NL8004413A - Signaal-blokkeringsschakeling voor brugversterker. - Google Patents

Description

·. , „— =<- _„* * ' -1- 21434/JF/jl

Aanvrager: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Tokio, Japan.

Korte aanduiding: Signaal-blokkeringsschakeling voor brugversterker.

De uitvinding heeft betrekking op een signaal-blokkeringsscha-5 keling voor een brugversterker, omvattende twee versterkingsorganen, elk gevormd door het in serie verbinden van een niet-omkeerbare versterker en een niet-omkeerbare bufferversterker.

In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een signaalblokkeringsschakeling voor een brugversterker, gebruikmakend 10 van twee versterkingsorganen, welke de signaalblokkering uitvoeren zonder dat een grote fluctuatie van de gelijkspanning in de versterker wordt veroorzaakt.

Signaal-blokkering is vaak uitgevoerd door het stoppen van de werking van versterkers. In dit geval wordt de gelijkspanning in de ver-15 sterkers aanzienlijk gevarieerd. Overeenkomstig veroorzaakt de signaalblokkering gewoonlijk een sterke sohakelruis in een luidspreker, wanneer een laag-frequent vermogensversterker wordt verbonden met de schakeling, omdat de gelijkspanning in elke versterker aanzienlijk wordt gevarieerd. Hetzelfde resultaat wordt gevonden, wanneer de signaal-blokkering wordt 20 uitgevoerd, wanneer de laag-frequent vermogensversterker reeds is verbonden.

Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een signaal-blokkeringsschakeling voor signaal-blokkering, zonder veroorzaking van grote fluctuatie van gelijkspanning in elke versterker, zodat 25 e.r geen abnormaal sohakelruis zal optreden in de luidspreker, wanneer deze wordt toegepast op een laag-frequent vermogensversterker.

De uitvinding beoogt de bovengenoemde nadelen op te heffen en het gestelde doel te verwezenlijken en voorziet daartoe in een inrichting van een in ‘de aanhef genoemde soort, welke is gekenmerkt, doordat een 30 schakelaar is verbonden tussen de ingangsklemmen van de niet-omkeerbare bufferversterkers als de eindtrap in elk van de versterkingsorganen voor het vormen van een kortsluiting, waardoor een signaal wordt geblokkeerd.

i

Het gestelde doel en andere oogmerken van de onderhavige uitvinding, worden bereikt door het voorzien in een signaal-blokkeringsscha-35 keling voor een brugversterker, omvattende twee versterkingsorganen, elk gevormd door het in serie verbinden van een niet-omkeerbare versterker en een niet-omkeerbare bufferversterker, waarbij een kortschakeling wordt gevormd door een schakelaar tussen de ingangsklemmen van de niet-omkeer-

nnflZJMT

-2- 21434/JF/jl bare bufferversterkers van de eindtrap in elk versterkingsorgaan, ten einde de signaal-blokkering uit te voeren.

De onderhavige uitvinding zal nader worden toegelicht aan de • hand van een voorkeursuitvoeringsvorm en onder verwijzing naar de bijbe- 5 horende tekening, waarin: fig. 1 een schakelingsschema is van een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; en de figuren 2, 3 en 4 schakelingsschema's zijn van andere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

10 Dezelfde verwijzingscijfers geven dezelfde overeenkomstige delen aan in de verschillende figuren.

Onder verwijzing naar de tekening, zullen nu bepaalde uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding worden beschreven.

In fig. 1 geven de verwijzingscijfers 1 en 4 niet-omkeerbare 15 versterkers aan met dezélfde spanningsversterkingsfactor en de verwijzingscijfers 2 en 3 geven niet-omkeerbare bufferversterkers aan met dezelfde spanningsversterkingsfactor.

Een versterkingsorgaan wordt gevormd door een combinatie van de ‘ niét-omkeerbare versterker 1 en de niet-omkeerbare bufferversterker 2 of 20 een combinatie van de niet-omkeerbare versterker 3 en de niet-omkeerbare bufferversterker 4. Het is bekend een Darlington-schakeling te gebruiken voor strooraversterking, door deze aan te brengen in de eindtrap van een laag-frequent vermoge’nsversterker als de niet-omkeerbare bufferversterker.

