NL7920156A

NL7920156A - Audioversterker en voedingstoestel met hoog rendement en gering gewicht.

Info

Publication number: NL7920156A
Application number: NL7920156A
Authority: NL
Original assignee: Carver R W
Priority date: 1978-11-06
Filing date: 1979-11-06
Publication date: 1980-09-30
Also published as: WO1980001023A1; JPS6035847B2; DE2953289A1; EP0020640B1; NL188130C; EP0020640A1; DK289980A; GB2048009B; CH649877A5; JPS55501164A; SE8004974L; SE428621B; DE2953289C2; EP0020640A4; GB2048009A

Description

J_j J / 1 1 — 1 7920156 ^ Audioversterker en voedingstoestel met hoog rendement en gering gewicht.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de versterking van audiosignalen en op een circuit voor een audioversterker en een voedingstoestel daarvoor.

Halfgeleiderkomponenten hebben een ongelooflijke vermindering van 5 de afmetingen, gewicht en kosten van audioversterker-circuits veroorzaakt en hebben tevens de getrouwheid bij geluidweergave vergroot ten opzichte van de buizentechnologie van de vorige generatie. In een poging om de mogelijkheden van halfgeleidercircuits tot aan de grenzen te benutten hebben de audio-ontwerpers er naar gestreefd, de gebruiker een hoger 10 uitgangsvermogen te verschaffen en tevens het distorsieniveau te verlagen.

Hun pogingen zijn met groot succes bekroond, maar hebben enige ongewenste neveneffekten veroorzaakt, voornamelijk op het gebied van een vergroot gewicht, grotere kostprijs en grotere vermogensopname. Een in de handel verkrijgbare versterker van 400 W weegt in een typerend geval tussen 16 kg 15 en meer dan 38 kg, afhankelijk van zijn ontwerp en de keuze der materialen. Zulke versterkers maken gewoonlijk gebruik van kostbare onderdelen die nodig zijn met het oog op de topbelastingen die zij moeten verdragen en zij wekken belangrijke hoeveelheden warmte op, die moet worden afgevoerd teneinde beschadiging van onderdelen te voorkomen.

20 Ten aanzien van het vraagstuk van het gewicht van de transformator is een voor de hand liggende benadering het verlagen van het aantal windingen en/of de diameter van de draad waarvan de transformatorwikkelingen zijn vervaardigd. Een verkleining van het aantal windingen verkleint echter tevens de zelfinductie van de primaire wikkeling, waardoor de stroom door 25 de spoel in onbelaste toestand stijgt, wat bijdraagt tot de opwekking van warmte en een grotere vermogensopname. De gebruikelijke methode voor het bereiken van lage stromen in onbelaste toestand in de primaire wikkeling bestaat uit de toepassing van een groot aantal windingen. Deze benadering maakt eveneens een groot aantal windingen in de secundaire wikkeling nodig 30 teneinde de spanning van de secundaire wikkeling op de juiste waarde te houden. Het andere voor de hand liggende alternatief voor een verlaging van het gewicht, dat wil zeggen een verkleining van de draaddiameter, is geen aanvaardbare oplossing daar de inwendige weerstand van elke wikkeling zou toenemen, wat leidt tot een overmatige warmteontwikkeling en vermogens-35 verlies bij een groter vermogenafname van de transformator. De gebruikelijke denkwijze leert derhalve de noodzaak van een vergroting van de afmetingen en het gewicht van de transformator als een via een transformator gevoedde versterker opnieuw wordt ontworpen voor een groter uitgangsvermogen.

7920156 - 2 -

Een andere benadering voor het verlagen van het totale gewicht, de afmetingen en de kosten van audioversterkers is het verlagen van het totale ingangsvermogen zonder verlaging van het beschikbare uitgangsvermo-gen. Zulke vergrotingen van het rendement van de versterker maken het 5 mogelijk minder kostbare en lichtere voedingstoestellen toe te passen en kunnen worden bereikt door de vermogendissipatie te verlagen die gewoonlijk gepaard gaat aan het gebruik van uitgangstransistoren in de uitgangstrap van de versterker. Als zulke verlagingen van de vermogendissipatie worden bereikt, ontstaan verdere besparingen aan gewicht en kosten naast de 10 besparingen in het voedingstoestel, daar het gewicht, de afmetingen en de kosten van de warmteafvoerlichamen die gewoonlijk voor de uitgangstransistoren in de versterker noodzakelijk zijn eveneens kleiner kunnen worden.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.426.290 is representatief voor een bekende benadering voor het vergroten van het rendement van een versterker 15 door de spanning die wordt toegevoerd aan de uitgangstransistor van de versterker zeer dicht bij het niveau van de uitgangsspanning te houden, wat het mogelijk maakt de uitgangstransistor voortdurend in een toestand te houden die slechts weinig van de verzadiging verschilt. Bij bedrijf in deze toestand wordt de spanningval over de uitgangstransistor zeer gering 20 gehouden en het vermogen dat door de transistor wordt gedissipeerd (dat gelijk is aan de spanning over de transistor vermenigvuldigd met de stroom door de transistor) wordt dienovereenkomstig verlaagd. In het circuit van dit octrooischrift wordt een nogal ingewikkelde regelaar toegepast om de gewenste voedingsspanning voor de uitgangstransistor te handhaven, waarbij 25 energie wordt bewaard in een inductief en capacitief circuit door middel van een schakeltransistor die met hoge snelheid werkt als reaktie op een stuursignaal ontleend aan het audio-ingangssignaal. Door de schakeltransistor in volledig ingeschakelde of volledig uitgeschakelde toestand te laten werken teneinde de gewenste voedingsspanning voor de uitgangstransistor 30 van de versterker te handhaven, wordt de energieopname van de gekombineerde regelaar en uitgangstransistor verminderd ten opzichte van een uitgangstransistor die werkt met de gebruikelijke vaste voedingsspanning. Hoewel dit een duidelijke verbetering van het rendement van de versterker veroorzaakt, is het beschreven circuit alleen dan werkelijk effektief als de 35 schakeltransistor bij een hoge frequentie werkt, wat op zijn beurt kortstondige interferentie-distorsie van het uitgangssignaal van de versterker kan veroorzaken. Het Amerikaanse octrooischrift 4.054.843 op naam van Hanada beschrijft een soortgelijk circuit als beschreven in het eerder genoemde octrooischrift.

7920156 - 3 -

Een andere benadering voor het bereiken van een verbeterd rendement vaneen versterker is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.319.175 op naam van Dryden, dat een trapvormig werkend voedingstoestel beschrijft dat werkt als reaktie op het spanningniveau van de uitgang van de ver-5 sterker, waardoor de minimale spanning van de beschikbare voedingsspanningen die voldoende is om de gewenste versterking te bereiken, wordt aangelegd over het vermogen-versterkingselement. Hoewel dit nuttig is voor de beschreven doeleinden maatk Dryden gebruik van slechts een enkele transistor als vermogen-versterkingselement voor elke polariteit van de uitgangsspanning, 10 zodat het gehele verschil tussen de belastingsspanning en de aangesloten voedingsspanning optreedt over de vermogenstransistor. Er treden derhalve belangrijke vermogenverliezen op, tenzij een groot aantal afzonderlijke voedingsspanningen wordt geleverd door het voedingstoestel. Iedere afzonderlijke voedingsspanning vereist een afzonderlijke amplitude-comparator en 15 bijbehorende schakelinrichting, wat aanmerkelijk bijdraagt tot de kostprijs van het voedingstoestel.

Een andere benadering is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3,622.899 op naam van Eisenberg. In dit octrooischrift wordt een versterker-circuit met geringe vermogendissipatie beschreven, met verscheidene tran-20 sistoren die in serie zijn geschakeld met een belastingsaansluiting, waarbij de transistoren worden bekrachtigd door respektieve spanningbronnen met verschillende waarden en waarbij de transistoren zo zijn vooringesteld dat zij volgens een reeks werken als versterkers als reaktie op een ingangssignaal met toenemende waarde. Deze soort circuit doet elke uitgangs-25 transistor in verzadiging sturen als de eerstvolgende uitgangstransistor voor hogere spanning in werking wordt gesteld, waardoor nagenoeg de gehele spanningval in de uitgangstrap van de versterker (dat is het verschil tussen de voedingsspanning en de belastingsspanning of uitgangsspanning) optreedt over slechts één uitgangstransistor tegelijk. Deze uitvoering 30 van het circuit maakt uitgangstransistoren met een aanmerkelijk toelaatbaar vermogen nodig, tenzij een betrekkelijk groot aantal uitgangstransistoren en afzonderlijke voedingsspanning wordt toegepast. Beide benaderingen verhogen de kostprijs van de versterker. De Amerikaanse octrooischriften 3.772.606 op naam van Woehner en 3.961.280 op naam van Sampei e.a. beschrijven 35 soortgelijke circuituitvoeringen als hierboven beschreven ten aanzien van het octrooischrift op naam van Eisenberg.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.887.878 op naam van Schade Jr. beschrijft een transistor-serieversterker waarin verscheidene in serie geschakelde transistoren in de uitgangstrap zo zijn vooringesteld dat zij 7920156 - 4 - de totale spanningval in de uitgangstrap delen, teneinde het gebruik van minder kostbare komponenten mogelijk te maken. Het octrooischrift beschrijft echter geen techniek voor het verminderen van de totale vermogendissipatie in zulke transistoren.

5 Er zijn ook andere technieken beschreven voor het verlagen van de kost- prijst van voedingstoestellen voor versterkers. Het Amerikaanse octrooischrift 3.542.953 op naam van Munch Jr. beschrijft bijvoorbeeld een techniek waarbij een enkel voedingstoestel kan dienen om twee versterker-circuits in klasse B te voeden, die zo zijn ontworpen dat zij hetzelfde 10 audiosignaal versterken, door faseomkering van het ingangssignaal voor de ene versterker, waardoor de versterkers afwisselend topstromen opnemen uit het voedingstoestel. Munch Jr. beschrijft echter niet hoe zulk een techniek kan worden toegepast in een stelsel waarbij dubbele versterkers worden toegepast voor het versterken van twee afzonderlijke signalen (zoals 15 bijvoorbeeld in een stereofoonstelsel).

Geen der hierboven besproken bekende stelsels richt zich rechtstreeks op het vraagstuk van het verlagen van het gewicht en de kostprijs van een voedingstoestel door het voedingstoestel zelf zo te wijzigen dat minder kostbare en lichtere onderdelen kunnen worden toegepast, onder handhaving 20 van het beschikbare uitgangsvermogen van het voedingstoestel dat vereist is voor het versterkercircuit.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.466.527 op naam van Chun beschrijft een circuit voor het verlagen van de kosten en afmetingen van een voedingstoestel op transformatorbasis, voorzien van een schakelaar met gestuurde 25 werkfractie in het wisselspanning-voedingscircuit van de primaire wikkeling van de transformator. De schakelaar dient voor het regelen van de uitgangs-spanning van de secundaire wikkeling. De lage kostprijs en het lagere gewicht die worden verkregen met de opzet van Chun ontstaan echter door de schakelaar met gestuurde werkfractie te doen werken over slechts een 30 kwart van de tijdintegraal van de spanning en het is niet duidelijk hoe zulk een circuit zo kan worden toegepast in een audio-versterkercircuit dat verlagingen van het gewicht en de kostprijs van het voedingstoestel berustend op de eigenschappen van de inkomende audiosignalen kan worden verkregen.

35 De uitvinding beoogt de tekortkomingen van bekende uitvoeringen te overwinnen door middel van een versterkercircuit en voedingstoestel met aanmerkelijk lager gewicht en lagere kosten, verkregen door het gelijktijdig verhogen van het rendement van de uitgangstrap van de versterker en het moduleren van de bekrachtiging van het voedingstoestel van de versterker 7920156 - 5 - als reaktie op een eigenschap van het te versterken signaal.

De uitvinding beoogt verder een voedingstoestel op transformatorbasis voor een versterker te verschaffen, waarbij de primaire wikkeling van de transformator wordt bekrachtigd door een pulserende voeding die gedeelte-5 lijk als reaktie op het te versterken signaal in werkfractie is gemoduleerd.

De werkfractie wordt zodanig gestuurd dat verzekert is dat voldoende vermogen aan de uitgang van het voedingstoestel datwordt bekrachtigd door de secundaire wikkeling van de transformator beschikbaar is, terwijl tevens de tijd gedurende elke periode waarbij ruststromen door de primaire wikkeling 10 van de transformator lopen zo klein mogelijk wordt gehouden.

Deze oogmerken worden volgens een uitvoeringsvoorbeeld bereikt door middel van een orgaan dat stroomimpulsen doorgeeft aan de primaire wikkeling van de transformator en een circuit dat als reaktie op het te versterken signaal zo reageert dat het vermogen van de impulsen die worden doorge-15 geven aan de primaire wikkeling wordt gestuurd. Dit gebeurt om het vermogen van de impulsen te vergroten of te verkleinen naarmate de amplitude van het signaal toeneemt en afneemt, zodat de inrichting aan de versterker een vermogen toevoert waarvan de grootte verband houdt met de vermogens-eisen van de versterker voor het leveren van een uitgangssignaal dat overeen-20 komt met het signaal. Volgens een uitvoeringsvoorbeeld kunnen de impulsen worden gevormd door een impulsgenerator en het circuit kan een schakelorgaan bevatten dat is verbonden met de primaire wikkeling van de transformator teneinde de stroom door de primaire wikkeling te onderbreken. Andere organen maken de schakelaar periodiek niet-geleidend teneinde stroomimpulsen door de 25 transformator te doen vloeien.

Het circuit omvat verder een modulatieorgaan voor het sturen van het vermogen van de stroomimpulsen naar de primaire wikkeling van de transformator. Bij voorkeur gebeurt dit door het sturen van de duur van de geopende perioden van de schakelaar op zodanige wijze dat impulsen met kortere duur door de 30 primaire wikkeling worden gevoerd als de amplitude van het signaal betrek-kelijk gering is, terwijl impulsen met grotere duur door de primaire wikkeling van de transformator worden gestuurd als de amplitude van het signaal betrekkelijk groot is.

De uitvoering met een impulsgenerator kan tevens een comparator 35 bevatten die reageert op een eerste waarde betrekking hebbende op de amplitude van het signaal en een tweede waarde betrekking hebbende op het vermogen dat dan uit de transformator beschikbaar is voor de versterker.

De comparator levert een stuursignaal met een waarde die verband houdt met een verschil tussen de eerste en de tweede waarde, teneinde een uitgangs- 7920156 - 6 - signaal te leveren met een grootte die in het algemeen overeenkomt met de amplitude van het signaal. De eerste waarde is een spanning waarvan de waarde toeneemt en afneemt met de amplitude van het signaal. De tweede waarde is een spanning die betrekking heeft op de spanning aan de uitgangs-5 zijde van de transformator. Bij voorkeur is een detector voor de absolute waarde aanwezig die het signaal ontvangt en een gelijkstroom-uitgangs-signaal levert met een waarde die betrekking heeft op de amplitude van het signaal. De detector voor de absolute waarde geeft zijn gelijkstroom-uitgangssignaal als eerste waarde af aan de comparator. Bij voorkeur is 10 tevens een niet-lineaire topdetector aanwezig die de gelijkspanning ontvangt uit de detector voor de absolute waarde en een uitgangsspanning levert voor de comparator. De uitgangsspanning van de niet-lineaire topdetector komt overeen met het uitgangssignaal van de detector voor de absolute waarde. De niet-lineaire topdetector reageert sterker op 15 betrekkelijk snelle variaties van de amplitude van het signaal en reageert minder op betrekkelijk kleine variaties van de amplitude van het signaal.

Een ander verwerkingsorgaan is verbonden met twee uiteinden van de secundaire wikkeling van de transformator en levert een somwaarde die betrekking heeft op een verschil in absolute waarde van de spanningen 20 aan de uiteinden van de secundaire wikkeling van de transformator. Dit andere vergelijkingsorgaan levert een tweede stuurspanning die betrekking heeft op de somwaarde. Het vergelijkingsorgaan en het andere vergelijkingsorgaan leveren een stuur-uitgangssignaal dat reageert op de relatieve sterkte van het eerste stuur-uitgangssignaal uit de comparator en het 25 tweede stuursignaal uit de andere comparator. Het uitgangssignaal stuurt het vermogen van de stroomimpulsen in de primaire wikkeling van de transformator .

De impulsgenerator die wordt toegepast bij de uitvoering met impulsgenerator levert stuurimpulsen met een impulsherhalingsfrequentie die 30 voldoende groot is om elke impulsperiode een duur te doen hebben die niet groter is dan de minimale reaktieperiode die voor de versterker vereist is. De impulsen worden afgegeven aan een schakelorgaan teneinde het schakelorgaan in te schakelen en uit te schakelen met de impulsherhalingsfrequentie, teneinde stroomimpulsen te doen lopen door de primaire wik-35 keling van de transformator. Op deze wijze kan het uitgangsvermogen van de transformator sterker reageren op grote amplitudevariaties van het signaal.

Bij een andere uitvoeringsvorm van het voedingstoestel op transforma-torbasis volgens de uitvinding kan de primaire wikkeling van de transformator zijn verbonden met een wisselstroombron in kombinatie met een schakelorgaan 7920156 - 7 - dat de wisselstroom cyclisch onderbreekt als reaktie op een stuursignaal dat wordt opgewekt door een stuurorgaan dat is gekoppeld met het schakel-orgaan en het schakelorgaan geleidend maakt gedurende geselecteerde delen van de stroomperioden aan de ingangsaansluitingen van het voedingstoestel.

5 Het stuurorgaan maakt het schakelorgaan geleidend gedurende kortere tijdperioden bij lage vermogenseisen van de versterker en maakt het schakelorgaan geleidend gedurende lange perioden bij hoge vermogenseisen van de versterker. Bij voorkeur maakt het stuurorgaan het schakelorgaan geleidend gedurende een laat deel van elke stroomimpuls uit de ingangs-10 aansluitingen van het voedingstoestel. Volgens een uitvoeringsvoorbeeld is een gelijkrichtorgaan verbonden met de ingangsaansluitingen van het voedingstoestel en de primaire wikkeling teneinde uitsluitend positieve stroomimpulsen door de primaire wikkeling te voeren. Het schakelorgaan omvat een spanninggestuurde schakelaar die geleidend wordt bij vooraf-15 bepaalde spanningniveaus van de stroomimpulsen. Bij de voorkeursuitvoering van deze uitvoeringsvorm omvat het schakelorgaan een thyristor die in serie is geschakeld tussen de ingangsaansluitingen van het voedingstoestel· en de primaire wikkeling van de transformator.

Volgens een andere uitvoering van een voedingstoestel op transfor-20 matorbasis zijn de ingangsaansluitingen van het voedingstoestel verbonden met de primaire wikkeling teneinde wisselstroom af te geven aan de primaire wikkeling. Het schakelorgaan is een spanninggestuurd orgaan dat geleidend wordt bij voorafbepaalde spanningniveaus tijdens de laatste delen van de stroomimpulsen. Volgens de voorkeursuitvoering van deze 25 uitvoeringsvorm van het voedingstoestel kan het schakelorgaan een eerste triac omvatten die in serie is geschakeld met de primaire wikkeling. De werking van de eerste triac wordt gestuurd door circuits die reageren op de waarde van het signaal dat wordt versterkt zowel als op de waarde van de uitgangsspanning van de secundaire wikkeling van de transformator.

30 De triac wordt geleidend gedurende nauwkeurig gedefinieerde delen van de werkfractie, waardoor hij de hoeveelheid stroom door de primaire wikkeling van de transformator en de bijbehorende energieoverdracht naar de secundaire wikkeling van de transformator regelt.

Bij een andere uitvoeringsvorm van een voedingstoestel op transformator-35 basis bevat het hierboven besproken triac-schakelorgaan tevens afsnijcircuits voor het uitschakelen van de stroom door de primaire wikkeling van de transformator voordat de normale golfvorm van de wisselspanningvoeding de nuldoorgang heeft bereikt. Deze uitschakelcircuits kunnen een tweede triac omvatten die de eerste triac omschakelt naar de gesperde toestand.

7920156 - 8 -

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt een reeks stroomimpulsen door een primaire wikkeling van een transformator gevoerd teneinde spanning-impulsen af te geven in een secundaire wikkeling van de transformator. Deze spanningimpulsen worden op hun beurt toegevoerd aan de vermogen-ingangsaan-5 sluitingen van een versterker. De werkwijze omvat verder het sturen van het vermogen van de impulsen die worden afgegeven aan de primaire wikkeling teneinde het vermogen van die impulsen te doen toenemen en afnemen naarmate het signaal in amplitude toeneemt en afneemt. Op deze wijze wordt het vermogen dat wordt afgegeven aan de versterker aangepast aan de vermogeneisen 10 van de versterker, waardoor een uitgangssignaal optreedt dat overeenkomt met de versterkte signalen. Bij voorkeur gebeurt dit door sturing van de duur van de impulsen die worden afgegeven aan de primaire wikkeling. Een stuursignaal wordt opgewekt door een eerste waarde die betrekking heeft op de amplitude van het signaal te vergelijken met een tweede waarde die 15 betrekking heeft op het vermogen dat beschikbaar is uit de transformator.

Ten aanzien van een uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt vermogen aan de versterker toegevoerd bij een betrekkelijk konstante spanning. Bij een vorm van deze methode wordt een reeks van eerste gelijkspanningimpulsen toegevoerd aan de primaire wikkeling van een transformator. De primaire 20 wikkeling van de transformator wordt geleidend gemaakt gedurende voorafbepaalde tijdperioden tijdens de laatste delen van elke impuls, teneinde stroomimpulsen te doen lopen door de primaire wikkeling en een magnetisch veld te doen opbouwen in de transformator. Terwijl het magnetisch veld zich opbouwt wordt het vloeien van een sterke stroom in de secundaire wikkeling 25 van de transformator voorkomen. De secundaire wikkeling van de transformator wordt geleidend gemaakt na elke eerste stroomimpuls in de primaire wikkeling, teneinde tweede stroomimpulsen te doen vloeien in de secundaire wikkeling.

Deze tweede stroomimpulsen worden toegevoerd aan de uitgangsaansluitingen van het voedingstoestel. De eerste stroomimpulsen worden gestuurd als 30 reaktie op de vermogeneisen aan de uitgangsaansluitingen, op zodanige wijze dat eerste stroomimpulsen met groot vermogen vloeien tijdens perioden van hoge vermogeneisen aan de uitgangsaansluitingen, terwijl eerste stroomimpulsen met laag vermogen vloeien tijdens perioden met lage vermogeneisen aan de uitgangsaansluitingen. Het vermogen van de eerste stroomimpulsen wordt 35 gestuurd door gebruik te maken van een thyristor in serie met de primaire wikkeling. De thyristor wordt bij hogere spanningniveaus geleidend gemaakt als een groot vermogen vereist is en wordt bij lage spanningniveaus geleidend gemaakt als minder vermogen nodig is.

Volgens een tweede uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt vermogen met 7920156 - 9 - een ongeveer konstante spanning toegevoerd door middel van wisselstroom-impulsen die worden toegevoerd aan de primaire wikkeling van de transformator. De primaire wikkeling van de transformator wordt geleidend gemaakt gedurende de laatste delen van elke halve periode van de impulsen, zodat 5 positieve en negatieve stroomimpulsen door de primaire wikkeling vloeien, waardoor overeenkomstige positieve en negatieve stroomimpulsen door de secundaire wikkeling van de transformator vloeien. Deze vorm van de werkwijze omvat verder het gelijkrichten van de positieve en negatieve stroomimpulsen uit de transformator teneinde positieve stroom toe te voeren aan de 10 positieve uitgangsaansluiting en negatieve stroomimpulsen toe te voeren aan een negatieve uitgangsaansluiting. Verder worden de geleidingsperioden van de primaire wikkeling zodanig gestuurd dat de primaire wikkeling geleidend wordt bij hogere en lagere spanningniveaus van de wisselstroomimpulsen die worden afgegeven van de transformator, waardoor stroomimpulsen met 15 groter of kleiner vermogen worden toegevoerd door de primaire wikkeling, als reaktie op de vermogeneisen van de uitgangsaansluitingen. Een triac kan worden gebruikt door deze in serie te schakelen met de primaire wikkeling. Als deze wordt gebruikt wordt de triac geleidend gemaakt bij hogere spanningniveaus als reaktie op grote vermogeneisen aan de uitgangsaanslui-20 tingen en hij wordt geleidend gemaakt bij lagere spanningniveaus tijdens perioden met lagere vermogeneisen aan de uitgangsaansluitingen.

Een verder oogmerk van de uitvinding is een audioversterker met hoog rendement te verschaffen met in serie geschakelde transistoren die zijn aangesloten op respektieve stapsgewijze spanningniveaus, waarbij de 25 transistoren zo worden gestuurd dat de spanningval over de onderling verbonden transistoren gelijkmatiger wordt verdeeld, waardoor het vereiste toelaatbare vermogen wordt verlaagd en minder distorsie optreedt in het uitgangssignaal van de versterker.

Volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de audioversterker is een reeks 30 in serie geschakelde uitgangstransistoren op de wijze van een emitter-volger verbonden met de uitgang van de versterker. De transistor het dichtste bij de uitgang is via zijn basis verbonden met een signaal-ingangsorgaan. De overige transistoren worden via hun bases gestuurd door een transistor-stuurorgaan dat zo is uitgevoerd dat de in serie geschakelde 35 transistoren niet geleiden als de versterker een signaal met een amplitude onder een voorafbepaalde waarde versterkt. Het transistor-stuurorgaan maakt de tweede transistor geleidend als het ingangssignaal een grotere waarde heeft, zodat stroom bij een hogere spanning wordt afgegeven aan de uitgangsaansluiting, waardoor stroom uit het punt met hogere spanning via de tweede 7920156 - 10 - en eerste transistoren vloeit naar de uitgangsaansluiting. Bij de voorkeursuitvoering reageert het transistor-stuurorgaan op de uitgangsspanning van de eerste transistor aan de belastingaansluiting. Verder is het transistor-stuurorgaan verbonden met een basis van de tweede transistor, op zodanige 5 wijze dat stuurstroom naar de basis van de tweede transistor begint te lopen als de uitgangsspanning een voorafbepaald spanningniveau heeft bereikt, teneinde de tweede transistor geleidend te maken en stroom vanuit het punt met hogere spanning via de eerste en tweede transistoren vloeit naar de uitgangsaansluiting.

