DE4233475C2 - Schaltungsanordnung zum Stummschalten von Tonteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Stumm­ schalten von Tonteilen in nachrichtentechnischen Geräten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Tonteile werden in nachrichtentechnischen Geräten jeglicher Art eingesetzt, so z. B. in Fernsehgeräten, Rundfunkgeräten, Autoradios usw. Diese Tonteile bestehen in der Regel aus mehreren Audioschaltkreisen bzw. Kleinsignalstufen, die in einem Signalweg vor den Endstufen des Tonteils angeordnet sind. Durch Anlegen oder Abschalten der Speisespannung des nachrichtentechnischen Gerätes und damit auch an diese Stu­ fen, können Störspannungen erzeugt werden, die von Arbeits­ punktverschiebungen herrühren. Diese Störspannungen werden durch die nachfolgenden Endstufen verstärkt und über den Lautsprecher hörbar. Solche Störspannungen machen sich im allgemeinen durch ein Knacken in den Lautsprechern der Ton­ teile bemerkbar, was natürlich vermieden werden muß.

Um solche Störungen wirksam vermeiden zu können, sind ver­ schiedene Stummschaltungen, sogenannte Mute-Schaltungen bekannt geworden. Die Möglichkeiten reichen vom Außerbetrieb­ setzen der Endstufe während des Auftretens der Störspannungen bis hin zum Einsatz von Mute-Schaltern im Signalweg vor den Endstufen. Verwendet werden als Mute-Schalter insbesondere CMOS-Schaltkreise oder diskret aufgebaute Lösungen mit Schaltdioden, bipolaren Transistoren oder FET-Transistoren.

Es sind auch bereits integrierte Schaltungsanordnungen be­ kannt geworden, die intern einem Verzögerungsschaltung aufweisen, mit der die Tonsignalaus­ gangsspannung nach Anlegen der Speisespannung erst freigegeben wird, wenn sich die Versorgungsspannungen im integrierten Baustein stabilisiert haben, so daß die oben erwähnten stö­ renden Knackgeräusche vermieden werden. Ein solcher Baustein ist beispielsweise der integrierte Schaltkreis TDA 6200 von Siemens, der u. a. im Siemens Datenbuch "ICs for Entertainment Electronics", 1990, auf den Seiten 632 bis 647 beschrieben ist.

Eine Gewinnung der Steuersignale für das Stummschalten, z. B. aus den schaltbaren Betriebszuständen des nachrichtentechni­ schen Gerätes "Netzschalter ein/aus und Stand-by Funktion ein/aus" ist je nach dem verwendeten Konzept verschieden aufwendig und die damit erreichte Störunterdrückung oft auch nur eine Kompromißlösung.

Eine in der US-Patentschrift 3 916 321 gezeigte Schaltung zur Störunterdrückung ist zwischen eine Kleinsignalstufe und eine Verstärkerstufe geschaltet. Sie enthält einen Widerstand, der über einen Transistor mit Masse verbindbar ist. Zur Ansteue­ rung des Transistors dient eine Schaltung mit zwei Zeitglie­ dern.

Eine in der deutschen Offenlegungsschrift DE 23 26 802 ge­ zeigte Dämpfungsschaltung weist zwei Zeitglieder auf, über die in Reihe geschaltete Schalttransistoren angesteuert werden, um das zum Stummschalten eines Verstärkerausgangs benötigte Steuersignal zu erzeugen. Die Schaltung benötigt sowohl eine positive als auch eine negative Versorgungsspan­ nung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Stummschaltung für den Einsatz in Tonteilen von nachrichten­ technischen Geräten, insbesondere von Fernsehgeräten, anzuge­ ben, die kein Zeitglied benötigt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand von vier Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schal­ tungsanordnung mit einer Stummschaltstufe in einem Tonteil, in einem nachrichtentechnischen Gerät,