Een signaal toegevoerd aan de ingangsklem 9 van de versterker 25 1 wordt versterkt door de versterkers 1 en 2 (waarnaar in het volgende zal worden verwezen als het versterkingsorgaan A) om een uitgang te vormen aan uitgangsklera 10. De uitgang aan de uitgangsklem 10 wordt teruggekoppeld naar de terugkoppelklem 17 van de versterker 1 middels een terugkoppelweerstand 5. Het terugkoppelsignaal is de ingang naar de terug-30 koppelklem 16 van de versterker 4, welk een deel is van het andere versterkingsorgaan B middels een weerstand 6. De ingangsklem 15 van de versterker 4, welke in dezelfde fase is, is geaard, ten einde te werken als een omkeerbare versterker met betrekking tot het versterkingsorgaan B, zodat een signaal met een fase tegenovergesteld aan die van de ingang naar 35 de terugkoppelklem 16, dat wil zeggen de uitgang aan de uitgangsklem 10, de uitgang is van een uitgangsklem 12, door het doorlaten van het signaal door de versterkers 4 en 3·

In de hierboven beschreven brugversterker, wordt de spannings- 8004413 -3- 21434/JF/jl versterkingsfactor GV gegeven door de volgende vergelijking: /weerstandswaarde van de terug-^weerstandwaarde van de terug-) nw _ vkoppelweerstand 5_/ Vkoppelweerstand 7 weerstandswaarde van de terugkoppel-. weerstand 6 5 De vergelijking is als volgt gegeven, wanneer de weerstanden • 5 en 7 gelijk aan elkaar zijn.

2 x(de weerstand swaarde van de terugkoppelweerstand 5) ΟΊ GV = . .....

weerstand swaarde van de terugkoppelweerstand 6 10 Wanneer de weerstandswaarden van de terugkoppelweerstanden 5 en 7 gelijk zijn, wordt een uitgangsspanning van twee keer en een uit-gangsvermogen van vier keer zo groot als die verkregen door het aarden van één uiteinde van een belasting 11, gevoed aan de belastingen 11. Signalen met dezelfde amplitude maar over 180° in fase verschoven, dat wil 15 zeggen de tegengestelde fase, worden uitgevoerd aan klemmen 30 en 31, aangezien de versterkers 2 en 3 niet-omkeerbare versterkers zijn met dezelfde spanningsversterkingsfactor.

Bij deze uitvoeringsvorm van de brugversterker, wanneer de klemmen 30 en 31 worden kortgesloten door de schakelaar 8, gaat het signaal 2Ό uitgevoerd door de versterkers 1, 2 en zodoende de versterkers 3 en 4 verloren, aangezien de respectieve1signaaluitgangen aan de klemmen 30 en 31 van dezelfde amplitude maar in tegengestelde fase zijn. De verzwakking veroorzaakt door de kortsluiting van de klemmen 30, 31 wordt oneindig door het gelijkmaken van de weerstandwaarde van de weerstanden 5 en 7.

25 De potentiaal op de klem 30 is in hoofdzaak hetzelfde als die op de klem 31 en de kortsluiting veroorzaakt geen wezenlijke fluctuatie van de potentiaal. Overeenkomstig wordt nagenoeg geen gelijkstroomfluctu-atie gevonden aan de klemmen 10 en 12 en nagenoeg geen potentiaalfluctu-atie wordt gevonden aan beide uiteinden van de belasting * 11, wanneer de 30 schakelaar 8 wordt kortgesloten of een draad · breekt. Abnormale ruis wordt niet veroorzaakt door de kortsluiting van schakelaar 8 of de draadbreuk, zelfs wanneer een laag-frequent vermogensversterker wordt gebruikt in plaats van de versterkers, welke in de uitvoeringsvorm hierboven zijn beschreven en een luidspreker wordt gebruikt als belasting.

