NL9100115A - Schakelende brugversterker. - Google Patents

Schakelende brugversterker. Download PDF

Info

Publication number
NL9100115A
NL9100115A NL9100115A NL9100115A NL9100115A NL 9100115 A NL9100115 A NL 9100115A NL 9100115 A NL9100115 A NL 9100115A NL 9100115 A NL9100115 A NL 9100115A NL 9100115 A NL9100115 A NL 9100115A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
voltage
positive
negative
transistor
terminal
Prior art date
Application number
NL9100115A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL9100115A priority Critical patent/NL9100115A/nl
Priority to EP92200107A priority patent/EP0496449B1/en
Priority to DE69215912T priority patent/DE69215912T2/de
Priority to US07/822,493 priority patent/US5157347A/en
Priority to JP4009325A priority patent/JPH04318702A/ja
Priority to KR1019920000891A priority patent/KR100232242B1/ko
Publication of NL9100115A publication Critical patent/NL9100115A/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/30Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor
    • H03F3/3081Duplicated single-ended push-pull arrangements, i.e. bridge circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H03F1/0244Stepped control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

t. '
Schakelende brugversterker
De uitvinding heeft betrekking op een brugversterker schakeling omvattend: een versterkertrap met een ingang ter aansluiting van een te versterken ingangssignaal, een uitgang voor levering van een uitgangsspanning die met een versterkingsfactor versterkt is ten opzichte van een signaalspanning aan de ingang en die ten opzichte van een referentiespanning in positieve en negatieve zin varieert, een positieve voedingsklem ter aansluiting van een positieve voedingsspanningsbron voor levering van een ten opzichte van de referentiespanning positieve spanning, een negatieve voedingsklem ter aansluiting van een negatieve voedingsspanningsbron voor levering van een ten opzichte van de referentiespanning negatieve spanning, een referentiespanningsklem ter aansluiting van een referentiespanningsbron voor levering van de referentiespanning, een eerste en tweede belastingklem ter aansluiting van een belasting, waarbij de eerste belastingklem gekoppeld is met de uitgang van de versterkertrap.
Een dergelijke brugversterkerschakeling is bekend uit het Amerikaanse Octrooischrift US 4,338,573. Hierin is de tweede belastingklem van de belasting verbonden met een aan de versterkertrap identieke tweede versterkertrap die in tegenfase wordt aangestuurd ten opzichte van de eerste versterkertrap. Een dergelijke configuratie staat bekend als brugversterker en heeft tot doel bij een gegeven voedingsspanning een groter vermogen in de belasting op te wekken dan mogelijk is met een enkele versterkertrap. Zonder aansturend ingangssignaal zijn de uitgangsspanningen van de versterker-trappen gelijk aan de referentiespanning. Bij toenemend ingangssignaal nemen de uitgangsspanningen in onderling tegengestelde zin toe. Een positieve spanningsexcursie ten opzichte van de referentiespanning aan de uitgang van de eerste versterkertrap gaat gepaard met een ten opzichte van de referentiespanning negatieve excursie aan de uitgang van de tweede versterkertrap en vice versa. Aldus kan over de belasting een top-top spanning worden ontwikkeld die dubbel zo groot is als bij een enkele versterkertrap in single ended configuratie waarbij een van de belastingklemmen is verbonden met een vaste referentiespanning. Hierdoor kan het in de belasting ontwikkelde vermogen worden verviervoudigd.
Dergelijke brugversterkerschakelingen worden veel toegepast in audiosignaalversterkers, waarbij de belasting een luidspreker is. Met name in batterijgevoede versterkers met relatief lage beschikbare voedingsspanning, zoals in draagbare audioapparaten en autoradio's, wordt de brugschake-ling toegepast.
Een bezwaar van deze bekende brugversterkerschake-ling is dat de gemiddelde vermogensdissipatie in de verster-kertrappen tamelijk hoog is. Met name bij een relatief kleine vermogensontwikkeling in de belasting is de warmtedissipatie in de versterkertrappen relatief hoog. De dan relatief kleine stroom door de belasting vloeit naar de voeding via de versterkertrappen waarover dan juist een relatief grote spanningsval heerst. Deze situatie doet zich bij audiosigna-len statistisch zeer vaak voor, met als gevolg een relatief grote warmtedissipatie in de versterkertrappen. Deze trappen zullen afdoende moeten worden gekoeld teneinde oververhitting te voorkomen. De koeling, bijvoorbeeld met koelplaten of koelribben, belemmert een verdere reductie van de afmetingen van een apparaat als de gespecificeerde gemiddelde vermogens-ontwikkeling in de belasting ongewijzigd blijft.
De uitvinding heeft onder meer tot doel een brugversterkerschakeling aan te geven met minder gemiddelde warmtedissipatie in de versterkerschakeling bij een bepaalde gemiddelde vermogensontwikkeling in de belasting.
Een brugversterkerschakeling van de in de aanhef genoemde soort is daartoe volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de brugversterkerschakeling verder omvat: een veelheid van ten minste één positieve schakelspannings-klemmen ter aansluiting van respectieve positieve schakel-spanningsbronnen met respectieve schakelspanningen die in opklimmende stappen in positieve zin afwijken van de referen-tiespanning, een veelheid van ten minste één negatieve schakelspannings-klemmen ter aansluiting van respectieve negatieve schakel-spanningsbronnen met respectieve schakelspanningen die in opklimmende stappen in negatieve zin afwijken van de referen-tiespanning, schakelmiddelen omvattend een referentieschakelaar, een met de veelheid van positieve schakelspanningsklem-men overeenkomend aantal positieve schakelaars, en een met de veelheid van negatieve schakelspannings-klemmen overeenkomend aantal negatieve schakelaars, voor het bij activering met stuursignalen verbinden van de tweede belastingklem met respectievelijk de referentie-spanningsklem, een van de positieve schakelspannings-klemmen of een van de negatieve schakelspanningsklemmen, stuurmiddelen voor het in afhankelijkheid van het ingangssignaal en het uitgangssingnaal opwekken van stuursignalen ter activering van de referentieschakelaar indien de ingangsspan-ning minder dan een kleinste drempelwaarde uit een groep van opklimmende drempelwaarden afwijkt van de referentiespanning en ter activering van telkens één van de positieve, respec tievelijk negatieve schakelaars, indien de ingangsspanning meer dan de kleinste drempelwaarde afwijkt van de referentie-spanning en tevens de uitgangsspanning in negatieve, respectievelijk positieve zin afwijkt van de referentiespanning, waarbij tijdens het passeren van de opklimmende drempelwaarden telkens die schakelaar uit de veelheid van positieve, respectievelijk negatieve schakelaars wordt geactiveerd welke correspondeert met een in positieve, respectievelijk negatieve zin opklimmende schakelspanning, en terugkoppelmiddelen voor toevoer aan de ingang van de ver-sterkertrap van een spanning die nagenoeg gelijk is aan het met de versterkingsfactor verzwakte verschil van de spanning op de tweede belastingklem en de spanning op de referentie-spanningsklem.
De uitvinding berust op het inzicht, dat een enkele versterkertrap in single ended configuratie volstaat, mits maar voor het bereiken van de uitstuurgrens van die versterkertrap de tweede belastingklem, die normaal met de referentiespanning is verbonden, met een ten opzichte van de referentiespanning positieve of negatieve schakelspanning wordt verbonden en mits de daarmee gepaard gaande spanningssprong over de belasting wordt gecompenseerd met de .terugkoppelmiddelen. Bij juiste dimensionering van de terugkoppeling van de spanningssprong naar de ingang van de versterkertrap verschuift het werkpunt van de uitgang van de versterkertrap evenveel als de spanningssprong op de tweede belastingklem.
