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Beschreibung
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Die Erfindung bezieht sich auf die Radiotechnik und betrifft insbesondere
eine als integrierter Schaltkreis auft'-baute Schaltungsanordnung zum Erzeugen der
Signale für einen Aussteuerungsanzeiger.
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Die Erfindung kann bei der Herstellung von integrierten Pikroschaltungen
sowie bei deren Verwendung in den Aufnahmenegel-Mittelwertanzeigern der Tonband-
und sonstiger radioe lektronischer Geräte verwendet werden.
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Es sind Aussteuerungsanzeiger für Magnettonaufnahmegeräte bekannt,
welche einen Verstärker sowie einen mitt diesem in Reihe geschalteten Gleichrichter
enthalten. In der Regel verfügen solche Einrichtungen über eine niedrige Empfindlichkeit
und Linearität und weisen einen schmalen Dynamikbereich auf, so daß deren Verwendung
in Hi-Fi- Magnettonaufhamegeräten unmöglich ist.
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Forner ist eine Einrichtung zu einer Zweiweggleichrichtung der Signale
bekannt (siehe GB-PS Nr. 1480528, veröffentlicht am 20. Juli 1977).
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Diese Einrichtung enthält einen Vorverstärker mit eines mit diesem
in Reihe geschalteten7 mit zwei Komplementärtraneis toren bestückten Gleichrichterorgan.
An die zusammengeschaltaten Basen der Komplementärtransistoren gelangt das Eingangssignal,
während deren Kollektoren über einen ersten, einen zweiten und einen ersten Zusatztransistor
an einen Emitterfolger angeschlossen sind. Parallel den Eingängen der Zusatztransistoren
und des Emitterfolgers sind Dioden-Wiederstands-
-Ketten geschaltet.
Die Spannung zur Verlagerung der Transistoren wird durch eine Vorspannungsquelle
erzeugt.
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Wenn an die Einrichtung ein Eingangssignal mit einer Spannung bis
zu 0,7 V gelangt, bleibt das Ausgangssignal aus.
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Bei der erforderlichen Abhängigkeitslinearität des Ausgangssignals
von dem Eingangssignal liegen die Empfindlichkeit und der Dynamikbereich an der
unteren Grenze der für Hi-Fi-Magnettonaufnahmegeräte zulässigen Werte. Dies hat
die Senkung der Anzahl der hergestellten gebrauchstauglichen Erzeugnisse und die
Steigerung deren Betriebskosten zur Folge, da entweder eine sorgfältige Auswahl
der Einrichtungen mit vorgegebenen Parametern oder zusätzliche Arbeiten zu deren
Abstiuiwung und Einstellung notwendig werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche als integrierter
Schaltkreis ausgeführte Schaltungsanordnung zum Erzeugen der Signale für Aussteuerungsanzeiger
zu entwickeln, welche es ermöglicht, durch Vervollkommnung der Funktions--Hauptbaugruppen
eine höhere Empfindlichkeit und Linearität zu gewährleisten und die Reproduzierbarkeit
der elektrischen Daten bei deren Herstellung als integrierter Schaltkreis sowie
bei deren Verwendung in Hi-Fi-Magnettonaufnahmegeräten zu verbessern.
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Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einer als integrierter
Schaltkreis aufgebauten Schaltungsanordnung zum Erzeugen der Signale für Aussteuerungsanzeiger,
enthaltend einen an eine Vorspannungsquelle angeschlossenen Vorverstärker, zwei
als Gleichrichterorgan dienende Komplementärtransistoren, deren Basen miteinander
verbunden und die Kollektoren
über einen ersten, einen zweiten und
einen ersten Zusatztransistor an einen Emitterfolger angeschlossen sind, wobei parallel
den Eingängen der Zusatzransistoren und des Emitterfolgers Dioden-Wiederstands-Ketten
geschaltet sind. Gemäß der Erfindung weist der Vorverstärker eine als mit Transistoren
vom pnp-Typ bestuckte Differentialschaltung au>-geführte und mit einer dynamischen
Belastung in Form von Transistoren vom npn-Typ versehene Eingagsstufe, auf welche
einen Stromquellengenerator sowie eine mit zwei zu einer Darlington-Sla]tung
verbundenen Transistoren vom npn-Typ mit einer dnainischen Belastung in dem Kollektrorstromkreis
des zweiten Transistors bestückte Zwischenstufe enthält, wobei die Emitter der als
Gleichrichterorgan dienenden Komplementärtransistoren miteinander verbunden und
über Rückkooplungskreiswiderstände sowie über einen Ausgleichskondensator an den
Eingang der Zwischenstufe und an den zum Anschließen an den Aussteuerungsanzeiger
bestimmten Außenanschluß d.er Einrichtung angeschlossen sind, und die Basen der
als Gleichrichterorgan dienenden Komplementärtransistoren mit dem Kollektor des
zweiten Transistors der Zwischenstufe und über eine Schutzdiode init dem Eingang
der besagten Zwischenstufe verbunden sind.