10 Bij voorkeur vertoont het transistor-stuurorgaan verder het kenmerk dat het eerste stuurorgaan basisstroom toevoert aan de basis van de tweede transistor volgens een functionele betrekking tot de uitgangsspanning aan dè uitgangsaansluiting. Dit gebeurt zodanig dat de spanning van de stroom die wordt toegevoerd aan de basis van de tweede transistor varieert als 15 functie van de waarde van de uitgangsspanning, waarbij de spanning van de basisstroom naar de tweede transistor een spanningniveau heeft dat ligt tussen de spanning op het punt met hogere spanning en de uitgangspanning, waardoor de spanningval over de tweede en eerste transistoren wordt verdeeld tussen de tweede en de eerste transistor.

20 In het bijzonder omvat het transistor-stuurorgaan een stuurtransistor met een eerste elektrode die de hoofdstroom voert en is verbonden met de basis van de tweede transistor, benevens een tweede elektrode die de hoofdstroom voert die is verbonden met een spanningdeler aangesloten tussen de uitgangsaansluiting en een bijbehorende bron met hogere spanning. De basis 25 van de stuurtransistor is aangesloten op een knooppunt tussen een paar spanningdeler-weerstanden die op hun beurt zijn aangesloten tussen de bronnen met hogere en lagere spanning.

Een diode verbindt het punt met lage spanning met de tweede elektrode van de eerste transistor, zodat als de signaalspanning een niveau heeft 30 dat hoger ligt dan een spanningniveau van het punt met lagere spanning, het punt met lagere spanning wordt gescheiden van het punt met hogere spanning.

Bij de voorkeursuitvoering zijn twee stellen transistoren in balans geschakeld, waarbij zich in elk stel tenminste twee transistoren bevinden.

35 Het ene stel transistoren geleidt tijdens positieve delen van de signaal-spanning en het andere stel geleidt tijdens negatieve periodedelen van de signaalspanning. Het eerste stel is aangesloten op punten met hoge en lage positieve spanning op de secundaire wikkeling van de transformator, terwijl het andere stel transistoren is verbonden met punten met hogere en lagere 7920156 - 11 - negatieve spanning op de secundaire wikkeling van de transformator. Het eerste en tweede stuurorgaan werken nagenoeg op dezelfde wijze als hiervoor aangegeven.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt een signaal versterkt 5 door het signaal toe te voeren aan een basis van een eerste transistor met een eerste elektrode die de hoofdstroom voert en is aangesloten op een belastingaansluiting en een tweede elektrode die de hoofdstroom voert en is aangesloten op een bron met lage spanning. Stroom vloeit vanuit de bron met lage spanning via de eerste transistor tijdens perioden waarin de 10 amplitude van het signaal zich binnen een voorafbepaald laag bereik bevindt. Tijdens perioden waarin het signaal zich binnen een voorafbepaald hoger bereik bevindt, wordt een stuurstroom toegevoerd aan een basis van een tweede transistor. Deze tweede transistor heeft een eerste elektrode die de hoofdstroom voert en is verbonden met de tweede elektrode die de 15 hoofdstroom voert van de eerste transistor en een tweede elektrode die de hoofdstroom voert en is verbonden met een punt met hogere spanning.

De werkwijze vertoont verder het kenmerk dat de basisstroom die wordt toegevoerd aan de basis van de tweede transistor een spanningniveau heeft dat ligt tussen een spanning aan de aansluiting met hoge spanning en de 20 spanning aan de belastingaansluiting. De spanningval over de tweede en eerste transistoren wordt daardoor verdeeld tussen de tweede en de eerste transistor.

Bij een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de audiover-sterker een primaire uitgangstransistor waarvan de basis reageert op een 25 audiosignaal en het emitter-collectorcircuit is opgenomen tussen een eerste voedingsspanning en de uitgang van de versterker. Tweede en derde transistoren zijn met hun emitters via dioden verbonden met de collector van de eerste transistor en met hun collectoren verbonden met een tweede respek-tievelijk derde voedingsspanning die hoger zijn dan de eerste voedings-30 spanning. Bij deze uitvoering is een stuurcitcuit aanwezig dat als reaktie op het uitgangssignaal van de versterker de tweede en derde transistor na elkaar geleidend maakt als de uitgangsspanning van de versterker de eerste respektievelijk tweede voedingsspanning overschrijdt. Door deze uitvoering vindt de spanningval in de uitgangstrap van de versterker op 35 een van de volgende drie wijzen plaats: (a) uitsluitend over de eerste transistor (b) uitsluitend over de eerste en tweede transistor of (c) uitsluitend over de eerste en derde transistor.

Een verder facet van de uitvinding is het gebruik van een voedings- 7920156 * - 12 - toestel op transformatorbasis voor een audioversterker, waarbij de primaire wikkeling van de transformator wordt bekrachtigd door een wisselstroom die in werkfractie wordt gemoduleerd door een halfgeleiderschakelaar die op zijn beurt wordt gestuurd door een faseverschuivingsnetwerk waar-5 van de mate van faseverschuiving een functie is van de uitgangsspanning van het voedingstoestel en van het te versterken audiosignaal. Het faseverschuivingsnetwerk kan door middel van een met lichtfotonen gekoppelde verbinding zijn verbonden met een stuurcircuit dat reageert op de uitgangsspanning van het voedingstoestel en een signaal dat het te versterken 10 audiosignaal volgt. Bij deze uitvoering kan de werkfractie van het wissel-stroomsignaal dat wordt toegevoerd aan de primaire wikkeling van de transformator zo worden gemoduleerd dat de hoeveelheid stroom die door de primaire wikkeling vloeit zo wordt ingesteld dat deze juist voldoende is om te voldoen aan de vermogeneisen van de versterker, waardoor de ruststromen in 15 de primaire wikkeling aanmerkelijk worden verlaagd. Volgens de voorkeursuitvoering kan het voedingstoestel zijn voorzien van een automatische uitschakelinrichting die reageert op een der volgende omstandigheden: overmatige stroom of overmatige spanning in de versterkeruitgang of een gelijkstroomfout in het versterkercircuit.

20 Volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding is het in werkfrac tie gestuurde voedingstoestel bij voorkeur voorzien van een transformator met een verhouding tussen het secundaire en het primaire windingaantal onder 1,0, met een primaire zelfinductie van meer dan 30 mH en een draaddiameter van de wikkelingen van meer dan 1 mm als de transformator wordt gebruikt 25 voor het leveren van ongeveer 1000 W bij een maximale uitgangsgelijkspanning van ± 75 V bij de in de Verenigde Staten van Amerika gebruikelijke licht-netspanning van 117 a 125 V met een lichtnetfrequentie van 60 Hz.

De uitvinding wordt hieronder nader toegelicht aan de hand van de tekening, die betrekking heeft op enige uitvoeringsvoorbeelden van een 30 inrichting volgens de uitvinding.

Fig. 1 is een schema van een inrichting volgens de uitvinding.

Fig. 2 is een blokschema van een uitvoeringsvorm van een voedingstoestel en versterker volgens de uitvinding.

Fig. 3 is een schema van het voedingstoestel en de versterker uit 35 fig. 2.

Fig. 4 is een schema van een gewijzigde uitvoering van het schakel-circuit voor het sturen van de werking van het voedingstoestel uit fig. 3.

Fig. 5 is een schema van een in stappen werkend voedingstoestel volgens de uitvinding.

7920156 - 13 -

Figuren 6A, 6b en 6C zijn diagrammen van de verschillende golfvormen van de stroom door de primaire wikkeling van het voedingstoestel uit fig. 5.

Fig. 7A is een schema van een andere uitvoering van een in stappen werkend voedingstoestel volgens de uitvinding.

5 Fig. 7B is een schema van een eerste wijziging van het schakelcircuit voor het sturen van de werking van het in stappen werkende voedingstoestel uit fig. 7A.

Fig. 7C is een tweede gewijzigde uitvoering van het schakelcircuit voor het sturen van de werking van het in stappen werkende voedingstoestel 10 uit fig. 7A.

Figuren 8A tot en met 8C zijn golfvormen van de verschillende stromen door de primaire wikkeling van het voedingstoestel uit fig. 7A.

Figuren 9A tot en met 9C zijn golfvormen van de verschillende stromen vloeiende door de primaire wikkeling van een voedingstoestel geschakeld 15 met het circuit uit fig. 7B of 7C.

Fig. 10A is een schema van een gebruikelijk voedingstoestel met een audi ove r s t e rke r.

Fig. 10B is een diagram van typerende geleidingsperioden van de secundaire wikkeling van een gebruikelijke transformator als afgebeeld 20 in fig. 10A.

Fig. IOC is een diagram van de typerende geleidingsperioden van de secundaire wikkeling van een transformator volgens de uitvinding.

Fig. ÏOB is een diagram van de topbelasting-geleidingsperioden van de secundaire wikkeling van een transformator volgens de uitvinding.

25 Fig. 11 is een schema van een andere uitvoering van een balansversterker volgens de uitvinding, in gericht voor het ontvangen van stapsgewijze spanningen uit een voedingstoestel volgens de uitvinding.

Fig. 12A, 12b en 12C zijn diagrammen van de spanningvallen over de balanstransistoren uit de versterker van fig. 11.

30 Fig. 13 is een schema van een andere uitvoeringsvorm van een versterker volgens de uitvinding.

Fig. 14 is een diagram van de uitgangsspanning van de versterker afgebeeld in fig. 13.

Figuren 15A en 15b zijn schema's van een voorkeursuitvoering van het 35 linker kanaal van een versterker volgens de uitvinding.

Fig. 16 is een schema van een deel van het rechter kanaal van een versterker volgens de uitvinding.

Fig. 17 is een schema van een voedingstoestel voor de voorkeursuitvoering van een inrichting volgens de uitvinding, waarin verscheidene 7920156 - 14 - stuurvoorzieningen voor veiligheidsdoeleinden zijn opgenomen.

In fig. 1 is een blokschema afgebeeld van een versterkercircuit 2 en een voedingstoestel 4 volgens de uitvinding. Elektrische energie wordt aan het stelsel toegevoerd door middel van een oscillerend voedingstoestel 5 6 dat kan bestaan uit een impulsgenerator of uit een bron van algemeen beschikbare stroom, zoals een in de Verenigde Staten van Amerika gebruikelijk lichtnet met een spanning van 117 a 125 V en een frequentie van 60 Hz. De primaire wikkeling 8 van een speciaal ontworpen lichte transformator 10 is op het oscillerende voedingstoestel 6 aangesloten door middel van een 10 stuurcircuit 12 voor de werkfractie dat is ingericht voor het moduleren van de hoeveelheid energie die aan de primaire wikkeling 8 wordt toegevoerd althans ten dele afhankelijk van een eigenschap van het audiosignaal dat moet worden versterkt door het stelsel en door de luidspreker 14 in geluid moet worden omgezet. De eigenschap van het audiosignaal kan 15 rechtstreeks worden toegevoerd via de ingangsleiding 16 voor het audiosignaal of kan via een tegenkoppelleiding 18 die is aangesloten op de uitgang 20 van de audioversterker worden toegevoerd. Zoals nader zal worden toege-licht veroorzaakt het opnemen van een stuurinrichting 12 voor de werkfractie in de primaire wikkeling 8 van het voedingstoestel de mogelijkheid van 20 toepassing van een veel lichtere transformator dan tot dusverre noodza-kelijk werd geacht.

De secundaire wikkeling 22 van de transformator is aangesloten op een gelijkrichter en voedingstoestel 24 dat is ingericht voor het leveren van een voedinggelijkspanning aan de versterker 2 die kan bestaan uit een spanning 25 die sterk in amplitude varieert, afhankelijk van amplitudeveranderingen van het audio-ingangssignaal of de vorm kan hebben van een betrekkelijk konstante uitgangsspanning. Als de laatste soort voedingstoestel wordt toegepast kan een terugkoppelleiding 26 voor het spanningniveau worden toegepast teneinde de stuurinrichting 12 voor de werkfractie de hoeveelheid 30 vermogen die wordt toegevoerd aan de primaire wikkeling 8 te doen instellen teneinde bij te dragen tot het konstant houden van de uitgangsspanning van het voedingstoestel 24 voor de versterker.

Zoals nader zal worden beschreven is de versterker 2 op een bijzondere wijze opgezet teneinde het gebruik van weinig kostbare transistorkomponenten 35 met een gering toelaatbaar vermogen mogelijk te maken. Opgezet volgens de uityinding kan de versterker zo werken dat de hoeveelheid warmte die moet worden afgevoerd door de warmte afvoeren van de uitgangstrap van de versterker zo gering mogelijk is. Dit maakt het mogelijk het gewicht van de versterker en het voedingstoestel verder te verlagen doordat het kleinere 7920156 - 15 - en lichtere warmteafvoeren kunnen worden gebruikt dan tot dusverre nodig was voor versterkers met een vergelijkbaar uitgangsvermogen. De versterker, die van het balanstype in klasse B kan zijn, omvat een paar uitgangstransis-toren 30 en 32 voor het versterken van het audiosignaal dat via de leiding 5 16 wordt toegevoerd aan hun respektieve bases. Volgens een uitvoerings vorm van de uitvinding bevat de versterker 2 verder transistoren 34 en 36 die in serie zijn geschakeld met de transistoren 30 respektievelijk 32 teneinde hogere absolute spanningniveaus aan de versterkeruitgang 20 te leveren als dat noodzakelijk is. Als deze hoge spanningen niet noodzakelijk 10 zijn blijven de transistoren 30 en 32 gesperd, bepaald door het stuurorgaan 38 respektievelijk 40 voor de voedingspanning. Als de transistoren 34 en 36 niet geleiden, wordt spanning aan de collectoren van de transistoren 30 en 32 toegevoerd via dioden 42 respektievelijk 44 die op hun beurt zijn verbonden met aftakkingen 46 en 48 voor lage spanningen van het voedings-15 toestel 24. Teneinde de vermogenseisen voor de transistoren 30 tot en met 36 verder te verlagen zijn de stuurorganen 38 en 40 zo opgezet dat de spanningval over de transistorparen 30 en 34 en 32, 36 gelijkelijk worden verdeeld als de transistoren 34 of 36 geleiden. De wijze waarop dit wordt bereikt en de gunstige invloed daarvan wordt hieronder nader toegelicht.

20 In fig. 2 is een blokschema van een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding afgebeeld. Een luidspreker 100 wordt gestuurd door een versterker 102 die op zijn beurt wordt gevoed uit een transformator 104 met primaire en secundaire wikkelingen 104a respektievelijk 104b. De luidspreker 100 en de versterker 102 kunnen van de gebruikelijk opzet zijn.

25 Als afgebeeld omvat de versterker 102 een paar transistoren 106 en 108 met signaalingangen 110 respektievelijk 112 via welke het audiosignaal wordt toegevoerd aan de versterker 102. Positieve delen van het audiosignaal maken de transistor 106 geleidend, terwijl negatieve delen van het audiosignaal de transistor 108 zodanig geleidend maken dat een uitgangs-30 stroom overeenkomende met het audiosignaal wordt toegevoerd aan de luidspreker 100. Bij de afgebeelde uitvoeringsvorm werkt de versterker 102 bij het maximale uitgangsvermogen als +80 V wordt toegevoerd aan de transistor 106 en -80 V wordt toegevoerd aan de transistor 108.

Voor een goed begrip van de betekenis van de uitvinding wordt nu 35 aandacht besteed aan de transformator 104. Bij een gebruikelijke vermogen-versterker (bijvoorbeeld een versterker met een vermogen van 400 W) zou de voedingtransformator tenminste 9 kg wegen. De reden daarvoor is als volgt.

De stroom die loopt in de primaire wikkeling is gelijk aan de ingangs-spanning vermenigvuldigd met de tijd gedurende welke de ingangsspanning 7920156 - 16 - wordt aangelegd, gedeeld door de zelfinductie van de transformator. Voor een met de tijd variërende ingangsspanning zoals een lichtnetspanning van 117 V en 60 Hz toont een analyse aan dat teneinde de stroom in de primaire wikkeling (dat wil zeggen de magnetiseringsstroom) binnen de juiste grenzen 5 te houden, de zelfinductie tamelijk groot moet zijn. Dit maakt het nodig een grote en zware transformator toe te passen bij een gebruikelijke versterker voor groot vermogen.

Bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 2 kan een voedingtransformator 104 worden toegepast met afmetingen die een zeer klein breukdeel zijn van de 10 afmetingen van een transformator van een gebruikelijke versterker met vergelijkbaar uitgangsvermogen. Bij een bepaalde uitvoeringsvorm weegt de transformator 104 slechts ongeveer 200 g, of 1/40 van het gewicht van de transformator van een typerende bekende versterker met hetzelfde uitgangsvermogen. De oorzaak voor deze enorme vermindering van de afmetingen van 15 de transformator is dat de uitvinding het mogelijk maakt de zelfinductie van de transformator 104 volgens de uitvinding betrekkelijk klein te houden. Als een spanning wordt aangelegd aan de primaire wikkeling 104a van de transformator stijgt de magnetiseringsstroom snel. Binnen enige microseconden heeft de stroom een hoge waarde van ongeveer 20 A of dergelijke 20 bereikt en op tijdstip wordt een elektronisch gestuurde schakelaar 116 geopend. Op dat tijdstip wordt een hoeveelheid energie bewaard in het magnetische veld om de primaire wikkeling. Deze bewaarde energie kan worden beschouwd als analoog aan de energie die wordt bewaard in het elektrische veld van een condensator. Het openen van de schakelaar 116 25 doet het veld beginnen met instarten, waardoor de energie wordt afgegeven aan de secundaire wikkeling, die de energie toevoert aan de versterker 102. Door het inschakelen en uitschakelen van de schakelaar 116 bij een betrekkelijk hoge frequentie (bijvoorbeeld 20 kHz worden elke seconde 20.000 spanningimpulsen toegevoerd aan de versterker 102.

30 Het vermogen dat wordt afgegeven door de transformator 104 wordt gestuurd door de tijd te sturen gedurende welke de schakelaar 116 voor elke stroomimpuls open is. Dit gebeurt door het audiosignaal te volgen dat in de versterker 102 moet worden versterkt en dit volgsignaal te vergelijken met de spanning die wordt afgegeven aan de versterker 102.

35 Dit levert een stuursignaal dat wordt gebruikt voor het sturen van de duur van elke stroomimpuls die wordt afgegeven aan de primaire wikkeling van de transformator 104. Met andere woorden, aannemende dat de schakelaar 116 geopend en gesloten wordt met een frequentie van 20 kHz bedraagt de duur van elke periode 50 yis. Tijdens de perioden waarin de vermogeneisen van 7920156 - 17 - de versterker 102 laag zijn, wordt gedurende elke periode van 50 jis de schakelaar gedurende een betrekkelijk groot deel van de tijd (bijvoorbeeld 25 a 35 ps) geopend. Als de vermogeneisen van de versterker 102 betrekkelijk groot zijn, wordt de schakelaar 116 gedurende een veel kortere duur binnen 5 elke periode geopend.

Het te versterken audiosignaal wordt toegevoerd aan een detector 118 voor de absolute waarde. Dit signaal kan positieve zowel als negatieve dlene vertonen. De detector 118 voor de absolute waarde levert een uitgangssignaal als de negatieve delen van het audiosignaal positief worden, terwijl 10 de negatieve delen op dezelfde sterkte ten opzichte van de nullijn worden gehouden. Het uitgangssignaal van de detector 118 voor de absolute waarde inverteert derhalve de negatieve delen van het audiosignaal.

Het uitgangssignaal van de detector 118 voor de absolute waarde wordt toegevoérd aan een niet-lineaire topdetector 120 die de eigenschap ver-15 toont dat hij snel reageert op snel variërende sterke signalen, minder reageert op langzame variërende signalen en nagenoeg niet reageert op zwakke signalen die variëren om een willekeurig gemiddeld niveau.

Het uitgangssignaal van de niet-lineaire topdetector 120 wordt toegevoerd aan een comparator 122. Tevens is een terugkoppeling 124 van de 20 vermogenuitgang aanwezig die reageert op de spanning die wordt toegevoerd aan de voedingsklemmen van de versterker 102. Deze vermogen-tegenkoppeling 124 levert aan de comparator 122 een spanning die in het algemeen evenredig is met de spanning aan de voedingsaansluitingen van de versterker 102. De comparator 122 vergelijkt dan het ingangssignaal van de niet-25 lineaire topdetector 120 en het ingangssignaal van de voeding-tegenkoppeling 124 en levert een stuursignaal dat in het algemeen evenredig is met het verschil tussen de beide ingangssignalen.

Dit stuursignaal komt in het algemeen overeen met de toeneming of afneming van het verschil tussen de beide ingangssignalen en wordt gebruikt 30 voor het sturen van de duur van de regelmatig getempeerde stroomimpulsen in de primaire wikkeling 104a van de transformator 104.

Er is een impulsgenerator 126 aanwezig die een pulserende golf met konstante spanning opwekt, waarbij de tussenpozen tussen de impulsen ongeveer dezelfde duur hebben als de impulsen zelf. De impulsen hebben 35 dezelfde frequentie als de gewenste stroomimpulsen voor de transformator 104. Bij het hierbeschreven uitvoeringsvoorbeeld, waarbij de frequentie van de stroomimpulsen in de transformator 20 kHz bedraagt heeft het uitgangssignaal van de impulsgenerator 126 dezelfde frequentie.

Het uitgangssignaal van de impulsgenerator 126 wordt toegevoerd 7920156 - 18 - aan een omzetter 128 voor het omzetten van een rechthoekgolf in een drie-hoekgolf. Dit zet de rechthoekgolf afkomstig uit de impulsgenerator 126 om in een golfvorm waarbij elke impuls de vorm heeft van een gelijkbenige driehoek, waarbij tijdens de duur van elke impuls de spanning in een nagenoeg 5 konstant tempo stijgt tot een top in het midden van de impuls en vervolgens in een konstant tempo daalt gedurende de laatste helft van de impuls.

Het uitgangssignaal van de omzetter 128 voor een rechthoekgolf in een driehiekgolf wordt toegevoegd aan een zaagtand-tijdmodulator 130 en deze zaagtand-tijdmodulator 130 ontvangt tevens het stuursignaal uit de compa-10 rator 122. De modulator 130 kapt in feite het bovenste deel van de rechthoekgolf geleverd door de omzetter 128 voor een rechthoekgolf in een driehoek-golf.

Het uitgangssignaal van de zaagtand-tijdmodulator 130 is een impulssignaal met konstante spanning met dezelfde frequentie als die van de impuls-15 generator 126. De duur van elke impuls is rechtevenredig met de duur van het niet gekapte bodemdeel van de driehoekgolf afkomstig uit de omzetter 128. Het is dus duidelijk dat de duur van de impulsen uit de modulator 130 evenredig is met de sterkte van het stuursignaal uit de comparator 122.

De impulsen uit de zaagtand-tijdmodulator 130 worden gebruikt voor het 20 openen en sluiten van de schakelaar 116 op zodanige wijze dat de schakelaar 116 is gesloten tijdens de duur van elk der impulsen uit de zaagtand-tijd-modulator 130. Daardoor levert een impuls met betrekkelijk korte duur een overeenkomstige stroomimpuls met betrekkelijk kleine waarde, daar de stroom slechts een korte tijd heeft om aan te groeien. Het is duidelijk naarmate 25 de duur van de spanningimpulsen uit de modulator 130 toeneemt, de waarde van de stroomimpulsen in de primaire wikkeling 104a van de transformator overeenkomstig toeneemt op zodanige wijze dat een impuls met de langste duur uit de modulator 130 een stroomimpuls met de grootste waarde in de primaire wikkeling van de transformator levert.

30 De primaire wikkeling kan worden gevoed door middel van een gebruike lijke steker 132 en een/geïï^krichter 134 voor het omzetten van de gebruikelijke lichtnetspanning van 110 a 120 V en 60 Hz in gelijkstroom. De brug-gelijkrichter 134 is verbonden met de bovenaansluiting 136 van de primaire wikkeling 104a van de transformator. De onderaansluiting 138 van de primaire 35 wikkeling 104a van de transformator is verbonden met de genoemde schakelaar 116 die op zijn beurt is geaard. Als de schakelaar 116 geleid^,vloeit er gelijkstroom door de primaire wikkeling 104a.

De secundaire wikkeling 104b van de transformator 104 is voorzien van een geaarde middenaftakking 140. De bovenaansluiting 142 van de secundaire wikkeling 104b is verbonden met een positieve uitgangsaansluiting 144 via 7920156 - 19 - een diode 146 die slechts positieve stroom doorlaat naar de uitgangsaan-sluiting 144. Op soortgelijke wijze is de onderste aansluiting 148 van de secundaire wikkeling 104b verbonden met een onderste negatieve uitgangs-aansluiting 150 via een tweede diode 152 die slechts negatieve stroomimpul-5 sen doorlaat naar de uitgang 150. Een paar parallel geschakelde condensatoren 154 en 156 zijn verbonden met de positieve uitgangsaansluitingen 144 op een plaats tussen die aansluiting 144 en de diode 146 respek-tievelijk met de negatieve uitgangsaansluiting 150 of een plaats tussen die aansluiting 150 en de diode 152. De andere aansluitingen van de beide 10 condensatoren 154 en 156 zijn beide geaard.