Zo komt er weer uitstuurruimte vrij voor nog verdere uitstu-ring aan de uitgang van de versterkertrap. Eén helft van de tot nu toe gebruikelijke brugversterkerschakeling is hierbij dus niet als lineaire versterker, maar als een schakelaar uitgevoerd die de belasting verbindt met een aantal ten opzichte van de referentiespanning positieve en negatieve scha-kelspanningen. Met deze geschakelde brugversterkerconfigu-ratie is bij relatief kleine vermogensbehoefte in de belasting, dat wil zeggen bij signaalamplitudes tot ongeveer de halve voedingsspanning van de versterkertrap, een dissipa-tiereductie van ongeveer 75 procent bereikbaar ten opzichte van een brugversterkerschakeling met twee lineaire verster-kertrappen met dezelfde voedingsspanning. Bij grotere vermo-gensbehoefte in de belasting kan een reductie bereikt worden van 35 tot 30 procent.
De brugversterkerschakeling volgens de uitvinding is voorzien van een referentieschakelaar die vrijwel verlies-vrij de tweede belastingklem met de referentiespanning verbindt als het ingangssignaal, en dus ook het uitgangssignaal van de versterkertrap ten opzichte van de referentiespanning onder een bepaalde drempelwaarde blijft. De schakeling werkt dan als een normale single ended versterker met de daarmee gepaard gaande, ten opzichte van een normale lineaire brugschakeling lagere, dissipatie. Er is verder voorzien in een aantal van ten minste één positieve en negatieve schakel-spanningsklemmen waarop ten opzichte van de referentiespanning positieve en negatieve schakelspanningen zijn aangesloten en corresponderende positieve en negatieve schakelaars welke worden geactiveerd als het ingangssignaal de drempelwaarde overschrijdt. Afhankelijk van de polariteit van het uitgangssignaal wordt een positieve of een negatieve schakelaar geactiveerd. Het is mogelijk in één stap om te schakelen naar de meest positieve of negatieve beschikbare schakelspan-ning, zodra het ingangssignaal de drempelwaarde passeert. Een meer geleidelijke omschakeling met een aantal kleinere tussenstappen met evenzoveel positieve en negatieve schakel-spanningsbronnen, schakelaars en een groep van ten opzichte van de drempelwaarde toenemende verdere drempelwaarden is eveneens mogelijk. Een en ander geschiedt onder besturing van stuurmiddelen die in afhankelijkheid van de waarde van het ingangssignaal en van het uitgangssignaal van de versterkertrap de juiste schakelaar activeert.
Er wordt opgemerkt dat uit de Europese Octrooiaanvraag 0 254 873 een conventionele brugschakeling bekend is waarin bij het bereiken van een zekere temperatuur in de versterkertrappen één der versterkertrappen in verzadiging wordt geschakeld, waardoor de brugschakeling overgaat naar A AM M *1 A AM /3 A J AAM -C <1 < V* A ^ 4 A AW A ΤΛΑ A aI 4 A A A M A 4* 4 Λ ^ Λ verminderen. De sturing van die versterkertrap gebeurt weliswaar met stuurmiddelen en een drempel, maar het opwekte stuursignaal is niet afhankelijk van het ingangssignaal en het uitgangssignaal.
Een eerste uitvoeringsvorm van een brugversterker-schakeling volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat ten minste één van de positieve en negatieve schakelaars wordt gevormd door een transistor met een basis, emitter en collector, waarvan een door de emitter en collector bepaald hoofd-stroompad is aangebracht tussen de tweede belastingklem en de met de betreffende schakelaar corresponderende schakelspan-ningsklem en waarvan de basis is gekoppeld met een corresponderend stuursignaal dat evenredig is met het ingangssignaal.
De transistor werkt hier niet als aan-uit schakelaar, maar als lineair gestuurde serieweerstand. Hierdoor wordt een soepele, minder schoksgewijze overgang bereikt bij het omschakelen naar een positieve of negatieve schakelspan-ning, waardoor de kans op stoorsignalen wordt gereduceerd. In tegenstelling tot een vrijwel zuiver aan-uit schakelende positieve of negatieve schakelaar vindt er ook dissipatie plaats in de lineair gestuurde transistor. -Deze dissipatie-gaat echter in mindering van de dissipatie in de versterkertrap, zodat de totale dissipatie onder deze omstandigheden niet toeneemt.
In dit verband wordt opgemerkt, dat het toepassen in een brugversterkerschakeling van een transistor als lineair gestuurde schakelaar, waarvan de basis is gekoppeld met een stuursignaal dat evenredig is met het ingangssignaal op zich bekend is uit het Duitse Offenlegungsschrift DE 34 36 247. Het betreft hier echter een conventionele brugschakeling met twee lineaire versterkertrappen.
Een tweede uitvoeringsvorm van een brugversterkerschakeling volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de brugversterkerschakeling één positieve -en één negatieve scha-kelspanningsklem met bijbehorende positieve, respectievelijk negatieve schakelaar omvat.
Deze uitvoeringsvorm is eenvoudig en biedt de mogelijkheid alleen het uitgangssignaal van de versterkertrap te gebruiken als kriterium voor de stuurmiddelen, waardoor een nog verdere vereeneenvoudiging van de gehele brugverster-kerschakeling kan worden bereikt.
De schakelspanningsbronnen voor de schakelaars en de voedingsspanningsbronnen voor de versterkertrap behoeven in het algemeen niet dezelfde bronnen te zijn. Een aanzienlijke reductie, met name als voorzien is in één positieve en negatieve schakelspanningsbron, wordt verkregen met een derde uitvoeringsvorm van een brugversterkerschakeling volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de positieve en negatieve schakelspanningsklem zijn gekoppeld met respectievelijk de positieve en negatieve voedingsklem van de versterkertrap.
In dat geval is het van voordeel dat de brugversterkerschakeling verder wordt gekenmerkt, doordat de refe-rentiespanningsklem via parallelschakelingen van een weerstand en een condensator is gekoppeld met de positieve en de negatieve schakelspanningsklem.
Deze uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is geschikt voor audiosignalen, omdat deze vrijwel geen gelijk-stroomcomponent hebben en er dus gemiddeld vrijwel geen stroom door de referentiespanningsklem vloeit. Op deze wijze kan de gehele brugversterkerschakeling gevoed worden uit slechts één batterij- of accuspanning, waardoor de toepassing ervan in draagbare apparaten of autoradio's wordt vergemakkelijkt.
