DEP0040242DA - Schaltungsanordnung mit richtungsabhängiger Zeitkonstante. - Google Patents

Description

Bei der Steuerung von Regelgeräten und bei ähnlichen elektrischen Schaltvorgängen entsteht häufig die Aufgabe, die Einschalt- und Ausschaltvorgänge mit verschiedener Geschwindigkeit ablaufen zu lassen. Es ist üblich, hierfür getrennte - etwa durch Relaisanordnungen gesteuerte - Schaltwege vorzusehen, deren Zeitkonstanten entsprechend verschieden bemessen sind.

Die Erfindung betrifft eine besonders einfache Anordnung, die aus nur einem einzigen Schaltweg besteht. Diese Anordnung enthält prinzipiell einen elektrischen Energiespeicher (Kapazität, Induktivität), in dessen Lade- bzw. Entladekreis ein Gleichrichter geschaltet ist. Da die Stromrichtung beim Laden des Speichers eine andere als beim Entladen ist und der Durchgangswiderstand des Gleichrichters von der Stromrichtung abhängt, ist die Zeitkonstante einer solchen Anordnung für den Ladevorgang eine andere als für den Entladevorgang. Wird nun die Steuerung des zu beeinflussenden Regel- oder Schaltvorganges beispielsweise von dem Ladezustand des Energiespeichers abhängig gemacht, so ist die Geschwindigkeit, mit der der Vorgang verläuft, entsprechend der verschiedenen Zeitkonstanten der den Speicher und den Gleichrichter enthaltenden Schaltung für den Ein- und Ausschaltvorgang verschieden.

Abb. 1 zeigt als Beispiel ein Schaltglied, in dem der Energiespeicher durch eine Kapazität C verwirklicht ist. Legt man an die Klemmen a und b dieser Schaltungsanordnung eine Spannung U mit der gezeichneten Polarität an, so entsteht an den Klemmen c und d die Ausgangsspannung U' mit der Zeitkonstanten wenn r der Innenwiderstand der Gleichrichterstrecke in Durchlaßrichtung ist. Wird die Spannung U von den Klemmen a und b weggenommen, so wird r der hohe Sperrwiderstand der Gleichrichterstrecke sein und 1/r vernachlässigbar; die Zeitkonstante für das Verschwinden der Spannung U' ist dann

T(sub)2 = C . (R(sub)1 + R(sub)e).

Ein Unterschied von mehreren Zehnerpotenzen in den beiden Zeitkonstanten ist leicht durch Wahl einer Gleichrichterstrecke mit entsprechend kleinem Durchlaßwiderstand zu erreichen. Weiterhin läßt sich die Kombination der Gleichrichteranordnung mit einer in Serie geschalteten Kapazität durch eine Parallelschaltung der Gleichrichteranordnung mit einer Induktivität z.B. entsprechend Abb. 2 ersetzen. Die Zeitkonstanten lassen sich durch Anwendung regelbarer Schaltglieder in einfachster Weise einstellbar machen.

Als Beispiel für die Anwendung einer der oben erwähnten Schaltungsanordnungen diene eine in Abb. 3 dargestellte Vorrichtung zur Unterdrückung des Grundgeräusches bei der Wiedergabe von Tonaufzeichnungen. Die vom Tonträger - Schallplatte, Filmstreifen, Stahlband o.dgl. - gelieferte Tonfrequenzspannung dient zur Steuerung des Verstärkers: Die Verstärkung setzt nur ein, wenn Tonfrequenzspan- nungen mit einer Frequenz bis zu etwa 4000 Hz geliefert werden, andernfalls sinkt der Verstärkungsgrad auf Null. Hierzu wird spätestens vor der vorletzten Stufe des Verstärkers eine Teilspannung abgegriffen und über eine Leistungsverstärkerstufe I nach Durchlaufen eines Tiefpasses II für 4000 Hz über eine Diodenstrecke III gleichgerichtet. Die am Richtwiderstand IV auftretende Richtspannung liefert über die Schaltglieder V, die zur Festlegung der Zeitkonstanten dienen, an den Ausgangsklemmen die Steuerspannung, die für die Regelung des Verstärkers verwendet wird. Die Festlegung der Zeitkonstanten erfolgt nach der Überlegung, daß Grundgeräusche über 4000 Hz nicht übertragen werden sollen, wenn nur sie allein vom Tonträger geliefert werden. Bei Auftreten von Tonfrequenzspannungen soll die Verstärkung in kürzester Zeit einsetzen, beim Verschwinden der vom Tonträger gelieferten Spannung sollen z.B. musikalische Pausen überbrückt werden, sofern sie ein gewisse Länge nicht überschreiten. Das Schaltglied V, mit dem dieses Ziel erreicht wird, entspricht dem der Abb. 1.

