NO148094B - Kopling for frembringelse av et styresignal for styring av overfoeringsforholdet for elektronisk styrbare forsterknings- og/eller dempningsledd - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en kopling for frembringelse

av et styresignal for styring av overføringsforholdet for elektronisk styrbare og/eller dempning sl edd og som endrer seg med en kontinuerlig, differensierbar karakteristikk, særlig for en anordning for automatisk dynamikk-kompresjon og/eller -ekspansjon.

Ved systemer for automatisk dynamikkompresjon

og dynamikkekspansjon kreves en nøyaktig reproduserbar forbindelse mellom transmisjons- eller overføringsforholdet for de styrbare forsterknings- eller dempnings-ledd og den aktuelle nyttesignalinngangsamplitude for kompressoren henholdsvis ekspanderen. Denne entydige forbindelse mellom de nevnte størrelser er en viktig forutsetning for at frekvensspektret og nivåforholdene for det gjengitte nytte-signal også skal svare til de tilsvarende forhold for originalsignalet. Dessuten eksisterer det i prinsipp en ytterligere fordring som går ut på at ekspanderinngangs-nivået nøyaktig må tilsvare kompressorutgangsnivået.

Dette andre krav kan ikke alltid oppfylles

uten utjevning eller kompensering. Således kan nivåfeil ved magnetbåndapparater f.eks. oppstå på grunn av forskjellige båndtyper eller når bånd benyttes på flere apparater som er blitt kompensert på forskjellig måte.

Det kan imidlertid gis avkall på den nevnte

andre fordring under følgende forutsetninger: Nivåfeil, som også betegnes som " feilsporing", har ingen innflytelse på nivåforholdene for nyttesignalet når kompanderkarakteri-stikken forløper "dB-lineært", dvs. lineært .1 forhold til logaritmen til inngangsamplituden.

For oppnåelse av den ønskede styrekarakteristikk

er det mellom en ladekondensator i styrespenningsfrem-bringeren og styreinngangene til de elektronisk styrbare forsterknings- eller dempningsledd anordnet et overførings-ledd med fortrinnsvis eksponentiell karakteristikk. Som sådanne overføringsledd kunne det benyttes en diode eller en transistor ved hvilke den eksponentielle sammenheng mellom halvledersjiktets gjennomslipningsstrøm og gjennom-

slipningsspenning utnyttes. Imidlertid er det bare noen spesial-typer som oppviser en god linearitet over flere dekader.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et overføringsledd i avhengighet av en kontinuerlig, differensierbar funksjon, hvor overføringsleddet arbeider lineært over flere dekader og ved hvilket det kan benyttes transistorer som i seg selv ikke oppviser den fordrede linearitet over flere dekader.

Dette formål oppnås ved hjelp av den oppfinnelse som er angitt i patentkrav 1. Fordelaktige utførelsesformer er angitt i underkravene.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende

i forbindelse med et utførelseseksempel under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser en kompresjonskopling av en utførelse som er kjent fra DE-PS 2 406 285, og fig. 2 viser en kopling ifølge oppfinnelsen som refererer seg til en utførelsesform av det på fig. 1 viste, interne overførings-ledd 12.

Prinsippet for den kjente kopling skal forklares under henvisning til fig. 1. De til klemmen 1 tilførte nyttesignaler ankommer over en motstand 3 til inngangen til en med hensyn til sitt overføringsforhold varierbar forsterker 4 med en elektronisk styrbar motstand 5. På en utgangsklemme 2 kan det uttas et signal som er komprimert med hensyn til sin dynamikk. Den nivåavhengige styring av den elektronisk styrbare forsterker 4 kommer i stand ved at de på forsterkerens utgang opptredende signaler over en motstand 7 også tilføres til inngangen til en ytterligere, styrbar forsterker 8 med en elektronisk styrbar motstand 9.

På utgangen av denne forsterker er anordet en terskelverdi-likeretter 11 som på styreinnganger 6 og 10 til de elektronisk styrbare motstander 5 og 9 avgir tilsvarende styre-signaler på en slik måte at det i den stasjonære tilstand på utgangen av den elektronisk styrbare forsterker 8 fremkommer et signal med dynamikken 0 dB. For å oppnå en dB-lineær styrekarakteristikk er det etter styrespennings-frembringeren 11 internt ved siden av den egentlige l.ike-spenningsfrembringer 13 innkoplet et overføringsledd 12 med eksponentiell karakteristikk.

Utformingen av dette overføringsledd skal nå beskrives under henvisning til fig. 2.