Fig. 2 einen möglichen Schaltplan der Stummschaltstufe von Fig. 1,

Fig. 3 Zeitdiagramme der in Fig. 1 dargestellten Spannungen beim Ein- und Ausschalten des nachrichtentechnischen Gerätes und bei dessen Ein- und Ausschalten des Stand-by-Betriebs; und

Fig. 4 eine mögliche Schaltungsanordnung der Stummschaltstu­ fe in Stereotonteilen.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Stummschalten von Tonteilen, ins­ besondere solchen in Fernsehgeräten, während des Auftre­ tens von Störspannungen einer Stromversorgung dargestellt. Die Schaltungsanordnung weist eine Kleinsignalstufe 1, eine Endstufe 2 sowie eine die Kleinsignalstufe 1 und End­ stufe 2 versorgende Spannungsquelle 3 auf. Die Spannungs­ quelle 3 liefert zum Versorgen der Endstufe 2 eine erste Betriebsspannung U1 und zum Versorgen der Kleinsignalstufe 1 eine zweite Betriebsspannung U2. Dazu verfügt die Span­ nungsquelle 3 über drei Ausgangsklemmen 31, 32 und 33. Die Ausgangsklemme 33 ist an Bezugspotential 12 geschaltet. An der Ausgangsklemme 32 ist die erste Betriebsspannung U1 zum Versorgen der Endstufe 2 abgreifbar. Zur Stabilisie­ rung dieser ersten Betriebsspannung U1 ist ein Kondensator C3 zwischen das Bezugspotential 12 und die Ausgangsklemme 32 geschaltet. Die zweite Betriebsspannung U2 ist vorzugs­ weise über eine Spannungsstabilisierungseinrichtung 4 an der Eingangsklemme 31 abgreifbar. Die Spannungsstabili­ sierungseinrichtung ist von einem Steuersignal S steuer­ bar, beispielsweise von einem im Fernsehgerät vorhandenem Mikroprozessor, der auch eine Stand-by-Funktion des Fern­ sehgerätes steuern kann.

Die erste Betriebsspannung U1 ist an eine Stromversor­ gungsklemme 15 der Endstufe 2 gelegt, während eine weitere Klemme 16 der Endstufe 2 mit Bezugspotential 12 verbunden ist. An einer Eingangsklemme 9 erhält die Endstufe 2 ein NF-Signal, das an einer Ausgangsklemme 17 vorzugsweise über eine Kapazität C4 einem Lautsprecher LS zuführbar ist.

Das NF-Signal steht auch an einer Ausgangsklemme 7 der Kleinsignalstufe 1 an, wenn ein Tonsignal anliegt. Die Kleinsignalstufe 1 wird über ihre Klemmen 13, 14 mit der zweiten Betriebsspannung U2 versorgt, wobei ihre Klemme 13 mit der zweiten Betriebsspannung U2 und ihre Klemme 14 mit Bezugspotential 12 verbunden ist.

Zwischen der Ausgangsklemme 7 der Kleinsignalstufe 1 und der Eingangsklemme 9 der Endstufe 2 ist erfindungsgemäß eine Stummschaltstufe 5 vorgesehen, die eine Eingangsklem­ me 6, eine Ausgangsklemme 8 sowie Stromversorgungsklemmen 10, 11 und 34 aufweist. Die Versorgungsspannungsklemme 11 ist dabei mit der ersten Betriebsspannung U1, die Versor­ gungsspannungsklemme 10 mit der zweiten Betriebsspannung U2 und die Versorgungsspannungsklemme 34 mit Bezugspoten­ tial 12 in Verbindung. Darüberhinaus ist vorzugsweise zwi­ schen der Ausgangsklemme 7 der Kleinsignalstufe 1 und der Eingangsklemme 6 der Stummschaltstufe 5 sowie der Ausgangs­ klemme 8 dieser Stummschaltstufe 5 und der Eingangsklemme 9 der Endstufe 2 eine kapazitive Anordnung, vorzugsweise eine Kapazität C1, C2, zum Abblocken von störenden Gleich­ spannungen, geschaltet.

