NL7905539A

NL7905539A - Automatisch werkzame keten voor het regelen van versterking.

Info

Publication number: NL7905539A
Application number: NL7905539A
Authority: NL
Original assignee: Clarion Co Ltd
Priority date: 1978-07-17
Filing date: 1979-07-16
Publication date: 1980-01-21
Also published as: AU4897379A; AU527814B2; JPS5515857U; US4300104A; SE7906152L; DE2928859A1; SE439223B; DE2928859C2; GB2025720A; GB2025720B

Description

v* * $ VO 8156

Clarion Co., Ltd.

Tokio, Japan.

Automatisch, verkzame keten voor het regelen van ver sterking.

De uitvinding heeft betrekking op een verbetering in een automatisch werkzame keten voor het regelen van versterking, en meer in het bijzonder op een automatisch verkzame keten voor het regelen van versterking, welke keten geschikt is voor een keten, die een impulsie-signaal behandelt, zoals een keten voor het opheffen van pulserende ruis.

In een radio-ontvanger in een automobiel bijvoorbeeld, is het nodig een keten te verschaffen voor het opheffen van een pulserende ruis, vervat in een ingangssignaal. De keten voor het opheffen van 10 pulserende ruis omvat een automatisch werkzame keten voor het regelen van versterking. Meer in het bijzonder toont fig. 1 een blokschema van de keten voor het opheffen van pulserende ruis, waarbij gebruik gemaakt wordt van de onderhavige, automatisch werkzame keten voor het regelen van versterking. Een geluidsignaal op een ingangsaansluiting 1 wordt gevoerd naar een uitgangsaansluiting 3 door een poortketen 2.

Het ingangssignaal wordt gedeeltelijk afgetakt en onderworpen aan versterking door een versterker 4, waarbij de uitgang van de versterker U wordt geleverd aan een generator 6 voor trekkerimpulsies via een filter 5· Het filter 5 is werkzaam voor het scheiden of onttrekken 20 van een hoogfrequentsignaal, vervat in de pulserende ruis, waarbij de doorlaatband daarvan is ingesteld op een frequentie, die hoger ligt dan een gebruikelijke geluidfrequentie, die verschijnt op de aansluiting 1. Een gedeelte van de uitgang van het filter 5 wordt geleverd aan een ingang van de automatisch werkzame keten J voor het regelen 25 van versterking. De keten J kan een versterking regelen van de versterker k.

In de zodoende uitgevoerde keten voor het opheffen van pulserende ruis, verschijnt, wanneer een pulserende ruis een signaal stoort aan de ingangsaansluiting 1, een signaal aan de uitgang van het filter, 30 .

waarbij een impulsie wordt opgewekt door de generator 6 voor trekkerim- 7905539 3* 2 pulsies, en de poortketen 2 wordt geopend gedurende de tijd, dat de impulsie duurt, waardoor de taan van liet signaal vanaf de ingangs-aansluiting 1 naar de uit gangsaanslui ting 3 wordt afgesneden. Indien echter de pulserende ruis lang duurt, verschijnt geen uitgangssignaal 5 aan de uitgangsaansluiting 3 gedurende de ruis. Voor het oplossen van dit vraagstuk,, is de automatisch werkzame keten J voor het regelen van versterking werkzaam wanneer een signaal onafgebroken verschijnt aan de uitgang van het filter 5» voor het verminderen van de versterking van de versterker ^ om zodoende de generator 6 geen impulsie te doen 10 opwekken.

Fig. 2 toont een bekende inrichting voor een automatisch werkzame keten voor het regelen van versterking. Gedetailleerder gezegd geleiden de transistoren en Qg, wanneer een signaal verschijnt aan de uitgang van het filter 5» door een verdeelde spanning van de weer-15 standen Rg en R , waarbij een condensator begint te laden. De laadsnelheid wordt bepaald door de capaciteit van de condensator en.de weerstanden van de weerstanden Rg en R^. Een equivalente weerstand tussen de collector en de emitter van de-transistor neemt af, waarbij de ingangsspanning naar de versterker wordt verminderd over-20 eehkomstig de spanning over de condensator .