35 In de tekening geeft het verwijzingscijfer 13 de klemmen van de voedingsbron aan en 14 een aardkiem.

Fig. 2 is een schakelingsschema voor andere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, waarin twee PNP-transistors en twee diodes -4- 21434/JF/jl worden gebruikt, voor het vormen van de elektronische schakelaar, in plaats van de met de hand te bedienen schakelaar 8 in fig. 1. Wanneer in fig. 2 de schakelaar 8 wordt gesloten voor het verbinden van een weerstand 25 met de voedingsbron, wordt een NPN-transistor 23 aangeschakeld, ten einde de 5 basisstroom van de PNP-transistoren 18 en 20 door te laten, welke laatst-_ genoemde transistoren de elektronische schakelaar vormen, waardoor dus de transistoren 18 en 20 worden aangeschakéld. De wederzijds tegengestelde signaaluitgangen aan de klemmen 30 en 31 compenseren elkaar, zoals hierboven beschreven onder verwijzing naar fig. 1, door het aanschakelen van 10 de transistoren 18 en 20 en nagenoeg geen fluctuatie van de gelijkstroom-potentiaal wordt gevonden, waardoor nagenoeg geen fluctuatie van de potentiaal over de uitgangskiemmen 10, 12 (beide uiteinden van een belasting) wordt gevonden. De verwijzingscijfers 19 en 21 geven bufferdiodes aan voor de h_„-fluctuatie of niet-uniformiteit van de transistors 18 en 20 en de Γ Ei 15 verwijzingscijfers 22 en 24 geven weerstanden aan.

Fig. 3 is een schakelingsschema van een verdere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Bij deze uitvoeringsvorm wordt de signaal-blokkering (in het angelsaksfeh spraakgebruik "signal-muting") . uitgevoerd door het verbinden van de weerstand 28 met aarde voor het aan-20 schakelen van de transistoren 18 en 20. Wanneer de schakelaar 8 wordt kortgesloten, wordt de stroom door een diode 27 doorgelaten om een PNP-transistor 26 aan te schakelen, welke op zijn beurt de transistor 23 aanschakelen en de transistoren 18 en 20 worden aangeschakeld voor het verzwakken van het signaal gelijksoortig aan de fig. 2. Geen optimaal scha-25 kelingsruis treedt op, aangezien nagenoeg geen gelijkstroorafluctuatie wordt gevonden aan de klemmen 30, 31 en de uitgangsklemmen 10 en 12.

Fig. 4 toont een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij een push-pull-versterker, omvattende transistoren 2a, 2b, 2c, 2d en 2e en 3a, 3b, 3c, 3d en 3e wordt gebruikt als de bufferveesterkers 2 en 3· 30 Het is duidelijk dat de positieve halve golf wordt versterkt door een Dar-lington-transistor,omvattende de NPN-transistoren 2b en 2c en een Darlingtor-transistor,omvattende de NPN-transistoren 3b en 3c en de negatieve halve golf wordt versterkt door een Darlington-transistor, omvattende de PNP-transistor 2d en de NPN-transistor 2e, en een Darlington-transistor, oravat-35 tende de PNP-transistor 3d en de NPN-transistor 3e. De PNP-transistors 2a, 3a zijn constante stroombelastingen en de basisklemmen 2f en 3f van elke transistor worden geschikt ingesteld.

«

In fig. 4 is de werking: de bekrachtiging van de schakelaar 8 om de weerstand 28 te aarden -* het aanschakelen van de transistor 26

o η n LL

-5- 2143H/JF/J1 -) het aanschakelen van de transistor 23-> het aanschakelen van de transistoren 18 en 20 -> verzwakking van het signaal- gelijksoortig aan die van fig. 3· Dus eveneens wordt nagenoeg geen gelijkstroorafluctuatie • aan de uitgangsklemmen 10 en 12 gevonden.

