DK152471B - Kobling til frembringelse af en af en vekselspaending afhaengig styrejaevnspaending - Google Patents

Description

DK 152471 B

Opfindelsen angår en kobling til frembringelse af en af en vekselspænding afhængig styrejævnspænding som omhandlet i indledningen til krav 1.

For en god funktion af et kompandersystem er en 5 kort udsvingningstid nødvendig med henblik på undgåelse af hørbare støj faner efter et pludseligt afsluttet nyttesignal. På den anden side fører en kort udsvingningstid ved et lavfrekvent nyttesignal til et højt pulsationsindhold i reguleringsspændingen og dermed over regu-10 leringen til en signalforvrængning. Til undgåelse af disse signalforvrængninger kræves der derfor en lang udsvingningstid. Disse mod hinanden rettede fordringer opfyldes ved hjælp af en tidskonstantomkobling. Omkoblingen bevirkes på kompressorsiden af vekselspændings-15 udgangssignalet og på ekspandersiden af vekselspændingsindgangs signalet.

Ladetidskonstantomkoblingen bevirkes f.eks. ved hjælp af en trigbar monoflop, sådan som den som principkobling kan udledes af tysk fremlæggelsesskrift nr.

20 28 30 784 og som i praksis udført kobling er beskrevet ! i "Wissenschaftliche Berichte AEG-TELEFUNKEN" bind 52 (1 979) , side 103.

Opfindelsen tager udgangspunkt i den i det sidstnævnte literatursted beskrevne kobling. I denne kobling 25 bliver en kondensator opladet over en strømkilde. En indgang på en differensforstærker er forbundet med kondensatoren, og den anden indgang er forbundet med en referencespænding. Opladningen af kondensatoren bevirker først en tidsforsinkelse. Når kondensatorspændingen til 30 slut når referencespændingens højde, bliver differensforstærkeren meget hurtigt omkoblet. Dette sker i et område på ca. 50 mV. Den af denne kobling bevirkede omkobling af en reguleringstidskonstant sker derfor meget hurtigt.

35 Denne meget hurtige omkobling af tidskonstanten gør sig bemærket på hørbar måde, hvis omkoblingstidspunkterne for tidskonstanterne i kompressoren og i eks- 2

DK 152471 E

panderen ikke stemmer overens som følge af tolerancer for den tidsbestemmende kondensator og/eller dennes ladestrøm.

Ved opfindelsen tilsigtes de tidsbestemmende leds 5 toleranceindflydelser i den kendte kobling reduceret på enkel måde.

Opfindelsen angår den i krav 11 s indledning omhandlede kobling, og den nævnte opgave løses ved en sådan kobling med de i krav 1's kendetegnende del angivne 10 træk.

Den tredje ladestrømkreds1 ladestrøm bliver ved overskridelse af tærskelværdien ikke længere omkoblet mellem to konstante værdier, men den anden værdi er variabel indtil en grænseværdi, og således sker over-15 gangen fra den første værdi til grænseværdien for den anden værdi kontinuerligt. Ladestrømmens overgang fra den første til den anden værdi bliver således afrundet i forhold til det hidtidige ujævne forløb. Dette fører ved niveautolerancer af den vekselspænding, hvorfra styre-20 jævnspændingen udvindes, til mindre fejl i styrejævnspændingen og reducerer således virkningerne af en fejlagtig ændring af styrejævnspændingens tidskonstanter.

Opfindelsen er i det følgende forklaret nærmere på grundlag af nogle udførelseseksempler, som er vist på ^ tegningen, hvor fig. 1 viser en opbygning af en kobling ifølge opfindelsen, fig. 2 en anden opbygning af koblingen ifølge opfindelsen, 30 fig. 3 tidsdiagrammer til forklaring af opfindelsen, fig. 3a forløbet af en signalspænding over klemmen 1, fig. 3b kondensatorspændingen over kondensatoren 35 7, 3

DK 152471 B

fig. 3c strømforløbet gennem transistoren 21, fig. 3d forløbet af styrespændingen over klemmen 2, og fig. 4 en tredje opbygning af koblingen ifølge op-5 findelsen.