Som et utsnitt av fig. 1 viser fig. 2 den interne likespenningsfrembringer 13 etter hvilken overføringsleddet 12 er innkoplet, og dessuten de koplingsteknisk realiserte, elektronisk styrbare motstander 5 og 9.

Som de midler som i hovedsaken bestemmer styre-karakteristikken, inneholder overføringsleddet 12 transistorene 15, 18 og 20 samt motstandene 16, 19, 23 og 24. Kcllek-torene til de nevnte transistorer er her forbundet med hverandre og ført til en inngang 32 til en strømspeilkopling 31. Transistorenes 15, 18 og 22 emittere er forbundet med et tilkoplingspunkt til respektive av motstandene 16, 19 og 23. De andre tilkoplingspunkter til motstandene 16, 19 og 23 er forbundet med hverandre og er over en motstand 24 og emitter-kollektor-strekningen til en transistor 27 forbundet med en inngang 37 til en andre strømspeilkopling 36.

Basisene til transistorene 15 og 18 er over inn-gangsklemmer 14 og 17 forbundet med referansespenninger URefl°^ ^Ref2* Transistorens 22 basis er på samme måte over en inngangsklemme 21 koplet til en referansespenning Koplingsteknisk blir denne referansespenning frembragt ved ;at basisen over emitter-basis-strekningen til en ytterligere transistor 20 er forbundet med referansespenningen U ;Transistorens 27 basis er på den ene side forbundet med kollektoren til en transistor 29 hvis basis igjen over en inngangsklemme 28 er koplet til en referansespenning URef4'°^ hvis emitter over en motstand 30 er forbundet med en inngangsklemme 66 til hvilken det mates en negativ driftsspenning. På den annen side er transistorens 27 basis forbundet med emitteren til en Darlingtonkopling bestående av transistorer 26 og 25. Darlingtonkoplingens felles kollektor er tilført til en inngangsklemme 65 til hvilken det mates en positiv driftsspenning. Darlingtonforsterkerens basis er forbundet med den interne likespenningsfrembringer 13. Den av transistorene 25 og 26 bestående Darlingtonkopling tjener på den ene side til potensialtilpasning til nivået for den interne likespenningsfrembringer 13, og på den annen side som strømforsterker. ;Ved hjelp av styringen av transistorens 25 basis oppnås en styring av strømfordelingen av den fra transistoren 29 avgitte strøm mellom grenen via Darlingtontrinnet bestående av transistorene 26 og 25, og grenen via transistorens ;27 basis-emitter-strekning. På denne måte er det med en styrespenning på basisen til Darlingtontrinnets transistor 25 mulig å bevirke en styring av potensialet på transistorens 2 7 emitter. Ved hjelp av den eksponent:*elle karakteristikk for transistorene 15, 18 og 22 oppnås en eksponentiell endring av disses kollektorstrømmer i avhengighet av potensialet på transistorens 27 emitter. For å oppnå den ønskede karakteristikk med hensyn til de resulterende kollektor-strømmer for transistorene 15, 18 og 22 i avhengighet av potensialet på transistorens 27 emitter, er størrelsen av referansespenningene U f^, ^^ ef2 °9 størrelsen av motstandene 16, 19, 23 og 24 gradert eller oppdelt i trinn. Referansespenningen uRe^^ er større enn referansespenningen <U>Ref2' Motstanden 16 er større enn motstanden 19, motstanden 19 er større enn motstanden 23 og motstanden 23 er større enn motstanden 24. Motstanden 24 kan også bortfalle når dennes verdi tas i betraktning ved dimensjoneringen og graderingen av motstandene 16, 19 og 23. Så lenge potensialet i det felles forbindelsespunkt 67 mellom motstandene inntar en verdi mellom referansespenningen URgf^ og uRef2' formes karakteristikken bare ved hjelp av egenskapene til transistoren 15 i sammenheng med motstandene 16 og 24. Så snart potensialet i det felles forbindelsespunkt befinner seg mellom referansespenningen URef2 °9 referansespenningen <U>Ref3'f1yter en ekstra strøm gjennom transistoren 18, slik at det fremkommer en resulterende karakteristikk ut fra egenskapene til de to transistorer 15 og 18 i sammenheng med motstandene 16 hhv. 19 og 24. Når nivået i det felles forbindelsespunkt 67 for motstandene 16, 19, 23 og 24 blir mindre enn U Re f 3, åpnes også transistoren 22, slik at den resulterende karakteristikk da er dannet av egenskapene til alle transistorer 15, 18 og 22 i sammenheng med motstandene 16, 19, 23 og 24. Graderingen av referansespenningene og motstandene er derved dimensjonert slik at en ytterligere transistor åpnes i det øyeblikk da linearitetsområdet for den andre transistor forlates. På denne måte kan det oppnås et karakteristikkforløp som over flere dekader har den fordrede linearitet. Med den resulterende kollektorstrøm for transistorene 15, 18 og 22 blir det over inngangen 32 til strømspeilkoplingen 31 styrt diodekjeder. som parvis er forbundet med en utgang 33 og en utgang 34 fra strømspeil-koplingen 31. Strømspeilkoplingen 31 bevirker at strømmene i hvert par av dioderekker nøyaktig tilsvarer inngangs-strømmen til strømspeilkoplingen.