3 In de uitvoeringsvormen worden hoofdzakelijk PNP-transistoren -gebruikt. Hetzelfde resultaat kan echter worden verkregen door het substitueren van NPN-transistoren voor de transistoren 18 en 20. In dit geval is het noodzakelijk transistor 23 te vervangen door een PNP-transistor; transistor 26 te vervangen door een NPN-transistor, de polariteiten van 10 de dioden 19, 21 en 27 om te keren; de weerstand 24 en de emitter van de transistor 23 te verbinden met de voedingsbronklem; de emitter van de transistor 26 en de elektrode van de diode 27 te verbinden met de aardkiem en de schakelaar 8 van de voedingsbronklem te verbinden met de aardkiem (of omgekeerd).

15 Zoals hierboven beschreven, voert de signaal-blokkeringsschake- ling volgens de onderhavige uitvinding de signaal-blokkering uit zonder een grote fluctuatie van de gelijkstroominstelling van de versterker te veroorzaken, waardoor dus het optreden var de abnormale schakelruis wordt voorkomen en een geïntegreerde schakeling op eenvoudige wijze kan worden 20 gebruikt in de signaal-blokkeringsschakeling.

-CONCLUSIES- and 44 13

Claims (8)

1. Signaal-blokkeringsschakeling voor een brugversterker, om-. vattende twee versterkingsorganen, elk gevormd door het in serie verbin- 5 den van een niet-omkeerbare versterker en een niet-omkeerbare bufferver-• sterker, met het kenmerk, dat een schakelaar is verbonden tussen de in-gangsklemmen van de niet-omkeerbare bufferversterkers als de eindtrap in elk van de versterkingsorganen voor het vormen van een kortsluiting, waardoor een signaal wordt geblokkeerd.

2. Signaal-blokkeringsschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de respectieve niet-omkeerbare versterkers en de respectieve niet-omkeerbare bufferversterkers dezelfde spanningsversterkingsfactor hebben.

3. Signaal-blokkeringsschakeling volgens conclusie 2, met het 15 kenmerk, dat de weerstandswaarden van elke terugkoppelweerstand verbonden met de uitgangskiemmen en de terugkoppelklemmen van elk versterkingsor-gaan gelijk zijn.

4. Signaal-blokkeringsschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de schakelaar wordt gevormd door een eerste transistor, waar- 20 van de emitter en collector zijn verbonden tussen de ingangsklemmen van de bufferversterker, een tweede) transistor, waarvan de collector, de emitter en de basis zijn verbonden met respectievelijk de emitter, de collector en de basis van de eerste transistor, een derde transistor, waarvan de collector middels een eerste weerstand is verbonden met de bases van de eerste 25 en de tweede transistor, van welke derde transistor de emitter is verbonden met één van de potentiaalbronnen en de basis middels een tweede weerstand is verbonden met de potentiaalbron en een eerste mechanische schakelaar, welke is verbonden middels een derde weerstand tussen de basis van de derde transistor en de andere van de potentiaalbronnen.

5. Signaal-blokkeringsschakeling volgens conclusie 4, met het kenmerk, d&t de eerste mechanische schakelaar wordt gevormd door een vierde transistor, waarvan de collector en de emitter zijn verbonden tussen de derde weerstand en de eind ere van de potentiaalbronnen en een tweede mechanische schakelaar verbonden middels een vierde weerstand met de ba-35 sis van de vierde transistor en een van de potentiaalbronnen.

6. Signaal-blokkeringsschakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat deze een»diode omvat, welke is verbonden tussen de basis en de emitter van de vierde transistor. 8004413 -7- 2143VJF/J1

7· Signaal-blokkeringsschakeling volgens conclusie 4, 5 of 6, met het kenmerk, dat de bufferversterker een push-pull versterker is.

8. Signaal-blokkeringsschakeling volgens conclusie 4, 5, 6 of • 7, met het kenmerk, dat een diode is verbonden tussen de bases en de emit- 5 ter van respectievelijk de eerste·en tweede transistor. Eindhoven, juli 1980. v « o A ALL 13