbindungspunkt (26) und die zweiten Versorgungsspan­ nungsmittel (PS2) angeschlossene Diode (42) enthalten, die während des "Anschaltens" der Stromversorgung von durchschaltend nach sperrend schaltbar vorgespannt ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Koppelmittel (42, 46) ferner einen zwi­ schen der Diode (42) und dem wechselstrommäßigem Masse­ anschluß angeschlossenen Kondensator (46) enthalten, der während des "Anschaltens" der Stromversorgung gela­ den wird.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kondensator (46) auf eine höhere Spannung als die ersten Versorgungsspannungsmittel die Diode (42) sperrend vorspannende zweite Versorgungsspannungs­ mittel (PS2) sind.