Die Stummschaltstufe 5 verfügt erfindungsgemäß über einen schaltbaren Spannungsteiler R, T1, der nach Maßgabe eines von der ersten und zweiten Betriebsspannung U1, U2 abhän­ gigen Steuersignales UB1 die Ausgangsklemme 7 der Kleinsi­ gnalstufe 1 auf Bezugspotential 12 schaltet.

Im Einzelnen kann diese Stummschaltstufe 5 beispielsweise wie in der in Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung auf­ gebaut sein. Dazu ist zwischen die Eingangsklemme 6 und Ausgangsklemme 8 der Stummschaltstufe 5 ein Widerstand R geschaltet. Zusätzlich liegt die Laststrecke eines Transi­ stors T1 zwischen der Ausgangsklemme 8 der Stummschaltstu­ fe 5 und Bezugspotential 12. Als Transistor T1 ist in die­ sem Ausführungsbeispiel ein npn-Transistor T1 vorgesehen, dessen Emitteranschluß e1 mit der Ausgangsklemme 8 der Stummschaltstufe 5 verbunden ist und dessen Kollektoran­ schluß c1 auf Bezugspotential 12 liegt. Ein Basisanschluß b1 dieses npn-Transistors T1 ist zum Anlegen des obenge­ nannten Steuersignales UB1 vorgesehen. Dieses Steuersignal UB1 ist abhängig von der ersten Betriebsspannung U1 und zweiten Betriebsspannung U2. Hierfür ist ein zweiter Tran­ sistor T2, in diesem Ausführungsbeispiel ein pnp-Transi­ stor T2, vorgesehen, dessen Basisanschluß b2 an einen Ver­ bindungspunkt P eines ohmschen Spannungsteilers liegt. Dieser ohmsche Spannungsteiler besteht in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel aus der Reihenschaltung eines Widerstandes R1 mit einem weiteren Widerstand R2, welche zwischen die zweite Betriebsspannung U2 und Bezugspotential 12 geschal­ tet ist. Dabei liegt der Widerstand R1 zwischen der Ver­ sorgungsspannungsklemme 10 und dem Verbindungspunkt P, während der Widerstand R2 zwischen dem Verbindungspunkt P und Bezugspotential 12 liegt. Ein Emitteranschluß e2 die­ ses pnp-Transistors T2 ist über einen weiteren Widerstand R3 mit der Versorgungsspannungsklemme 11 in Verbindung, an der die erste Betriebsspannung U1, wie in Fig. 1 gezeigt, anzulegen ist. Zusätzlich ist zwischen den Emitteranschluß e2 dieses pnp-Transistors T2 und Bezugspotential 12 eine Zenerdiode derart geschaltet, daß deren Anodenanschluß auf Bezugspotential 12 und deren Katodenanschluß mit dem Emitteranschluß e2 in Verbindung steht.

Die Stummschaltstufe 5 sorgt erfindungsgemäß dafür, daß beim Anlegen der Betriebsspannungen U1 und U2 der npn- Transistor T1 durchgeschaltet wird und damit auftretende Störsignale in der Kleinsignalstufe oder davor im Audio­ signalweg zwischen der Ausgangsklemme 7 der Kleinsignal­ stufe 1 und der Eingangsklemme 9 der Endstufe 2 stummge­ schaltet wird.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung funktioniert wie folgt.

Üblicherweise übernimmt die Stromversorgung in Fernsehge­ räten und anderen nachrichtentechnischen Geräten ein Schaltnetzteil. Nach dem Einschalten werden für die verschiedenen Schaltungsstufen des Geräts die entspre­ chenden Betriebsspannungen aufgebaut. Im allgemeinen wird eine Stand-by-Funktion vorgesehen, durch die die stabili­ sierte Versorgungsspannung für die Kleinsignalstufen erst über einen Mikroprozessor per Software eingeschaltet wer­ den. Dieses Einschalten der stabilisierten Versorgungsspan­ nung wird üblicherweise vom Mikroprozessor gesteuert.