Aan de hand van het bovenstaande kan de werking van de uitvinding worden begrepen ten aanzien van de versterking van een typerend audiosignaal, zoals het audiosignaal van een muziekstuk. Dit signaal bestaat uit een enige laagfrequente oscillaties (grondtonen) waarop een willekeurig 15 aantal oscillaties met hogere frequentie (boventonen) zijn gesuperponeerd, waarbij de amplitude van deze oscillaties over een breed bereik kan variëren (bijvoorbeeld tussen het geluid dat wordt opgewekt door een volledig orkest en het geringe geluid van een enkel blaasinstrument dat een melodisch thema speelt). Ten aanzien van de amplitudevariaties van het signaal kunnen 20 deze de luisteraar in sommige gevallen zeer abrupt voorkomen, maar in werkelijkheid treden scherpe amplitudeveranderingen met grote waarde in het algemeen op in een tijdverloop van niet minder dan ongeveer een d duizendste seconde. De stijgtijd behorende bij het geluid dat wordt opgewekt door een zeer scherpe percussie, zoals dat wat wordt opgewekt door twee 25 stukken hout tegen elkaar te slaan, bedraagt in het algemeen meer dan een duizendste seconde.

Neem aan dat een audiosignaal moet worden versterkt door het circuit uit fig. 2. Dit signaal wordt toegevoerd aan twee ingangsaansluitingen 110 en 112 voor het signaal van een versterker 102 en wordt tevens toegevoerd 30 aan de detector 118 voor de absolute waarde. Zoals eerder vermeld is dit audiosignaal door de detector 118 voor de absolute waarde omgezet in een gelijkstroomgolf die op zijn beurt wordt afgegeven aan de niet-lineaire topdetector 120 teneinde een afgevlakt signaal voor de comparator 122 te verkrijgen.

35 Daar bij het aanvankelijke inschakelen geen spanning wordt opgewekt aan de uitgangsaansluitingen 144 en 150 is het tegenkoppelsignaal geleverd door de tegenkoppeling 124 voor de voedingsspanning nagenoeg of geheel gelijk aan 0. Derhalve levert de comparator 122 een tamelijk sterk uitgangssignaal voor de zaagtand-tijdmodulator 130. De zaagtand-tijdmodulator 130 op zijn 7920156 - 20 - beurt geeft impulsen met de gewenste frequentie af aan de elektronische schakelaar 116, welke impulsen de maximale duur hebben. Met andere woorden, de schakelaar 116 blijft met dezelfde frequentie inschakelen en uitschakelen, maar de duur van de inschakelperioden is maximaal. Derhalve lopen de 5 stroomimpulsen die worden toegevoerd aan de primaire wikkeling 104a op tot de maximale waarde en daardoor wordt het volledige vermogen afgegeven aan de uitgangsaansluitingen 144 en 150. Binnen een zeer korte tijdsduur (bijvoorbeeld ongeveer 200 yis) lopen de spanningen die worden toegevoerd aan de voedingsaansluitingen 158 en 160 van de versterker 102 op tot 10 het juiste bedrijfsniveau.

Op dat tijdstip geeft de tegenkoppeling 124 voor de voedingsspanning aan de comparator 122 een uitgangssignaal af dat betrekking heeft op de spanning aan de voedingsaansluitingen van de versterker 102. De comparator 122 blijft derhalve aan de zaagtand-tijdmodulator 130 een stuursignaal 15 toevoeren dat betrekking heeft op de vermogeneisen van de versterker 102.

Met andere woorden, als de comparator 122 een ingangssignaal uit de niet-line.aire topdetector 120 ontvangt dat aangeeft dat de amplitude van het audiosignaal toeneemt, ontstaat een grotere ongelijkheid tussen dit met het audiosignaal verband houdende signaal en het bestaande signaal uit de 20 voeding-tegenkoppeling 124, zodat de spanning van het stuursignaal voor de zaagtand-tijdmodulator 130 toeneemt. Dit doet op zijn beurt de stroomimpulsen door de primaire wikkeling 104a in duur toenemen, waardoor meer vermogen wordt afgegeven aan de versterker 102 en daardoor de spanningen die worden toegevoerd aan de uitgangsaansluitingen 144 en 150 toenemen.

25 Als daarentegen de amplitude van het audiosignaal afneemt, detecteerd de comparator 122 dat het verschil tussen het signaal uit de niet-lineaire topdetector 120 en dat uit de voeding-tegenkoppeling 124 kleiner wordt, zodat het stuursignaal dat door de comparator 122 wordt afgegeven aan de modulator 130 een lagere spanning heeft. Dit op zijn beurt verkort de 30 duur van de stroomimpulsen door de primaire wikkeling 104a, waardoor minder vermogen wordt toegevoerd aan de versterker 102. Uit de bovenstaande beschrijving blijkt dat de comparator 122 in feite het audiosignaal volgt teneinde de spanning die wordt toegevoerd aan de vermogensaansluiting 158 en 160 van de versterker 102 zo te maken dat deze spanningniveaus op zodanige 35 wijze variëren dat zij slechts matig boven de vermogeneisen van de versterker 102 blijven liggen. In de praktijk zal in het algemeen een spanningval van ongeveer 5 V optreden over elk der transistoren 106 en 108. Bij de hier besproken uitvoering zijn de onderdelen zo gekozen dat de maximale spanning die kan worden aangelegd aan de aansluitingen 158 en 160 van de versterker 7920156 - 21 - 102 +80 V respektievelijk -80 V bedraagt.

Een verder voordeel van de uitvinding vormen de beide parallel geschakelde condensatoren 154 en 156. Aan de werking van de uitvinding is inherent dat op elk tijdstip slechts een betrekkelijk kleine hoeveel-5 heid energie behoeft te worden bewaard in de beide condensatoren 154 en 156 om te reageren op snelle stijgingen van de vermogeneisen van de versterker 102. De oorzaak daarvan is dat de vermogenimpulsen door de primaire wikkeling 104a zulk een hoge frequentie hebben en dat de reaktietijd voor het vergroten van de duur (en daardoor het vermogen) 10 van deze stroomimpulsen in de transformator 14 binnen een breukdeel van een milliseconde kan reageren door het volledige vermogen af te geven aan de versterker 102. Daardoor kunnen deze condensatoren 154 en 156 een .·· redelijk kleine capaciteit hebben, wat verdere besparingen aan gewicht zowel als kostprijs veroorzaakt.

15 Een verdere wenselijke eigenschap van de uitvinding is het bereikte rendement. Neem aan dat de circuitkonstanten zo zijn gekozen dat een konstante spanning van 5 V optreedt over elk der versterkertransistoren 106 en 108. Neem verder aan dat de weerstand van de belasting (dat wil zeggen de luidspreker 100) 8/1 bedraagt. Men beschouwe dan drie gevallen: 20 1. De spanning toegevoerd aan de versterker 102 bedraagt +25 V respek- tievelijk -25 V, 2. De spanning toegevoerd aan de versterker bedraagt +35 V respektie-velijk -35 V.en 3. De spanning toegevoerd aan de versterker bedraagt +45 V en -45V.

25 Het uitgangsvermogen is gelijk aan het kwadraat van de spanning, gedeeld door de weerstand. In het eerste geval (waarbij de aangelegde spanning +25 V en -25 V bedraagt) ontstaat een spanningval van 5 V over elke transistor 106 en 108 als deze geleidt en een spanningval van 20 V over de belasting van 8& . Het feitelijke uitgangsvermogen bedraagt dan het 30 kwadraat van 20 gedeeld door 8, wat overeenkomt met 50 W. De verliezen in de transistoren 106 en 108 bedragen 12,5 W. Derhalve wordt van het totale vermogen van 62,5 W (50 W vermeerderd met 12,5 W) 50 W feitelijk gebruikt in de luidspreker, wat neerkomt op een rendement van 80%.

In het tweede geval (waarbij de spanning aangelegd aan de versterker 35 102 +35 V en -35 V bedraagt) is het vermogen dat wordt afgegeven aan de luidspreker gelijk aan het kwadraat van 30, gedeeld door 8, wat neerkomt op 112 W. Het vermogen dat wordt gedetecteerd in de transistoren 106 en 108 bedraagt 18,75 W, wat een rendement van 85,7% oplevert.

In het derde geval (waarbij de spanning die wordt toegevoerd aan de 7920156 - 22 - versterker 102 +45 V en -45 V bedraagt), wordt 200 W feitelijk gebruikt in de luidspreker 100 en slechts 25 W wordt gedissipeerd in de transistoren 106 en 108, wat een rendement van 88,8% oplevert.

Bij een conventionele versterker, waarbij de volledige spanning van 5 +80 V en -80 V te allen tijde wordt toegevoerd aan de versterker, bedraagt het rendement voor de drie geschetste gevallen slechts 25% respektievelijk . 37% respektievelijk 50%. Daar het rendement van een inrichting volgens de uitvinding zeer hoog is, behoeft slechts betrekkelijk weinig energie te worden gedissipeerd in de transistoren 106 en 108. Daardoor kunnen 10 de warmteafvoeren voor deze transistoren 106 en 108 betrekkelijk klein zijn. Het blijkt dat bij deze verschillende gewichtbesparingen een vermogen-versterker volgens de uitvinding kan worden gebruikt met een vermogen van 400 W en een totaal gewicht van de apparatuur van slechts 5,5 kg.

In fig. 3 is het circuit van een uitvoeringsvorm van de uitvinding 15 volgens fig. 2 nader afgebeeld. De steker 132 is bestemd om te worden aangesloten op een gebruikelijke wandkontaktdoos die een spanning van 110 a 120 V bij 60 Hz levert. De steker 132 is verbonden met de bruggelijk-richter bestaand uit vier dioden D101, D103, D105 en D107 die een positieve gelijkstroom leveren aan de primaire wikkeling 104a. Een kleine condensa-20 tor 162 (van 50 jiF a 2000 jaF) is aangesloten tussen de uitgang van de bruggelijkrichter 134 en aarde teneinde te voorkomen dat de uitgangs-gelijkspanning van de bruggelijkrichter 134 de waarde 0 bereikt.

De detector 118 voor de absolute waarde heeft twee ingangsaansluitingen 164 en 166 die een ingangssignaal uit een stereo-weergeefeenheid ontvangen. 25 De signalen die worden toegevoerd aan de aansluiting 164 en 166 worden via een stel van vier dioden D101, Dili, Dl 13 en Dl 15 toegevoerd aan een operationele versterker 168. De dioden D109-D115 zijn zo geschakeld dat telkens als een betrekkelijk sterk signaal optreedt aan de ene ingang 164 en 166 en een betrekkelijk zwak signaal optreedt aan de andere 30 ingang 164 en 166, de hoogste waarde wordt toegevoerd aan de operationele versterker 168. De hoogste negatieve waarde loopt door de dioden D109 en Dl13, terwijl de hoogste positieve waarde loopt door de dioden Dili en D115. Zoals eerder vermeld is het uitgangssignaal van de operationele versterker 168 een signaal waarvan de negatieve delen van het audiosignaal positief 35 zijn gemaakt.

Dit signaal bereikt via een diode Dl 17 de niet-lineaire topdetector 120. Signalen met grote waarde liggen binnen het werkbereik van de dioden D119 en D121 en worden daardoor onmiddellijk doorgelaten, waarbij de condensator 170 een meer konstant uitgangssignaal verzekert. Kleine signaalvaria- 7920156 - 23 - ties worden grotendeels onderdrukt door de weerstand R101 en de dioden Dl 19 en D121.

Het uitgangssignaal van de niet-lineaire topdetector bereikt via een weerstand R103 de ene ingang van een operationele versterker 172 van de 5 comparator 122. Het ingangssignaal voor de andere aansluiting van de operationele versterker wordt toegevoerd vanuit de voeding-tegenkoppeling 124. De voeding-tegenkoppeling 124 omvat twee weerstanden R105 en R107 in serie met de positieve ingangsaansluiting 158 van de versterker 102 en een derde weerstand R109 tussen aarde en het knooppunt van de weerstanden 10 R105 en R107. Deze weerstanden R105 tot en met R109 verlagen de spanning van het niveau dat bestaat aan de aansluiting 158 tot minder dan 15 V, wat een spanning is die de operationele versterker 172 kan verwekken. De operationele versterker is voorzien van een weerstand Rlll teneinde een spanningtegenkoppeling te veroorzaken.

15 et uitgangssignaal van de operationele versterker 172 wordt via een weerstand Ril3 toegevoerd aan de zaagtand-tijdmodulator 130. Een diode D123 is tussen de weerstand R113 en de modulator 130 aangesloten teneinde signalen uit de versterker 172 boven een bepaalde waarde te aarden.

De impulsgenerator 126 kan bestaan uit een der in de handel verkrijgbare 20 impulsgeneratoren zoals het type Fairchild US 78540. Zoals hier afgebeeld omvat de impulsgenerator een operationele versterker 174 met een paar weerstanden R115 en Ril7 als tegenkoppellussen. De ene ingang 176 van de operationele versterker is verbonden met de ene aansluiting van een condensator 178 waarvan de andere aansluiting is geaard. De andere aansluiting 25 van de operationele versterker 176 is via een weerstand R119 geaard.

De omzetter 128 voor een rechthoekgolf in een driehoekgolf omvat een weerstand R121 die de spanningimpulsen uit de impulsgenerator 126 ontvangt. De weerstand R121 is verbonden met de ene aansluiting van een condensator 180 waarvan de andere aansluiting is geaard. De condensator 30 180 zet het rechthoekige pulserende signaal uit de generator 126 om in een driehoekgolf. De driehoekgolf wordt doorgegeven aan de ene ingang van een versterker 182 die eenvoudig de driehoekgolf versterkt en doorgeeft aan de zaagtand-tijdmodulator 130. De versterker 182 heeft een tegenkoppel-weerstand R123 die met zijn andere ingang is verbonden, benevens een weer-35 stand R125 die is opgenomen tussen zijn andere ingang en aarde. De zaagtand-ti jdmodulator 130 kan een verschilversterker van gebruikelijk ontwerp zijn, zoals het type TL0074 van Texas Instruments Corporation. Zoals hier afgebeeld omvat deze modulator 130 twee transistoren Q101 en Q103 die de beide spanningen vergelijken die worden toegevoerd aan de bases van de 7920156 - 24 - transistoren QlOl en Ql03; waarbij de transistor met het zwakste ingangssignaal geleidt. De emitters van de beide transistoren QlOl en Q103 zijn met een positieve spanningbron verbonden via de weerstand R127. Ter toelichting zal worden aangenomen dat de golfvorm uit de omzetter 128 5 voor een driehoekgolf wordt toegevoerd aan de transistor QlOl en het stuursignaal uit de operationele versterker 172 in de comparator 122 wordt toegevoerd aan de transistor Q103. In dat geval doen de delen van de driehoekgolf die boven de stuursignaalspanning liggen de transistor Q103 geleiden. De collectorwan de transistor Q103 is via een weerstand R129 10 verbonden met een negatieve spanning, waarbij de waarde van de weerstand R127 aanmerkelijk groter is dan de waarde van de weerstand R129. Als de transistor Q103 niet geleidt, is derhalve het punt 184 tussen de transistor Q103 en de weerstand R129 negatief, waardoor een transistor Q105 geleidt, die op zijn beurt de transistor Q107 geleidend maakt en de 15 transistor Q109 spert. Daardoor bestaat het uitgangssignaal van de zaagtand-tijdmodulator 130 uit een reeks impulsen waarbij de duur van elke impuls samenvalt met het deel van de driehoekgolf uit de omzetter 128 dat onder de stuursignaalspanning ligt.

De schakelaar 116 omvat een eerste transistor Qlll waarvan de uitgang 20 is verbonden met de bases van twee parallel geschakelde transistoren

Ql13 en Ql15. Als de transistor Qlll geleidt, doet hij de beide transistoren Q113 en Ql15 geleiden, waardoor een stroomimpuls door de primaire wikkeling 104a van de transformator 104 kan passeren. Als de transistor Qlll niet geleidt als reaktie op het einde van de impuls uit de zaagtand-25 tijdmodulator 130, sperren de transistoren Ql13 en Q115 eveneens en de schakelaar 116 opent. Het magnetische veld dat in de primaire wikkeling 104a is opgewekt door de stroomimpuls daardoor start dan in, waardoor energie van de primaire wikkeling 104a wordt overgebracht naar de secundaire wikkeling 104b. Op deze wijze wordt vermogen afgegeven aan 30 de versterker 102.

Een wijziging van het circuit uit fig. 3 is afgebeeld in fig. 4. In fig. 4 zijn slechts die delen van het circuit uit fig. 3 afgebeeld die nodig zijn voor een juiste oriëntatie van de onderdelen uit fig. 4 ten opzichte van de andere onderdelen van de uitvinding.

35 De reden voor de wijziging volgens fig. 4 is dat in sommige gevallen de spanning aan de negatieve ingang 160 van de versterker 102 een absolute waarde kan hebben die te laag is ten opzichte van de spanning aan de positieve aansluiting 158. In dat geval is het wenselijk het signaal opgewekt door de operationele versterker 172 van de comparator 122 te over- 7920156 - 25 - heersen en een correctiesignaal met grotere waarde toe te voeren aan de zaagtand-tijdmodulator 103. Dit vindt in het circuit volgens fig. 4 op de volgende wijze plaats. De vermogen-ingangen 158 en 160 van de versterker 102 zijn elk via een eigen weerstand R401 respektievelijk R403 verbonden 5 met een optelknooppunt 400. Het uitgangssignaal van het optelknooppunt 400 is een spanning die de algebraïsche som is van de spanningen aan de versterker-ingangen 158 en 160. Als de absolute waarde van de negatieve spanning groter is dan de absolute waarde van de absolute waarde van de positieve spanning (-40 V en +30 V) heeft het uitgangssignaal aan het 10 optelknooppunt 400 een negatieve waarde (in dit geval -10 V). Als daarentegen de positieve spanning aan de aansluiting 158 een absolute waarde heeft die groter is dan die van de negatieve spanning aan de aansluiting 160, heeft het uitgangssignaal van het knooppunt 400 een positieve waarde.

Het optelknooppunt 400 heeft een eerste verbinding via een diode D401 15 en een weerstand R405 met de negatieve ingang van een operationele versterker 402. Het optelknooppunt 400 heeft een tweede verbinding via een verdere diode D403 met de positieve ingang van de operationele versterker 402. De diode D401 kan slechts negatieve stroom doorlaten, terwijl de diode D403 slechts positieve stroom kan doorlaten. Op de 20 plaats tussen de diode 403 en de operationele versterker 402 is een weerstand R407 met aarde verbonden. Tevens is een weerstand R409 aanwezig die tegenkoppeling naar de negatieve ingang van de operationele versterker levert. De uitgang van de operationele versterker 402 voert via een diode D405 die uitsluitend positieve stroom doorlaat naar de weerstand R113.

25 Tevens is een diode D407 aanwezig die positieve signalen uit de operationele versterker 172 van de comparator doorlaat naar de weerstand R113.

Als de spanningen aan de aansluitingen 158 en 160 gelijk zijn, is het uitgangssignaal van het optelknooppunt 400 gelijk aan 0. Als de negatieve spanning aan de aansluiting 160 sterker is dan de positieve spanning 30 aan de aansluiting 158, levert het optelknooppunt 400 een negatieve uitgangs-spanning die via de diode D401 wordt toegevoerd aan de versterker 402, die dan een uitgangssignaal levert via de diode D405. Als het verschil tussen de spanningen aan de aansluitingen 158 en 160 voldoende groot is, overheerst dit signaal het signaal uit de operationele versterker 172 (dat via de 35 diode D407 wordt gevoerd), waardoor de zaagtand-tijdmodulator 130 het vermogen van de stroomimpulsen opvoert en daardoor het verschil tussen de absolute waarden van de spanningen aan de aansluiting 158 en 160 corrigeert;,.

Als de positieve spanning aan de aansluiting 158 sterker is dan de negatieve spanning aan de aansluiting 160 is het uitgangssignaal van het 7920156 - 26 - optelknooppunt 400 positief, zodat een positieve spanning via de diode D403 wordt toegevoerd aan de versterker 402, die op zijn beurt een uitgangssignaal levert. Daar de spanning aan de aansluiting 158 echter reeds betrekkelijk hoog is, is in de meeste gevallen het signaal uit de verster-5 ker 172 voldoende sterk om het signaal uit de operationele versterker 402 te overwinnen en een voldoend sterk stuursignaal te leveren om de zaagtand-tijdmodulator 130 de duur van de vermogenimpulsen aan de transformator 104 te doen opvoeren en daardoor de ongelijkheid tussen de absolute waarden van de spanningen aan de aansluitingen 158 en 160 te 10 corrigeren.

Zoals hierboven vermeld zullen als de versterker volgens de uitvinding wordt gebruikt als audioversterker de grote amplitudevariaties in de te versterken signalen optreden in een tijdsduur van niet minder dan ongeveer 1 ms. Derhalve dient de inrichting in staat te zijn om binnen deze periode 15 te reageren en zijn uitgangsvermogen van een laag niveau op een betrekkelijk hoog niveau te brengen. Om deze reden dient de frequentie van de stuur-impulsen die op hun beurt de frequentie van de stuurimpulsen door de primaire wikkeling 104a van de transformator bepalen tenminste 1000 Hz en bij voorkeur tenminste 2000 Hz te zijn. Er zijn echter verdere voordelen 20 verbonden aan het doen werken van de stroomompulsen bij een veel hogere frequentie, in een bereik van 15 a 25 kHz (bijvoorkeur ongeveer 20 kHz).

In de eerste plaats maakt dit het mogelijk, een bijzonder kleine transformator toe te passen. Ook is deze frequentie voldoende hoog om geen ongewenste geluiden in het normale audiobereik te veroorzaken, dat normaal 25 onder 20 kHz ligt. Verder is deze frequentie niet zo hoog dat hij buiten het bereik ligt van de toegepaste schakelcircuits.

De basisopzet van het gebruiken van tegenkoppeling van het uitgangsvermogen in een transformator voor een audioversterker voor het sturen van de energieoverdracht tussen de primaire en de secundaire wikkelingen van 30 de transformator als reaktie op de sterkte van het audio-ingangssignaal kan effektief worden gebruikt bij een transformator die een vaste uitgangs-spanning over de secundaire wikkeling levert. Als een transformator met vaste uitgangsspanning wordt toegepast, kan de tegenkoppeling van het uitgangsvermogen ook worden gebruikt voor het bijdragen tot het konstant 35 houden van de uitgangsspanning. De uitvoering volgens fig. 5 heeft betrekking op zulk een stelsel. De hoofd-vermogentransformator 500 (dat wil zeggen de magnetische veldspoel) heeft primaire en secundaire wikkelingen 500a respektievelijk 500b. Uit aan de hand van fig. 11 hieronder nader te beschrijven overwegingen is de secundaire wikkeling 500b voorzien van 7920156 - 27 - aftakkingen voor het leveren van verscheidene positieve en negatieve spanningen in stappen van 25 V tussen 25 V en 75 V. De positieve aansluitingen zijn aangeduid met El tot en met E3, terwijl de negatieve aansluitingen zijn aangeduid met E4 tot en met E6.

5 De tegenoverliggende uiteinden van de primaire wikkeling 500a zijn via gelijkrichtdioden verbonden met de beide aansluitingen van een gebruikelijke vermogenbron 502, die kan bestaan uit een wandkontaktdoos die een spanning van 120 V en 60 Hz levert. Twee leidingen 504 en 506 uit de voedingsbron 502 zijn via bijbehorende gelijkrichtdioden D501 en D503 in 10 serie met een thyristor 508 aangesloten op het boveneinde 510 van de primaire transformatorwikkeling 500a. De leidingen 504 en 506 zijn tevens via bijbehorende tweede gelijkrichtdioden D505 en D507 verbonden met het ondereinde 512 van de primaire wikkeling 500a. Beschouwing van de dioden D501, D503, D505 en D507 maakt duidelijk dat deze vier dioden zijn geschakeld 15 in een gelijkrichtbrug, zodat bij elke halve periode van de voedingsbron een positieve spanning wordt toegevoerd aan de thyristor 508 en via deze aan het boveneinde 510 van de primaire transformatorwikkeling 500a.

De thyristor 508 wordt gestuurd door een audio-ingangssignaal zoals nader zal worden toegelicht. Het audio-ingangssignaal wordt toegevoerd aan 20 een ingang 514 en van daaruit aan een knooppunt 516. De weerstanden R501 en R503 zijn aangesloten tussen het knooppunt 516 en een geschikte spanning-bron (bijvoorbeeld een bron met een spanning van 75 V) teneinde een basis-spanningniveau van bijvoorbeeld 0,7 V te leveren. Deze spanning wordt opgewekt door de diode D509 die is aangesloten tussen het knooppunt van de 25 weerstanden R503 en R501 en aarde. De spanning wordt op zijn beurt toegevoerd aan een operationele versterker 518. Tegenkoppeling voor de operationele versterker wordt verkregen vanuit het knooppunt 520 van een diode D515 en een condensator 522 in het secundaire transformatorcircuit. Het punt 520 is via twee spanningdelerweerstanden R505 en R507 geaard. Op een 30 knooppunt 526 tussen de beide weerstanden R505 en R507 bevindt zich een tegenkoppelaansluiting naar de operationele versterker 518. De uitgang van de operationele versterker 518 is verbonden met een geschikte stuurinrichting 528. Deze stuurinrichting 528 is aangesloten op de stuuraansluiting van de thyristor 508, op zodanige wijze dat bij hoge uitgangniveaus van de 35 operationele versterker 518 de thyristor 508 geleidt bij hogere spanning-niveaus in het laatste deel van elke halve periode. Als het uitgangniveau van de operationele versterker 518 lager is, wordt de thyristor 508 op soortgelijke wijze bij lagere spanningniveaus geleidend.

Het midden van de secundaire wikkeling 500b is via de aftakking 530 7920156 - 28 - geaard. De bovenste helft van de wikkeling 500b is op twee tussenliggende plaatsen 532 en 534 afgetakt teneinde de positieve uitgangen voor +25 V en +50 V voor de voedingsaansluitingen El en E2 te verschaffen, terwijl de bovenste aansluiting 524 van de wikkeling 500b de positieve uitgangsspanning 5 van +75 V levert voor de aansluiting E3. Op soortgelijke wijze is de onderste helft van de secundaire wikkeling 500b op tussenliggende plaatsen 536 en 538 afgetakt teneinde de tussenliggende spanningniveaus van -25 V en -50 V aan de aansluitingen E4 en E5 te verkrijgen, terwijl het ondereinde 540 van de secundaire wikkeling de negatieve uitgangsspanning van 10 -45 V levert voor de aansluiting E6.