De referentieschakelaar moet de stroom door de belasting in twee richtingen kunnen geleiden naar de referentiespanningsklem. Zodra het ingangssignaal de drempel passeert moet de referentieschakelaar uit geleiding worden gebracht en een der positieve of negatieve schakelaars in geleiding. De timing van de stuursignalen is belangrijk om de overname soepel te laten verlopen. Als de referentieschakelaar' te vroeg opent, wordt de stroom door de belasting onderbroken wat vervorming veroorzaakt. Als de referentieschakelaar te laat opent kunnen grote kortsluitstromen gaan vloeien van de referentiespanningsklem naar de positieve of negatieve schakelspanningsklem. Een vierde uitvoeringsvorm van een brugversterkerschakeling volgens de uitvinding, waarbij aan de overnametiming aanmerkelijk minder zware eisen worden gesteld is gekenmerkt, doordat de referentieschakelaar omvat: een tussen de tweede belastingklem en de referentiespanningsklem aangesloten eerste serieschakeling van een eerste transistor met een basis, een emitter en een collector, en een in voorwaartsrichting met de collector van de eerste transistor verbonden eerste diode, een tussen de tweede belastingklem en de referentiespanningsklem aangesloten tweede serieschakeling van een tweede transistor van een geleidingstype dat tegengesteld is aan dat van de eerste transistor, met een basis, een emitter en een collector, en een in voorwaartsrichting met de collector van de tweede transistor verbonden tweede diode, waarbij de emitter van de eerste transistor is verbonden met de emitter van de tweede transistor, middelen voor toevoer van een instelstroom aan de basis van de eerste transistor en aan de basis van de tweede transistor, en dat de stuurmiddelen omvatten: een eerste en een tweede stuurtrap voor levering aan de basis van respectievelijk de eerste en de tweede transistor van een stuursignaal dat afgeleid is van het uitgangssignaal van de versterkertrap.
Door deze configuratie wordt bereikt dat juist die serieschakeling van transistor en diode die verantwoordelijk is voor het eventueel gaan vloeien van de grote kortsluitstromen alvast uit geleiding wordt gebracht door de betreffende stuurtrap, voordat wordt omgeschakeld naar het gelei-dingspad van de positieve of negatieve schakelaar. Verder zal de andere serieschakeling vanzelf uit geleiding gaan bij activering- van de positieve of negatieve -schakelaar, zodat een naadloze en dus storingsvrije stroomlevering door de belasting wordt verkregen.
Het toepassen van twee parallelgeschakelde serie-schakelingen van een transistor en een diode heeft tot gevolg, dat bij omkering van de stroomrichting door de referentieschakelaar er telkens een geringe spanningssprong optreedt over de referentieschakelaar. Deze spanningssprong wordt via de terugkoppelmiddelen teruggevoerd aan de ingang van de versterkertrap waardoor deze een even grote spanningssprong genereert aan de uitgang. De versterkertrap moet daartoe zeer snel de spanning op zijn uitgang kunnen veranderen. Een te geringe bandbreedte en/of slew rate heeft sig-naalvervorming tot gevolg. Om dit probleem te verlichten is een vijfde uitvoeringsvorm van een brugversterkerschakeling volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de referentieschakelaar is samengesteld uit twee tussen de tweede belasting-klem en de referentiespanningsklem in tegengestelde gelei-dingsrichting aangesloten stuurbare diodes elk omvattend: een operationele versterker met een inverterende en een niet-inverterende ingang, een uitgang en een regelingang voor regeling van de versterking van de operationele versterker; en een transistor met een basis, welke is gekoppeld met de uitgang van de operationele versterker en een emitter-collectorpad dat is geschakeld over enerzijds de inverterende en de niet-inverterende ingang van de operationele versterker en anderzijds over de tweede belastingklem en de referentiespanningsklem en dat de stuurmiddelen omvatten: een stuurtrap voor levering van complementaire en met het uitgangssignaal van de versterkertrap evenredige stuursignalen aan de regelingangen van de operationele versterkers van de stuurbare diodes.
De referentieschakelaar is nu uitgevoerd als een tweetal stuurbare dioden met een zeer lage diodespanningsval. De operationele versterker houdt het spanningsverschil tussen de emitter en de collector zeer laag zolang er stroom vloeit van de emitter naar de collector van de transistor. De versterking van de operationele versterker is te regelen met een stuursignaal, waardoor de geleiding van de stuurbare diode door vermindering van basisstroom naar de transistor kan worden veranderd of zelfs geheel kan worden gestopt.
De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekening, waarin figuur 1 een pricipeschema toont van een brugver-sterkerschakeling volgens de uitvinding, figuur 2 golfvormen toont van signalen op enige punten in het pricipeschema van figuur 1, figuur 3 een grafiek toont met de vermogensdissipa-tie van een conventionele brugversterkerschakeling en een brugversterkerschakeling volgens de uitvinding, figuur 4 een eerste uitvoeringsvorm toont van een brugversterkerschakeling volgens de uitvinding, figuur 5 een detail van een tweede uitvoeringsvorm toont van een brugversterkerschakeling volgens de uitvinding, figuur 6 een principeschema toont van een stuurbare diode voor toepassing in een brugversterkerschakeling volgens de uitvinding, en figuur 7 een schakelschema toont van een detail van een brugversterkerschakeling volgens de uitvinding welke is voorzien van stuurbare diodes volgens het principeschema van figuur 6.
In deze figuren hebben overeenkomstige onderdelen dezelfde verwijzingstekens.
Figuur 1 toont het principeschema van een brugversterkerschakeling volgens de uitvinding. Een ingangssignaal Uj van signaalbron 1 is aangesloten op ingangsklem 2 van een versterkertrap 3 welke omvat een verschilversterker 4 met een inverterende ingang 5, een niet-inverterende ingang 6 en een uitgang 7 die tevens de uitgang van de versterkertrap is, en verder een weerstand 8 tussen de uitgang 7 en de inverterende ingang 5 en een weerstand 9 tussen de ingangsklem 2 en de inverterende ingang 5. De weerstanden 8 en 9 bepalen de ver- sterkingsfactor A van de versterkertrap. De verschilverster-ker 4 heeft een positieve voedingsklem 10 en een negatieve voedingsklem 11 voor aansluiting van voedingsspanningen die positief en negatief zijn ten opzichte van een referentiespan-ning UR, welke bij wijze van voorbeeld aan massa is gelegd.
De versterkertrap levert een uitgangssignaal dat in positieve en negatieve richting varieert rondom de referentiespanning UR. De variatie is beperkt tot een uitstuurruimte die wordt bepaald door de voedingsspanningen op de positieve voedingsklem 10 en de negatieve voedingsklem 11 en door de constructie van de versterkertrap. De uitgang 7 is verbonden met een eerste belastingklem 12 van een belasting 13 waarvan de tweede belastingklem 14 is verbonden met schakelmiddelen 15.
De schakelmiddelen 15 omvatten: een referentieschakelaar 16 tussen de tweede belastingklem 14 en een referentiespannings-klem 17 , een aantal positieve schakelaars 18, 19 en 20 tussen de tweede belastingklem 14 en respectievelijke scha-kelspanningsklemmen 21, 22 en 23 en een aantal negatieve schakelaars 24, 25 en 26 tussen de tweede belastingklem 14 en respectievelijke schakelspanningsklemmen 27, 28 en 29. Op de positieve schakelspanningsklemmen 21, 22 en 23 zijn respectievelijke positieve schakelspanningsbronnen 30, 31 en 32 zo aangesloten, dat op die klemmen een ten opzichte van de referentiespanningsklem toenemende spanning staat. Dit kan door de bronnen 30, 31 en 32 in serie te schakelen, het eindpunt met de laagste spanning te verbinden met de referentiespanningsklem 17 en de knooppunten en het andere eindpunt te verbinden met de schakelspanningsklemmen 21, 22 en 23. Het is echter ook mogelijk de drie schakelspanningsbronnen 30, 31 en 32 elk met hun negatieve pool te verbinden met de referentiespanningsklem 17 en de positieve polen te verbinden met respectievelijk de schakelspanningsklemmen 21, 22 en 23. Op de negatieve schakelspanningsklemmen 27, 28 en 29 zijn op soortgelijke wijze de negatieve schakelspanningsbronnen 33, 34 en 35 aangesloten, zodat op die klemmen een ten opzichte van de referentiespanningsklem afnemende spanningen staan.