De hiervoor genoemde bekende keten heeft de volgende nadelen : (1 ] Het regelnivem van de automatisch werkzame versterkings-regeling wordt bepaald door een basis-emitterspanning V__ van de tran-

JjÜi sistor en heeft een temperatuurafhankelijkheid, 25 (2) omdat de transistoren en Qg het verzadigingsschakelen tot stand brengen, .verandert een gelijkstroom in de keten plotseling, waardoor een klokruisstoring wordt veroorzaakt in een andere analoge signaalketen.

(3) De laadtijdconstante van de condensator wordt in hoofd-30 zaak bepaald door Rg en R^, waarbij de ontlaadconstante Tg in hoofd zaak wordt bepaald door R^ en . Wanneer derhalve de spanning over de condensator hoger moet zijn dan de basis-emitterspanning V’^ van de transistor Q , is· het moeilijk het verband Tg vast te stellen, waardoor dus het terugstellen van de automatisch werkzame keten voor 35 het regelen van versterking, wordt vertraagd.

7905539 3 Ίί

Wanneer de keten "bestaat uit een geïntegreerde keten met halfgeleiders , zijn ge genoemde nadelen ernstiger, omdat de keten onderhevig is aan "beïnvloeding door schommelingen in de temperatuur, en· gemakkelijk kan leiden aan inductieve storing door dicht "bij liggende ketens, waarbij 5 bovendien de capaciteit van de condensator beperkt is.

Het is derhalve een doel. van de uitvinding een automatisch werkzame keten voor het regelen van versterking te verschaffen, die vrij is van de bovengenoemde gebreken in de bekende keten.

Overeenkomstig de uitvinding is een automatisch werkzame keten 10 voor' het regelen van versterking verschaft, die een differentiaal- transistorketen omvat, bestaande uit een paar transistoren, waarbij de emitters daarvan gemeenschappelijk zijn verbonden met een bron van constante stroom, en de basis van een van de transistoren is verbonden met een ingang, verder een transistorschakelketen, die een transistor 15 bevat, waarvan de basis is verbonden met een uitgang van de differen-tiaal-transistorketen, een ti-jdconstante-keten, bestaande uit een condensator en een weerstand voor het ontvangen van een stroom, geregeld door de schakelketen, en een transistor als regelbaar weerstands-element, geregeld door de spanning van de condensator in de tijdconstante-, 20 keten.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin : fig. 1 een blokschema toont van een keten voor het opheffen van pulserende ruis, waarbij gebruik wordt genaakt van de onderhavige, 25 automatisch werkzame keten voor het regelen van versterking, fig. 2 een schakelschema toont van een bekende, automatisch werkzame keten voor het regelen van versterking.

fig. 3 een schakelschema toont van een uitvoeringsvorm van de onderhavige keten, 30 fig. k grafieken toont, een verandering weergeven in de span ning Vc over de condensator, uitgezet tegen de tijd, waarbij (a) een bekende keten toont, en (b) de onderhavige, en fig. 5 een schakelschema toont van een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige keten, 35 Onder verwijzing naar fig. 3 is het schakelschema weergegeven 7905539 ' ,·ν k van een voorkeur suitvoeringsvorm van de onderhavige keten. Deze figuur toont in het bijzonder de automatisch -werkzame keten 7 voor het regelen van versterking, toegepast in de in fig. 1 weergegeven kéten voor het opheffen van pulserende ruis. De poortketen 2 en de generator 6 5 voor trekkerim-ulsies zijn weggelaten in de figuur.

In fig. 3 wordt een gelijkstroombron Vcc gestabiliseerd door een serieketen uit een diode Dg en en een zener diode D^. De gestabiliseerde potentiaal wordt aangeduid door Vp. De transistoren Qg en Q^ zijn met hun emitters gezamenlijk met elkaar verbonden. Een keten 11 met een constante stroom is geschakeld tussen de emitters van de transistoren Qg en en aarde. De collector van de transistor is verbonden met het genoemde potentiaalpunt Vp. De collector van de transistor Qg is ook verbonden met het punt Vp via een diode D^. De bases van de transistoren Qg en zijn verbonden met een punt, verdeeld door de weer-15 standen R^ en R^s en een punt, verdeeld door de weerstanden R^ en R1Q. Deze weerstanden zijn aangebracht tussen het punt Vp en aarde. De basis van de transistor Qg is verbonden met het filter 5 voor het verschaffen van een ingang aan de automatisch werkzame keten 7 voor het regelen van versterking.