Hvert par av diodekjeder består av seks i serie koplede dioder 41...46, 47...52, 53...58 og 59...64. De andre ender av diodekjedene er forbundet med respektive av utgangene 38 og 39 fra en komplementær strømspeilkopling 3 6 hvis inngang 37 mates med kollektorstrømmen fra transistoren 27 som er komplementær til transistorene 15, 18 og 22. Mellom forbindelsespunktene for diodene 43, 44 og 49, 50 er det i avhengighet av strømmen gjennom diodene dannet en differensiell motstand som umiddelbart tjener som elektronisk styrbar motstand 5 i koplingen ifølge fig. 1. I det andre di-odekj edepar er det på et tilsvarende sted dannet en differensiell motstand som i koplingen ifølge fig. 1 tjener som elektronisk styrbar motstand 9.

Da strømspeilkoplingene 31 og 36 over klemmer 35 og 4 0 er koplet til symmetriske forsyningsspenninger +U-, og -UD og det foreligger en komplementær koplingsopp-bygging, ligger de differensielle motstander 5 og 9 på nullpotensial.

Claims (6)

1. Kopling for frembringelse av et styresignal for styring av overføringsforholdet for elektronisk styrbare forsterknings- og/eller dempningsledd og som endrer seg med en kontinuerlig, differensierbar karakteristikk, særlig for en anordning for automatisk dynamikk-kompresjon og/eller -ekspansjon, karakterisert ved at den omfatter et karakteristikkbestemmende overføringsledd med følgende trekk: a) Det oppviser transistorer (15,18) hvis kollek-torer er forbundet med hverandre, b) i transistorenes (15, 18) emitterledninger ligger seriemotstander (16, 19) med forskjellige motstandverdier, c) seriekoplingene ifølge a) og b) av emitter-kollektor-strømbanene og seriemotstandene (16, 19) er parallellkoplet, d) transistorenes (15, 18) basiser er koplet til forskjellige referansespenninger (URefl' URef2*' °g e) kollektorenes forbindelsespunkt (68) og seriemotstandenes forbindelsespunkt (67) danner overføringsleddets tilkoplings-klemmer.

2. Kopling ifølge krav 1, karakterisert ved at referansespenningene og seriemotstandene (16, 19) i transistorenes (15, 18) emitterledninger er dimensjonert slik at det ved avtagende spenning i seriemotstandenes forbindelsespunkt (67) åpnes en ytterligere transistor når området for det eksponentielle forløp av karakteristikken for en annen, allerede åpnet transistor forlates.

3. Kopling ifølge krav 1, karakterisert ved at overføringsleddet ligger i emitterledningen for en ytterligere transistor (27) hvis basis styres av et styresignal som skal påvirkes med overføringsleddets karakteristikk.

4. Kopling ifølge krav 3, karakterisert ved at det i emitterledningen for den ytterligere transistor (27) ligger en ytterligere motstand (24) som er koplet i serie med overføringsleddet.

5. Kopling ifølge krav 3,karakterisert ved at inngangen (32) til en første strømspeil-kopling (31) er forbundet med den fra den ytterligere transistors (27) emitter bortvendende tilkopling for over-føringsleddet, og inngangen (37) til en andre strømspeil-kopling (36), som er komplementær med den første strømspeil-kopling (31), er forbundet med den ytterligere transistors (27) kollektor, og at fra strømspeilkoplingene (31, 36) avgitte strømmer tjener til symmetrisk styring av elektronisk styrbare motstander som er utformet som diodekjeder (41 - 64) .

6. Kopling ifølge krav 3, karakterisert ved at en eller flere emitter-basis-strekninger i transistorer (25, 26) er anordnet for å tilføre styre-signalet for potensialtilpasning til den ytterligere transistors (27) inngang.