Het aantal positieve en negatieve schakelaars, schakelspan- ningsklemmen en schakelspanningsbronnen is in figuur 1 bij wijze van voorbeeld even groot en gelijk aan drie. Een ander aantal van ten minste één en een onderling ongelijk aantal voor de twee groepen schakelaars is echter ook mogelijk. Verder hoeft de meest positieve en/of negatieve schakelspan-ning niet gelijk te zijn aan de positieve en/of negatieve voedingsspanningen op de positieve voedingsklem 10 en de negatieve voedingsklem 11 van de versterkertrap.
De referentieschakelaar 16, de positieve schakelaars 18, 19 en 20 en de negatieve schakelaars 24, 25 en 26 worden een voor een geactiveerd, dat wil zeggen gesloten, met stuursignalen 36 afkomstig van stuurmiddelen 37 in afhankelijkheid van het ingangssignaal üj op ingangsklem 2 en een uitgangssignaal Uq op de uitgang 7 van de versterkertrap 3.
De niet-inverterende ingang 6 van de verschilver-sterker 4 is aangesloten op een uitgang 38 van terugkoppel-middelen 39 waarvan een eerste ingang 40 is verbonden met de tweede belastingklem 14 en waarvan een tweede ingang 41 is verbonden met de referentiespanningsklem 17. De terugkoppel-middelen genereren aan uitgang 38 een signaal Up dat gelijk is aan het met de versterkingsfactor A verzwakte verschil tussen de spanning Ug op de tweede belastingklem 14 en de referentiespanning UR op de referentiespanningsklem 17: UF = (Us - Ur)/A.
De brugschakeling werkt nu als volgt. Bij kleine signaalamplitudes van het ingangssignaal Uj is de referentieschakelaar 16 gesloten en zijn de overige schakelaars van de schakelmiddelen 15 geopend. De versterkertrap 3 levert een versterkt signaal Uq aan de eerste belastingklem 12 van de belasting 13. Zodra het ingangssignaal Uj en het daarmee evenredige versterkte signaal Uq een bepaalde drempelwaarde overschrijdt, wordt de referentieschakelaar 16 geopend en wordt, bij een negatief gaand uitgangssignaal Uq, de positieve schakelaar 18 of, bij een positief gaand uitgangssignaal Uq, de negatieve schakelaar 24 gesloten. De spanning Ug op de tweede belastingklem 14 maakt dan in het eerste geval een positieve stap ter groote van het spanningsverschil tussen de positieve schakelspanningsklem 21 en de referentiespannings-klem 17. In het tweede geval is de stap gelijk aan het spanningsverschil tussen de negatieve spanningsklem 27 en de referentiespanningsklem 17. Opdat het spanningsverschil Uq-Ujj over de belasting constant blijft, wordt het spanningsverschil U<j-U£ tussen de tweede belastingklem 14 en de referentiespanningsklem 17 door de terugkoppelmiddelen verzwakt met een factor die even groot is als de versterkingsfactor A van de versterkertrap en toegevoerd aan de niet-inverterende ingang 6 van de verschilversterker. Het gevolg is dat de spanning Uq op de uitgangsklem 7 evenveel verandert als op de tweede belastingklem 14 en dat het werkpunt op de uitgang 7 met een positieve, dan wel negatieve stap is verschoven ten opzichte van de referentiespanning. In het voornoemde eerste geval met negatief gaand uitgangssignaal Uq onstaat door het in positieve richting verschuiven van het werkpunt nieuwe uitstuurruimte in negatieve richting. In het voornoemde tweede geval is de situatie omgekeerd. Een en ander is geïllustreerd in figuur 2, waarin voor een denkbeeldig driehoekvormig ingangssignaal Uj en een bijbehorend uitgangssignaal Uq zijn afgebeeld. Telkens wanneer het ingangssignaal U| een volgende drempel uit een groep van opklimmende drempelwaarden 50A, 5IA, 52A of 50B, 51B, 52B passeert, daalt of stijgt de uitgangsspanning Uq met een daarmee corresponderende stap 50C, 51C, 52C of 50D, 51D, 52D al naar gelang de richting en het teken van het ingangssignaal Uj. De stappen en de afstand tussen de drempelwaarden hoeven niet alle even groot te zijn.
Door het creëren van nieuwe uitstuurruimte in een of meer stappen, in dit voorbeeld drie stappen, telkens wanneer het ingangssignaal een zekere drempelwaarde passeert, wordt het mogelijk met één versterkertrap in single ended configuratie evenveel vermogen te ontwikkelen in de belasting als met een conventionele brugschakeling met twee versterker-trappen die in tegenfase worden aangestuurd. Het in de single ended versterkertrap gedissipeerde vermogen is echter bij uitsturing tot de drempelwaarde minder dan in de versterker-trappen van een conventionele brugversterker, omdat dan de belastingsstroom door slechts één versterker vloeit. De dissipatie in de referentieschakelaar is gering en speelt geen rol van betekenis. Zodra wordt omgeschakeld van de referentiespanning naar een positieve of negatieve schakel-spanning, zal de dissipatie in de single ended versterkertrap aanvankelijk relatief sterk toenemen bij een verder toenemende ingangssignaalamplitude. De dissipatie blijft echter geringer dan bij een conventionele brugversterkerschakeling. De winst wordt mede bepaald door de drempelwaarde waarbij de referentieschakelaar 16 uit geleiding wordt gebracht en er wordt geschakeld naar een positieve of negatieve schakelspan-ning. Deze drempel wordt bij voorkeur zo gekozen, dat de uitstuurruimte van de versterkertrap 3 zo veel mogelijk wordt benut. De uiterste grenzen van deze uitstuurruimte worden bepaald door de positieve en negatieve voedingsspanning op de voedingsklemmen 10 en 11 van de versterkertrap 3, in figuur 2 aangeduid met 53 en 54, en door de interne constructie van de versterkertrap.
Figuur 3 toont in curve Cl het in een conventionele brugschakeling gedissipeerde vermogen als functie van de topwaarde van de spanning Uq over de belasting. Hierbij wordt uitgegaan van twee versterkers die elk gevoed worden uit +7 en -7 Volt ten opzichte van massa en van een belasting van 4 Ohm. Curve C2 toont het in een brugschakeling volgens de uitvinding gedissipeerde vermogen bij dezelfde belasting van 4 Ohm, dezelfde voeding voor de single ended versterkertrap, terwijl er verder is uitgegaan van één positieve schakelaar die schakelt naar +7 Volt zodra de uitgangsspan-ning Uq kleiner wordt dan -7 Volt en van één negatieve schakelaar die schakelt naar -7 Volt zodra de uitgangsspanning groter wordt dan +7 Volt. Sectie C2A van curve C2 toont de vermogensdissipatie tijdens normaal single ended bedrijf van de versterkertrap 3. Sectie C2B toont de vermogensdissipatie als is omgeschakeld naar +7 of -7 Volt. Hierbij is uitgegaan van een single ended versterkertrap 3 die tot aan de voeding uitstuurbaar is. In de praktijk is de uitstuurruimte geringer waardoor sectie C2A bij een wat lagere waarde van ÜQp overgaat in een qua vorm met sectie C2B overeenkomende, maar hoger liggende curve. De totale curve blijft echter steeds onder curve Cl, zodat de dissipatiereductie gehandhaafd blijft.