De drie punten 532, 534 en 524 zijn elk via eigen blokkeerdioden D511, D513 en D515 verbonden met de respektieve uitgangsaansluitingen. Een eerste condensator 542 is aangesloten tussen aarde en de uitgangsaansluiting voor de laagste spanning (dat wil zeggen de aansluiting voor +25 V). Een tweede 15 condensator 544 is aangesloten tussen de uitgangsaansluiting voor +25 V

en de uitgangsaansluiting voor +50 V en de derde condensator 522 is op soortgelijke wijze aangesloten tussen de uitgangsaansluiting voor +50 V en de uitgangsaansluiting voor +75 V. De condensatoren 542, 544 en 522 hebben een voldoende capaciteit om elke abrupte vermogenafname aan de betreffende 20 uitgangsaansluiting op te vangen teneinde de uitgangsaansluitingen op een vrijwel konstant spanningniveau te houden.

De onderste helft van de secundaire wikkeling 500b is met de negatieve uitgangsaansluitingen Ξ4, E5 en E6 verbonden via drie blokkeerdioden D517, D519 en D521. Condensatoren 546, 548 en 550 zijn aangesloten tussen de 25 negatieve uitgangsaansluitingen, op soortgelijke wijze als de overeenkomstige onderdelen behorende bij de bovenste helft van de secundaire wikkeling. De blokkeerdioden D517 tot en met D521 zijn echter omgekeerd aangesloten, opdat uitsluitend negatieve stroom de uitgangsaansluitingen E4 tot en met E6 kan bereiken.

30 Bij de werking van het voedingtoestel uit fig. 5 wordt de uitgangs spanning van de wikkeling 500b geheelgeregeld door het circuit dat de thyristor 508 stuurt. Het stuurcircuit 508 van de thyristor op zijn beurt wordt zo gestuurd door het audio-ingangssignaal dat als het ingangssignaal een grote amplitude heeft, de thyristor 508 gedurende grote delen van elke 35 halve netperiode geleidt teneinde meer stroom af te geven aan de primaire wikkeling 500a. Deze bedrijfswijze kan het beste worden toegelicht aan de hand van de figuren 6A, 6B en 6C.

In fig. 6A is de spanning aangegeven die de voedingsbron 502 via de beide dioden D501 en D503 toevoert aan de thyristor 508. Het blijkt dat 7920156 - 29 - door de werking van de dioden D501 tot en met D507 een positieve sinusspanning aan de thyristor 508 wordt afgegeven bij elke halve periode. Neem aan dat het audio-ingangssignaal van de versterker een betrekkelijk geringe amplitude heeft, zodat de vermogeneisen van het versterkcircuit zeer laag 5 zijn. In dat geval geleidt de thyristor 508 uitsluitend nabij het laatste deel van elke halve periode. Het geleidingspunt van elke halve periode is aangegeven bij 600 en de thyristor 508 blijft geleiden totdat de stroom op het punt 602 de waarde 0 heeft bereikt. Het blijkt derhalve dat de stroom die aan de primaire wikkeling 500 a wordt afgegeven gedurende korte tijdsperioden 10 vloeit en bij een lage spanning.

Naarmate het audio-ingangssignaal een grotere amplitude bereikt, gaat de thyristor 508 geleiden bij een hoger spanningniveau in het laatste deel van elke halve periode, als afgebeeld in fig. 6B. Het geleidingstijdstip treedt op bij 604 en het afsnijpunt is aangegeven bij 606. Het blijkt dat 15 niet alleen de spanning hoger is, maar tevens de tijdsduur van elke stroom-impuls groter is, zodat een groter vermogen wordt afgegeven aan de primaire wikkeling 500a.

Tenslotte is in fig. 6C de situatie afgebeeld waarbij het audio-ingangssignaal de maximale amplitude heeft, wat aanleiding geeft tot een 20 maximale vermogenopname uit de transformator. In dat geval wordt de thyris-: tor 508 nabij de topspanning aan het begin van de laatste helft van elke halve periode geleidend gemaakt, wat in fig. 6C is aangegeven bij 608, terwijl het afsnijpunt weer is aangegeven bij 610. Het blijkt dat de stroom bij een nog hogere spanning en gedurende een nog groter deel van elke halve 25 periode wordt afgegeven.

Terwijl de stroom aangroeit in de primaire wikkeling 500a tijdens het laatste deel van elke halve stroomperiode vloeit er geen stroom in de secundaire wikkeling 500b door de aanwezigheid van de blokkeerdioden D511 tot en met D521. Aan het einde van elke halve stroomperiode door de primaire 30 wikkeling 500a, nadat de stroom is uitgeschakeld, stort het veld om de primaire wikkeling 500a in, waardoor een spanningval ontstaat over de secundaire wikkeling 500b en stroom gaat lopen door de secundaire wikkeling, waarbij vermogen aan de zes condensatoren 522 en 542 tot en met 550 en de zes uitgangsaansluitingen El tot en met E6 wordt afgegeven.

35 Zoals eerder aangegeven zijn de vermogeneisen voor de transformator 500 groter naarmate de amplitude van het audio-ingangssignaal hoger ligt. Tijdens deze perioden vloeit stroom door de primaire wikkeling 500a gedurende een grotere tijdsduur, waardoor meer energie wordt bewaard in het magnetische veld van de primaire wikkeling 500a. Als de stroom in de primaire wikkeling 7920156 - 30 - aan het einde van elke halve periode wordt uitgeschakeld stort het magnetische veld van de primaire wikkeling in, waardoor een terugslagspanning-wordt geïnduceerd in de secundaire wikkeling 500b. De dioden D511 tot en met D521 zijn zo geschakeld dat de stroom door de secundaire wikkeling 5 de condensatoren 542, 544, 522, 546, 548 en 550 laadt teneinde de spanning aan de uitgangsaansluitingen El tot en met E6 op de juiste waarde te houden.

In fig. 7A is een andere uitvoeringsvorm van een stapsgewijs werkend voedingstoestel volgens de uitvinding afgebeeld. Evenals bij de uitvoering-volgens fig. 5 is een voedingsbron aanwezig, zoals een steker 702 met 10 twee leidingen 704 en 706. De leiding 704 is aangesloten op een triac 708. Het andere uiteinde van de triac 708 is verbonden met het boveneinde 710 van de primaire wikkeling 700a van de transformator 700. De andere leiding 706 van de voedingsbron 702 is verbonden met het ondereinde 712 van de primaire wikkeling 700a.

15 De triac 708 vervult een soortgelijke functie als de thyristor 508, met als verschil dat de triac 708 zowel bij positieve als négatieve halve perioden van de stroom uit de stroombron 708 geleidt. Een schakel-circuit stuurt de triac 708 op zodanige wijze dat deze geleidt gedurende het laatste deel van elke halve periode, en wel gedurende kortere of langere 20 perioden, afhankelijk van de vermogeneisen van de versterker. Het schakel-circuit is grotendeels gelijk aan een circuit voor het schakelen van de thyristor 508 bij de uitvoering volgens fig. 5, zodat de onderdelen daarvan niet nader worden beschreven.

De secundaire wikkeling 700b van de transformator 700 is voorzien van 25 een geaarde middenaftakking 714. De bovenste helft van de secundaire wikkeling 700b is op twee tussenliggende plaatsen 716 en 718 afgetakt teneinde uitgangsspanningen van +25 V en +50 V te leveren voor de voedings-aansluitingen El en E2. Een verbinding 720 met het boveneinde van de wikkeling 700b levert de spanning van +75 V voor de uitgangsaansluiting 30 E3. Op soortgelijke wijze is de onderste helft van de secundaire wikkeling voorzien van drie aftakkingen 722, 724 en 726 op gelijke afstanden die de spanningen van -25 V, -50 V en -75 V leveren voor de uitgangen E4, E5 en E6.

De leidingen 720 en 726 voor de spanningen van +75 V en -75 V zijn 35 aangesloten op de tegenover elkaar liggende uiteinden van een eerste brug-gelijkrichter 728. De positieve uitgang van de bruggelijkrichter 728 is via de leiding 730 verbonden met de voedingaansluiting E3 voor +75 V en de negatieve uitgang van de bruggelijkrichter 728 is via de leiding 732 verbonden met de voedingsuitgang E6 voor -75 V. De leidingen 718 en 724 7920156 - 31 - voor de spanningen van +50 V en -50 V zijn aangesloten op de tegenover elkaar liggende uiteinden van een tweede bruggelijkrichter 734. De positieve uitgang van de bruggelijkrichter 734 is via de leiding 736 verbonden met de voedingsaansluiting E2 voor +50 V, terwijl de negatieve uitgang 5 van de bruggelijkrichter 734 via de leiding 738 is verbonden met de voedingsaansluiting E5 voor -50 V. Tenslotte zijn de leidingen 716 en 722 voor de spanningen van +25 V en - 25 V verbonden met tegenover elkaar liggende uiteinden van een derde bruggelijkrichter 740. De uitgangsleidingen 742 en 744 van de bruggelijkrichter 740 zijn verbonden met de voedingaansluitingen 10 El en E4 voor +25 V en -25 V.

Evenals bij de uitvoering uit fig. 5 zijn zes condensatoren 746 tot en met 756 aangesloten tussen de voedingsaansluitingen El tot en met E6 teneinde een abrupte vermogenopname aan de betreffende uitgangsaansluiting op te vangen en aldus de voedingsaansluitingen op een nagenoeg konstante 15 spanning te houden.

Ter verduidelijking van de werking van de uitvoering volgens fig. 7A wordt verwezen naar de figuren 8A, 8B en 8C. De stroom door de primaire wikkeling 700a wordt niet gelijkgericht en is derhalve een wisselstroom.

De triac 708 wordt geleidend gemaakt in de laatste helft van elke halve 20 periode, ongeacht of dit een positieve danwel negatieve halve periode is.

Als de vermogeneisen van de versterker gering zijn, maakt de stuurinrichting de triac 708 geleidend gedurende een slechts zeer korte tijd aan het einde van elke halve periode. Dit is afgebeeld in fig. 8A, waarbij het geleidings-punt van elke halve periode is aangegeven bij 800. De triac 708 blijft 25 geleidend totdat de spanning op het punt 802 de nulwaarde heeft bereikt.

Het is dus duidelijk dat slechts gedurende korte perioden stroom wordt afgegeven aan de primaire wikkeling, en wel bij een laag spanningniveau.

Naarmate het stuursignaal een grotere amplitude bereikt, wordt de triac 708 bij een hoger spanningniveau in de laatste helft van elke 30 halve periode geleidend gemaakt, als afgebeeld in fig. 8B, waarbij het geleidingstijdstip is aangegeven bij 804 en elk uitschakeltijdstip is aangegeven bij 806. Het blijkt dat niet alleen de spanning hoger is, maar tevens de tijdsduur van elke stroomimpuls langer is, zodat een groter vermogen wordt afgegeven aan de primaire wikkeling 700a.

35 Tenslotte is in fig. 8C het geval afgebeeld waarbij het ingangssignaal de maximale amplitude heeft, waardoor de maximale vermogeneisen optreden.

In dat geval wordt de triac 708 geleidend gemaakt nabij de topspanning aan het begin van de laatste helft van elke halve periode, als afgebeeld bij 808, waarbij het uitschakelpunt is aangegeven bij 810.

7920156 - 32 -

Er vloeit in de secundaire wikkeling 700b gelijktijdig stroom met de stroom in de wikkeling 700a, waarbij de stroom in de wikkeling 700b eveneens een wisselstroom is. Ten aanzien van de stroom door de beide leidingen 720 en 726 voor 75 V is doordat deze stroom door de gelijkrichtbrug 728 5 vloeit de stroom naar de voedingsaansluiting E3 steeds positief, terwijl de stroom naar de aansluiting E6 steeds negatief is. Op soortgelijke wijze wordt stroom uit de tussengelegen aansluitingen 716, 718, 722 en 724 via de beide bruggelijkrichters 734 en 740 gevoerd teneinde positieve stroom te leveren voor de uitgangen E2 en El bij +50 V en +25 V en negatieve stroom 10 aan de uitgangsaansluitingen E5 en E4 te leveren bij -50 V respektievelijk -25 V.

Het is gebleken dat door gebruik te maken van het voedingstoestel volgens de uitvinding, de transformator betrekkelijk klein kan worden gemaakt en niettemin voldoende vermogen kan leveren. De transformator volgens 15 de uitvinding kan bijvoorbeeld 1/4 a 1/10 van de afmetingen van de transformator van een conventionele audioversterker met vergelijkbaar vermogen hebben, met 175 windingen in de primaire wikkeling en 200 windingen in de secundaire wikkeling.

Het is soms wenselijk, het uitschakelpunt van de stroom door de 20 primaire transformatorwikkeling 700a te sturen teneinde de eigenschappen van de energieoverdracht via de transformatorwikkelingen tijdens elke halve stroomperiode van de voedingsbron nauwkeuriger te sturen. Het uitschakelen van de primaire stroom voor het bereiken van de nuldoorgang in de stroomgolfvorm elimineert bijvoorbeeld de ruststroom in de primaire wikkeling 25 tijdens het overige deel van de halve periode. Derhalve zijn in de figuren 7B en 7C twee modificaties van het schakelcircuit uit fig. 7A afgebeeld, waarbij beide modificaties de primaire transformatorwikkeling 700a in staat stellen stroom op te nemen gedurende meer nauw gedefinieerde delen van dë voedingsperiode.

30 In fig. 7B is een tweede triac 758 parallel geschakeld aan de triac 708. Een stuurinrichting als eerder beschreven aan de hand van fig. 5 stuurt de werking van de triac 708 en 758 via de leidingen 760 en 762. Een condensator 764 is in serie geschakeld met de triac 758 en dient voor het periodiek kortsluiten van de triac 708. Het circuit uit fig. 7B werkt als 35 volgt. Als reaktie op een audio-ingangssignaal maakt het uitgangssignaal van de stuurinrichting de triac 708 geleidend op een punt tijdens elke positieve en negatieve halve periode van de stroom uit de voedingsbron 702.

Bij een later voorafbepaald tijdstip maakt het uitgangssignaal van de stuurinrichting de triac 758 geleidend, waardoor stroom wordt omgeleid 7920156 - 33 - vanuit de triac 708 en door de condensator 764 begint te lopen. De triac 708 schakelt uit, maar stroom blijft door de triac 758 en de condensator 764 lopen naar de primaire transformatorwikkeling 700a, totdat de spanning in de condensator 764 voldoende is opgelopen om de triac 758 te sperren, 5 waardoor de stroom door de primaire transformatorwikkeling wordt beëindigd.

De condensator 764 is zeer klein teneinde de geleiding van de triac 758 tot een korte periode te beperken.

In fig. 7C is een tweede gewijzigde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens fig. 7A afgebeeld, waarbij de enkele triac 708 is vervangen door 10 een schakelinrichting 766. Een paar via de poort uitschakelbare thyristoren is parallel geschakeld. De ene thyristor GTOb geleidt gedurende de positieve halve perioden en de tweede thyristor GTOa geleidt gedurende de negatieve halve periode. Er zijn blokkeerdioden D701 en D703 aanwezig.

Elke thyristor wordt geleidend bij een voorafbepaalde spanning, bepaald door 15 het stuurorgaan, en wordt gesperd, onder sturing door een stuurorgaan, binnen een voorafbepaalde periode van bij voorkeur 1 ms.

In de figuren 9A, 9B en 9C is de wijze afgebeeld waarop de uitvoeringen volgens de figuren 7B en 7C worden geschakeld. Bij lage vermogeneisen begint de stroom bij 900 en hij eindigt bij 902 nabij het laatste deel 20 van elke halve periode. Bij matige stroomeisen vindt de inschakeling eerder in de laatste helft van elke halve periode plaats, als afgebeeld bij 904 en 906 in fig. 9B. Bij de hoogste stroomeisen vindt de inschakeling plaats nabij de top van elke halve periode, als afgebeeld bij 908 en 910 in fig.

9C. Bij deze uitvoering kan de transformator nog kleiner worden gemaakt.

25 Teneinde de voordelen van de verschillende hierboven besproken voedings- toestellen met regeling van de werkfractie duidelijk te maken wordt verwezen naar fig. 10A, waarin de basisconfiguratie van een gebruikelijke versterking-voeding is afgebeeld. De gebruikelijke wisselspanning van 117 a 125 V en 60 Hz wordt vanuit PS toegevoerd aan de primaire wikkeling 1000a van de 30 transformator 1000. De secundaire wikkeling 1000b van de transformator 1000 is met zijn boveneinde via een diode D1001 verbonden met de bovenste aansluiting van de versterker 1002. De onderste aansluiting van de secundaire wikkeling 1000b is via een tweede diode D1003 verbonden met de onderste aansluiting van de versterker 1002. Een bovenste en onderste condensator 35 1004 en 1006 houden de spanning toegevoerd aan de versterker 1002 nagenoeg konstant. Gewoonlijk heeft de voedingsspanning een top-ingangswaarde van ongeveer 169 V. Neem aan dat de ingangsspanning aangelegd aan de bovenste aansluiting van de versterker 1002 is gekozen op +75 V en de spanning aan de onderste aansluiting is gekozen op -75 V. De middenaftakking van de 7920156 - 34 - secundaire wikkeling 1000b is gewoonlijk geaard.

Een geluidssignaal heeft in een typerend geval betrekkelijk kort durende top-vermogeneisen en gemiddelde vermogeneisen op langere termijn die wellicht l/20ste deel van het topvermogen bedragen. Derhalve 5 werkt de versterker gedurende het grootste deel van de tijd bij slechts l/10de a l/20ste van het volle vermogen. Teneinde de gevolgen van dit feit te begrijpen wordt verwezen naar fig. 10B, waarin de sinusgolf van de inkomende spanning toegevoerd aan de primaire wikkeling van een transformator voor een gebruikelijke audioversterker aangesloten op de gebruike-10 lijke wisselspanning van 117 a 125 V is aangegeven. De wikkelverhouding van de primaire en secundaire wikkeling van de gebruikelijke transformator is zo gekozen dat als de primaire wikkeling tenminste enige stroom voert tijdens de gehele sinusgolf van de inkomende spanning, de topspanning die wordt opgewekt in de secundaire wikkeling juist iets groter is dan 15 het niveau van +75 V respektievelijk -75 V dat vereist is voor een conventionele audioversterker. Als de versterkende komponent van de versterker slechts een matig vermogen vereist, vloeit er in de secundaire wikkeling stroom gedurende slechts een zeer korte tijdsduur bij de uiterste top van de sinusgolf van de ingangsspanning. Deze periode is 20 in fig. 10B aangegeven bij 1008. Als een topvermogen wordt vereist, worden de gebruikelijke buffercondensatoren 1004 en 1006 van het voedings-toestel onmiddellijk belast, waardoor hun spanning enigzins daalt en daardoor geleidt de secundaire wikkeling gedurende een langere periode, zodat het geleidende deel van de sinusgolf uit fig. 10B wordt verbreed 25 tot bijvoorbeeld de lijnen 1010a en 1010b. Opgemerkt dient te worden dat daar de beide lijnen 1010a en 1010b verder uiteenliggen, de spanning die in de secundaire wikkeling 1000a wordt opgewekt iets ligt onder de topspanning die wordt afgegeven bij 1008.

Bij het ontwerpen van een transformator geschikt voor gebruik in een 30 conventioneel voedingstoestel voor een versterker als hierboven beschreven moet zorgvuldig worden gelet op het verwerken van de ruststroom in de primaire wikkeling. De ruststroom is de stroom die in de primaire wikkeling vloeit als er geen stroom vloeit in de secundaire wikkeling. In een transformator met een klein aantal windingen van de primaire wikkeling en 35 daardoor een kleine zelfinductie kan de primaire wisselstroom groot genoeg worden om de transformator ongewenst te verwarmen. Dit maakt het nodig, een primaire wikkeling met een groot aantal windingen toe te passen.

Een geschikte transformator voor een audioversterker van de gebruikelijke opzet moet ook in staat zijn om een betrekkelijk sterke stroom door de 792 0 1 5 5 - 35 - primaire en secundaire wikkelingen op te nemen teneinde de top-vermogen-eisen te kunnen ontvangen. Daardoor moet de draad waarvan de spoelen zijn vervaardigd een voldoend grote diameter hebben om de transformator in staat te stellen een sterke stroom bij topbelastingen af te geven, 5 zonder dat de inwendige weerstand te groot is. Het resultaat is een zeer grote en zware transformator met een groot aantal windingen teneinde de zelfinductie van de primaire wikkeling voldoende hoog te houden en betrekkelijk dikke draad teneinde de weerstand laag te houden, ondanks de grote draadlengte in de transformator.

10 In tegenstelling tot een conventionele transformator van een voedings- toestel heeft een transformator die is ontworpen voor gebruik in een voe-dingstoestel volgens de uitvinding met sturing van de werkfractie gewoon-lijk een hogere wikkelverhouding van de secundaire windingen tot de primaire windingen dan gebruikelijk is bij transformatoren zonder sturing 15 van de werkfractie zoals toegepast in de gebruikelijke voedingstoestellen voor versterkers. Bij zulk een wikkelverhouding kan het tijdstip in de sinusvormige ingangsgolf die wordt toegevoerd aan de primaire wikkeling waarbij de stroom ophoudt te lopen in de secundaire wikkeling ruimschoots onder op de achterflank worden gelegd, als aangegeven bij 1012 in fig. IOC. 20 Zonder sturing van de werkfractie zou het voedingstoestel dat van zulk een transformator is voorzien spanningen leveren die aanmerkelijk liggen boven de gewenste niveaus van +75 V en -75 V die gewoonlijk vereist zijn door de gebruikelijke audioversterkers. Met sturing van de werkfractie loopt geen stroom in de primaire wikkeling van de transformator als het 25 schakelelement voor de werkfractie is geopend, afgezien van zeer geringe lekstromen door het halfgeleider-schakelelement in gesperde toestand.

Deze lekstromen kunnen hier buiten beschouwing worden gelaten. Het schakelelement blijft gesperd totdat de spanning in de primaire wikkeling daalt tot een punt 1014 juist boven het niveau 1012. Vervolgens loopt 30 stroom in de secundaire wikkeling tussen de punten 1014 en 1012. Als het schakelelement bestaat uit een zelfomschakelende thyristor, blijft het schakelelement geleiden tot het punt 1016, maar er vloeit geen stroom in de secundaire wikkeling van het punt 1012 tot het punt 1016, daar de dioden die de buffercondensatoren verbinden met de secundaire wikkeling 35 van de transformator in het voedingstoestel dan zijn gesperd.

Het doen lopen van stroom in de secundaire wikkeling van een voedingstoestel met sturing van de werkfractie tijdens de periode tussen de punten 1014 en 1012 in fig. 10C lijkt op het eerste gezicht wat minder efficient dan het doen lopen van stroom in de secundaire wikkeling van een 7920156 - 36 - conventionele versterker als aangegeven bij 1008 in fig. 10B. Dit is omdat de condensatoren 1004 en 1006 slechts stroom bij het niveau van 75 V willen opnemen. Er zijn derhalve enige weerstandsverliezen in de transformator met sturing van de werkfractie, die worden weergegeven door 5 de gearceerde driehoek tussen de punten 1012, 1014 en 1018 uit fig. 10C.

Een transformator met sturing van de werkfractie kan echter volstaan met veel minder windingen (slechts een klein breukdeel van de windingen van een gebruikelijke transformator), zodat de draadlengte in de transformator veel kleiner is. Dit verlaagt de inwendige weerstand van de transfor-10 mator evenredig.

Neem nu aan dat de kleine transformator met sturing van de werkfractie werkt bij top-vermogeneisen als afgebeeld in fig. 10D. In dat geval beweegt het schakelelement het inschakelpunt verder omhoog op de sinus-golf, tot een maximum bij ongeveer het punt 1029 nabij de top van de 15 sinusgolf. Neem verder aan dat de condensatoren 1004 en 1006 voldoende groot zijn opdat zij de spanningen van +75 V en -75 V redelijk op die waarde houden. De spanning die op het punt 1020 wordt opgewekt in de secundaire wikkeling is aanmerkelijk hoger dan het niveau van +75 V (wellicht 90 V), waarbij verliezen in de transformator buiten beschouwing 20 worden gelaten. Derhalve stelt het spanningverschil de verliezen in de transformator zelf voor. Deze verliezen worden weergegeven door de gearceerde driehoek tussen de punten 1012, 1020 en 1022 in fig. 10D. Doordat het topvermogen bij audioversterkers zelden gedurende meer dan een zeer korte tijd nodig is, kunnen de iets grotere verliezen voorgesteld in fig. 10D 25 worden toegestaan teneinde de compenserende winst te verkrijgen van het uitschakelen van de ruststroom gedurende het eerste deel van elke halve periode van de gebruikelijke ingang-wisselspanning. Als het schakelelement in de primaire wikkeling een orgaan bevat voor het uitschakelen van de stroom in de primaire wikkeling voordat de golfvorm tot nul is terugge-30 keerd (als afgebeeld in de figuren 9A tot en met 9C) kan een nog grotere verkleining van de verliezen door de ruststroom worden bereikt.

Samenvattend werkt een voedingstoestel voor een versterker het grootste deel van de tijd bij laag vermogen, als afgebeeld in fig. 10C. Derhalve kan een kleine transformator met sturing van de werkfractie volgens de 35 uitvinding werken met hetzelfde rendement als een veel grotere bekende transformator. Dit wordt gedeeltelijk veroorzaakt doordat het aantal primaire en secundaire windingen aanmerkelijk is verlaagd, waardoor de transformatordraad veel korter is en daardoor minder weerstand in de transformator zelf levert. Deze verlaagde weerstand maakt het bestaan van 7920156 -37- ruststroom in het laatste deel van elke halve periode meer aanvaardbaar. Als een groot vermogen noodzakelijk is, bestaat er kans op een lager rendement. Dit wordt echter gecompenseerd door de geringe inwendige weerstand van de transformator en in elk geval is het mogelijk dit lage 5 rendement gedurende korte tijd te aanvaarden, daar het rendement niet zo laag is dat de transformator wordt oververhit.