Die Referenzspannung an der Zenerdiode ZD ist über den Widerstand R3 mit der ersten Betriebsspannung U1 für die Endstufe verbunden. Der Transistor T2 liegt mit seinem Emitteranschluß e2 auf der Referenzspannung und ist be­ reits ab etwa + 0,7 V leitend. Ab diesem Zeitpunkt ist der npn-Transistor T1 durchgeschaltet und damit die Ausgangs­ klemme 7 der Kleinsignalstufe auf Massepotential 12 ge­ legt. Der Lautsprecher LS bleibt daher stumm. Wird die zweite Betriebsspannung U2, die - wie oben erwähnt - sta­ bilisiert ist, über den Mikroprozessor des Fernsehgerätes eingeschaltet, so wird durch den Spannungsteiler R1, R2 der Basisanschluß b2 des pnp-Transistors T2 auf das Niveau der Referenzspannung gehoben, wodurch der pnp-Transistor T2 sperrt. Damit wird der Basisanschluß b1 des npn-Transi­ stors T1 stromlos und die Stummschaltefunktion für den NF-Signalweg aufgehoben.

Die Schaltschwelle für den pnp-Transistor T2 kann über die Widerstände R1 und R2 eingestellt werden. So ist es beispielsweise zweckmäßig, daß die Stummschaltung dann einsetzt, wenn die zweite Betriebsspannung U2 kleiner als etwa 0,8 der stabilisierten zweiten Betriebsspannung U2 ist. Das heißt, daß beim Einschalten des Gerätes so lange stummgeschaltet wird, bis die zweite Betriebsspannung U2 größer als etwa 0,8 der stabilisierten zweiten Betriebs­ spannung U2 ist. Beim Abschalten des Gerätes wird stumm­ geschaltet wenn die zweite Betriebsspannung kleiner als 0,8 der stabilisierten Betriebsspannung U2 ist. Werden die erste Betriebsspannung und zweite Betriebsspannung U1, U2 gleichzeitig abgeschaltet, so wird so lange stummge­ schaltet, bis die Betriebsspannung U1 kleiner als 0,7 V ist. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die erste Betriebs­ spannung U1 wegen des dort üblicherweise vorhandenen Spei­ cherkondensators länger erhalten bleibt.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanord­ nung wird anhand von Fig. 3 deutlich.

In Fig. 3 sind vier Zeitdiagramme dargestellt, aus denen der zeitliche Verlauf der ersten Betriebsspannung U1, der zweiten Betriebsspannung U2, des Steuersignales UB1 sowie der am Ausgangs der Endstufe anstehenden Ausgangsspannung UA für das Einschalten "EIN", das Ausschalten "AUS" und einen Stand-by-Betrieb "Stand-by" hervorgeht. Unter den im Zusammenhang mit Fig. 2 erläuterten Randbedingungen, daß dann stummgeschaltet wird, wenn die zweite Betriebsspan­ nung U2 kleiner als das 0,8fache der stabilisierten zwei­ ten Betriebsspannung U2 ist und auch stummgeschaltet wird, bis die erste Betriebsspannung U1 kleiner als 0,7 V ist, ergeben sich die in Fig. 3 dargestellten Stummschaltzeit­ räume M, während denen kein NF-Signal an die Endstufe 2 des Tonteils gelangen kann.