Toepassing van meer dan een positieve en/of negatieve schakelaars biedt het voordeel dat het omschakelen naar de meest positieve schakelspanningsklem 23 en de meest negatieve schakelspanningsklem 29 geleidelijker gebeurt. De versterkertrap hoeft dan geen grote spanningssprongen te maken in zeer korte tijd. Het is ook mogelijk de meest positieve en negatieve spanningen op de klemmen 23 en 29 veel groter te kiezen dan de positieve en negatieve voedingsspanning op de voedingsklemmen 10 en 11 van de versterkertrap 3. Er kunnen zo zeer grote vermogens worden ontwikkeld in de belasting 13 met een versterkertrap die zelf met een betrekkelijk kleine voedingsspanning werkt. Hierbij moet er wel voor gezorgd worden dat de spanningsstap aan de uitgang 7 van de versterkertrap 3 ten gevolge van het schakelen naar een der schakelspanningsklemmen het nieuwe werkpunt van de versterkertrap niet buiten de uitstuurruimte brengt.
Toepassing van één positieve en negatieve schakelaar heeft het voordeel dat de voeding eenvoudiger kan zijn, omdat voor de versterkertrap en de schakelaars dezelfde voedingsspanningen genomen kunnen worden. In een nog te bespreken uitvoeringsvorm, waarin de positieve en negatieve schakelaars geleidelijk schakelen, is nog een verdere vereenvoudiging in de stuurmiddelen mogelijk, omdat het dan volstaat dat deze stuursignalen genereren op basis van alleen het uitgangssignaal Uq ter activering van de referentiescha-kelaar en de positieve en negatieve schakelaar. Het is voorts mogelijk de referentiespanning af te leiden uit de positieve voeding en de negatieve voeding, zodat de brugversterkerscha-keling nog slechts één voedingsbron nodig heeft. Bij audio-signalen met vrijwel geen gelijkstroomcomponent kan de referentiespanning op eenvoudige wijze worden gemaakt met een spanningsdeler van twee weerstanden die elk door een condensator overbrugd zijn.
Figuur 4 toont het schema van een eerste uitvoeringsvorm van een brugversterkerschakeling volgens de uitvinding. De tegenkoppelmiddelen 39 bestaan uit een weerstandde-ler met een weerstand 60 met waarde Rgg tussen de tweede belastingklem 14 en de niet-inverterende ingang 6 van de versterkertrap 3 en een weerstand 61 met waarde R^j tussen de niet-inverterende ingang 6 en de referentiespanningsklem 17.
De versterkingsfactor A van versterkertrap 3 wordt bepaald door de waarde Rg van weerstand 8 en de waarde R9 van weerstand 9 en is gelijk aan (Rg+Rp) /Rg. De verzwakking van de spanningsdeler 60, 61 is gelijk aan R^j/(Rgg+Rgi) moet gelijk zijn aan de omgekeerde waarde van de versterkingsfactor A.
De schakelmiddelen 15 omvatten de positieve schakelaar 20 die is uitgevoerd met een PNP transistor Tj waarvan de emitter is verbonden met de positieve schakelspanningsklem 23 en waarvan de emitter is verbonden met de tweede belastingklem 14, de negatieve schakelaar 26 die is uitgevoerd als een NPN transistor T2 waarvan de emitter is verbonden met- de negatieve schakelspanningsklem 29 en waarvan de collector is verbonden met de tweede belastingsklem 14 en de referentie-schakelaar 16 welke is uitgevoerd als een parallelschakeling van een PNP transistor T3 waarvan de emitter is verbonden met de referentiespanningsklem 17 en de collector met de tweede belasti klem 14 via een in voorwaartsrichting geschakelde diode Dj waarvan de anode is verbonden met de collector van transistor T3 en van een NPN transistor T4 waarvan de emitter is verbonden met de referentiespanningsklem 17 en de collector met de tweede belastingklem 14 via een in voorwaartsrichting geschakelde diode D2 waarvan de katode is verbonden met de collector van transistor T4. Door de referentieschakelaar vloeien stromen in beide richtingen. De diodes Dj en D2 voorkomen dat de transistors T3 en T4 verkeerd gepolariseerd worden.
De referentiespanningsklem 17 is aangesloten op een spanningsdeler bestaande uit een parallel geschakelde weerstand 62 en condensator 63 tussen de positieve schakelspanningsklem 23 en de referentiespanningsklem 17 en een parallel geschakelde weerstand 64 en condensator 65 tussen de negatieve schakelspanningsklem 29 en de referentiespanningsklem 17. Door de weerstanden 62 en 64 even groot te kiezen is de refentiespanning de helft van het spanningsverschil over de positieve schakelspanningsklem 23 en de negatieve schakelspanningsklem 29. De positieve voedingsklem 10 en de positieve schakelspanninsklem 23 zijn beide verbonden met de positieve klem van een voedingsbron 66 en de negatieve voedingsklem 11 en de negatieve schakelspanningsklem 29 zijn beide verbonden met de negatieve klem van de voedingsbron 66 die met massa of aarde is verbonden. Voedingsbron 66 kan zijn de accu van een auto, een batterij of een andere geschikte voedingsbron.
De stuurmiddelen 37 omvatten een verschilversterker 70, met een uitgang 74, een inverterende en een niet-inverte-rende ingang. De niet-inverterende ingang is via een koppel-condensator 71 verbonden met de ingang 2 en via een weerstand 72 met de referentiespanningsklem 17. Een tegenkoppelweer--stand 73 is aangesloten tussen de uitgang 74 en de inverterende ingang welke via een weerstand 69 is verbonden met de referentiespanningsklem 17. Op de uitgang 74 staat een signaal dat evenredig is met het ingangssignaal, maar varieert rondom de referentiespanning. Uitgang 74 is via een weerstand 75 verbonden met de basis van een PNP transistor T5 waarvan de emitter via een zenerdiode Zj is verbonden met de positieve voedingsklem 10 en waarvan de collector via een weerstand 76 is verbonden met de negatieve voedingsklem 11.
De collector van transistor T5 is voorts via een weerstand 77 verbonden met de basis van transistor T4 die op zijn beurt met een zenerdiode Zj is verbonden met de basis van transistor Tj. Uitgang 74 is via een weerstand 78 verbonden met de basis van een NPN transistor Tg waarvan de emitter via een zenerdiode Z3 is verbonden met de negatieve voedingsklem 11 en waarvan de collector via een weerstand 79 is verbonden met de positieve voedingsklem 10. De collector van transistor Tg is voorts via een weerstand 80 verbonden met de basis van transistor T3 die op zijn beurt met een zenerdiode Z4 is verbonden met de basis van transistor T2.
De zenerspanningen van de zenerdiodes Zj en Z3 zijn zo bemeten, dat de transistors Tg en Tg geleiden bij kleine signaalexcursies rondom de referentiespanning op uitgang 74. Transistor T3 ontvangt dan basisstroom via weerstand 80, transistor Tg en zenerdiode Z3 en is in geleiding. Zenerdiode Z4 voorkomt dat transistor T2 dan kan geleiden. Transistor T4 ontvangt basisstroom via weerstand 77, transistor Tg en zenerdiode Zj en is eveneens in geleiding. Zenerdiode Z2 voorkomt dat transistor Tj dan kan geleiden.