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Durch die vorstehend beschriebene Ausführung der Einrichtung als
integrierter Schaltkreis wird es möglich, die Erhöhung der Empfindlichkeit und der
Linearität der Einrichtung sowie die Verbreitung deren Dynamikbereiches zu gewährleisten
und durch die Verbesserung der Reproduzierbarkeit der elektrischen Daten die Steigerung
der Anzahl der hergestellten gebrauchstauglichen Erzeugnisse zu erzielen.
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Des weiteren wird das Wesen der Erfindung an einem Beispiel deren
Ausführung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert, in welcher
das Prinzipschaltbild. der bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen
Einrichtung dargestellt ist.
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Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsvariante der Einrichtung
ist für den Einsatz in stereofonischen Tonbandgeräten bestimmt. Diese Einrichtung
enthält zwei identisch aufgebaute Kanäle 1 und 2 sowie eine gemeinsame Vorspannungsquelle
3. Da die beiden Kanäle identisch aufgebaut sind, ist in der Zeichnung ein detailliertes
Prinzipschaltbild des Kanals 1 gebracht, während der Kanal 2 in Form eines Mehrpols
dargestellt ist. In einer solchen Ausführungsvariante kommen im wesentlichen zwei
erfindungsgemäße Einrichtungen zur Verwendung, wobei das Wesen der erfindungsgemäßen
Einrichtung durch Erläuterung des Kanals 1 vollständig erschlossen werden kann.
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Dieser Kanal enthält einen Vorverstärker 4 und ein mi.t Komplementärtransistoren
5 und 6 bestücken Gleichricterorgan, von welchen der Transistor 5 vom npn-Typ, und
der Transistor 6 vom pnp-Typ ist. Die Kollektoren dieser Transistoren sind an die
Basen des ersten und des zweiten Zusatztransistors, entsprechend 7 und 8, angeschlossen.
Darüber hinaus ist der Kollektor des Transistors 5 mit dem Kollektor des Transistors
8 verbunden. Der Kollektor des Transistors 7 ist seinerseits an die Basis des Transistors
9 des Emitterfolgers angeschlossen, wobei der Ausgang des Emitterfolgers den Ausgang
der Einrichtung bildet. Die Emitter der Transistoren 7 und 8 sind über Widerstände
10 und 11 an die Plus-Speiseschiene und die
Minus-Speiseschiene,
entsprechend 12 und 13 (#E) angeschlossen.
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Parallel dem Eingang jedes der Transistoren 7, 8 und 9 ist eire Kette
geschaltet, welche einen als Diode geschalteten Transistor 14, 15 und 16 sowie einen
mit diesem in Reihe geschalteten Widerstand 17, 18 und 19 enthält. Die Transistorer
7 und 14, 8 und 15, 9 und 16 sind paarweise von gleichem Leitfähigkeitstyp und bilden
zusammen mit den Widerständen 17, 18 und 19 drei Elektronenspiegel.
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Der Vorverstärker 4 weist eine Eingangs- und eine Zwischenstufe auf.
Die Eingangsstufe ist mit in Differentialschaltung betriebenen Transistoren 20 und
21 vom pnp-und -Typ bestückt mit einer durch Transistoren 22 und 23 vom npn-Typ
gebildeten dynamischen Belastung ausgeführt. Die Zwischenstufe ist mit Transistoren
24 und 25 vom npn-Typ bestückt, welche zu einer Darlington-Schaltung verbunden sind,
und weist eine durch einen Transistor 26 vom pnp-Typ in dem Kollektorstromkreis
des Transistors 23 gebildete dynamische Belastung auf. Zwischen dem Ausgang und
dem Eingang der Zwischenstufe ist eine Diode 27 geschaltet, welche für den Kurzschlußschutz
dient. Der durch den Zusami'enschatungspunkt der Kollektoren der Transistoren 25
und 26 gebildete Ausgang des Vorverstärkere ist unmittelbar an die Basen der Komplementärten
sistoren 5 und 6 angeschlossen. Die Emitter der Transistoren q und 6 sind ebenfalls
zusammengeschaltet und über einen Frequenzkompensationskondensator (Ausgleichskondensator)
28 an den Eingang der Zwischenstufe (Basis des Transistors 22), und iiber einen
mit Widersänden 29 und 30 bestückten Teiler sowie die Außenanschlüsse 31 und 32
der Einrichtung an den
invertierenden Eingang des Vorverstärkers
4 (Basis des Transistors 20) angeschlossen. Der nicht invertierende Eingang des
Vorverstärkers 4 (Basis des Transistors 21) dient für die Zuführung des Eingangssignals.
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Der mit einem Transistor 9 bestückte Ausgangs-Emmiterfolger der Einrichtung
wird über einen Begrenzungswiderstand 33 und den Außenanschluß 34 der Einrichtung;
durch eine Belastung abgeschlossen. Die Vorspannungsquelle 3 dient zur Sicherung
des Gleichstromverstärkerhetriebs der Transistoren der Eingangs- und der Zwischenstufe
über einen als Diode geschalteten Transistor 35 sowie über mit Transistoren 26 und
36 bestückte Referenzspannungsquellen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
einer mit Transistoren 37, 38, 39, 40 sowie einem Widerstand 41 bestückten Vorspannungsquelle
3 dargestellt. Die bauliche Gestaltung einer solchen Vorspannungsquelle ist allgemein
bekannt.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung besteht in folgendem.
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Jedes Wechselstromsignal, das an den invertierenden Eingang des Vorverstärkers
4 zugeführt wird, wird aufeinanderfolgend durch die Eingangs- und die Zwischenstufe
des letzteren verstärkt. Die von dem Ausgang der Zwischenstufe abgegriffene Spannung
erregt die normalerweise gesperrten Transistoren 5 und 6, welche einerseits die
für die Herabminderung der Einwirkung des mit Widerständen 29 und 30 bestückten
Teilers in dem Rückkoplungskreis auf den Verstärkungsfaktor des Vorverstärkers 4
erforderliche Leistungsverstärkung des an deren Basen zugeführten Ambipolarsignals
sichert. Andererseits bewirken die Transistoren 5 und 6 die Teilung des
verstärkten
Eingangssignals in zwei unipolare - entsprechend der Plus- und der Minus-Halbwelle
des Eingangssignals - Signale, welche des weiteren zur Erzeugung eines unipolaren
Zweiweg-Ausgangssignals für die Aussteuerungsanzeiger der sterrefenischen und sonstigen
Magnettonaufnahmegeräte verwendet werden.
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Die Anwesenheit der Plus-Halbwellen des Signals an dem Eingang der
Einrichtung hat die Erzeugung der Stromimpulse in dem Kollektorstromkreis des Transistors
5 zur Folge, durch welche der durch die Transistoren 14 und 7 sowie durch die iderstände
10 und 12 gebildeten Stromspiegel erregt werden. Durch den Kollektorstrom des Transistors
7 wird die leitfähigkeit des Transistors 9 des Emitterfolgers gesteuert, welcher
zur Formierung der Ausgangsspannung dient, die die Torm der Plus-TIalbwellen des
Eingangssignals wiederholt.
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Durch die an den Eingang der Einrichtung zugeführten Minus-Halbwellen
des Signals wird das Öffnen des Transistors 6 bewirkt, dessen Kollektorstromimpulse
die Leitfähigkeit der Tnsistoren 15 und 8 steuern, welche den zweiten Stromspieel
bilden. Durch den Kollektorstrom des Transistors 8 werder die Transistoren 14 und
7 des ersten Stromspiegels und der mit dem Ausgang des letzteren verbundene Emitterfolger
(mit dem Transistor 9) erregt, so daß es auf solche Weise zur Erzeugung des Ausgangssignal
und - während der Wirkung der Minus-Halbwellen - des Eingangssignals kommt.
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Die Erfindungsgemäße Einrichtung gewährleistet also die Formierung
einer Zweiwegspannung an deren Ausgang, welche positiv bezüglich der gemeinsamen
Schiene der Spaisestromsquelle
ist. Als integrierter Schaltkreis
ausgeführt, weist sie eine gute Reproduzirbarkeit der elektrischen Daten bei deren
Fertigung auf.
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Die beschriebene Ausführungsvariante der Erfindung soll diese lediglich
illustrieren, ohne daß dabei die aus dem beiliegenden Patentanspruch hervorgehenden
Erfindungswesen und -inhalt eingeschränkt werden.