Fig. 1 viser opbygningen af en kobling ifølge opfindelsen. Den har en indgang 1 for vekselspændingen UNF og en udgang 2 for styrejævnspændingen UST·

Indgangen 1 aktiverer over en spændingsdeler 4, 40

10 basis i de som Darlington-kobling koblede transistorer 5 og 6. Transistoren 6's emitter ligger på referencepotential. Kollektorerne på transistorerne 5 og 6 er forbundet med de første tilslutninger på en strømkilde 3, en kondensator 7, en diodestrækning 15-20 og 15 basis på en transistor 21. Kondensatoren 7 og diodestrækningen 15-20 ligger med den anden tilslutning på referencepotential. Transistoren 21 danner med‘ transistoren 24 en differensforstærker. Emitteren på I

transistoren 21 er over en modkoblingsmodstand 22 20

DK 152471 B

4 forbundet med transistoren 24's emitter og med den første tilslutning på en strømkilde 23. Strømkilden 23's anden tilslutning ligger på referencepotential. Transistoren 24's kollektor har forbindelse med drifts-5 spændingen U^. Transistoren 24's basis har en fælles kontakt med en diodestrækning 26-28 og med en strømkilde 25. Diodestrækningens anden tilslutning fører til referencepotential, og strømkilden 25's anden tilslutning fører til driftsspændingen U^. Transistoren 10 21's kollektor er forbundet med basis på en transistor 11 og desuden over seriekoblingen af en diode 13 og en modstand 12 med driftsspændingen U^. Transistoren 11's emitter ligger over modstanden 10 på driftsspændingen .

15 Over en yderligere spændingsdeler 43, 42 akti veres fra indgangen 1 basis på en transistor 41, hvis emitter ligger på referencepotential, og hvis kollektor er tilsluttet forbindelsespunktet mellem kondensatoren 8 og modstanden 9. Over modstanden 9 opla-20 des kondensatoren 8 fra driftsspændingen. Med sin anden kontakt ligger kondensatoren 8 på referencepotential. Transistoren 11's kollektor fører til det fælles forbindelsespunkt mellem modstanden 9, kondensatoren 8, transistoren 41's kollektor og udgangen 2.

25 Transistorerne 5, 6 og 41 udgør hver især tærskelkoblinger. Hvis indgangsspændingen på indgangen 1 overskrider en tærskelværdi, som er forudgivet ved basis-emitterspændingen over transistoren 41 og spæn-dingsdeleren 43, 42, bliver transistoren 41's kol- 30 lektor-emitterstrækning ledende. Som følge deraf bliver kondensatoren 8 over transistoren 41's kollektor-emittermodstand afladet til mere negative værdier, og udgangsspændingen på tilslutningen 2 bliver mere negativ. Hvis indgangsspændingen igen aftager under tærskel-35 værdien, bliver transistoren 41 igen blokeret, og kondensatoren 8 oplades igen til mere positive værdier over modstanden 9. Dermed bliver udgangsspændingen ved 2 mere positiv.

DK 152471 B I

Komponenterne 8, 9, 41, 42 udgør for så vidt en hurtig ensretterkobling, som de er beskrevet i tysk patentskrift nr, 24 06 258, fig. 12, og i tysk fremlæggelsesskrift nr. 24 03 799, fig. 2.

5 Den yderligere tærskelkobler med transistorerne 5, 6 og spændingsdeleren 4, 40 virker som aflad ningsstrømvej parallelt med kondensatoren 7. Hvis der på indgangen 1 ligger et signal, som er større end tærskelværdien for kredsløbet 4, 40, 5, 6, bliver 10 kondensatoren 7 over Darlington-koblingen 5, 6 meget hurtigt afladet ned til en restspænding på ca. en diodespænding. Derved er spændingen på transistoren 24's basis to diodespændinger højere end spændingen på transistoren 21"s basis. Denne transistor er således blo-15 keret, dens kollektorstrøm er nul og dermed også udgangsstrømmen 1^ fra strømspejlkoblingen 10, 11, 12, 13. Til opladning af kondensatoren 8 er dermed kun ladestrømmen gennem modstanden 9 virksom. Den store tidskonstant fremkommer som produktet af konden-20 satoren 8 og modstanden 9. Hvis signalet på indgangen 1 underskrider tærskelspændingen for kredsløbet 4, 40, 5, 6, er Darlington-koblingen 5, 6 blokeret.

Kondensatorspændingen over kondensatoren 7 tiltager da lineært, frembragt af strømkilden 3, fra en diode-25 spænding til en af de seks dioder 15-20 begrænset værdi. Den tid, som går, indtil kondensatoren 7 og dermed transistoren 211 s basis har nået tre diodespændinger, dvs. den samme spænding som transistoren 24's basis, er koblingens forsinkelsestid eller holde-30 tid. Efter opnåelsen af denne spænding over sin basis overtager transistoren 21 kontinuerligt strømmen I23 fra strømkilden 23, indtil strømmen I23 ved f.eks. fem diodespændinger helt overtages af transistoren 21, og transistoren 24 blokeres. Overtagelsesspændings-35 området er lig med produktet af modkoblingsmodstanden 22 og strømmen I23. Transistoren 21's strømovertagelse er proportional med kondensatorspændingen over kondensatoren 7. Tiden for strømovertagelsen ligger 6