Bij een toenemende negatieve spanningsexcursie op uitgang 74, die wegens de inverterende versterking van versterkertrap 3 overeenkomt met een positieve excursie op uitgang 7, zal bij een drempel die wordt bepaald door zenerdiode Z3 de transistor Tg minder gaan geleiden en minder basisstroom gaan leveren aan transistor T3. Bij nog verdere negatieve excursie op uitgang 74 stopt de toevoer van basisstroom naar transistor T3 waardoor deze geheel spert. Zenerdiode Z4 is zo gedimensioneerd dat hij bij een nog verdere negatieve excursie op uitgang 74 doorslaat en een toevoer van basisstroom aan transistor T2 mogelijk maakt via de weerstanden 79 en 80. Gedurende deze negatieve spanningsexcursie op uitgang 74 blijft transistor Tg steeds in geleiding, zodat ook transistor T4 blijft geleiden en transistor Tj blijft sperren. Doordat transistor T3 reeds uit geleiding is gebracht voordat transistor T2 in geleiding wordt geschakeld, is het niet mogelijk dat er een stroom vloeit van de referen-tiespanningsklem 17 naar de negatieve schakelspanningsklem 29. De geleiding van transistor T4 stopt vanzelf wegens diode D2. Aldus is een soepele overgang verzekerd van stroomgelei- ding door de referentieschakelaar 16 en de negatieve schakelaar 26.
Bij een toenemende positieve spanningsexcursie op uitgang 74 zal op soortgelijke wijze een omschakeling plaatsvinden van geleiding door de referentieschakelaar 16 naar de positieve schakelaar 26.
Het omschakelen van de tweede belastingklem 14 gaat gepaard met een grote spanningssprong die door de versterker-trap 3 gevolgd moet kunnen worden op de uitgang 7. Deze spanningssprong kan veel geleidelijker verlopen door de transistors Tj en T2 aan te sturen met een signaal dat evenredig is met het ingangssignaal. Het uitgangssignaal Uq is zo'n signaal en in figuur 5 is het schema weergegeven van de stuurmiddelen 37 en stuursignalen 36 die hierbij nodig zijn. De overige benodigde componenten van de brugversterkerschake-ling zijn identiek aan die van figuur 4. De uitgang 12 is via een serieschakeling van een weerstand 82 en een diode D3 verbonden met een eerste versterker met NPN transistors T7 en Tg waarvan de emitters met de negatieve voedingsklem 11 en de collectors via een weerstand 83, respectievelijk 84 met de positieve voedingsklem 10 zijn verbonden, waarbij de basis van transistor T7 is verbonden met de katode van de diode Dg. De collector van transistor Tg is via een serieweerstand 85 en een zenerdiode Z5 verbonden met de basis van transistor Tj en is via een diode D4 verbonden met de basis van transistor T4. De uitgang 12 is via een serieschakeling van een weerstand 86 en een diode Dg verbonden met een complementaire tweede versterker met PNP transistors T9 en Tjq waarvan de emitters met de positieve voedingsklem 10 en de collectors via een weerstand 87, respectievelijk 88 met de nagatieve voedingsklem 11 zijn verbonden, waarbij de basis van transistor T7 is verbonden met de anode van de diode Dg. De collector van transistor Tjq is via een serieweerstand 89 en een zenerdiode Zg verbonden met de basis van transistor T2 en is via een diode Dg verbonden met de basis van transistor T3.
Als het uitgangssignaal Uq gelijk is aan de refe-rentiespanning, dan leveren de eerste en tweede versterker gelijke stuur stroom aan de basis van transistor T4 via diode D4 en aan de basis van transistor T3 via diode Dg. Zenerdio-des Z5 en Zg voorkomen dat er basisstroom kan lopen van of naar de transistors Tj en T2. Bij een positieve spanningsex-cursie van het uitgangssignaal Uq zal de eerste versterker via D4 de toevoer van basisstroom aan transistor T4 vergroten en zal de tweede versterker via Dg de toevoer van basisstroom aan transistor T3 verkleinen en op den duur geheel stoppen. Zodra de collectorspanning van transistor Tjq van de tweede versterker een bepaalde drempel is gepasseerd, gaat zenerdiode Zg geleiden, waardoor de basis van transistor T2 een met het uitgangssignaal Uq evenredig stuursignaal ontvangt. Transistor T2 wordt niet direct in verzadiging geschakeld, maar geleidelijk en neemt bij toenemende uitsturing de stroom door transistor T4 over. Bij negatieve spanningsexcursies van het uitgangssignaal Uq gebeurt het omgekeerde.
De referentieschakelaar 16 geleidt de stroom in twee richtingen, waarbij over de referentieschakelaar 16 een geringe spanning staat die van teken omkeert als de stroom door de referentieschakelaar 16 van richting omkeert. Deze spanning is de som van de diodespanning over diode Dj of D3 en de collector-emitterverzadigingsspanning van transistor T3 of T4. Telkens wanneer het te versterken signaal de referen-tiespanning passeert maakt de spanning U5 op de tweede belas-tingklem 14 een stap die door de versterkertrap 3 gecompenseerd moet worden met een even grote stap op uitgang 7. De versterkertrap 3 moet daartoe voldoende slew rate hebben om de verlangde spanningsverandering aan zijn uitgang 7 te kunnen leveren. Een schakelaar met zeer lage spanningsval is in dit opzicht dus gewenst. Figuur 6 toont een geschikte schakelaar die kan worden opgevat als een .stuurbare diode met zeer lage doorlaatspanning. De emitter en collector van een PNP transistor Tjj zijn verbonden met respectievelijk de inverterende ingang 91 en de niet-inverterende ingang 92 van een operationele versterker 90, waarvan de uitgang 93 is verbonden met de basis van de transistor Tjj. De operationele versterker is verder voorzien van een regelingang 94 waarmee de versterking van de operationele versterker 90 geregeld kan worden.
Als de emitter van transistor Tjj positief is ten opzichte van de collector, zal de spanning op uitgang 93 dalen en basisstroom leveren aan transistor Tjj waardoor deze geleidt. De mate van geleiding kan geregeld worden met een regelsignaal op regelingang 94 waardoor het mogelijk is transistor Tjj uit te schakelen. De operationele versterker 90 houdt het spanningsverschil over de inverterende ingang 91 en de niet-inverterende ingang 92 steeds tot een minimum beperkt en dus ook de spanningsval over de transistor T^.
Als de emitter van transistor Tjj negatief is ten opzichte van de collector, zal de spanning op uitgang 93 stijgen en transistor doen sperren. Het geheel gedraagt zich dus als een diode waarvan de voorwaartsgeleiding regelbaar is.