De volgende tabel geeft de resultaten van een onderzoek van verschillende transformatorontwerpen, waarbij de transformatoren werden beproefd door de uitgangsklemmen voor 50 V van de secundaire wikkeling aan te 10 sluiten io twee gloeilampen van 150 W. Het uitgangsvermogen van de secundaire wikkeling werd gehandhaafd op 300 W. De temperatuur werd gemeten boven aan het centrale deel van de transformator.

TABEL A

wikkel- primai- weerstand Tempera- 15 transfor- primaire verhou- draad re zelf- primair/ tuur na mator windin- ding dia- indue- secun- 21 minu- nummer_gen_sec/prim meter_tie_dair_ten_

9 149 0,66 1,02 & 1,15 mm 58,6 mH 485/733 31 °C

8 131 0,82 1,02 & 1,15 mm 52,7 mH 400/789 45 °C

20 7 113 1,03 1,02 & 1,15 mm 32,2 mH 335/812 62 °C

1 90 1,14 1,02 mm 33,7 mH 330/888 64 °C

4 113 1,14 1,02 mm 32,3 mH 330/993 67 °C

6 113 1,14 1,02 & 1,15 mm 33,7 mH 330/888 71 °C

3 141 1,14 0,8 mm 58,1 mH 538/1560 75 °C

25 2 113 1,14 0,9 mm 43 mH 452/1470 84 °C

5 177 1,14 0,8 mm 97 mH 800/2340 107°C

De resultaten van deze proefnemingen geven aan dat een transformator met sturing van de werkfractie die de voorkeurverdient voor gebruik in een voedingstoestel volgens de uitvinding een transformator is met een 30 verhouding van de secundaire tot de primaire windingen onder 1,0, een primaire zelfinductie van meer dan 30 mH en een draaddiameter van meer dan 1 mm als de transformator wordt gebruikt voor het leveren van maximale uitgangsspanningen van t?5 V uit een gebruikelijke wisselspanning van 117 a 125 V en 60 Hz.

35 In fig. 11 is een versterkerinrichting 1100 afgebeeld die is opgezet voor het gebruiken van het in stappen werkende voedingstoestel uit de figuren 5 en 7A tot en met 7C. Een signaalspanning wordt toegevoerd bij 1102 en de uitgang van de versterker is via een belasting (hier afgebeeld als een luidspreker 1104) geaard. De inrichting maakt gebruik van twee 40 stellen transistoren in balansschakeling, waarbij elk stel in serie is 79 2 0 1 5 6 - 38 - geschakeld. Het eerste stel QllOl, Q1103 en Q1105 zijn NPN-transistoren en deze worden gebruikt voor het versterken van positieve delen van het ingangssignaal. Het andere stel transistoren Q1107, Q1109 en QllOl zijn PNP-transistoren en deze worden gebruikt voor het versterken van nega-5 tieve delen van het ingangssignaal. Bij de volgende beschrijving wordt in detail ingegaan op de werking van het eerste stel transistoren QllOl, Q1103 en Q1105, waarbij het duidelijk is dat dezelfé beschrijving van toepassing zou zijn op de werking van de transistoren Q1107, Q1109 en Ql111..ten aanzien van de negatieve delen van het signaal.

10 Opgemerkt kan worden dat de emitter 1106 van de transistor QllOl is verbonden met een positieve uitgangsaansluiting 1108 van de belasting 1104 en dat de collector 1110 van de transistor QllOl via een diode Dl101 is verbonden met een gelijkspanningbron El met een spanning van +25 V.

De emitter 1112 van de tweede transistor Ql103 is verbonden met de 15 collector 1110 van de transistor QllOl en de collector 1114 van de transistor Q1103 is via een tweede diode Dl103 verbonden met een tussenliggende gelijkspanningbron E2 met een spanning van +50 V. Tenslotte is de emitter 1116 van de derde transistor Q1105 verbonden met de collector 1114 van de transistor Q1103 en zijn collector 1118 is rechtstreeks 20 verbonden met een hoge gelijkspanningsbron E3 die een spanning van +75 V levert.

Zoals eerder beschreven zijn uit de stand der techniek verschillende uitvoeringen van in serie geschakelde transistoren met stapsgewijze spanningbronnen met toenemende spanning bekend. Een goed begrip van 25 de bedrijfswijze van de uitvinding kan worden verkregen door eerst een gedetailleerde beschrijving van de uitvinding te doen voorafgaand door een algemene bespreking van de algemene bedrijfswijze van bekende inrichtingen waarbij gebruik wordt gemaakt van in serie geschakelde transistoren met stapsgewijze spanningbronnen.

30 Bij de bekende bedrijfswijzen is alleen de eerste transistor QllOl geleidend als de signaalspanning betrekkelijk gering is (bijvoorbeeld onder 25 V) en het gehele vermogen wordt ontleend aan de voedingsbron El voor 25 V. Het voor de hand liggende voordeel is dat er minder spanningval optreedt over de transistor QllOl, zodat het rendement wordt 35 verhoogd.

Als de signaalspanning de waarde van het eerste spanningniveau dicht benadert wordt bij bekende uitvoeringen de signaalspanning op een of andere wijze toegevoerd aan de basis van de transistor Ql103 teneinde deze geleidend te maken, zodat het vermogen wordt ontleend aan de spanningbron 7920156 - 39 - E2 van 50 V, waarbij de bron van 25 V wordt uitgeschakeld door de diode Dl 101. Als het signaal gecreëerd tussen het niveau van 25 V en 50 V wordt bijna de gehele spanningval of tenminste het grootste deel daarvan opgenomen door de tweede transistor Q1103.

5 Als de signaalspanning stijgt boven het niveau van 50 V wordt op soortgelijke wijze de signaalspanning toegevoerd aan de basis van de transistor Q1105, waardoor deze gaat geleiden en vermogen opneemt uit de voedingsbron E3 van 75 V. Als de signaalspanning gecreëerd tussen de niveaus van 50 V en 75 V wordt nagenoeg de gehele spanningval of tenminste het 10 grootste deel daarvan opgenomen door de derde transistor Q1105. Bij bekende inrichtingen moet dus elk der transistoren in staat zijn de spanningval over de transistor te verdragen bij de stroomniveaus die optreden bij de verschillende spanningniveaus.

Vervolgens wordt verwezen naar fig. 11. Bij het bespreken van de uit-15 vinding valt op dat de signaal-ingangsaansluiting 1102 via een operationele versterker 1120 is verbonden met een insteltransistor Q1113. De collector van de transistor Q1113 is via een weerstand R1101 verbonden met een spanningsbron van +75 V. De basis 1122 van de transistor Q1101 is verbonden met een knooppunt tussen de weerstand R1101 en de transistor Q1113 teneinde 20 een voorwaartse instelling van de transistor Q1101 te verkrijgen. De basis 1124 van de tweede transistor Q1103 is verbonden met een eerste schakelaar en stuurorgaan 1126 en de basis 1128 van de derde transistor Q1105 is verbonden met een tweede schakelaar en instelorgaan 1130.

Het tweede stel transistoren Q1107, Q1109 en Ql111 is op soortgelijke 25 wijze aangesloten. De insteltransistor Q1113 is in serie met een weerstand R1103 verbonden met een spanningbron van -75 V, waarbij de basis 1132 van de transistor Q1107 is verbonden met een aansluiting tussen de transistor Ql113 en de weerstand R1103. De respektieve bases 1134 en 1136 van de transistoren Q1109 en Qllll zijn verbonden met een derde schakelaar 30 en stuurorgaan 1138 en een vierde schakelaar en stuurorgaan 1140. Stapsgewijze negatieve spanningbronnen E4, E5 en E6 zijn op dezelfde wijze aangesloten als de spanningbronnen El, E2 en E3.

Als afgebeeld is de ingang 1102 via een operationele versterker 1120 verbonden met de basis 1142 van de insteltransistor Ql113. Er bestaat een 35 tegenkoppeling van het uitgangsknooppunt 1144 tussen de transistoren Q1101 en Q1107 naar de weerstanden R1105 en R1107 naar aarde. Vanuit het knooppunt 1146 tussen de transistoren R1105 en R1107 bestaat een tegenkop-pelverbinding naar de operationele versterker 1120. De weerstanden R1109 en Ril11 leveren een aanvankelijke instelspanning voor de transistoren 7920156 - 40 -

Ql101 respektievelijk Q1107.

De algemene functie van elk der schakelaars en stuurorganen 1126, 1130, 1138 en 1140 is het geleidend maken van de betreffende transistor op het juiste tijdstip en het vervolgens toewijzen van de spanningval 5 aan de betreffende transistor op zodanige wijze dat het vermogen dat door enige transistor op enig tijdstip moet worden gedissipeerd zo gering mogelijk is. De wijze waarop dit wordt bereikt kan het beste worden beschreven aan de hand van de diagrammen uit de figuren 12A, 12B en 12C.

10 In fig. 12A is de spanningval over de eerste transistor Ql101 afgezet tegen de uitgangsspanning. Neem aan dat de signaalspanning is gestegen tot een gering niveau van 5 V. Deze spanning wordt aan de transistor Q1101 toegevoerd en maakt deze geleidend, waardoor stroom vanuit de spanningbron El van +25 V via de transistor Ql101 naar de uitgangsaan-15 sluiting 1108 wordt gevoerd. De spanning aan de uitgangsaansluiting 1108 bedraagt ongeveer 5 V en de spanningval over de transistor Q1101 bedraagt ongeveer 20 V. Naarmate de signaalstroom toeneemt tot een waarde dichter bij het niveau van +25 V stijgt de spanning aan de uitgangsaansluiting 1108, terwijl de spanningval over de transistor Q1101 daalt.

20 Als de signaalspanning op 1 of 2 V na het niveau van 25 V heeft bereikt, treedt de eerste schakelinrichting en stuurinrichting 1126 in werking en deze voert stroom toe aan de basis 1124 van de transistor Q1103 bij een spanning tussen het niveau van de uitgangsspanning en de waarde van de spanning van de spanningbron E2 van +50 V. De diagrammen uit de 25 figuren 12A en 12B geven deze betrekking op enigzins geïdealiseerde wijze aan, waarbij de eerste schakelaar en de stuurinrichting 1126 een spanning aan de basis 1124 toevoert die voortdurend halverwege de uitgangsspanning en het niveau van +50 V van de spanningbron E2 ligt, zodat de spanningval over de beide transistoren Q1101 en Q1103 nagenoeg gelijk 30 blijft voor alle uitgangsspanningen tussen 25 V en 50 V. Bij een praktische uitvoering als hier afgebeeld wijkt de toewijzing van de spanningval over de transistoren Ql101 en Q1103 matig af van deze geïdealiseerde situatie.

Als de signaalspanning zeer dicht bij het niveau van 50 V komt te liggen, 35 maakt de tweede schakelaar en stuurinrichting 1130 de derde transistor Q1105 geleidend en hij voert basisstroom toe aan de basis 1128 van de transistor Q1105 bij een voldoend hoge spanning opdat slechts een deel van de totale spanningval optreedt over de transistor Q1105. Op soortgelijke wijze blijft de eerste schakelaar en stuurinrichting 1126 stroom toevoeren 7920156 - 41 - aan de basis 1124 van de transistor Q1103, zodat de spanningval over de transistor Q1103 ligt binnen het toegewezen deel van de totale spanningval over de drie transistoren Q1105, Q1103 en QllOl.

Ook deze enigzins geïdealiseerde situatie is afgebeeld in de figuren 5 12A, 12B en 12C, waarbij terwijl de uitgangsspanning tussen 50 V en 75 V ligt de spanningval gelijkelijk wordt verdeeld over alle drie transistoren. In de praktijk is de onderlinge verdeling niet zo nauwkeurig gelijk.

De wijze waarop de vier schakelaars en stuurorganen 1126, 1130, 1138 en 1140 werken wordt vervolgens beschreven.Daar alle vier schakelaars en 10 stuurinrichtingen nagenoeg identiek zijn, wordt slechts het eerste orgaan 1126 in detail beschreven.

In de eerste schakelaar en stuurinrichting 1126 is een stuurtransistor Ql115 met zijn collector 1148 verbonden met de basis 1124 van de tweede vermogentransistor Ql103. De basis 1150 van de transistor Q1115 is verbonden 15 met een knooppunt 1152 tussen twee spanningdelerweerstanden R1113 en Ril 15. Het andere uiteinde van de weerstand R1113 is verbonden met een aansluiting van +75 V, terwijl het andere uiteinde van de weerstand Ril15 is geaard.

De emitter 1154 van de transistor Ql115 is via een weerstand Ril17 20 verbonden met een knooppunt 1156 tussen twee spanningdelerweerstanden Ril19 en R1121. Het andere uiteinde van de weerstand R1121 is verbonden met een bron van +75 V, terwijl het andere uiteinde van de weerstand R1119 is verbonden met de hoofd-uitgangsleiding 1158 die voert naar de uitgangs-aansluiting 1108. Een condensator 1160 is parallel geschakeld aan de weerstand 25 Ril19 teneinde snelle spanningveranderingen over de weerstanden Ril 19 en R1121 te onderdrukken.

Zoals hiervoor besproken is het wenselijk dat de transistor Q1103 geleidend wordt als de signaalspanning (en daardoor de uitgangsspanning die nagenoeg identiek dient te zijn aan de signaalspanning) een niveau 30 juist onder het niveau van 25 V bereikt. Het is ook wenselijk dat de stroom die wordt toegevoerd aan de basis 1124 van de transistor Q1103 bij een spanning ongeveer halverwege de uitgangsspanning en de volgende stapsgewijze spanning van de voedingbron, namelijk de bron E2 van 50 V ligt. Als de uitgangsspanning ongeveer het niveau van 25 V bereikt is het derhalve 35 wenselijk dat de basis 1124 van de transistor Ql103 een stroom krijgt bij een spanning van ongeveer halverwege 25 V en 50 V (dat wil zeggen ongeveer 37,5 V).

De waarden van de weerstanden Ril13 en R115 zijn zo gekozen dat als weinig of geen basisstroom vloeit naar de basis 1150 van de transistor 7920156 - 42 -

Ql 115, de spanning op het knooppunt 1152 ongeveer 37,5 W bedraagt. De waarden van de beide weerstanden Ril 19 en R1121 zijn zo gekozen dat als de uitgangsspanning de spanning van de onderste voedingsaansluiting (dat wil zeggen 25 V) op 1 of 2 V na bereikt, de spanning op het knooppunt 5 1156 ongeveer 38,2 V bedraagt teneinde een voorwaartse instelling toe te voeren aan de emitter 1154 van de transistor Ql115 teneinde de transistor Ql115 te doen geleiden en basisstroom toe te voeren aan de basis 1124 van de transistor Ql103.Daar de collector 1114 van de transistor Q1103 de neiging heeft de spanning van de basis 1124 binnen een breuk-10 deel van 1 V te volgen,is de onmiddellijke invloed dat de spanning van de emitter 1112 van de transistor Q1103 een waarde van 37,5 V benadert.

Bij een uitgangsspanning van ongeveer 25 V bedraagt de spanningval over de transistor Ql103 derhalve ongeveer 12,5 V en de spanningval over de transistor Q1101 bedraagt ongeveer 12,5 V, waardoor het te dissiperen 15 vermogen gelijkelijk wordt verdeeld door de transistoren Ql101 en Q1103.

Naarmate de signaalspanning toeneemt in het bereik tussen 25 V en 50 V neemt de spanning aan het knooppunt 1156 eveneens toe, waardoor de spanning san de emitter 1154 van de transistor Q1115 wordt opgevoerd. Daardoor neemt de stroom naar de basis 1150 van de transistor Q1115 toe, waardoor 20 de spanning van het knooppunt 1152 stijgt tot een niveau dichter bij de spanning van de emitter 1154 en waardoor tevens de transistor Ql115 sterker geleidt, zodat een grotere stroom wordt toegevoerd aan de basis 1124 van de transistor Q1103 bij een nog hogere spanning. De invloed daarvan is dat de spanning aan de emitter 1112 van de transistor Q1103 nog hoger 25 wordt opgevoerd (dat wil zeggen dichter bij het niveau van 50 V). Naarmate de uitgangsspanning toeneemt van het niveau van 25 V naar het niveau van 50 V daalt derhalve de spanningval over de transistor Q1103 teneinde de spanningval te verdelen over de transistoren Q1103 en Q1101.

Als de signaal spanning het stapniveau van de tweede voedingsbron 30 (dat wil zeggen het niveau van 50 V) bereikt, vindt nagenoeg de gehele spanningval plaats over de belasting en er is slechts een zeer kleine spanningval over de beide transistoren Ql101 en Q1103. Op dat tijdstip treedt de tweede schakelaar en stuurinrichting 1130 in werking en deze maakt de derde transistor Q1105 geleidend. Daar dit op nagenoeg dezelfde 35 wijze plaatsvindt als bij de eerste schakelaar en stuurinrichting 1126 wordt de werking van de inrichting 1130 slechts kort samengevat.

Er is een stuurtransistor 01117 met een collector 1148a verbonden met de basis 1128 van de transistor Q1105 aanwezig. Er is een paar spanning-delerweerstanden Rlll3a en Rlll5a aanwezig, die een spanningniveau van 792 0 1 5 6 - 43 - ongeveer 62,5 V leveren op het knooppunt 1152a. Ook zijn de beide spanning-delerweerstanden Ril 19a en Rll21a zo aangebracht dat als de uitgangsspanning een niveau juist onder het niveau van 50 V bereikt, de spanning op het knooppunt 1156a ongeveer 63,2 V bedraagt.

5 Als de uitgangsspanning het niveau van 5 V zeer dicht nadert, wordt derhalve een voorwaartse instelling toegevoerd tussen de emitter 1154a van de transistor Ql117 en de basis 1150a, waardoor de transistor Q1117 gaat geleiden en waardoor basisstroom wordt toegevoerd aan de basis 1128 van de transistor Q1105 teneinde deze geleidend te maken. Zodra de tran-10 sistor Ql105 geleidend wordt, stijgt de spanning van de emitter 1116 van de transistor Q1105 tot een niveau dicht bij het niveau van de basis 1128 van de transistor Q1105 (dat wil zeggen ongeveer 63,2 V). Daardoor blokkeert de diode Dl103 de voedingsbron van 50 V, zodat het gehele vermogen wordt ontleend aan de voedingsbron van +75 V.

15 Als de uitgangsspanning iets boven 50 V ligt, ligt de spanning waarbij stroom via de transistor Ql115 wordt toegevoerd aan de basis 1124 van de transistor Q1103 halverwege de uitgangsspanning en de spanning van de stroom naar de basis 1128 van de transistor Ql105. De spanningval van de spanning-bron van 75 V tot het niveau juist boven 50 V dat wordt aangegeven aan 20 de uitgangsaansluiting 1108 wordt daardoor verdeeld tussen de drie transistoren Q1101, Q1103 en Q1105. Naarmate de uitgangsspanning verder toeneemt tot het niveau van 75 V stijgen de spanningen op de knooppunten 1156 en 1156a evenredig, waardoor de spanning van de stromen die worden toegevoerd aan de basis 1124 en 1128 van de transistoren Q1103 en Q1105 stijgen, zodat de 25 spanning aan de respektieve emitters 1112 en 1116 van de transistoren Q1103 en Q1105 toeneemt. Daardoor blijft de spanningval over de drie transistoren Q1101, 01103 en Q1105 verdeeld over de drie transistoren.

Zoals eerder vermeld is de toewijzing die is afgebeeld in de diagrammen uit de figuren 12A, 12B en 12C enigzins geïdealiseerd en de feitelijke 30 spanningvallen wijken iets af van deze nauwkeurig gelijke verdeling.

De werking van de derde en vierde schakelaar en stuurinrichting 1138 en 1140 is nagenoeg gelijk aan die van de eerste en tweede schakelaar 1126 respektievelijk 1130, behalve dat de organen 1138 en 1140 werken op de negatieve delen van het ingangssignaal. Derhalve wordt de werking 35 van de organen 1138 en 1140 niet in detail beschreven.

Het is voldoende op te merken dat de transistor van de schakelaar en stuurinrichting 1138 is aangegeven bij Q1119, terwijl de stuurtransistor van -de schakelaar en stuurinrichting 1140 is aangegeven bij Q1121. De stuur-transistoren Q1119 en Q1121 werken op nagenoeg dezelfde wijze als de 7920156 - 44 - overeenkomstige transistoren Ql115 en Q1117 en maken de vermogentransistoren Q1109 respektievelijk Qllll geleidend bij de juiste negatieve spanningniveaus. De transistoren Ql119 en Ql121 sturen tevens hetspanningniveau van de emitters van de transistoren Q1109 en Qllll teneinde de spanningval te 5 verdelen over de drie transistoren Q1107, Q1109 en Qllll.

In fig. 13 is een andere uitvoering van de transistoren van de uitgangs-trap en het transistor-stuurorgaan voor gebruik in een audioversterker van de soort als afgebeeld in fig. 11.

De onderdelen uit fig. 13 die identiek zijn met onderdelen uit fig. 11 10 zijn met dezelfde verwijzingsnummers aangeduid. De spanningdelerweerstanden R1115 en Rl113 zijn zo gekozen dat de spanning bij 1152 37,5 V bedraagt, terwijl de spanning bij 1156 ongeveer 38 V bedraagt als hierboven beschreven, waardoor de transistor Ql115 geleidt. Dit op zijn beurt doet de emitter van de transistor Q1103 omhoog springen naar het niveau van 37,5 V, waardoor 15 de ingangsspanning voor de transistor Q1101 wordt verhoogd tot 37,5 V. De diode Dl 101 blokkeert nu de voedingsbron van 25 V. Naarmate het uitgangssignaal in de leiding 1158 stijgt naar 50 V stijgt de spanning bij 1156 eveneens naar het niveau van 50 V. Als het audiosignaal het niveau van 50 V bereikt, heeft de spanning bij 1156 eveneens een waarde van 50 V bereikt, 20 waardoor de spanning die wordt toegevoerd aan de collector 1110 wordt vergroot tot 50 V.

De werking van het circuit uit fig. 13 is tot dat punt identiek aan die van het circuit uit fig. 11. Terwijl de signaal-ingangsspanning verder stijgt boven 50 V schakelt de transistor-sturing 1130 echter de transistor 25 Q1105 in, waardoor de spanning die optreedt aan de emitter 1116 van de transistor Q1105 rechtstreeks wordt toegevoerd aan de collector van de transistor QllOl via de diode D1303. Door de instelling bij 1156a op dat tijdstip bedraagt de spanning die wordt toegevoerd aan de collector van de transistor QllOl 67,5 V. Daardoor wordt de diode D1301 gesperd, waardoor 30 de spanning van de bron E3 rechtstreeks wordt toegevoerd aan de transistor QllOl via de transistor Q1105. Fig. 14 is een diagram van de werking van het circuit uit fig. 13, waarbij de lijn 1401 de uitgangsspanning in de leiding 1158 uit fig. 11 voorstelt en de lijn 1402 de spanning voorstelt die wordt toegevoerd aan de collector 1110 van de transistor QllOl.

35 Een voorkeursuitvoering van het linker en rechter kanaal van een stereofone versterker volgens de uitvinding is afgebeeld in de figuren 15A, 15B en 16. Ten aanzien van het linker kanaal 1500 uit de figuren 15A en 15B wordt een linker ingangssignaal ontvangen aan de aansluiting 1502 en dit wordt voorbehandeld in een hoogfrequent filter 1504 dat frequenties boven 7920156 - 45 - 20 kHz verzwakt. Dit filter voorkomt kortstondige vervorming door inter-modulatie. Na het verlaten van het filter 1504 bereikt het ingangssignaal de operationele versterker 1506 en van daaruit bereikt het de transistoren Q1501 en Q1503, die het ingangssignaal in positieve en negatieve helften 5 splitsen. De positieve helft van het signaal wordt toegevoerd aan de bovenste helft van het linker versterkerkanaal en de negatieve helft van het signaal wordt toegevoerd aan de onderste helft van het linker versterkerkanaal. Daar de bovenste en onderste helften van het linker versterkerkanaal symmetrisch zijn wordt uitsluitend de bovenste helft 10 in detail beschreven.

De uitgang van de transistor Q1501 is in niveau omhoog geschoven door de werking van de weerstanden R1512 en R1513 naar de basis van de transistor Q1505. Het signaal dat optreedt aan de uitgangscollector van de transistor Q1505 wordt toegevoerd aan de transistor Q1509. Bij zeer lage 15 uitgangvermogens vloeit de emitterstroom van de transistor Q1509 door de in.serie geschakelde dioden 1508 naar de basis van de uitgangstransistor Q1513, waardoor de transistor Q1513 begint de geleiden. Stroom uit de voedingsbron 1512 van 25 V loopt dan door de uitgangstransistor Q1513 naar een uitgang-spoorspoel 1510 en naar de luidspreker.

20 Als uitgangsspanningen boven ongeveer 25 V vereist zijn, wordt de uitgangsstroom van de versterker ontleend aan de voedingsbron 1514 van 50 V via de uitgangstransistor Q1517. Op soortgelijke wijze stuurt als uitgangsspanningen boven 50 V noodzakelijk zijn de transistor Q1509 de uitgangstransistor Q1521 teneinde stroom op te nemen uit de voedingsbron 25 1516 van 75 V. Het schakelcircuit 1518 met de transistoren Q1525 en Q1527 verdeelt de spanningval over de vermogentransistoren Q1513, Q1517 en Q1521.