20 De collector van de transistor Qg is verbonden met de basis van een transistor waarbij de emitter daarvan is verbonden met het punt Vp, en de collector van. de transistor Q,. is verbonden met een tijdconstant e-keten, gevormd door een parallelle keten uit een condensator Cg en een weerstand Rg. Een spanning over de condensator Cg wordt ge-25 plaatst tussen de basis en de emitter van de transistor . De transistor Q^ is werkzaam als een weerstandsketen voor het veranderen van het in-gangsniveau van de versterker h.

In de zodoende uitgevoerde keten, zijn de transistoren Qg en werkzaam als een differentiaal-schakelketen, waarbij een constante 30 stroom Iq, die door de keten 11 met de constante stroom gaat, wordt geconcentreerd in de transistor Qg of de transistor Q^. Wanneer met andere woorden de uitgangsspanning van het filter 5 laag is, geleidt de transistor Q^, waarbij, wanneer de uitgangsspanning van het filter een gegeven waarde V^ overschrijdt, de transistor Qg geleidt. Der-35 halve wordt de stroom Iq geconcentreerd in de transistor Qg, zodat de 7905539 5 * collect or stroom yan de transistor 0 wordt, De gegeven waarde is een regelniveau yan de automatisch werkzame keten 7 voor liet rege- t len yan versterking, en kan worden uitgedrukt door : VAGO=yf ' —— -— ! .....<1> • E9 + H10 B»+H,2 5 waarin Yp een gestabiliseerde spanning is, gestabiliseerd door de serie- keten uit de diode Dg en de zenerdiode D^· De spanning Vp is nauwelijks onderhevig aan de invloed van een temperatuursverandering, omdat de temperatuurkarakteristieken van de diode Dg en de zenerdiode D^ in teken tegengesteld zijn aan elkaar en door elkaar worden opgeheven. Omdat 10 verder de weerstanden - R^g van dezelfde soort zijn, en uitgedrukt als. tellers en/of noemers in de eerste orde in de vergelijking (1) , worden de temperatuursinvloeden daarop door elkaar opgeheven. Het regelniveau Y^qq is dus in hoofdzaak vrij van temperatuursinvloed.

Zoals hiervoor vermeld, zijn de transistoren Qg en verschillend 15 werkzaam door de ingangsspanning van de automatisch werkzame keten 7 voor het regelen van versterking, waarbij de som van de collect or stromen van de transistoren Qg en Q^, constant 1^ is, zodat de door de aansluiting Ycc gaande stroom niet wordt veranderd door de werking van de keten. Dienovereenkomstig veroorzaakt het schakelen van de auto-20 matisch werkzame keten voor het regelen van .versterking geen klikruis- storing in andere ketens.

Wanneer dan de constante stroom Iq in de transistor Qg gaat, wordt een spanningsval van de diode geplaatst over de basis-emitter van de transistor Q,_, zodat een eollectorstroom 1^ yan de transistor 25 Qcj verschijnt. De stroom 1^ is in hoofdzaak constant ongeacht een ver andering in de eollectorstroom van de transistor Q^, omdat de stroomm, die door de diode gaat een constante waarde Iq heeft.

De stroom , die door de transistor gaat, verandert de conden sator Cg. De equivalente weerstand tussen de emitter en de collector 30 van de transistor Q verandert dienovereenkomstig naar een spanningsver andering over de condensator Cg, waarbij het ingangsniveau van de versterker 4 verandert door een wisselwerking met de weerstand .