Figuur 7 toont het schema van een gedeelte van een brugversterkerschakeling waarvan de referentieschakelaar 16 is voorzien van twee antiparallel geschakelde stuurbare diodes met bijbehorende stuurmiddelen. Verdere onderdelen zoals de positieve en negatieve schakelaars 20 en 26 en bijbehorende stuurmiddelen kunnen op soortgelijke wijze worden worden uitgevoerd als getoond in de figuren 4 en 5. Tussen de tweede belastingklem 14 en de referentiespannings-klem 17 zijn de collector-emitterpaden van PNP transistors T11A en T11B kruislings aangesloten. Deze transistors zijn verder met respectieve operationele versterkers 90A en 90B verbonden op de wijze zoals getoond in figuur 6. Versterker 90A is voorzien van een verschilversterker met PNP transis-- tors Tj2 en Tjg waarvan de emitters met weerstand 100, respectievelijk 101 zijn verbonden met de regelingang 94A van de versterker 90A. De basis van transistor is verbonden met de emitter van transistor TjjA en vormt de inverterende ingang. De basis van transistor Tjg is verbonden met de collector van TjjA en vormt de niet-inverterende ingang. De collector van transistor is verbonden met de ingang van een stroomspiegel die wordt gevormd door de collector van een als diode geschakelde NPN transistor Tj4 waarvan de emitter met de negatieve voedingsklem 11 is verbonden. De uitgang van de stroomspiegel die wordt gevormd door de collector van een NPN transistor Tjj waarvan de basis-emitterjunctie parallel geschakeld is aan die van transistor is verboden met de collector van transistor en met de basis van een NPN transistor Tjg. De emitter van transistor Tjg is verbonden met de negatieve voedingsklem 11 en de collector van transistor Tjg, die de uitgang van versterker 90A is, is verbonden met de basis van transistor T11A. Operationele versterker 90B is identiek aan versterker 90A.
Als de spanning op de tweede belastingklem 14 positief is ten opzichte van de spanning op de refentiespan-ningsklem 17 zal een op regelingang 94A aangeboden regel-stroom IA via transistor Tjj naar de basis van transistor Tjg vloeien. Deze stroom wordt in transistor Tjg versterkt waardoor transistor TjjA in geleiding wordt gebracht. Door regulering van de regelstroom IA kan de geleiding van transistor T11A worden gestuurd en zelfs tot nul worden teruggebracht als de regelstroom nul wordt gemaakt. Als de spanning op klem 14 negatief is ten opzichte van de spanning op klem 17 zal de regelstroom IA via transistor en de stroomspiegel Tjj aan de basis van transistor onttrokken worden waardoor transistor Tjg en dus ook transistor TjjA stroomloos worden.
De regelstroom IA voor operationele versterker 90A en de daaraan complementaire regelstroom Ig worden geleverd door bijbehorende stuurmiddelen 37 waarin de uitgangsspanning spanning Uq van de versterkertrap 3 op de eerste belastingklem 12 wordt vergeleken met de referentiespanning üg op klem 17 met behulp van een verschilversterker, bestaande uit PNP
transistors T20 en T21 waarvan de emitters via een instel-stroombron 102 met de positieve voedingsklem 10 zijn verbonden en waarvan de collectors via stroomspiegels 103 en 104 respectievelijk 105 en 106 zijn gekoppeld met de regelingan-gen 94A respectievelijk 94B. De basis van transistor T20 is verbonden met de referentiespanningsklem 17 en de basis van transistor T21 met de eerste belastingklem 12. De collectors-tromen van de transistors T20 en T2j zijn complementair en hun som wordt bepaald door de instelstroombron 102. Afhankelijk van het teken van het spanningsverschil tussen Uq en 1¾ zal een van beide transistors en uit geleiding worden gebracht bij toenemende amplitude van dit spanningsverschil, zodat net als in de uitvoeringsvormen van figuur 4 en 5 een soepele stroomovername mogelijk is bij activering van de positieve schakelaar 20 of negatieve schakelaar 26.
De uitvinding is niet beperkt tot de getoonde uitvoeringsvormen. PNP en NPN transistors kunnen verwisseld worden mits hierbij rekening wordt gehouden met de polariteit van de voedingsspanningen, stuursignalen, diodes en zenerdio-des. De positieve schakelaar 20 kan desgewenst ook met een NPN-PNP combinatietransistor worden gerealiseerd.

Claims (7)

1. Brugversterkerschakeling omvattend: een versterkertrap met een ingang ter aansluiting van een te versterken ingangssignaal, een uitgang voor levering van een uitgangsspanning die met een versterkingsfactor versterkt is ten opzichte van een signaalspanning aan de ingang en die ten opzichte van een referentiespanning in positieve en negatieve zin varieert, een positieve voedingsklem ter aansluiting van een positieve voedingsspanningsbron voor levering van een ten opzichte van de referentiespanning positieve spanning, een negatieve voedingsklem ter aansluiting van een negatieve voedingsspanningsbron voor levering van een ten opzichte van de referentiespanning negatieve spanning, een referentiespanningsklem ter aansluiting van een referentiespanningsbron voor levering van de referentiespanning, een eerste en tweede belastingklem ter aansluiting van een belasting, waarbij de eerste belastingklem gekoppeld is met de uitgang van de versterkertrap, met het kenmerk, dat de brugversterkerschakeling verder omvat: een veelheid van ten minste één positieve schakelspannings-klemmen ter aansluiting van respectieve positieve schakel-spanningsbronnen met respectieve schakelspanningen die in opklimmende stappen in positieve zin afwijken van de referentiespanning, een veelheid van ten minste één negatieve schakelspannings-klemmen ter aansluiting van respectieve negatieve schakel-spanningsbronnen met respectieve schakelspanningen die in opklimmende stappen in negatieve zin afwijken van de referentiespanning, schakelmiddelen omvattend een referentieschakelaar, een met de veelheid van positieve schakelspanningsklem-men overeenkomend aantal positieve schakelaars, en een met de veelheid van negatieve schakelspannings-klemmen overeenkomend aantal negatieve schakelaars, voor het bij activering met stuursignalen verbinden van de tweede belastingklem met respectievelijk de referentie-spanningsklem, een van de positieve schakelspannings-klemmen of een van de negatieve schakelspanningsklemmen, stuurmiddelen voor het in afhankelijkheid van het ingangssignaal en het uitgangssingnaal opwekken van stuursignalen ter activering van de referentieschakelaar indien de ingangsspan-ning minder dan een kleinste drempelwaarde uit een groep van opklimmende drempelwaarden afwijkt van de referentiespanning en ter activering van telkens één van de positieve, respectievelijk negatieve schakelaars, indien de ingangsspanning meer dan de kleinste drempelwaarde afwijkt van de referentiespanning en tevens de uitgangsspanning in negatieve, respectievelijk positieve zin afwijkt van de referentiespanning, waarbij tijdens het passeren van de opklimmende drempelwaarden telkens die schakelaar uit de veelheid van positieve, respectievelijk negatieve schakelaars wordt geactiveerd welke correspondeert met een in positieve, respectievelijk negatieve zin opklimmende schakelspanning, en terugkoppelmiddelen voor toevoer aan de ingang van de ver-sterkertrap van een spanning die nagenoeg gelijk is aan het met de versterkingsfactor verzwakte verschil van de spanning op de tweede belastingklem en de spanning op de referentie-spanningsklem.
2. Brugversterkerschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ten minste één van de positieve en negatieve schakelaars wordt gevormd door een transistor met een basis, emitter en collector, waarvan een door de emitter en collector bepaald hoofdstroompad is aangebracht tussen de tweede belastingklem en de met de betreffende schakelaar corresponderende' schakelspanningsklem en waarvan de basis is gekoppeld met een corresponderend stuursignaal dat evenredig is met het ingangssignaal.
3. Brugversterkerschakeling volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de brugversterkerschakeling één positieve en één negatieve schakelspanningsklem met bijbehorende positieve, respectievelijk negatieve schakelaar omvat.
4. Brugversterkerschakeling volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de positieve en negatieve schakelspanningsklem zijn gekoppeld met respectievelijk de positieve en negatieve voedingsklem van de versterkertrap.