Het linker versterkerkanaal bevat een beveiligingscircuit 1520 tegen te grote stromen. In het geval van een kortsluiting over de uitgangs-transistoren neemt de versterker grote stromen op, waardoor over de 30 emitterweerstand R1571 van de uitgangstransistor Q1513 een spanningval optreedt. Deze spanningval maakt de beveiligingstransistor Q1533 tegen te grote stromen geleidend en de stroom die gewoonlijk vloeit door de transistor Q1505 naar de basis van de transistor Q1509 wordt in plaats daarvan omgeleid door de collector van de beveiligingstransistor Q1533 35 tegen overmatig stromen. Daar de transistor Q1509 nu verstoken blijft van zijn stuurstroom wordt hij niet geleidend en de uitgangstransistoren geleiden niet. Derhalve worden de grote vermogendissipaties die anders bij kortsluiting optreden voorkomen.

De ovemamedistorsie wordt zo gering mogelijk gehouden door de werking 792 0 1 5 6 - 46 - van de transistoren Q1537 en Q1539 in het circuit 1522 tegen overnamedis-torsie. De transistoren Q1537 en Q1539 vormen tezamen met de vier in serie geschakelde dioden 1524, de weerstanden R1520 en R1521 en de condensator C1513 een instelnetwerk dat een geringe voorwaartse spanningval ontwikkeld 5 tussen de bases van de transistor Q1509 in de bovenste helft van het linker versterkerkanaal en de transistor Q1511 in de onderste helft van de versterker. Deze voorwaartse spanningval maakt de transistoren Q1509 en Q1511 bijna geleidend. Als een audiosignaal wordt ontvangen door de versterker, geleiden de transistoren Q1609 en Q1611 onmiddellijk en zonder 10 discontinuïteit in de uitgangsgolfvorm van de versterker, waardoor een zeer lage distorsie van het audiosignaal optreedt.

Gemakshalve zijn de waarden van alle condensatoren en weerstanden die worden toegepast in het circuit uit de figuren 15A en 15B aangegeven in onderstaande tabel B.

15 In fig. 16 is het ingangsdeel van het circuit voor het rechter ver sterkerkanaal afgebeeld. Het rechter versterkerkanaal bevat een netwerk voor het omkeren van de fase van het inkomende audiosignaal teneinde het voedingstoestel van de versterker beter te gebruiken. In alle ander opzichten is het rechter versterkerkanaal identiek aan het linker verster-20 kerkanaal afgebeeld in de figuren 15A en 15B. >

Een statistische analyse van stereofone uitzendingen toont aan dat de overgrote meerderheid van de audiosignalen behorende bij het ene kanaal van zulke uitzendingen in fase zijn met de audiosignalen uit het andere kanaal. Bekende versterkers met hoge getrouwheid behandelen de inkomende 25 stereofone signalen doorgaans zonder enige wijziging van de fase tussen de kanalen, waardoor deze kanalen niet in balans werken. De onderdelen van een stereofone versterker die niet in balans werkt nemen echter extra energie op uit het voedingstoestel. Als de uitgangsspanning van de versterker hoog is, levert de positieve zijde van het voedingstoestel vermogen 30 aan beide kanalen, maar de negatieve zijde van het voedingstoestel verricht geen arbeid. Als de uitgangsspanning van de versterker laag is, levert de negatieve zijde van het voedingstoestel vermogen aan de versterker, maar de positieve zijde verricht heen arbeid.

Een groter rendement van de versterker kan worden verkregen als beide 35 zijden van de voedingstoestel voortdurend werken. In dat geval werkt het voedingstoestel in brugbedrijf. In brugbedrijf kan vermogen worden afgegeven aan een stereofone versterker met twee kanalen door de inkomende signalen in een der versterkerkanalen te inverteren en vervolgens beide kanalen in tegenfase te doen werken. Door de verandering van de fasebetrekking 7920 1 5 6 - 47 - tussen de overigens in het algemeen in fase zijnde stereofone signalen vereist steeds een der beide versterkerkanalen positief vermogen, terwijl het andere versterkerkanaal tijdens dezelfde voedingsperiode negatief vermogen vereist. Ongeacht de waarde van de uitgangsspanning van de versterker 5 worden derhalve de positieve en negatieve uitslagen van het voedings-toestel tijdens elke vermogenperiode beide gebruikt. Het grotere vermogen dat aan de versterkeruitgang beschikbaar is doordat het voedingstoestel met hoger rendement wordt gebruikt kan het uitgangsvermogen met ongeveer 15 a 20% opvoeren.

10 In fig. 16 is het rechter versterkerkanaal afgebeeld bij 1600. Het audio- ingangssignaal voor het rechterkanaal wordt ontvangen aan de aansluiting 1601 en toegevoerd aan een inverterend netwerk 1602. Het inverterende netwerk, dat bestaat uit de condensatoren C1601 en C1603 in kombinatie met de weerstanden R1601, R1603 en R1605 stuurt de inverterende aansluiting 15 van een operationele versterker 1604. De waarden van de onderdelen van het netwerk zijn aangegeven in de onderstaande tabel C. Het sturen van de inverterende aansluitingen van de operationele versterker 1604 levert een uitgangssignaal dat in tegenfase is met het ingangssignaal. Zoals eerder besproken is de meerderheid van de audiosignalen in elk kanaal van een 20 stereofone uitzending in fase. Daardoor veroorzaakt het gebruik van het inverterende netwerk in het algemeen een faseverschil van 180° tussen het bedrijf van het linker kanaal en het bedrijf van het rechter kanaal van de versterker.

In fig. 17 is een voorkeursuitvoering van het voedingstoestel voor 25 de linker en rechter kanaalversterkers uit de figuren 15A, 15B en 16 afgebeeld. Als in fig. 17 de schakelaar 1700 wordt gesloten, begint stroom vanuit de wisselspanning-voedingsleiding 1702 via een faseverschuivings-betwerk 1704 te lopen naar de diac 1706 en de triac 1708. De triac 1708 wordt geleidend en maakt stroom door de primaire wikkeling 1710a van de 30 transformator 1710 mogelijk. Het magnetische veld in de primaire wikkeling 1710a groeit aan en draagt energie over naar de secundaire wikkeling 1710b van de transformator en van daaruit naar de elektrolytische condensator-groepen 1716, 1718 en 1720 voor de energieopslag. De condensatorgroep 1716 voor de energieopslag is opgezet voor het handhaven van een konstante 35 uitgangsspanning van 25 V voor de voedingsbron van 25 V, de condensator- groep 1718 is opgezet voor het handhaven van een konstante uitgangsspanning van 50 V voor de voedingsbron van 50 V en de condensatorgroep 1720 is opgezet voor het handhaven van een konstante uitgangsspanning van 75 V voor de voedingsbron van 75 V. De condensatoren van de condensatorgroepen raken 792 0 1 5 6 - 48 - volledig geladen binnen de eerste 100 ms nadat het voedingstoestel is ingeschakeld.

Als de spanningen van de drie voedingstoestellen respektievelijk hun voorkeur-spanningniveaus van 25 V, 50 V, en 75 V bereiken, wordt de 5 transistor Q1701 in geleiding gedwongen en de emitterstroom van de transistor Q1701 vloeit door een licht emitterende diode 1712. Als reaktie op de emitterstroom geeft de lichtemitterende diode 1712 rood licht af, dat valt op de lichtgevoelige weerstand 1714 en zijn weerstandswaarde verlaagt.

De verlaging van de weerstandswaarde van de gevoelige weerstand 1714 10 op zijn beurt voert enige stroom door het faseverschuivende netwerk 1704 af, waardoor de fase van het signaal uit de wisselspanningleiding wordt verschoven en de diac 1706 en de triac 1708 op een later tijdstip in de sinusgolven van de netwisselspanning geleidend worden.

Veranderingen van het tijdstip waarop de diac en de triac geleidend 15 worden veroorzaken veranderingen van de geleidingshoeken en overeenkomstige veranderingen van de uitgangsspanning van de versterker. Zulke variaties vormen een middel voor het volgen van het audiosignaal als de frequentie daarvan ligt onder de herhalingsfrequentie van het voedingslichtnet, dat wil zeggen onder een frequentie van 120 Hz (tweemaal 60 Hz). Het inko-20 mende audiosignaal wordt opgeteld op het knooppunt van de weerstanden R1765 en R1767 en wordt aan laagdoorlaatfiltering onderworpen door de tijdkonstante van de parallelschakeling van de weerstanden R1765 en R1767 en de condensators Cl733. Het resulterende signaal wordt dan gelijkgericht door de diode D1709 teneinde een gelijkspanning te leveren die evenredig is met 25 het uitgangssignaal van de vermogenversterker. Deze evenredige gelijkspanning wordt toegevoerd aan de condensator C1735, van waaruit hij wordt toegevoerd aan de stuurtransistor Q1701. De stuurtransistor Q1701 stuurt vervolgens de werking van de lichtemitterende diode 1712 teneinde de tijdkonstante van het faseverschuivingsnetwerk 1704 te variëren, waarbij 30 grotere uitgangsspanningen van de versterker optreden bij een sterk signaal en lage uitgangsspanningen optreden bij een zwak signaal. De uitgangsspanning van het voedingstoestel volgt daardoor inkomende audiosignalen met frequenties in het lage audiobereik. Deze mogelijkheid van volgen maakt het mogelijk de kosten, afmetingen en gewicht van de versterkereenheid 35 verder te verlagen.

Automatische uitschakeling van het voedingstoestel uit fig. 17 bij het optreden van overmatige stromen wordt bereikt door het gebruik van de operationele versterker 1722 en de transistoren Q1703 en Q1705. Als een fout een overmatige stroomafgifte aan de audioversterker veroorzaakt, wordt 7920156 - 49 - een beveiligingssignaal tegen overmatige stromen uit het circuit van fig.

15A toegevoerd aan de basis van de transistor Q1707. De transistor Q1707 wordt geleidend en stuurt de ingangsaansluiting van de operationele versterker 1722 hoog. De uitgang van de operationele versterker 1722 wordt 5 eveneens hoog, waardoor de transistoren Q1703 en Q1705 gaan geleiden. De emitter van de transistor Q1705 is verbonden met de voedingsbron van 25 V en de collector van de transistor Q1705 is verbonden met de condensatoren C1723 en C1725. Als de transistor Q1705 geleidend wordt, wordt de lading van de voeding van 25 V overgebracht naar de condensatoren C1723 en C1725.

10 Stroom vloeit dan door de lichtemitterende diode 1712, waardoor deze fel oplicht op de lichtgevoelige weerstand 1714. De weerstand van de lichtgevoelige weerstand 1714 wordt daardoor verlaagd naar een voldoend lage waarde om nagenoeg alle stroom uit het faseverschuivingsnetwerk 1704 af te voeren, waardoor het voedingstoestel wordt uitgeschakeld.

15 Als het voedingstoestel is uitgeschakeld, blijft de lichtemitterende diode 1712 oplichten door de lading die wordt bewaard in de condensatoren C1723 en C1725. Na een korte tijd (bijvoorbeeld ergens tussen 30 sec en 60 sec) wordt de lading van de condensatoren C1723 en C1725 gedissipeerd door de lichtemitterende diode en deze begint te doven. De weerstand van 20 de lichtgevoelige weerstand 1714 begint daardoor te stijgen en het voedingstoestel wordt opnieuw ingeschakeld. Als de fout ondertussen is opgeheven, blijft het voedingstoestel ingeschakeld en de audioversterker werkt als tevoren. Als daarentegen de fout nog bestaat aktiveert de beveiligings-leiding tegen overmatige stroom in de transistor Q1707 en het uitschakelen 25 van het voedingstoestel wordt herhaald.

Een beveiligingsnetwerk tegen overmatige spanningen is.aangegeven bij 1724. Het audiosignaal van de uitgang van de audioversterker stuurt het netwerk dat de weerstanden R1751, R1753, R1755, R1757 en R1759, alsmede de condensator C1731 en de dioden D1701 en D1703 omvat en dat een gelijk-30 spanning levert die het over de tijd gemiddelde enkelfase gelijkgerichte audiosignaal voorstelt. Merk op dat de dioden D1701 en D1703 werken als OF-poorten zowel als gelijkrichters. Het uitgangssignaal aan het knooppunt van de weerstanden R1751 en R1753 (dat wil zeggen de naar de tijd gemiddelde audiospanning) laadt de condensator C1731. De condensator 35 C1731 is zo gekozen dat een waarde die overeenkomt met een voorafbepaalde overspanning de condensator C1731 de operationele versterker 1722 doet inschakelen, waardoor de transistoren Q1703 en Q1705 geleidend worden en het voedingstoestel uitschakelen op soortgelijke wijze als bij het optreden van een overmatige stroom.

7920156 - 50 -

Als door enige oorzaak (bijvoorbeeld een fout in de versterker of het laten vallen van de arm van een groeftaster) een gelijkspanningkomponent mocht optreden aan de uitgang van de versterker, treedt een gelijkspanning op aan het knooppunt van de weerstanden R1761 en R1763. Deze spanning 5 wordt via een beveiligingsleiding 1726 voor gelijkspanningen toegevoerd aan de operationele versterker 1722 en doet deze in werking treden. Als de gelijkspanningkomponent positief is, geleidt de diode D1705 naar de positieve aansluiting van de operationele versterker 1722 en de operationele versterker gaat hoog. Als de gelijkspanningkomponent negatief is, geleidt 10 de diode 1707 naar de negatieve of inverterende aansluiting van de operationele versterker 1722 en de uitgang van de operationele versterker gaat eveneens hoog. In beide gevallen wordt het voedingstoestel uitgeschakeld na het geleidend worden van de transistoren Q1703 en Q1705 en het berkachtigen van de lichtemitterende diode 1712.

15 Hierna volgen tabellen waarin de waarden van de verschillende weer standen en condensatoren uit de figuren 15A, 15B, 16 en 17 zijn aangegeven. Zoals eerder vermeld bevat tabel B opgaven over de circuits uit de figuren 15a en 15B. Tabel C bevat de onderdelen van het inverterende netwerk uit fig. 16, terwijl tabel D voorkeurswaarden voor de weerstanden en condensa-20 toren uit fig. 17 geeft.

7920156 - 51 -

TABEL B

Waarden van de weerstanden en condensatoren gebruikt in de versterker van het linker kanaal uit de figuren 15A en 15B Weerstanden 5 R1501 - 15 kfi R1526 - 39 kfi R1551 - 22.: kil

R1502 - 2 k!l R 1:527 - 100 Ω Rl.552 - 18 kQ

R1502 - 6,2kfi Rl.528 - 100 _;Ω R1553 - 4^Ω R1504 -390 Ω R1529 - 1 kΩ R1554 - 39 Ω R1505 - 2,7 Ω R1530 - 5 ^Ω R1555 - 27 kΩ 10 R1506 - 9,lkfl R1531 - 120 Ω R1556 - 4,7 Ω R1507 - l,5k0 R1532 - 1 kil R1557 - 3,3kΩ R1508 - l,5kfi R1533 - 5,6kΩ R1558 - 2,2kΩ R1509 - 9,^Ω R1534 - 120 Ω R1559 - 3,3kΩ R1510 - Ι^Ω R1535 - l,5kfi R1560 - 33 Ω 15 R1511 - l,5kfl R1536 - l,5kfi R1561 - 2^Ω R1512 - 4,7kΩ R1537 - 2^Ω R1562 - 2,7kΩ R1513 -910 Ω R1538 - 22 kΩ R1563 - 10 kΩ R1514 - 47 Ω R1539 - 22 kΩ R1564 - 220 Ω R1515 - 1 kΩ R1540 - 18 kΩ R1565 - 220 Ω 20 R1516 - 4,7kΩ R1541 - 4,7kΩ R1566 - 6,2 Ω R1517 -910 Ω R1542 - 39 Ω R1567 - 220 Ω R1518 - 47 Ω R1543 - 27 kΩ R1568 - 220 Ω R1519 - 1 kΩ R1544 - 4,7kfi R1569 - 56 Ω R1520 - 12 kΩ R1545 - 3,3kΩ R1570 - 62 Ω 25 R1521 - 5,6kfi R1546 - 2 ,2kü R1571 - 0,1 Ω R1522 - 5 kfl R1547 - 3^Ω R1572 - 0,1 Ω R1523 - 10 Ω R1548 - 33 Ω R1573 - 2,7 Ω R1524 - 10 Ω R1549 - 2,4kΩ R1574 - 2,7 Ω R1525 - 12 kΩ R1550 - 22 kil 30

Condensatoren

C1501 - 200 pF C1517 - 0,01 F C1531 - 180 pF

C1503 -1000 pF C1519 - 0,01 F C1533 - 0,039 F

C1505 - 470 pF C1521 - 22 pF C1535 - 0,039 F

35 C1507 - 100 pF C1523 -3300 pF C1537 - 0,1 F

C1509 - 100 pF C1525 - 22 pF C1539 - 0,1 F

C1511 - 200 pF C1527 -3300 jiF C1541 - 0,33 F

C1513 - 4,7pF C1529 - 180 pF C1543 - 0,33 F

C1515 - 10 pF

7920156

- 52 -TABEL C

Waarden van de weerstanden en condensatoren gebruikt in het inverterende netwerk van de versterker van het rechter kanaal in figuur 16.

5 Weerstanden Condens atoren

R1601 - 3kΩ C1601 - 200 pF

R1603 - 12kfi C1603 - 33 pF

R1605 - 15kft

TABEL D

10 Waarden van de weerstanden en condensatoren gebruikt in het voedingstoestel uit figuur 17.

Weerstanden R1701 - 1,2kQ R1725 - 9,1ΜΩ R17.47 - 2 ΜΩ R1703 -150 kΩ R1727 -510 kΩ R1749 - 1,6ΜΩ 15 R1705 -180 kΩ R1729 - 5,6kΩ R1751 -199 kΩ R1707 - 27 kΩ R1731 - 6>8kΩ R1753 - 3/3kΩ R1709 - 27 kΩ R1733 - 22 kΩ R1755 - 3ƒ3kΩ R1711 -150 kΩ R1735 - 1 Ω R1757 - 4^Ω R1713 - l,5k« R1737 - 3,6kΩ R1759 - 4^Ω 20 R1715 -390 Ω R1739 - 20 kΩ R1761 - 3,3kΩ R1717 -680 Ω R1741 -100 kΩ R1763 - 6^Ω R1719 -200 Ω R1743 -200 kΩ R1765 - 30 kΩ R1721 -680 Ω R1745 - 20 kΩ R1767 - 60 kΩ R1723 - 10 kΩ 25

Condensatoren

C1701 - 0,1 F Cl713 - 2200 pF C1725 - 2200 pF

C1703 - 0,013F C1715 - 2200 pF C1727 - 22 pF

C1705 - 0,01 F C1717 - 2200 pF C1729 - 47 pF

30 C1707 - 2200 pF C1719 - 3000 pF C1731 - 0,033 F

C1709 - 2200 pF C1721 - 3000 pF C1733 - 2,2 pF

C1711 - 2200 pF C1723 - 2200 pF C1735 - 2,2 pF

Het beschreven versterkercircuit en de werkwijzen voor gebruik daarvan zijn van bijzonder economisch belang op het gebied van audioversterkers.

35 De beschreven opzet maakt een dramatische vermindering van het gewicht en de kosten van geschikte voedingstoestellen en vermogentransistoren voor audioversterkers met hoge getrouwheid mogelijk en is bijzonder geschikt voor stereofone stelsel.

Als voorbeeld van de dramatische gewichtsvermindering die mogelijk is 7920156 - 53 - door de opzet volgens de uitvinding kan worden vermeld dat een gerede commerciële uitvoering van een voedingstoestel en versterker met een vermogen van 400 W slechts 4 kg weegt. In vergelijking daarmee weegt de lichtste bekende handelsversterker met vergelijkbaar vermogen ongeveer 16 kg.

7920156

Claims

1. Inrichting voor het versterken van een signaal, zoals een audiosignaal, met amplitudevariatie, gekenmerkt door: (a) een versterker met een voedingsingang,'een signaalingang en een 5 uitgang, (b) een voedingstoestel met een transformator met een primaire en een secundaire wikkeling, waarbij de secundaire wikkeling is verbonden met de voedingsingang van de versterker en de primaire wikkeling is ingericht om te worden aangesloten op een spanningbron, 10 (c) een orgaan dat stroomimpulsen toevoert aan de primaire wikkeling van de transformator en (d) een circuit dat als reaktie op het signaal het vermogen van de impulsen die worden toegevoerd aan de primaire wikkeling stuurt op zodanige wijze dat het vermogen van de impulsen toeneemt en afneemt naarmate de 15 amplitude van het signaal toeneemt en afneemt, waardoor het voedingstoestel aan de versterker een vermogen toevoert waarvan de waarde verband houdt met de vermogeneisen van de versterker teneinde een uitgangssignaal te leveren dat overeenkomt met het signaal.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het circuit 20 een schakelaar bevat die is verbonden met de primaire wikkeling en de stroom daardoor kan onderbreken, terwijl het circuit een orgaan bevat dat de schakelaar met periodieke intervallen opent.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk dat het circuit een modulatieorgaan bevat voor het sturen van het vermogen van de stroom- 25 impulsen door de primaire transformatorwikkeling door het sturen van de duur van de geopende perioden van de schakelaar op zodanige wijze dat impulsen met kortere duur door de primaire wikkeling worden gevoerd als de amplitude van het signaal betrekkelijk klein is en impulsen met grotere duur door de primaire wikkeling van de transformator worden gestuurd als 30 de amplitude van het signaal betrekkelijk groot is.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het circuit een stuurorgaan bevat voor het sturen van de duur van de impulsen toegevoerd aan de primaire transformatorwikkeling op zodanige wijze dat de impulsen met korte duur worden toegevoerd aan de primaire wikkeling als de amplitude 35 van het signaal betrekkelijk klein is en impulsen met grote duur worden toegevoerd als de amplitude van het signaal betrekkelijk groot is.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het circuit een comparator bevat die reageert op een eerste waarde betrekking hebbende op de amplitude van het signaal en een tweede waarde betrekking hebbende op het 7920156 - 55 - dan uit de transformator voor de versterker beschikbare vermogen, welke comparator een stuursignaal levert met een waarde die verband houdt met een verschil tussen de eerste en de tweede waarde, teneinde een uitgangssignaal te leveren met een waarde die ongeveer overeenkomt met de ampli-5 tude van het signaal.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk dat de eerste waarde een spanning is waarvan de waarde toeneemt en afneemt met de amplitude van het signaal en de tweede waarde een spanning is die verband houdt met de spanning aan een uitgangseinde van de transformator.

7. Inrichting volgens conclusie 6, gekenmerkt door een detector voor de absolute waarde die het signaal ontvangt en een uitgangsgelijk-spanning levert met een waarde die verband houdt met de amplitude van het signaal, welke detector voor de absolute waarde de uitgangsgelijkspanning als eerste waarde toevoert aan de comparator.

8. Inrichting volgens conclusie 7, gekenmerkt door een niet-lineaire topdetector die de gelijkspanning ontvangt uit de detector voor de absolute waarde en een uitgangsspanning levert voor de comparator, waarbij de uitgangsspanning van de niet-lineaire topdetector overeenkomt met het uitgangssignaal van de detector met absolute waarde en waarbij de niet-20 lineaire topdetector sterker reageert op grote snelle amplitudevariaties van het signaal en minder reageert op betrekkelijk kleine variaties van de amplitude van het signaal.

9. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk dat: (a) de comparator is verbonden met de transformator en een 25 transformatorspanning opvangt die verband houdt met de spanning aan het ene einddeel van een secundaire transformatorwikkeling en tevens is verbonden met het signaalingangsorgaan dat een ingangssignaalspanning levert die betrekking heeft op de amplitude van het signaal, welke comparator een eerste stuursignaal levert dat verband houdt met een 30 verschil tussen de transformatorspanning en de signaal-ingangsspanning, (b) waarbij een verder vergelijkingsorgaan is verbonden met het ene uiteinde van de secundaire wikkeling van de transformator en tevens is verbonden met een ander uiteinde van de secundaire wikkeling van de transformator teneinde een somwaarde te leveren die betrekking heeft op een 35 verschil in absolute waarde van de spanningen aan de uiteinden van de secundaire transformatorwikkeling, welk verdere vergelijkingsorgaan een tweede stuur-uitgangssignaal levert dat betrekking heeft op de somwaarde, waarbij (c) de comparator en het verdere vergelijkingsorgaan een stuur- 7920156 - 56 - uitgangsspanning afgeven die reageert op de relatieve waarde van het eerste stuur-uitgangssignaal en het tweede stuur-uitgangssignaal, welk stuur-uitgangssignaal het vermogen van de stroomimpulsen in de primaire transformatorwikkeling stuurt.

10. Werkwijze voor het versterken van een signaal, zoals een audiosig- naal, met het kenmerk dat men: (a) een reeks stroomimpulsen door een primaire wikkeling van een transformator voert teneinde spanningimpulsen op te wekken in een secundaire wikkeling van de transformator, 10 (b) de spanningimpulsen omzet in een met de tijd variërende gelijkspanning teneinde vermogen toe te voeren aan de ingangen van een versterker die reageert op het signaal en dit versterkt, (c) het vermogen van de impulsen die worden toegevoerd aan de primaire wikkeling op zodanige wijze stuurt dat het vermogen van de 15 impulsen toeneemt en afneemt naarmate de amplitude van het signaal toeneemt en afneemt, op zodanige wijze dat het vermogen dat wordt afgegeven aan de versterker verband houdt met de vermogeneisen van de versterker voor het leveren van een uitgangssignaal overeenkomende met het signaal.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk dat men het vermogen van de stroomimpulsen door de primaire wikkeling stuurt door het bedienen van een schakelaar voor het onderbreken van de stroom in de primaire wikkeling op zodanige wijze dat impulsen met korte duur door de primaire wikkeling worden gevoerd als de amplitude van het signaal betrekkelijk 25 gering is en impulsen met grote duur door de primaire wikkeling van de transformator worden gestuurd als de amplitude van het signaal betrekkelijk groot is.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk dat men een eerste waarde opwekt die verband houdt met de amplitude van het signaal en een 30 tweede waarde die verband houdt met het vermogen dat dan uit de transformator beschikbaar is voor de versterker, waarbij men verder de eerste en de tweede waarde vergelijkt voor het opwekken van een stuursignaal met een waarde die verband houdt met een verschil tussen de eerste en de tweede waarde en dat stuursignaal gebruikt voor het sturen van het vermogen 35 van de stroomimpulsen door de transformator.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk dat men als eerste waarde een spanning gebruikt waarvan de waarde toeneemt en afneemt met de amplitude van het signaal en als tweede waarde een spanning gebruikt die verband houdt met de spanning aan een uitgang van de transformator. 7920156 - 57 -

14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk dat men de eerste waarde optrekt door het signaal door een detector voor de absolute waarde te voeren teneinde een uitgangsgelijkspanning op te wekken waarvan de waarde verband houdt met de amplitude van het signaal, waarbij men de 5 uitgangsgelijkspanning als eerste waarde vergelijkt met de tweede waarde.

15, Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk dat men de uitgangsgeli jkspanning van de detector voor de absolute waarde door een niet-lineaire topdetector voert voor het opwekken van een uitgangsspanning die wordt vergeleken met de tweede waarde, waarbij de uitgangsspanning 10 van de niet-lineaire topdetector overeenkomt met het uitgangssignaal van de detector voor de absolute waarde, op zodanige wijze dat het uitgangssignaal van de niet-lineaire topdetector sterker reageert op grote en snelle amplitudevariaties van het signaal en minder sterk reageert op betrekkelijk kleine amplitude variaties van het signaal.

16. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk dat men: (a) een eerste stuursignaal als volgt opwekt: 1. men wekt een transformatorspanning op die betrekking heeft op de spanning aan het ene einddeel van de secundaire transformatorwikkeling, 2. men wekt een signaalingangsspanning op die betrekking heeft op 20 de amplitude van het signaal, 3. men vergelijkt de transformatorspanning en de signaalingangsspanning voor het opwekken van een eerste stuur-uitgangssignaal dat betrekking heeft op een verschil tussen de transformatorspanning en de signaalingangsspanning , 25 (b) een somwaarde van de uitgangseinden van de transformator als volgt opwekt: 1. men wekt een somspanning op die betrekking heeft op een verschil in absolute waarden van de spanningen aan een eerste en tweede uiteinde van de secundaire wikkeling van de transformator, 2. men wekt een tweede stuur-uitgangssignaal op dat betrekking heeft op de waarde van het somsignaal, (c) en dat men het sterkste van de beide stuur-uitgangssignalen gebruikt voor het sturen van het vermogen van de stroomimpulsen in de primaire transformatorwikkeling.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk dat men de somwaarde opwekt door een middendeel van de secundaire wikkeling van de transformator op zodanige wijze te verbinden met een referentiespanning dat het ene uiteinde van de secundaire wikkeling positief en het andere uiteinde van de secundaire wikkeling negatief is ten opzichte van de referentiespanning, 7920156 - 58 - waarna men de somwaarde vergelijkt met de referentiespanning voor het opwekken van het tweede stuur-uitgangssignaal.

18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk dat men het tweede uitgangs-stuursignaal opwekt door stroom vanuit het ene uiteinde 5 van de secundaire wikkeling van de transformator via een weerstand te voeren naar een optelknooppunt en stroom vanuit het andere uiteinde van de secundaire wikkeling via een tweede weerstand te voeren naar het optelknooppunt teneinde een somspanning op te wekken, waarbij men de som-spanning hetzij via een eerste diode die positieve stroom blokkeert toe-10 voert een het ene ingangsknooppunt van een versterker, hetzij via een tweede diode die negatiéve stroom blokkeert toevoert aan een tweede ingangsknooppunt van een versterker en met die versterker het tweede uitgangs-stuursignaal opwekt.

19. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk dat men een reeks 15 stuurimpulsen opwekt die elk een spanning hebben die varieert tussen een laag en een hoog niveau als functie van de tijd van elke stuurimpuls, waarbij men de stuurimpulsen moduleert voor het doorlaten van delen van de stuurimpulsen voor het sturen van de duur van de stroomimpulsen door de primaire wikkeling.

20. Werkwijze volgens conclusie 19, met het kenmerk dat men een schakelaar die is verbonden met de primaire wikkeling van de transformator zodanig bedient dat de schakelaar wordt gesloten en geopend als reaktie op de stuurimpulsdelen ontvangen uit het modulatieorgaan, teneinde het vermogen van stroomimpulsen in de primaire wikkeling te sturen.

21. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk dat men stuurimpulsen opwekt met een spanning die met een betrekkelijk konstant tempo toeneemt tijdens het eerste deel van elke impuls en met een betrekkelijk konstant tempo afneemt tijdens een laatste deel van de impuls, waarbij men de impulsen moduleert door impulsdelen door te laten die zijn gescheiden door een spanning-30 niveau overeenkomende met de amplitude van het signaal.,

22. Werkwijze volgens conclusie 21, met het kenmerk dat men een eerste waarde die betrekking heeft op de amplitude van het signaal opwekt en een tweede waarde opwekt die betrekking heeft op het vermogen dat dan uit de transformator voor de versterker beschikbaar is, waarbij men de eerste en de tweede 35 waarde vergelijkt teneinde een stuursignaal te verschaffen met een waarde die betrekking heeft op een verschil tussen de eerste en de tweede waarde en dat stuursignaal gebruikt voor het doorlaten van de impulsdelen die zijn gescheiden door een spanningniveau overeenkomende met de amplitude van het signaal. 7920156 - 59 -

23. Werkwijze volgens conclusie 19, met het kenmerk dat men een eerste waarde opwekt die betrekking heeft op de amplitude van het signaal en een tweede waarde opwekt die betrekking heeft op het vermogen dat dan uit de transformator beschikbaar is voor de versterker, waarbij men de eerste 5 en de tweede waarde vergelijkt voor het opwekken van een stuursignaal met een waarde die verband houdt met een verschil tussen de eerste en de tweede waarde, ter verkrijging van een uitgangssignaal met een waarde die in het algemeen overeenkomt met de amplitude van het signaal, waarbij men dat uitgangssignaal gebruikt voor het moduleren van de stuurimpulsen 10 voor het sturen van de duur van de stroomimpulsen door de primaire wikkeling.

24. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk dat men: (a) het vermogen van de stroomimpulsen door de primaire wikkeling stuurt door het zodanig bedienen van de schakelaar voor het onderbreken van de stroom door de primaire wikkeling op zodanige wijze dat impulsen 15 met korte duur door de primaire wikkeling lopen als de amplitude van het signaal betrekkelijk klein is en impulsen met grote duur door de primaire wikkeling van de transformator lopen als de amplitude van het signaal betrekkelijk groot is, (b) waarbij men een eerste waarde opwekt die verband houdt met de 20 amplitude van het signaal en een tweede waarde die verband houdt met het vermogen dat dan uit de transformator voor de versterker beschikbaar is, waarbij men de eerste en de tweede waarde vergelijkt voor het opwekken van een stuursignaal met een waarde die verband houdt met een verschil tussen de eerste en de tweede waarde, 25 (c) waarbij men verder een reeks stuurimpulsen opwekt die elk een spanning hebben die varieert tussen een tijdfunctie met laag en hoog niveau van elke stuurimpuls en (d) waarbij men de stuurimpulsen moduleert door middel van het stuursignaal teneinde delen van de stuurimpulsen door te laten voor het 30 sturen van de duur van de stroomimpulsen door de primaire wikkeling .

25. Inrichting voor het voeden van een versterker die een signaal, zoals een audiosignaal, versterkt, welk signaal grote amplitudevariatie vertonen die optreden in een tijdsverloop dat tenminste even groot is als de minimale tijd nodig voor een grote amplitudeverandering, welke ver- 35 sterker werkt binnen een maximaal spanningniveau van de versterker aan de voedingsingangen van de versterker, waarbij de versterker verder een minimale responsie tijd heeft binnen welke bij kan reageren op de grote amplitudeveranderingen in het signaal, op zodanige wijze dat zijn uitgangssignaal varieert overeenkomstig de amplitudeveranderingen, gekenmerkt door: 7920156 - 60 - (a) een primaire transformator met een primaire wikkeling ingericht voor het werken met een ingangsspanning binnen een voorafbepaald bereik van ingangsspanningen en een secundaire wikkeling ingericht voor het opwekken van een uitgangsspanning binnen een voorafbepaald bereik van uitgangs- 5 spanningen met een maximale waarde die ongeveer overeenkomt met het maximale apanningniveau van de versterker, (b) een schakelaar die is verbonden met de primaire wikkeling en een inschakelstand heeft waarbij stroom vloeit door de primaire wikkeling, alsmede de uitschakelstand waarbij de stroom door de primaire wikkeling is 10 onder broken, (c) een inrichting voor het opwekken van stuurimpulsen met een impulsherhalingsfrequentie waarbij elke impulsperiode een duur heeft die niet groter is dan de minimale responsietijd en die de impulsen toevoert aan de schakelaar teneinde deze in te schakelen en uit te schakelen met de 15 impulsfrequentie, teneinde stroomimpulsen te doen lopen door de primaire wikkeling, alsmede (d) een stuurorgaan met een orgaan dat reageert op het signaal voor het vergroten en verkleinen van de duur van de stuurimpulsen voor het veranderen van de duur van de stuurimpulsen overeenkomstig amplitudeveran- 20 deringen van het signaal, waardoor de transformator een groot vermogen levert tijdens perioden waarin het signaal een grote amplitude heeft en minder vermogen levert tijdens perioden waarin het signaal een kleine amplitude heeft.

26. Inrichting voor het versterken van een ingangssignaal met eigenschap- 25 pen die met de tijd variëren, gekenmerkt door (a) een versterker voor het versterken van de met de tijd variërende eigenschappen van het ingangssignaal voor het opwekken van een uitgangssignaal dat overeenkomt met het ingangssignaal, welke versterker een ingangssignaal bevat voor het opnemen van het ingangssignaal en een 30 vermogeningang voor het opnemen van elektrische energie voor het opwekken van het uitgangssignaal; (b) een voedingstoestel voor het toevoeren van vermogen aan de versterker, welk voedingstoestel een transformator bevat met een primaire wikkeling en een secundaire wikkeling, waarbij de secundaire wikkeling 35 is verbonden met de vermogeningang van de versterker en de primaire wikkeling is ingericht voor aansluiting op een voedingsbron; (c) een vermogen-stuurorgaan dat variërende elektrische, energie toevoert aan de primaire wikkeling van de transformator als reaktie op een stuursignaal, teneinde overeenkomstig variërende elektrische energie 7920156 - 61 - op te wekken in de secundaire wikkeling en (d) een stuursignaalgenerator die als reaktie op de met de tijd variërende eigenschappen van het ingangssignaal het stuursignaal voor het vermogen-stuursignaal opwekt voor het sturen van een eigenschap 5 van de energie die wordt toegevoerd aan de primaire wikkeling overeenkomstig de met de tijd variërende eigenschap van het ingangssignaal, teneinde het energie-stuurorgaan aan de versterker een vermogen te doen toevoeren met een waarde die met de tijd varieert op een wijze die verband houdt met de met de tijd variërende eigenschap van het ingangssignaal.

27. Inrichting voor het versterken van een ingangssignaal met een met de tijd variërende eigenschap, gekenmerkt door (a) een versterker voor het versterken van de met de tijd variërende eigenschap van het ingangssignaal voor het opwekken van een uitgangssignaal dat overeenkomt met het ingangssignaal, welke versterker is voorzien 15 van een ingang voor het opnemen van het ingangssignaal en een vermogen-ingang voor het opnemen van elektrische energie voor het opwekken van het uitgangssignaal; (b) een voedingstoestel voor het voeden van de versterker, welk voedingstoestel een transformator met een primaire en een secundaire 20 wikkeling bevat, waarbij de secundaire wikkeling is verbonden met de vermogeningang van de versterker en de primaire wikkeling is ingericht om te worden aangesloten op een voedingsbron; (c) een vermogen-stuurorgaan dat variërende elektrische energie toevoert aan de primaire wikkeling van de transformator als reaktie op 25 een stuursignaal, teneinde overeenkomstig variërende elektrische energie te induceren in de secundaire wikkeling en (d) een stuursignaalgenerator die als reaktie op de met de tijd variërende eigenschap van het ingangssignaal het stuursignaal voor het vermogen-stuursignaal opwekt voor het sturen van een eigenschap van de 30 energie die wordt afgegeven aan de primaire wikkeling overeenkomstig de met de tijd variërende eigenschap van het ingangssignaal, teneinde het elektrisch-stuurorgaan aan de versterker een vermogen te doen toevoeren met een waarde die met de tijd varieert op een wijze die verband houdt met de met de tijd variërende eigenschap van het ingangssignaal.

28. Inrichting volgens conclusie 27, met het kenmerk dat het vermogen- stuursignaal een bron van een sinusvormig variërende voedingsspanning en een halfgeleiderschakelaar tussen de bron en de primaire wikkeling bevat, welke halfgeleiderschakelaar als reaktie op een poortsignaal geleidend wordt, waarbij de stuursignaalgenerator variërende poortstuursignalen 7920156 - 62 - aan de halfgeleiderschakelaar levert op variërende tijdstippen tijdens elke periode van de sinusvormig variërende voedingsspanning, teneinde de halfgeleiderschakelaar met geleidend te doen beginnen op variërende tijdstippen, afhankelijk van de met de tijd variërende eigenschap van het 5 ingangssignaal.

29. Inrichting volgens conclusie 28, met het kenmerk dat het vermogen-stuurorgaan verder een orgaan bevat dat reageert op een uitschakel-stuursignaal voor het uitschakelen van de stroom naar de primaire wikkeling, waarbij de stuursignaalgenerator een orgaan bevat voor het opwekken van 10 een uitschakel-stuursignaal op zodanige wijze dat voldoende stroom door de primaire wikkeling mogelijk wordt gemaakt om een vermogen op te wekken met een waarde die met de tijd varieert in verband met de met de tijd variërende eigenschap van het ingangssignaal, terwijl te gelijker tijd het optreden van ruststromen door de primaire wikkeling zo gering mogelijk wordt gemaakt.

30. Inrichting volgens conclusie 28, met het kenmerk dat de stuursignaalgene- . rator een stuurkoppeling bevat voor het toevoeren van een elektrisch signaal dat representatief is voor het spanningniveau opgewekt door de secundaire wikkeling aan de stuursignaalgenerator teneinde het poortstuursignaal te doen reageren op variaties in de uitgangsspanning opgewekt door het voedings-20 toestel.

31. Inrichting volgens conclusie 30, met het kenmerk dat de stuurkoppeling een elektro-optische koppeling bevat voor het voorkomen van overdracht van noemenswaardige elektrische energie tussen de primaire en secundaire wikkeling via de stuurkoppeling.

32. Inrichting volgens conclusie 28, gekenmerkt door een fout-opnemer voor het waarnemen van een onjuist bedrijf van de versterker en het opwekken van een foutsignaal, waarbij de stuursignaalgenerator een foutreaktieorgaan bevat dat is verbonden met de foutopnemer teneinde het variërende poortstuursignaal de inschakelfractie van de halfgeleiderschakelaar te doen 30 verkleinen.

33. Inrichting volgens conclusie 27, gekenmerkt door een audio-signaal-filter voor het opwekken van een audio-volgsignaal dat representatief is voor laagfrequente variaties van het audiosignaal, waarbij de stuursignaalgenerator een op het audiosignaal reagerend orgaan bevat voor het door 35 het vermogenstuurorgaan doen moduleren van het vermogen van impulsen afgegeven aan de primaire wikkeling als reaktie hoofdzakelijk op laagfrequente variaties van de amplitude van het audiosignaal.

34. Inrichting volgens conclusie 27, met het kenmerk dat de versterker eerste en tweede transistoren bevat met in serie geschakelde emitter-collector- 7920156 - 63 - circuits, waarbij de eerste transistor een basis heeft die het ingangssignaal ontvangt en een emitter die tenminste een deel van het uitgangssignaal van de versterker levert, waarbij het voedingstoestel een eerste spanningorgaan bevat voor het leveren van een spanningbron met een eerste 5 niveau aan het emitter-collector-knooppunt tussen de eerste en de tweede transistor, alsmede een tweede spanningorgaan voor het leveren van een spanningbron met een tweede niveau hoger dan het eerste niveau aan de collector van de tweede transistor, alsmede een transistorstuurorgaan voor het gesperd houden van de tweede transistor als de amplitude van het 10 ingangssignaal onder een eerste voorafbepaald niveau ligt en voor het sturen van de versterking van de tweede transistor zodat de eerste en de tweede transistor elk een belangrijk deel van de totale spanningval over de eerste en de tweede transistor voeren als de amplitude van het ingangssignaal boven het eerste voorafbepaalde niveau ligt.

35. Inrichting volgens conclusie 34, met het kenmerk dat het transistor stuurorgaan het eerste voorafbepaalde niveau gelijk doet zijn aan het eerste niveau en het transistor-stuurorgaan verder de eerste en tweede transistoren de totale spanningval over de eerste en tweede transistoren ongeveer gelijk doet verdelen als de amplitude van het ingangssignaal 20 boven het eerste voorafbepaalde niveau ligt.

36. Inrichting volgens conclusie 34, met het kenmerk dat het voedingstoestel een derde spanningorgaan bevat voor het leveren van een spanningbron met een derde niveau hoger dan het tweede niveau, waarbij de versterker een derde transistor bevat waarvan de emitter is verbonden met de eerste 25 en tweede transistoren en een collector is verbonden met het derde spanningorgaan, waarbij een tweede transistorstuurorgaan aanwezig is dat is verbonden met de basis van de derde transistor teneinde de derde transistor gesperd te houden als de amplitude van het ingangssignaal onder een tweede voorafbepaald niveau ligt dat boven het eerste voorafbepaalde niveau ligt 30 en voor het sturen van de versterking van de tweede transistor teneinde de eerste en derde transistor elk een aanmerkelijk deel van de totale spanningval over de eerste en derde transistoren te doen voeren als de amplitude van het ingangssignaal boven het tweede voorafbepaalde niveau ligt.

37. Inrichting volgens conclusie 36, met het kenmerk dat de emitter van 35 de derde transistor is verbonden met de collector van de eerste transistor, waarbij de versterker een diode bevat die is aangesloten tussen de eerste en de tweede transistor teneinde de tweede transistor van de eerste versterker te scheiden als de derde transistor geleidt.

38. Inrichting volgens conclusie 36, met het kenmerk dat de emitter van 7920156 - 64 - de derde transistor is verbonden met de collector van de tweede transistor en het eerste en tweede transistorstuurorgaan de eerste, tweede en derde transistoren de spanningval daarover gelijkelijk doen delen als de derde transistor geleidt, waarbij de versterker een paar dioden bevat 5 tussen de collectoren van de eerste en de tweede transistor en het eerste respektievelijk tweede spanningorgaan, welke dioden zo zijn geschakeld dat zij de eerste en tweede spanningbronnen ontkoppelen als de derde transistor geleidt.

39. Versterker, gekenmerkt door 10 (a) een vermogeningang voor aansluiting op een bron van wisselspanning, (b) een transformator met een primaire en secundaire wikkeling, waarbij de primaire wikkeling is verbonden met de vermogeningang, (c) een schakelaar die is verbonden met de primaire wikkeling en de vermogeningang teneinde stroom vanuit de vermogeningang naar de 15 primaire wikkeling te onderbreken, (d) een secundaire wikkeling die is afgetakt op tenminste twee punten, namelijk een punt met hoge spanning en een punt met lage spanning, (e) een belastingaansluiting voor aansluiting op een belasting zoals een luidspreker, 20 (f) een eerste transistor met een eerste de hoofdstroomvoerende elektrode die is verbonden met de belastingaansluiting en een tweede de hoofdstroom voerende elektrode die is verbonden met het punt met lage spanning, (g) een tweede transistor met een eerste de hoofdstroomvoerende 25 elektrode die is verbonden met de tweede elektrode van de eerste transistor en een tweede de hoofdstroom voerende elektrode die is verbonden met het punt met hoge spanning, (h) een signaalingangorgaan verbonden met een basis van een eerste transistor teneinde de eerste transistor geleidend te maken als reaktie 30 op een ingangssignaal, (i) een eerste stuurorgaan dat de tweede transistor spert als de versterker een signaal emt geringe amplitude versterkt, zodat de uitgangs-stroom een lage spanning heeft, waardoor het vermogen wordt ontleend aan het tweede punt met lage spanning, en dat de tweede transistor geleidend 35 maakt als het ingangssignaal een grote waarde heeft, zodat stroom met een hoge spanning wordt afgegeven aan de uitgangsaansluiting, waardoor de stroom vanuit het punt met hoge spanning via de tweede en eerste transistoren vloeit naar de uitgangsaansluiting, (j) een tweede stuurorgaan dat is verbonden met de schakelaar en 40 de schakelaar doet geleiden bij geselecteerde delen van stroomperioden 7920156 - 65 - vanuit de voedingsingang, welk stuurorgaan de schakelaar korter doet geleiden bij lage vermogeneisen van de versterker en langer doet geleiden bij hoge vermogeneisen van de versterker.

40. Inrichting volgens conclusie 39, met het kenmerk dat het tweede 5 stuurorgaan de schakelaar doet geleiden tijdens een laat deel van elke stroomimpuls van de vermogeningang.

41. Inrichting volgens conclusie 40, gekenmerkt door een gelijkrichter die is verbonden met de vermogeningang en de primaire wikkeling teneinde uitsluitend positieve stroomimpulsen door de primaire wikkeling te 10 voeren, waarbij de schakelaar een op spanning reagerend schakelorgaan bevat dat geleidend wordt bij een voorafbepaald spanningniveau van de stroomimpulsen.

42. Inrichting volgens conclusie 41, met het kenmerk dat de schakelaar een thyristor bevat die in serie is geschakeld tussen de vermogeningang en 15 de primaire wikkeling van de transformator.

43. Inrichting volgens conclusie 40, met het kenmerk dat de vermogeningang met de primaire wikkeling is verbonden voor het toevoeren van wisselstroom aan de primaire wikkeling, waarbij de schakelaar een op een spanningreagerend schakelorgaan is dat het schakelorgaan geleidend 20 maakt bij voorafbepaalde spanningniveaus tijdens late delen van de stroomimpulsen.

44. Inrichting volgens conclusie 43, met het kenmerk dat het schakelorgaan een triac bevat die in serie met de primaire wikkeling is opgenomen.

45. Inrichting volgens conclusie 44, gekenmerkt door een eerste 25 gelijkrichter die het punt met lage spannint verbindt met de tweede elektrode van de eerste transistor, zodat gelijkstroom wordt toegevoerd aan het punt met lage spanning, terwijl een tweede gelijkrichtorgaan het punt met hoge spanning verbindt met de tweede elektrode van de tweede transistor, zodat gelijkstroom wordt toegevoerd aan de tweede elektrode van de tweede 30 transistor.

46. Inrichting volgens conclusie 39, met het kenmerk dat het eerste stuurorgaan reageert op de uitgangsspanning van de eerste transistor naar de belastihgaansluiting en is verbonden met een basis van de tweede transistor, op zodanige wijze dat de stuurstroom voor de basis van de tweede 35 transistor begint te vloeien als de uitgangsspanning een voorafbepaald spanningniveau bereikt, teneinde de tweede transistor geleidend te maken en stroom vanuit het punt met hoge spanning via de eerste en tweede tran-sistoren te doen vloeien naar de uitgangsaansluiting.

47. Inrichting volgens conclusie 46, met het kenmerkdat het eerste 7920156 - 66 - stuurorgaan basisstroom toevoert aan de basis van de tweede transistor volgens een functionele betrekking van de uitgangsspanning aan de uitgangs-aansluiting, op zodanige wijze dat de spanning van de stroom die wordt toegevoerd aan de basis van de tweede transistor varieert als functie van 5 de waarde van de uitgangsspanning, waarbij de spanning van de basisstroom voor de tweede transistor een spanningniveau heeft dat ligt tussen de spanning aan het punt met hoge spanning en de uitgangsspanning, waardoor de spanningval over de eerste en tweede transistoren wordt verdeeld tussen de tweede en eerste transistoren.

48. Inrichting volgens conclusie 47, met het kenmerk dat het eerste stuurorgaan een stuurtransistor bevat met een eerste de hoofdstroom voerende elektrode die is verbonden met de basis van de tweede transistor, alsmede een tweede de hoofdstroom voerende elektrode die is verbonden met een spanningdeler die is aangesloten tussen de betreffende uitgangsaan- 15 sluiting en een betreffende bron met hoge spanning.

49. Inrichting volgens conclusie 48, met het kenmerk dat een basis van de stuurtransistor is aangesloten op een knooppunt tussen een paar spanningdelerweerstanden die op hm beurt zijn aangesloten tussen een bron met hoge en een bron met lage spanning.

50. Inrichting volgens conclusie 46, gekenmerkt door een diode die het punt met lage spanning verbindt met de tweede elektrode van de eerste transistor, waardoor als de signaalspanning een niveau heeft dat ligt boven een spanningniveau van het punt met lage spanning, dat punt met lage spanning wordt gescheiden van het punt met hoge spanning.

51. Versterker, gekenmerkt door: (a) een vermogeningang voor aansluiting op een wisselspanningbron, (b) een transformator met een primaire en een secundaire wikkeling, (c) een gelijkrichter die is verbonden met de vermogeningang en de primaire wikkeling teneinde uitsluitend gelijkstroomimpulsen door de 30 primaire wikkeling te voeren, (d) een schakelaar die is verbonden met de primaire wikkeling en de vermogeningang teneinde de stroom uit de vermogeningang naar de primaire wikkeling te onderbreken, (e) een versterker die is verbonden met de secundaire wikkeling 35 teneinde daar stroom uit op te nemen, welke versterker is voorzien van een signaalingang teneinde de versterker sterke en zwakke stromen te doen opnemen uit de secundaire wikkeling, (f) een stuurorgaan dat is verbonden met de schakelaar teneinde de schakelaar te doen geleiden in geselecteerde delen van. de stroomperioden 7920156 - 67 - uit de vermogeningang, welk stuurorgaan de schakelaar korter doet geleiden bij geringe vermogenopname door de versterker en langer doet geleiden bij groter vermogenopname van de versterker.