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 5, 5′ zum Stummschalten von Tonteilen in nachrichtentechni­ schen Geräten, bei denen ein Stereotonsignal verarbeitet wird. Diese in Fig. 4 dargestellte Schaltungsanordnung 5, 5′ unterscheidet sich durch die in Fig. 1 dargestellte er­ findungsgemäße Schaltungsanordnung lediglich dadurch, daß das Steuersignal UB1 nicht nur einen einzigen schalt­ baren Spannungsteiler RT1 ansteuert, sondern auch einen parallel dazu geschalteten zweiten schaltbaren Spannungs­ teiler R′, T1′, der identisch zum ersten schaltbaren Span­ nungsteiler R, T1 aufgebaut ist.

Bei dieser Schaltungsanordnung wird beispielsweise ein NF-Signal für einen linken Kanal an die Eingangsklemme 6 und ein NF-Signal für den rechten Kanal an die Eingangs­ klemme 6′ angelegt. Die Ausgangsklemme 8 der Stummschalt­ stufe 5 ist dann an eine Eingangsklemme einer für den linken Kanal vorgesehenen Endstufe anzuschließen, während eine zweite Ausgangsklemme 8′ der Stummschaltstufe 5 an eine Eingangsklemme einer für den rechten Kanal vorge­ sehenen Endstufe anzuschließen ist.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zum Stummschalten von Tonteilen in nachrichtentechnischen Geräten während dem Auftreten von Störspannungen infolge des Ein- oder Ausschaltens einer Spannungsversorgung mit:

• - einer Kleinsignalstufe (1),
• - einer Endstufe (2),
• - einer Spannungsquelle (3)
• - einer Stummschaltstufe (5),
• - die mit einer Eingangsklemme (6) an eine Ausgangsklemme (7) der Kleinsignalstufe (1) geschaltet ist,
• - die mit ihrer Ausgangsklemme (8) an eine Eingangsklemme (9) der Endstufe (2) geschaltet ist und die
• - einen zwischen ihre Eingangsklemme (6) und Ausgangsklemme (8) geschalteten Widerstand (R) aufweist und
• - einen ersten Transistor (T1), dessen Laststrecke zwischen den Ausgangsanschluß (8) und eine Masseklemme (12) ge­ schaltet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle (3) eine erste Betriebsspannung (U1) zum Versorgen der Endstufe (2) und eine zweite Betriebsspannung (U2) zum Versorgen der Kleinsignalstufe (1) erzeugt und daß die Stummschaltstufe (5) außerdem aufweist:

• - einen Spannungsteiler (R1, R2), dessen Laststrecke zwischen eine Klemme (10) für die zweite Betriebsspannung (U2) und die Masseklemme (12) geschaltet ist,
• - einen Strompfad (R3, ZD), der zwischen eine Klemme (11) für die erste Betriebsspannung (U1) und die Masseklemme (12) geschaltet ist und der eine Diode (ZD) enthält, die einen ersten mit der Masseklemme (12) verbundenen Anschluß und einen zweiten Anschluß aufweist,
• - einen zweiten Transistor (T2), dessen Laststrecke zwischen den Steueranschluß (b1) des ersten Transistors (T1) und den zweiten Anschluß der Diode (ZD) geschaltet ist und dessen Steueranschluß (b2) mit einem Abgriff (P) des Spannungs­ teilers (R1, R2) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Transistor (T1) ein npn-Transistor ist, dessen Emitteran­ schluß (e1) mit der Ausgangsklemme der Stummschaltstufe (5) verbunden ist und dessen Kollektoranschluß (c1) mit der Masseklemme (12) verbunden ist, und
daß der zweite Transistor (T2) ein pnp-Transistor ist, dessen Emitteranschluß (e1) mit dem zweiten Anschluß der Diode (ZD) verbunden ist und dessen Kollektoranschluß (c2) mit dem Basisanschluß (b1) des ersten Transistors (T1) verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diode (ZD) eine Zenerdiode ist, deren erster Anschluß die Anode und deren zweiter Anschluß die Katode ist, und
daß die Katode über einen Widerstand (R3) mit der Klemme (11) für das erste Betriebspotential (U1) verbunden ist.