5. Brugversterkerschakeling volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de referentiespanningsklem via parallelschakelingen van een weerstand en een condensator is gekoppeld met de positieve en de negatieve schakelspanningsklem.
6. Brugversterkerschakeling volgens conclusie 3,4 of 5, met het kenmerk, dat de referentieschakelaar omvat: een tussen de tweede belastingklem en de referentiespanningsklem aangesloten eerste serieschakeling van een eerste transistor met een basis, een emitter en een collector, en een in voorwaartsrichting met de collector van de eerste transistor verbonden eerste diode, een tussen de tweede belastingklem en de referentiespanningsklem aangesloten tweede serieschakeling van een tweede transistor van een geleidingstype dat tegengesteld is aan dat van de eerste transistor, met een basis, een emitter en een collector, en een in voorwaartsrichting met de collector van de tweede transistor verbonden tweede diode, waarbij de emitter van de eerste transistor is verbonden met de emitter van de tweede transistor, middelen voor toevoer van een instelstroom aan de basis van de eerste transistor en aan de basis van de tweede transistor, en dat de stuurmiddelen omvatten: een eerste en een tweede stuurtrap voor levering aan de basis van respectievelijk de eerste en de tweede transistor van een stuursignaal dat afgeleid is van het uitgangssignaal van de versterkertrap.
7. Brugversterkerschakeling volgens conclusie 3,4 of 5, met het kenmerk, dat de referentieschakelaar is samenge steld uit twee tussen de tweede belastingklem en de referen-tiespanningsklem in tegengestelde geleidingsrichting aangesloten stuurbare diodes elk omvattend: een operationele versterker met een inverterende en een niet-inverterende ingang, een uitgang en een regelingang voor regeling van de versterking van de operationele versterker; en een transistor met een basis, welke is gekoppeld met de uitgang van de operationele versterker en een emitter-collectorpad dat is geschakeld over enerzijds de inverterende en de niet-inverterende ingang van de operationele versterker en anderzijds over de tweede belastingklem en de referentie-spanningsklem en dat de stuurmiddelen omvatten: een stuurtrap voor levering van complementaire en met het uitgangssignaal van de versterkertrap evenredige stuursignalen aan de regelingangen van de operationele versterkers van de stuurbare diodes.
NL9100115A 1991-01-24 1991-01-24 Schakelende brugversterker. NL9100115A (nl)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9100115A NL9100115A (nl) 1991-01-24 1991-01-24 Schakelende brugversterker.
EP92200107A EP0496449B1 (en) 1991-01-24 1992-01-16 Switching bridge amplifier
DE69215912T DE69215912T2 (de) 1991-01-24 1992-01-16 Geschalteter Brückenverstärker
US07/822,493 US5157347A (en) 1991-01-24 1992-01-17 Switching bridge amplifier
JP4009325A JPH04318702A (ja) 1991-01-24 1992-01-22 スイッチングブリッジ増幅器
KR1019920000891A KR100232242B1 (ko) 1991-01-24 1992-01-23 스위칭 브릿지 증폭기

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9100115 1991-01-24
NL9100115A NL9100115A (nl) 1991-01-24 1991-01-24 Schakelende brugversterker.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9100115A true NL9100115A (nl) 1992-08-17

Family

ID=19858766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9100115A NL9100115A (nl) 1991-01-24 1991-01-24 Schakelende brugversterker.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5157347A (nl)
EP (1) EP0496449B1 (nl)
JP (1) JPH04318702A (nl)
KR (1) KR100232242B1 (nl)
DE (1) DE69215912T2 (nl)
NL (1) NL9100115A (nl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5469509A (en) * 1993-12-30 1995-11-21 Monster Cable International, Ltd. Car audio system with high signal output
DE19800049A1 (de) * 1998-01-02 1999-07-08 Philips Patentverwaltung Anordnung zum Übertragen von Daten und/oder Energie mit Trenneinheit
US6259322B1 (en) * 1999-10-28 2001-07-10 Texas Instruments Incorporated Current efficient, ultra low noise differential gain amplifier architecture
DE10115099B4 (de) * 2001-03-27 2008-02-21 Atmel Germany Gmbh Verfahren zur Amplitudenbegrenzung und Schaltungsanordnung
US7116168B2 (en) 2004-12-01 2006-10-03 Creative Technology Ltd Power multiplier system and method
WO2008007312A1 (en) * 2006-07-10 2008-01-17 Bobinados De Transformadores S.L. Power amplifier
US7564397B2 (en) * 2007-04-10 2009-07-21 Micron Technology, Inc. High slew rate amplifier, analog-to-digital converter using same, CMOS imager using the analog-to-digital converter and related methods

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4055794A (en) * 1976-05-10 1977-10-25 Rohr Industries, Incorporated Base drive regulator
FR2460070A1 (fr) * 1979-06-27 1981-01-16 Thomson Csf Dispositif amplificateur pour audio-frequences
JPS5620314A (en) * 1979-07-27 1981-02-25 Nippon Gakki Seizo Kk Electric power amplifier
FR2557399B1 (fr) * 1983-12-23 1990-05-04 Thomson Csf Amplificateur de puissance lineaire
US4713629A (en) * 1986-11-19 1987-12-15 Segal Brahm R Semi-conductor transformerless audio amplifier
EP0327846A1 (de) * 1988-02-10 1989-08-16 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung zum verzerrungsarmen Schalten von Signalen

Also Published As

Publication number Publication date
DE69215912D1 (de) 1997-01-30
EP0496449B1 (en) 1996-12-18
DE69215912T2 (de) 1997-06-05
EP0496449A1 (en) 1992-07-29
KR920015695A (ko) 1992-08-27
US5157347A (en) 1992-10-20
JPH04318702A (ja) 1992-11-10
KR100232242B1 (ko) 1999-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5216379A (en) Dynamic bias amplifier
EP1014563A1 (en) Amplifier arrangement with voltage gain and reduced power consumption
JP2809150B2 (ja) 高利得増幅回路
NL8102961A (nl) Stroomgestuurde batterijvoedingsschakeling.
US8013677B2 (en) One-sided switching pulse width modulation amplifiers
CA2725150C (en) Audio amplifier having load adjustment and method for the load adjustment of the audio amplifier
JPH04372212A (ja) 増幅回路およびオーディオ信号増幅回路
JPH0774551A (ja) 増幅回路
NL9100115A (nl) Schakelende brugversterker.
NL8403819A (nl) Schakelinrichting voor het onderdrukken van een signaal.
JPH08172693A (ja) スピーカー駆動回路
JPH0637557A (ja) 出力段と電流制限回路とを含む増幅器
JPH0828636B2 (ja) Ac及びdc信号をソフトクリップするための高精度装置
WO1998012801A1 (en) Three state output method and apparatus for high speed amplifiers
US5057790A (en) High efficiency class A amplifier
JPH04229705A (ja) 電流増幅装置
JPS6019166B2 (ja) プツシユプル電力増幅器
KR100239016B1 (ko) 조절가능한 문턱값과 트래킹 히스테리시스를 갖는 차동 비교기
US6169453B1 (en) Error amplifier with a high common mode rejection
JP3786170B2 (ja) 誘導性負荷駆動回路
JP3316353B2 (ja) クリップ検出回路
JPS59108408A (ja) 増幅器
JP3281798B2 (ja) 電力増幅回路
NL8403265A (nl) Vermogensversterker.
NL8800987A (nl) Versterkerschakeling.

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed