DE2601437A1 - Schaltung zur gewinnung einer regelspannung aus der ausgangsspannung eines tonfrequenz-verstaerkers fuer eine automatische verstaerkungsregelung - Google Patents

Description

• Schaltung zur Gewinnung einer Regelspannung aus der Ausgangs-
• spannung eines Tonfrequenz-Verstärkers für eine automatische Verstärkungsregelung Magnettonbandgeräte sind vielfach mit einer vollautomatischen Aussteuerungsregelung ausgestattet, durch die bei einem beliebigen Aufnahme-Eingangspegel eine möglichst optimale Aussteuerung des Nagnetbandes automatisch eingestellt wird. Bekanntlich verwendet man, um die Dynamik des aufzunehmenden Tonstückes soweit wie möglich aufrecht zu erhalten, bei der Gewinnung einer Regelgleichspannung aus der Aufsprech-Tonfrequenzspannung ein Zeitglied mit einer kurzen Aufladezeitkonstanten von z z.B. 0,1 bis 0,3 s und einer großen Entladezeitkonstanten, die je nach Art eines aufzunehmenden Tonstückes bei Musik z.B. auf 10 s und bei Sprache z.B. auf 1 s umschaltbar sein kann. Die Auflade- und Entladezeit des Zeitgliedes sind bestimmend für die Einregel- und Ausregelzeit der gesamten Regelschaltung.
• Bei Nusikaufnahmen mit längeren leisen und lauten Passagen ist es ratsam, die Aussteuerung von Hand einzustellen, damit die Dynamik des Musikstückes erhalten bleibt. Es ist zu diesem Zweck meist ein Schalter für die Umschaltung auf Handaussteuerung vorgesehen.
• Neuerdings wird für die Aussteuerungseinstellung auch eine sogenannte "Limiter"-Schaltung verwendet, bei der die Möglichkeit zur Umlschaltung entfallen kann. Bei einer Limiter-Schaltung wird die automatische Regelung in ansonsten entsprechender Weise ers-t wirksam, wenn ein gewisser Pegel der Aussteuerung überschritten wird. Unterhalb dieses Pegels ist die per Hand eingestellte Aussteuerung maßgebend. Auf diese Weise wird nur eine Übersteuerung wirksam vermieden, und der Bedienende kann kleine Aussteuerungswerte beliebig einstellen.
• Alle genannten bekannten Regelschaltungen haben den Nachteil daß kurzzeitig auftretende hohe Amplituden der Tonfrequenzspannung, die z B. bei impulsartigen Anteilen in einem Musikstück entstehen, die Aussteuerung übermäßig herunterregeln.
• Das hat zur Folge, daß das Magnetband nicht mehr optimal ausgesteuert wird, so daß das Signal-Rausch-Verhältnis sich verschlechtert.
• Man kann gemäß DT-OS 22 15 996.2 diesen Nachteil durch eine Erhöhung der Aufladezeitkonstantenteilweise beheben, indem man in den Weg des Auf ladestromes einen Widerstand legt. Der Erhöhung sind jedoch Grenzen gesetzt, weil die Regelung durch sie träger wird und nicht mehr genügend schnell auf Erhöhungen der Aufsprechspannung reagiert, so daß zeitweise übersteuert wird.
• Man ist bei der Dimensionierung des Widerstandes immer zu einem Kompromiß gezwungen, weil die Forderung nach einer schnellen Einregelzeit und einer geringen Fälschung der Regelung durch Impulse sich entgegenstehen. Auch ist durch die Erhöhung der Aufladezeitkonstanten der störende Einfluß von impulsartigen Spannungsspitzen nicht vollständig aufgehoben.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Schaltung zur Gewinnung einer Regelspannung aus der Ausgangsspannung eines Tonfrequenzverstärkers ein wirksameres Mittel als das bekannte zur Beseitigung des störenden Einflusses von kurzzeitigen Spannungsspitzen auf die Regelung anzugeben.
• Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
• Die Funktionsweise der erfindungcgemäßen Schaltung wird im folgenden kurz erläutert. Das zusätzliche Zeitglied hat wegen seiner relativ kleinen Entladezeitkonstanten zeitlich gemittelt eine geringere Spannung als das nachgeschaltete bekannte Zeitglied mit seiner großen Entladezeitkonstanten. Daher muß, bevor die Regelspannung am bekannten Zeitglied erhöht werden kann, die Spannung am zusätzlichen Zeitglied zunächst auf einen Wert angehoben werden, der höher als die Regelspannung ist.
• Durch die Werte für die Auf- und Entlade zeit des zusätzlichen Zeitgliedes ist festgelegt, wie lange eine sprunghafte Brhöhung der Tonfrequenzspannung mindestens anhalten muß, um überhaupt eine Wirkung auf die Regelspannung ausüben zu können.
• Unter dieser Dauer liegende impulsartige Amplitudenerhöhungen, die bei bekannten Schaltungen störend wirken würden, bleiben völlig ohne Wirkung auf die Regelspannung.
• In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung angegeben.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltung in einem Magnettonbandgerät mit einer Diode zur Entkopplung der Zeitglieder und Fig. 2 eine Schaltung, bei der das zusätzliche Zeitglied Teil einer Schaltung zur Aussteuerungsanzeige ist.
• In der Schaltung nach Fig. 1 gelangt im Aufnahmebetrieb die am Eingang 1 liegende Tonfrequenzspannung über den Spannungsteiler 2, das elektronische Regel-Stellglied 3 und den Entzerrerverstärker 5, der auch rSittel zur Raumschunterdrückung enthalten kann, zum Hör-Sprech-Kopf (HS-Kopf). Die Aufsprechspannung am HS-Kopf kann am Spannungsteiler 2 in einem weiten Bereich eingestellt; werden. Das Stellglied 3 wird erst wirksm, wenn die Aufsprechspannung zu hoch eingestellt ist, um eine Übersteuerung des Magnetbandes zu verhindern. Die Regelung arbeitet also als Limiter. Aus der Aufsprechspannung wird mit Hilfe der Schaltung aus den eilen 7 bis 14 eine Regelspannung 4 gewonnen, die das elektronische stellglied 3 einstellt. Die Aufsprechspannung liegt über den Koppelkondensator 7 mit dem Ableitwiderstand 8 all der Diode 9, durch die sie gleichgerichtet wird. Die entstehende Gleichspannung wird auf das Zeitglied aus dem Kondensator 10 und dem Widerstand 11 gegeben. Die Aufladezeitkonstante dieses Zeitgliedes hängt; außer von der Kapazität des Wonaensators 10 im wesentlichen von dem Innenwiderstand der Diode 9 in Flußrichtung ab. Die Entladezeitkonstante wird durch die Werte des Kondensators 10 und des Widerstandes 11 bestimmt und liegt bei einigen ms . Über die Diode 12 wird der Kondensator 13 des zweiten Zeitgliedes 13, 14 aufgeladen, wenn die Spannung am ersten. Zeitglied größer als die Summe aus der Spannung am zweiten Zeitglied und dem Schwellenwert der Diode 12 wird. Die Diode 12 ist eine Siliziumdiode mit einem möglichst geringen Widerstand in Flußrichtung, so daß die Aufladezeitkonstante des Zeitgliedes 13, 14 möglichst klein bleibt. Zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitglied könnten an Stelle der Diode 12 zur Entkopplung auch eine oder mehrere Verstärkerstufen liegen. Das zweite Zeitglied 13, 14 entspricht dem bekannten Zeitglied mit; einer kleinen Auf- und einer großen Entladezeit, und an ihr wird die Regelspannung, mit der das Stellglied 3 gesteuert wird, abgenommen. Eine nur impulsförmige Erhöhung der Aufsprechspannung kann die "Hürde" des ersten Zeitgliedes 10, 11 nicht überwinden und bleibt daher ohne Einfluß auf die Regelung.
• Wesentlich für die schon beschriebene Funktion ist die im Vergleich zum zweiten Zeitglied 13, 14 sehr viel niedrigere Entladezeitkonstante des ersten Zeitgliedes 10, 11. Sie liegt in der Größenordnung der schnellen Amplitudenänderungen der Aufsprechspannung. Die Entladezeitkonstante des zweiten Zeitgliedes kann dagegen im Bereich von mehreren Sekunden bis zu einigen Minuten liegen. Wenn die Schaltung für ein Stereo-Magnetbandgerät verwendet werden soll, wird die Aufsprechspannung des zweiten Kanals, wie in Fig. 1 angedeutet,über die Diode 15 dem Zeitglied 10, 11 parallel zugeführt. Ein dem Stellglied entsprechendes Stellglied im zweiten Kanal wird dann mit derselben Regelspannung 4 gesteuert.
• In der Schaltung nach Fig. 2 ist das vorgeschaltete Zeitglied Tei.l einer Schaltung zur Aussteuerungsanzeige. Der Innenwidersüand des Anzeigeinstrumentes 17 in Reihe mit dem Trimmwiderstaiid 16 entspricht dem Widerstand 11 der Schaltung nach Fig. 1. Die Zeitglieder 10, 16, 17 und 13, 14 sind hier durch die Dioden 18 und 19 in beiden Flußrichtungen entkoppelt. Der Transistor 20 ist als Gleichrichter geschaltet, der zugleich verstärkt, so daßdie Aufsprechspannung nur wenig belastet wird. Der Kollektor liegt an der Versorgungsspannung des Gerätes. Die gleichgerichtete und verstärkte Aufsprechspannung ist über einen strombegrenzenden Emitterwiderstand an die Anoden der Dioden 18 und 19 gelegt. Das jeweils im Vergleich zum Zeitglied 13, 14 tiefer - weil schneller - entladene Zeitglied 10, 16, 17 wird durch Aufsprechspannungserhöhungen immer zuerst aufgeladen. Um dies noch zu fördern, wird für die Diode 18 ein Typ mit einem im Vergleich zur Diode 19 geringeren Schwellenwert verwendet. Die Diode 18 ist z.B. eine Germanium-Diode und die Diode 19 eine Silizium-Diode. Bei einer Schaltung für Stereobetrieb wird das gemeinsame Zeitglied 13, 14, wie in Fig. 2 angedeutet, von einer spiegelbildlich aufgebauten zweiten Schaltung parallel gespeist.
• L e e r s e i t e

Claims (7)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Schaltung zur Gewinnung einer egelspannung aus der Ausgelgsspannung eines Tonfrequenz-Verstärkers für eine automatische Verstärkungsregelung, insbesondere für die Aussteuerungsregelung in einen Magnettonbandgerät, mit einem Gleichrichter für die verstärkte Tonfrequenzspannung und einem. nachgeschalteten Zeitglied, das eine kleine Auf lade- und eine große Entladezeitkonstante hat, und mit einem Mittel zur Verringerung des störenden Einflusses von kurzzeitigen Spannungsspitzen auf die Rege lung, dadurchmMekennzeichnet, daß das Mittel ein zusätzliches Zeitglied (10, 11) mit einer kleinen Auflade- und einer kleinen Entladezeitkonstanten ist, das mit dem bekannten Zeitglied (13, 14) so gekoppelt ist, daß die Entladezeitkonstante des bekannten Zeitgliedes (13, 14) nicht oder nicht wesentlich verkleinert wird und das zusätzliche Zeitglied (10, 11) hinsichtlich der Aufladung des bekannten Zeitgliedes (13, 14) parallel geschaltet ist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitglieder gegen Massepotential geschaltete Kondensatoren (10, 13) mit parallel liegenden Entladewiderständen (11, 14) sind, daß die gleichgerichtete Tonfrequenzspannung an das zusätzliche Zeitglied (10, 11) gelegt ist und daß das zusätliche Zeitglied (10, 11) mit dem bekannten (13, 14) über eine Diode (12) mit Flußrichtung zum bekannten Zeitglied (13, 14) verbunden ist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Dioden (18, 19) vorgesehen sind, die mit gleichnamigen Anschlüssen auf einer Seite zusammengeschaltet sind und an der gleichgerichteten Tonfrequenzspannung liegen und die mit ihrer anderen Seite je zu einem der Zeitglieder führen, und daß die zum zustzlichen Zeitglied (10, 16, 17) führende Diode (18) eine niedrigere Schwellenspannung hat als die andere (19), wodurch das zusätzliche Zeitglied (10, 16, 17) dem ersten wirkungsmäßig vorgeschaltet ist (Fig. 2).
4. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum bekannten Zeitglied (13, 14) führende Diode (19) eine Silizium-Diode und die zum zusätzlichen Zeitglied (10, 16, 17) führende Diode (18) eine Germaniun-Diode ist.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Zeitlied (10, 15, 17) Teil einer Schaltung zur Aussteuerungsanzeige ist (lig. 2).
6. 6. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden (18, 19) mit der einen Seite über einen Vorwiderstand.

   (21) am Emitter eines als Gleichrichter für die Tonfrequenz dienenden Transistors (20) liegen.
7. 7. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem n-kanaligen Verstärker mit gemeinsamer Verstärkungsregelung das zusätzliche Zeitglied (10, 16, 17) mit der zugeordneten Diode (18) n-fach vorhanden ist und daß jeweils die anderen ebenfalls n-fach vorhandene Diode (19) zu einem gemeinsamen Zeitglied der bekannten Art (13, 14) führt (Fig. 2, n = 2).