Die Forderung, bei einem Relais verzögerten Abfall zu erreichen, läßt sich durch Verwendung einer Gleichrichterstrecke in Verbindung mit einer Induktivität - evtl. der der Relaiswicklung - erreichen, wie dies z.B. Abb. 4 zeigt. Dies hat den Vorteil gegenüber gebräuchlichen Anordnungen, daß ganz beliebige Relais verwendet werden können und am Relais selbst keinerlei Änderung nötig ist, was besonders bei Platzmangel von Vorteil sein kann. Ein weiterer Vorzug ist, daß sich die Abfallzeit auf einfachste Weise, z.B. durch Einführung eines regelbaren Widerstandes gemäß Abb. 5 einstellbar bzw. steuerbar machen läßt.

Der in Kreisen mit hoher Selbstinduktion bei Schaltkontakten auftretende Schaltfunken läßt sich durch Parallelschalten einer Gleichrichteranordnung, z.B. gemäß Abb. 6, unterdrücken. Hierbei entlädt sich die in der Spule gespeicherte magnetische Energie nicht unter Funkenbildung über die sich öffnende Schalterstrecke K, sondern über den parallel geschalteten Gleichrichter, so daß die Kontaktstelle stromlos bleibt. Dies hat gegenüber der gebräuchlichen Anordnung, die Funkenstrecke durch eine Kapazität - erforderlichenfalls in Verbindung mit einem ohmschen Widerstand - zu überbrücken, den Vorteil, daß eine Rückwirkung der Kapazität auf den Kreis ausgeschlossen ist.

Claims (8)

1. Schaltungsanordnung mit von der Richtung des fließenden Stromes oder der Richtung der angelegten Spannung abhängiger Zeitkonstante, d.g., daß mit einer Kapazität oder einer Induktivität oder einer Kapazität und einer Induktivität Schaltglieder verbunden sind, deren Widerstand von der Richtung des sie durchfließenden Stromes bzw. der an ihnen anliegenden Spannung abhängig ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d.g., daß eine Kapazität und eine Gleichrichterstrecke, mit der andere Schaltglieder verbunden sein können, in Reihe geschaltet sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d.g., daß eine Induktivität und eine Gleichrichterstrecke, mit der andere Schaltglieder verbunden sein können, parallel geschaltet sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 bei einem Relais mit verzögerter Abfallzeit, d.g., daß einer Wicklung des Relais eine Gleichrichterstrecke, die mit anderen Schaltgliedern verbunden sein kann, parallel geschaltet ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 bei einem Relais nach Anspruch 4 mit regelbar verzögerter Abfallzeit, d.g., daß mit der Gleichrichterstrecke verbundene Schaltglieder veränderlich sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 bei einem Relais nach Anspruch 4 und 5, d.g., daß die Veränderung von mit der Gleichrichterstrecke verbundenen Schaltgliedern mit Hilfe einer Brückenschaltung herbeigeführt wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 zur Unterdrückung der Schaltfunktion in Kreisen, die eine Selbstinduktion enthalten, d.g., daß der Selbstinduktion eine Gleichrichterstrecke, die mit anderen Schaltgliedern verbunden sein kann, parallel geschaltet ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 zur Unterdrückung des Grundgeräusches bei Tonwiedergabe, d.g., daß eine kurze Ansprech- und eine lange Abklingzeit bei einem Verstärker für Tonwiedergabe, dessen Verstärkung von dem wiederzugebenden Ton selbst gesteuert wird, die Unterscheidung zwischen kurzen Nutzpausen in der Tonwiedergabe und längeren Unterbrechungen und damit die Unterdrückung von bei längeren Unterbrechungen auftretendem Störgeräusch ermöglicht.