52. Inrichting volgens conclusie 51, gekenmerkt door een diode voor het 5 blokkeren van de stroom van de secundaire wikkeling door de versterker terwijl stroom vloeit in de primaire wikkeling en voor het mogelijk maken van stroom door de secundaire wikkeling en de versterker als geen stroom vloeit door de primaire wikkeling en een magnetisch veld in de transformator instart.

53. Inrichting volgens conclusie 52, met het kenmerk dat het stuurorgaan en de schakelaar zo zijn uitgevoerd dat de schakelaar geleidt gedurende een laat deel van elke stroomimpuls uit de voedingingang, waarbij de schakelaar op spanning reageert teneinde te geleiden bij een voorafbepaalde stuurspanning.

54. Inrichting volgens conclusie 53, met het kenmerk dat de schakelaar bestaat uit een thyristor in serie met de primaire wikkeling.

55. Versterker, gekenmerkt door: (a) een vermogeningang voor aansluiting op een wisselspanningbron, (b) een transformator met een primaire en een secundaire wikkeling, 20 waarbij de primaire wikkeling is verbonden met de vermogeningang teneinde wisselstroom op te nemen uit de vermogeningang, (c) een schakelaar die is verbonden met de primaire wikkeling en de vermogeningang teneinde de stroom vanuit de vermogeningang naar de primaire wikkeling te onderbreken, 25 (d) een versterker die is verbonden met de secundaire wikkeling van de transformator teneinde daar stroom uit op te nemen, (e) een gelijkrichter die de secundaire wikkeling verbindt met de versterker opdat gelijkstroom wordt afgeleverd aan de versterker, (f) een stuurorgaan dat is verbonden met de schakelaar teneinde 30 de schakelaar te doen geleiden in geselecteerde delen van stroomperioden van de vermogeningang, welk stuurorgaan de schakelaar kort doet geleiden bij geringe vermogenopname van de versterker en lang doet geleiden bij hoger vermogenopname van de versterker.

56. Inrichting volgens conclusie 55, met het kenmerk dat de schakelaar 35 een op spanning reagerende schakelaar is die geleidt bij voorafbepaalde spanningniveaus tijdens late delen van de stroomimpulsen.

57. Inrichting volgens conclusie 56, met het kenmerk dat de schakelaar een triac bevat die in serie is geschakeld met de primaire wikkeling.

58. Versterker, gekenmerkt door: 7920156 - 68 - i (a) een belastingaansluiting, (b) een eerste voedingaansluiting die kan worden verbonden met een spanningbron met een eerste laag spanningniveau, (c) een tweede voedingaansluiting die kan worden verbonden met de 5 spanningbron van een tweede hoog spanningniveau, (d) een eerste transistor met een eerste de hoofdstroom voerende elektrode die is verbonden met de belastingaansluiting en een tweede de hoofdstroom voerende elektrode die is verbonden met de eerste voedingaansluiting, 10 (e) een tweede transistor met een eerste de hoofdstroom voerende elektrode die is verbonden met de tweede de hoofdstroomvoerende elektrode van de eerste transistor en een tweede de hoofdstroom voerende elektrode die is verbonden met de tweede voedingaansluiting, (f) een stuurorgaan dat de tweede transistor spert als de versterker 15 een signaal met geringe waarde versterkt, zodat de uitgangsstroom een lage spanning heeft, waardoor vermogen wordt ontleend aan de eerste voedingaansluiting, en dat de tweede transistor geleidend maakt als het ingangssignaal een hoge waarde heeft, zodat stroom met een hoge spanning wordt afgegeven aan de uitgangsaansluiting, waardoor stroom vanuit de tweede 20 voedingaansluiting via de tweede en eerste transistor vloeit naar de uitgangs aansluiting.

59. Inrichting volgens conclusie 58, met het kenmerk dat het stuurorgaan reageert op de uitgangsspanning van de eerste transistor naar de belastingaansluiting en zodanig is verbonden met de basis van de tweede transistor 25 dat stuurstroom voor de basis van de tweede transistor begint te lopen als de uitgangsspanning een voorafbepaald spanningniveau bereikt, welk stuurorgaan verder basisstroom aan de basis van de tweede transistor toevoert als functionele betrekking tot de uitgangsspanning, op zodanige wijze dat de spanning van de stroom die wordt toegevoerd aan de basis van de tweede 30 transistor varieert als functie van de waarde van de uitgangsspanning, waarbij de spanning van de basisstroom voor de tweede transistor een spanningniveau heeft dat ligt tussen de spanning van de tweede voedingbron en de uitgangsspanning, waardoor de spanningval over de tweede en eerste tran-sistoren wordt verdeeld tussen de tweede en eerste transistoren.

60. Inrichting volgens conclusie 59, met het kenmerk dat het stuurorgaan een stuurtransistor bevat met een eerste de hoofdstroom voerende elektrode die is verbonden met de basis van de tweede transistor en een tweede hoofdstroom voerende elektrode die is verbonden met een spanningdeler die is aangesloten tussen de uitgangsaansluiting en de bijbehorende bron van hoge 7920156 - 69 - spanning.

61. Inrichting volgens conclusie 60, met het kenmerk dat een basis van de stpurtransistor is aangesloten op een knooppunt tussen een paar spanningdelerweerstanden die op hun beurt zijn aangesloten tussen bijbe- 5 horende bronnen met hoge en lage spanning.

62. Inrichting volgens conclusie 61, gekenmerkt door een diode die de eerste voedingaansluiting verbindt met de tweede elektrode van de eerste transistor, waardoor als de signaalspanning een niveau heeft dat boven een spanningniveau van de eerste voedingaansluiting ligt, de 10 eerste voedingaansluiting wordt gescheiden van de tweede voedingaansluiting.

63. Inrichting volgens conclusie 58, met het kenmerk dat (a) het stuurorgaan een stuurtransistor bevat met een de hoofdstroom voerende elektrode verbonden met een basis van de tweede transistor, (b) een eerste paar spanningdelerweerstanden aanwezig is, waarbij 15 het ene uiteinde van het paar is verbonden met de uitgangsaansluiting en het andere uiteinde van het paar is verbonden met een spanningbron hoger dan de spanhing aan de uitgangsaansluiting, terwijl een tweede de hoofdstroom voerende elektrode van de stuurtransistor is verbonden met een knooppunt tussen de beide weerstanden van het eerste paar, 20 (c) een condensator is parallel geschakeld aan de weerstand van het eerste paar die is verbonden met de uitgangsaansluiting, (d) een tweede paar spanningdelerweerstanden is aangesloten tussen bronnen met hoge en lage spanning, waarbij een knooppunt is verbonden met een basis van de stuurtransistor en 25 (e) een diode is aangesloten tussen de tweede de hoofdstroom voerende elektrode van de eerste transistor en de eerste voedingaansluiting.

64. Versterker, gekenmerkt door: (a) een vermogeningang voor aansluiting op een wisselspanningbron. (b) een transformator met een primaire en een secundaire wikkeling, 30 waarbij de primaire wikkeling is aangesloten op de vermogeningang, (c) een schakelaar die is verbonden met de primaire wikkeling en de vermogeningang teneinde de stroom vanuit de vermogeningang naar de primaire wikkeling te onderbreken, (d) waarbij de secundaire wikkeling is afgetakt op tenminste vier 35 punten, namelijk een eerste punt met hoge positieve spanning, een tweede punt met lagere positieve spanning, een derde punt met lage negatieve spanning en een vierde punt met hogere negatieve spanning, (e) een belastingaansluiting voor aansluiting op een belasting, zoals een luidspreker, 7920156 - 70 - (f) een eerste transistor met een eerste de hoofdstroom voerende elektrode die is verbonden met de belastingaansluiting en een tweede de hoofdstroom voerende elektrode die is verbonden met het punt met lage positieve spanning, 5 (g) een tweede transistor met een eerste de hoofdstroom voerende elektrode verbonden met de tweede elektrode van de eerste transistor en een tweede de hoofdstroom voerende elektrode met het eerste punt met hoge positieve spanning, (h) een tweede transistor met een eerste de hoofstroom voerende 10 elektrode verbonden met de belastingaansluiting en een tweede de hoofdstroom voerende elektrode verbonden met het punt met lage negatieve spanning, (i) een vierde transistor met een eerste de hoofdstroom voerende elektrode verbonden met de tweede elektrode van de derde transistor 15 en een tweede de hoofdstroom voerende elektrode verbonden met het punt met hoge negatieve spanning, (j) een signaalingang verbonden met de bases van de eerste en derde transistoren teneinde de eerste en derde transistoren geleidend te maken als reaktie op positieve respektievelijk negatieve delen van 20 het ingangssignaal, (k) een eerste stuurorgaan dat de tweede en vierde transistoren spert als de versterker een signaal met geringe waarde versterkt, zodat de uitgangsstroom een lage spanning heeft, waardoor het vermogen wordt ontleend aan de tweede en derde punten met lage spanning, en de tweede 25 en vierde transistoren geleidend maakt als het ingangssignaal een hoge waarde heeft, zodat stroom met hoge spanning wordt afgegeven aan de uitgangs-aansluiting, waardoor stroom vanuit het eerste punt met hoge spanning via de tweede en eerste transistoren en vanuit het vierde punt met hoge \ spanning via de vierde en derde transistoren vloeit, 30 (1) een tweede stuurorgaan dat is gekoppeld met de schakelaar teneinde de schakelaar te doen geleiden in geselecteerde delen van stroomperioden van de voedingingang, welk stuurorgaan de schakelaar kort doet geleiden bij lage vermogenopname van de versterker en lang doet geleiden bij groter vermogenopname van de versterker.

65. Inrichting volgens conclusie 64, met het kenmerk dat het stuurorgaan de schakelaar doet geleiden tijdens een laat deel van elke stroomimpuls uit de voedingingang.

66. Inrichting volgens conclusie 65, gekenmerkt door een gelijkrichter tussen de voedingingang en de primaire wikkeling teneinde uitsluitend 7920156 - 71 - positieve stroomimpulsen door de primaire wikkeling te voeren, waarbij de schakelaar een op spanning reagerende schakelaar bevat die geleidend wordt bij voorafbepaalde spanningniveaus van de stroomimpulsen.

67. Inrichting volgens conclusie 66, met het kenmerk dat de schakelaar 5 een thyristor bevat die in serie is geschakeld tussen de vermogeningang en de primaire wikkeling van de transformator.

68. Inrichting volgens conclusie 65, met het kenmerk dat de vermogeningang is verbonden met de primaire wikkeling teneinde wisselstroom af te geven aan de primaire wikkeling, waarbij de schakelaar een op spanning 10 reagerende schakelaar is die geleidend wordt bij voorafbepaalde spanningniveaus tijdens late delen van de stroomimpulsen.

69. Inrichting volgens conclusie 68, met het kenmerk dat de schakelaar een triac in serie met de primaire wikkeling bevat.

70. Inrichting volgens conclusie 69, met het kenmerk dat een eerste 15 gelijkrichter het punt met lage spanning verbindt met de tweede elektrode van de eerste transistor, zodat gelijkstroom wordt gevoerd naar het punt met lage spanning, terwijl een tweede gelijkrichter het punt met hoge spanning verbindt met de tweede elektrode van de tweede transistor, zodat gelijkstroom wordt gevoerd naar de tweede elektrode van de tweede transis-20 tor.

71. Inrichting volgens conclusie 64, met het kenmerk dat het eerste stuurorgaan reageert op de uitgangsspanning van de eerste transistor aan de belastingaansluiting en is verbonden met een basis van de tweede en vierde transistoren op zodanige wijze dat stuurstroom voor de basés van 25 de tweede en vierde transistoren begint te lopen als de uitgangsspanning een voorafbepaald spanningniveau bereikt, teneinde de tweede en vierde transistoren te doen geleiden en stroom te doen lopen vanuit de punten met hoge spanning via de transistoren naar de uitgangsaansluiting.

72. Inrichting volgens conclusie 64, met het kenmerk dat het eerste 30 stuurorgaan baaisstroom toevoert aan de bases van de tweede en vierde transistoren volgens een functionele betrekking tot de uitgangsspanning van de uitgangsaansluiting, op zodanige wijze dat de spanning van de stroom die wordt toegevoerd aan de bases van de tweede en vierde transistoren varieert als functie van de waarde van de uitgangsspanning, waarbij de 35 spanning van de basisstroom voor de tweede en vierde transistoren een spanningniveau heeft dat ligt tussen de spanning aan het punt met hoge spanning en de uitgangsspanning, waardoor de spanningval over de tweede en eerste transistoren wordt verdeeld tussen de tweede en eerste transistoren en de spanningval over de vierde en derde transistoren wordt verdeeld 7920156 - 72 - 7 . over de vierde en derde transistoren.

73. Inrichting volgens conclusie 72, met het kenmerk dat het eerste stuurorgaan voor elk van de tweede en vierde transistoren een stuur-transistor omvat met een eerste de hoofdstroom voerende elektrode die 5 is verbonden met een betreffende spanningdeler die is aangesloten tussen de uitgangsaansluiting en een bijbehorende bron van hoge spanning.

74. Inrichting volgens conclusie 73, met het kenmerk dat een basis van elke stuurtransistor is verbonden met een knooppunt tussen een paar betreffende spanningdelerweerstanden die op hun beurt zijn aangesloten 10 tussen een bijbehorende bron met hoge en lage spanning.

75. Inrichting volgens conclusie 74, gekenmerkt door een eerste diode die het punt met lage positieve spanning verbindt met de tweede elektrode van de eerste transistor en een tweede diode die het punt met lage negatieve spanning verbindt met de tweede elektrode van de derde 15 transistor, waardoor als de signaalspanning een niveau heeft boven een spanningniveau van de punten met lage spanning, de punten met lage spanning worden gescheiden van de punten met hoge spanning.

76. Werkwijze voor het toevoeren van vermogen aan een belasting, zoals een versterker, die een bron van betrekkelijk konstante spanning nodig 20 heeft, met het kenmerk dat men: (a) een reeks eerste gelijkstroomimpulsen voert door een primaire wikkeling van een transformator, (b) de transformator geleidend maakt gedurende voorafbepaalde perioden tijdens late delen van elke impuls, teneinde stroomimpulsen 25 te doen lopen door de primaire wikkeling en een magnetisch veld te doen aangroeien in de transformator, terwijl een noemens waardige stroom in een secundaire wikkeling van de transformator wordt belet, (c) de secundaire wikkeling van de transformator geleidend maakt na elke stroomimpuls in de primaire wikkeling, teneinde tweede stroomimpulsen 30 te doen vloeien in de secundaire wikkeling en deze stroomimpulsen toe te voeren aan een vermogensuitgang, (d) de eerste stroomimpulsen stuurt als reaktie op de vermogeneisen van de uitgangsaansluiting, op zodanige wijze dat eerste stroomimpulsen met groot vermogen vloeien tijdens perioden waarin hoge vermogeneisen worden 35 gesteld aan de uitgangsaansluiting en eerste stroomimpulsen met laag vermogen vloeien tijdens perioden waarin lage vermogeneisen worden gesteld aan de uitgangs aansluiting.

77. Werkwijze volgens conclusie 76, met het kenmerk dat men het vermogen van de eerste stroomimpulsen stuurt duur gebruik te maken van een thyristor 7920156 - 73 - in serie met de primaire wikkeling en de thyristor inschakelt tijdens late delen van de eerste stroomimpulsen, waarbij men de thyristor geleidend maakt bij een hoogspanningniveau als een groot vermogen nodig is en een laagspanningniveau als een minder vermogen nodig is.

78. Werkwijze voor het toevoeren van vermogen onder ongeveer konstante spanning aan een belasting, zoals een versterker, met het kenmerk dat men: (a) wisselstroomimpulsen door een primaire wikkeling van een transformator voert, (b) de primaire wikkeling geleidend maakt tijdens late delen van 10 elke halve periode van de impulsen, zodat positieve en negatieve stroomimpulsen door de primaire wikkeling vloeien en overeenkomstige positieve en negatieve stroomimpulsen door een secundaire wikkeling van de transformator vloeien, (c) de positieve en negatieve stroomimpulsen uit de transformator 15 gelijkricht teneinde positieve stroom toe te voeren aan een positieve uitgangsaansluiting en negatieve stroomimpulsen toe te voeren aan een negatieve aangangsaansluiting, (d) de geleidingsperioden van de primaire wikkeling zodanig stuurt dat de primaire wikkeling geleidend wordt bij hoge en lage spanningniveaus 20 van de wisselstroomimpulsen die worden afgegeven aan de transformator, teneinde stroomimpulsen met hoog of laag vermogen af te geven aan de primaire wikkeling, als reaktie op de vermogeneisen aan de uitgangs-aansluitingen.

79. Werkwijze volgens conclusie 78, met het kenmerk dat men gebruik 25 maakt van een triac in serie met de primaire wikkeling en de triac geleidend maakt bij hoge spanningniveaus als reaktie op hoge vermogeneisen aan de uitgangsaansluitingen en geleidend maakt bij lage spanningniveaus tijdens perioden met lage vermogeneisen aan de uitgangsaansluitingen.

80. Werkwijze voor het versterken van een signaal, met het kenmerk 30 dat men: (a) het signaal toevoert aan een basis van een eerste transistor met een eerste de hoofdstroom voerende elektrode verbonden met een belas-tingaansluiting en een tweede de hoofdstroom voerende elektrode verbonden met een bron van lage spanning, 35 (b) stroom vanuit de bron met lage spanning via de eerste transis tor doet lopen tijdens perioden waarin de amplitude van de signalen binnen een laag voorafbepaald bereik ligt, (c) tijdens perioden waarin het signaal binnen een hoog voorafbepaald bereik ligt, een stuurstroom toevoert aan een basis van een tweede transis-40 tor, voorzien van een eerste de hoofdstroom voerende elektrode verbonden 7920156 - 74 - met de tweede de hoofstroom voerende elektrode van de eerste transistor, welke tweede transistor een tweede de hoofdstroom voerende elektrode heeft die is verbonden met een bron van hoge spanning, (d) basisstroom aan de basis van de tweede transistor toevoert bij 5 een spanningniveau dat ligt tussen een spanning aan de aansluiting met hoge spanning en de spanning aan de belastingaansluiting, waardoor de spanningval over de eerste en tweede transistoren wordt verdeeld onder de tweede en eerste transistoren.

81. Inrichting voor het versterken van een ingangssignaal met een met 10 de tijd variërende eigenschap, gekenmerkt door (a) een versterker voor het versterken van de met de tijd variërende eigenschap van het ingangssignaal en het opwekken van een uitgangssignaal overeenkomend met het ingangssignaal, welke versterker een eerste en een tweede transistor bevat met in serie geschakelde emitter-collector-circuits, 15 waarbij de eerste transistor een basis heeft die het ingangssignaal ontvangt en een emitter die tenminste een deel van het uitgangssignaal van de versterker levert; (b) een voedingstoestel voor het toevoeren van vermogen aan de versterker, welk voedingstoestel een eerste spanningorgaan bevat dat een 20 spanningbron vormt met een eerste niveau voor de emitter-collector-verbinding tussen de eerste en de tweede transistor en een tweede spanningorgaan dat een spanningbron vormt met een tweede niveau boven het eerste niveau voor de collector van de tweede transistor en (c) een transistor-stuurorgaan voor het gesperd houden van de 25 tweede transistor als de amplitude van het ingangssignaal onder een eerste voorafbepaald niveau ligt en voor het sturen van de versterking van de tweede transistor teneinde de eerste en tweede transistoren elk een aanmerkelijk deel van de totale spanningval over de eerste en tweede transistoren te doen voeren als de amplitude van het ingangssignaal boven het eerste 30 voorafbepaalde niveau ligt.

82. Inrichting volgens conclusie 81, met het kenmerk dat het eerste voorafbepaalde niveau gelijk is aan het eerste niveau en het transistor-stuurorgaan de eerste en tweede transistoren de totale spanningval over de eerste en tweede transistoren ongeveer gelijk doet verdelen als de 35 amplitude van het ingangssignaal boven het eerste voorafbepaalde niveau ligt.

83. Inrichting volgens conclusie 81, met het kenmerk dat het voedingstoestel een derde spanningorgaan bevat dat een spanningbron met een derde niveau boven het tweede niveau vormt, waarbij de versterker een derde 7920156 - 75 - transistor bevat waarvan een emitter is verbonden met de eerste en tweede transistoren en een collector is verbonden met het derde spanningorgaan, terwijl verder een tweede transistor-stuurorgaan aanwezig is dat is verbonden met de basis van de derde transistor teneinde de derde transis-5 tor gesperd te houden als de amplitude van het ingangssignaal onder een tweede voorafbepaald niveau ligt boven het eerste voorafbepaalde niveau ligt en voor het sturen van de versterking van de tweede transistor teneinde de eerste en derde transistoren elk een aanmerkelijk deel van de totale spanningval over de eerste en derde transistoren te doen voeren als de 10 amplitude van het ingangssignaal boven het tweede voorafbepaalde niveau ligt.

84. Inrichting volgens conclusie 83, met het kenmerk dat de emitter van de derde transistor is verbonden met de collector van de eerste transistor en de versterker een diode bevat die is aangesloten tussen de 15 eerste en tweede transistoren teneinde de tweede transistor van de eerste transistor te scheiden als de derde transistor geleidt.

85. Inrichting volgens conclusie 83, met het kenmerk dat de emitter van de derde transistor is verbonden met de collector van de tweede transistor en de eerste en tweede transistor-stuurinrichting de eerste, 20 tweede en derde transistoren de spanningval daarover gelijkelijk doen delen als de derde transistor geleidt, waarbij de versterker een paar dioden bevat tussen de collectoren van de eerste en tweede transistoren en het eerste respektievelijk tweede spanningorgaan, welke dioden de eerste en tweede spanningbronnen scheiden als de derde transistor geleidt.

86. Inrichting volgens conclusie 27, met het kenmerk dat de transfor mator een secundaire tot primaire wikkelverhouding onder 1,0 heeft, met een primaire zelfinductie boven 30 pH en een draaddiameter boven 1 mm.

87. Inrichting volgens conclusie 27 voor het toevoeren van eerste en tweede stereofonisch verband houdende audiosignalen waarvan de amplitude 30 uitslagen de neiging hebben in fase te zijn, met het kenmerk dat het voedings-toestel een eerste spanningbron bevat die is verbonden met de secundaire spoel teneinde een spanning met een eerste polariteit te leveren, en een tweede spanningbron voor het toevoeren van een spanning met een tegengestelde polariteit aan de spanning geleverd door de eerste spanningbron, 35 waarbij de versterker omvat: (a) een eerste versterkerkanaal voor het versterken van het eerste audiosignaal, welk eerste versterkerkanaal een versterker in klasse B bevat die met de eerste en tweede spanningbron is verbonden voor het opnemen van vermogen uit de eerste spanningbron als de amplitudeuitslagen van het eerste 40 audiosignaal de eerste polariteit hebben en voor het opnemen van vermogen 7920156 * - 76 - uit de tweede spanningbron als de amplitudeuitslagen van het eerste audiosignaal een tweede polariteit hebben; (b) een tweede versterkerkanaal voor het versterken van het tweede audiosignaal, welk tweede versterkerkanaal een versterker in 5 klasse B bevat die zo is aangesloten op de eerste en tweede spanning-bronnen dat hij vermogen opneemt uit de eerste spanningbron als de amplitudeuitslagen van het tweede audiosignaal de eerste polariteit hebben en vermogen opneemt uit de tweede spanningbron als de amplitudeuitslagen van het tweede audiosignaal een tweede polariteit hebben; 10 (c) een polariteitomkeringsorgaan voor het inverteren van de polariteit van één der stereofonisch verband houdende audiosignalen per verkleining van de tijd gedurende welke de eerste en tweede versterker gelijktijdig vermogen opnemen uit de eerste en tweede spanningbron als de audiosignalen gelijktijdig worden versterkt.

88. Stereofoon versterkerstelsel voor het versterken van eerste en tweede stereofonisch verband houdende audiosignalen waarvan de amplitudeuitslagen de neiging hebben in fase te zijn, gekenmerkt door: (a) een eerste spanningbron voor het leveren van een spanning met een eerste polariteit; 20 (b) een tweede spanningbron voor het leveren van een spanning met polariteit tegengesteld aan de spanning geleverd door de eerste spanningbron; (c) een eerste versterker voor het versterken van het eerste audiosignaal, welke eerste versterker een versterker in klasse B bevat 25 die is aangesloten op de eerste en tweede spanningbron voor het opnemen van vermogen uit de eerste spanningbron als de amplitudeuitslagen van het eerste audiosignaal de eerste polariteit hebben en voor het opnemen van vermogen uit de tweede spanningbron als de amplitudeuitslagen van het eerste audiosignaal een tweede polariteit hebben; 30 (d) een tweede versterkerorgaan voor het versterken van het tweede audiosignaal, welk tweede versterkerorgaan een versterker in klasse B bevat die is aangesloten op de eerste en tweede spanningbronnen voor het opnemen van vermogen uit de eerste spanningbron als de amplitudeuitslagen van het tweede audiosignaal de eerste polariteit hebben en voor het opnemen van 35 vermogen uit de tweede spanningbron als de amplitudeuitslagen van het tweede audiosignaal een tweede polariteit hebben en (e) een polariteitomkeringsorgaan voor het inverteren van de polariteit van een der stereofonisch verband houdende audiosignalen ter verkorting van de tijd gedurende welke de eerste en tweede versterker gelijktijdig vermogen 40 opnemen uit de eerste en tweede spanningbron als de audiosignalen gelijktijdig worden versterkt. <* Λ O Λ 4 C A