790 5 5 39 6

Wanneer de ingangsspanning naar de automatisch werkzame keten 7 voor het regelen van versterking wordt verminderd tot beneden V^,^, neemt de stroom , die door de transistor gaat, af tot 0. Op dat moment wordt de elektrische lading, opgeslagen in de condensator C^, via de 5 weerstand Rg ontladen. In de keten wordt derhalve de ontlaad-tijdcon stante Tg van de tijdconstante-keten bepaald door het produkt van de condensator Cg en de weerstand Rg. De laad-t i j dc onst ant e T^ kan onafhankelijk van de ontlaad-tijdconstante Tg worden bepaald door het op de juiste wijze kiezen van de waarde van de constante stroom 1^.

10 Zelfs indien de spanning Vc over de condensator Cg wordt verhoogd tot boven de basis-emitter geleidende spanning V__ van de transistor „ , kan met andere woorden het verband T^ } Tg gemakkelijk worden vastgesteld.

Dit kan worden aangetoond met de grafieken volgens fig. !*. In 15 fig. Π toont een X-as een houdtijd aan van de stroom Ig, -en de Y-as de spanning Vc over de condensator. Fig. *)· (a) heeft betrekking op de in fig. 2 weergegeven bekende keten,· en fig. (b) op de in fig. 3 weergegeven, onderhavige keten. Wanneer bij de'bekende keten (a) de spanning Vc groter wordt dan V’ , wordt de stijging van Vc plotseling 20 nul. Dit kan niet worden verbeterd door het verminderen van de weer stand Rg. In de onderhavige keten (b) daarentegen, is de stijging van Vc constant ongeacht het tijdsverloop, welke stijging niet wordt beïnvloed door de waarde van de stroom 1^ of van de weerstand Rg.

Fig. 5 toont een andere voorkeursuitvoeringsvorm, die bestaat 25 uit een geïntegreerde keten met halfgeleiders. Deze keten bestaat uit twee stelsels van spanning-waarnemende ketens 21 en 22, en een keten 23 voor het opwekken van een gelijkstroomspanning. V^ en V'^ duiden in -gangen aan naar de twee stelsels. Een gestabiliseerde spanning wordt geplaatst op Vp. E is een aardaansluiting. Verschillend werkzame tran-30 sistorketens zijn aangebracht in de spanningwaarneemketens 21 en 22, waarbij de uitgangen daarvan verschijnen aan een transistor Q^of De uitgangen worden geaccumuleerd in een basisketen van een transistor Q^.voor fi-eÏ regelen van een transistor Q^. De transistor komt overeen met de transistor in de uitvoeringsvorm volgens fig. 3· 35 Zoals hiervoor vermeld, kan overeenkomstig de uitvinding een auto- 7905539 τ matisch werkzame keten voor het regelen Tan versterking worden verkregen, welke keten in staat is (1) tot het willekeurig instellen van een laad- of ontlaad-tijd-constante, 5 (2) zonder te'leiden aan de invloed van de temperatuur op het regel- niveau van de keten, en (3) zonder een klikruisstoring te veroorzaken in andere, analoge ketens.

De onderhavige keten kan een direkte verbinding bevatten tussen 10 de transistoren, en is geschikt voor een geïntegreerde keten met halfgeleiders. Verder kan een keten voor het opheffen van pulserende ruis, waarin gebruik wordt gemaakt, van de onderhavige keten, met aanvaardbare kosten worden vervaardigd en toch een goede werking hebben. De onderhavige keten kan verder worden toegepast bij een fazesynchroniserende keten, 15 enz.

7905539

Claims

ΐί CONCLUSIE : Automatisch werkzame keten voor het regelen van versterking, gekenmerkt door een differentiaal-transistorketen, voorzien van althans een paar transistoren, waarvan de emitters gemeenschappelijk zijn verbonden met een bron met een constante stroom, waarbij één van 5 hun bases wordt voorzien van een regelingang, verder door een transistorschakelketen, die althans een transistor bevat, waarvan de basis wordt voorzien van de uitgang van de differentiaal-transistorketen, een tijdconstante-keten, waaraan een stroom wor*dt geleverd, geregeld door de transistorschakelketen, en door een regelbaar weerstandsmiddel, 10 voorzien van althans êên transistor, aan welk middel de weerstand wordt geregeld in aanspreking op de geladen spanning in de tijdconstante-keten. 790 5 5 39