DK 152471 E

i størrelsesordenen for koblingens tidsforsinkelse. Samtidigt bliver stigningen af strømmen i transisto ren 21 af strømspejlkoblingen, der omfatter modstandene 10 og 12 samt dioden 13 og transistoren 11, 5 som strøm 1^ tilført kondensatoren 8. Strømmen 1^ indstilles efter I,,___„ = I0_ · Rnn/Rnri. Den kon- llmax 23 12' 10 stant tiltagende strøm 1^ bevirker i modsætning til tysk fremlæggelsesskrift nr. 28 30 784 en forrunding af forløbet af styrespændingen på udgangen 2.

10 Fig. 2 viser en anden udførelsesform for koblingen ifølge opfindelsen. Modkoblingsmodstanden 22 bortfalder, og til gengæld findes der en modkoblingsmodstand 38 i transistoren 24's emittergren. Diodestrækningen 26-28 erstattes af en diodestrækning 33-37.

15 I denne kobling begynder transistoren 21's strømovertagelse, når dens basisspænding har nået en værdi, som svarer til transistoren 24's basisspænding minus den af strømmen I23 gennem modstanden R^g resulterende spænding · R^g. Strømovertagelses- 20 området svarer til produktet I23 · R3g*

Diodestrækningen ved transistoren 21's basis kan også erstattes af en tilsvarende zenerdiode, fordi den kun tjener til at begrænse kondensatoren 7's spænding over en værdi, som er nødvendig til fuld strømover-25 tagelse ved hjælp af transistoren 21. Den kan også bortfalde, og da stiger spændingen over kondensatoren til driftsspændingen.

Ligeså kan diodestrækningerne 26-28 og 33-37 samt strømkilden 25 erstattes af andre egnede koblin-30 ger, som frembringer en i det væsentlige konstant spænding på transistoren 24's basis.

Hvis der foreligger et signal begyndende ved

t = tsvarende til fig. 3a, hvilket signal er større O

end tærskelspændingen for kredsløbet 4, 5, 6, 40, 35 er Darlington-koblingen 5, 6 koblet ledende under signalvarigheden. Kondensatorspændingen andrager ifølge fig. 3b ca. en diodespænding. Strømmen gennem transistoren 21 bliver ifølge fig. 3c nul. Overskri- 7

DK 152471 B

der spændingen i fig. 3a ligeledes tærskelværdien for kredsløbet 41, 42, 43, bliver kondensatoren 8 ligeledes afladet. Styrespændingen på udgangen 2 har sin minimale værdi. Hvis signalet UNF bliver nul eller 5 aftager under tærskelspændingerne, bliver transistorerne 5, 6, 41 blokeret. Kondensatorspændingen tiltager da kontinuerligt til den ved dioderne 15-20 begrænsede værdi. Som det fremgår af fig. 3c, begynder strømmen I21 at flyde, så snart kondensatorspændingen 10 har nået værdien på tre diodespændinger. Strømmen I2^ tiltager da proportionalt med kondensatorspændingen fra nul til sin maksimalværdi. Det derved frem kommende spændingsforløb på udgangen 2 er vist i fig.

3d. Under koblingens holdetid tiltager styrespændingen 15 Ug^ langsomt. Stigningen bestemmes af den store tidskonstant, som dannes af kondensatoren 8 og modstanden J

9. Efter holdetiden indtræder der en forrunding af styrespændingen UgT· Den strøm, der gennem modstanden 9 tilføres kondensatoren 8, bliver overlejret med den 20 konstant tiltagende strøm 1^, som udvindes fra strømmen ^21 vec* strømspejlkoblingen. Den kon stant tiltagende strøm 1^ bevirker altså en krummet dvs. forrundet stigning af styrespændingen. Styrespændingen tiltager til sin maksimalværdi. Hvis styrespæn-25 dingen udvindes på denne måde, forskydes nu, betinget af de forannævnte toleranceindflydelser, to forrundede kurver mod hinanden. Denne forskydnings indflydelse er i gennemsnit mindre end i den kendte kobling.

Fig. 4 viser et yderligere udførelseseksempel. Det 30 anvendes som periferikobling til den kendte HIGH-COM IC U401B, her betegnet med 61, og bevirker ligeledes en forrunding af styrespændingens forløb. En tilslutningsklemme 44 på det integrerede kredsløb 61 er forbundet med emitteren på en transistor 52, over en 35 modstand 12 med emitteren på en transistor 13, over en modstand 10 med emitteren på en transistor 11 og med en tilslutning på en modstand 9. Den anden tilslutning på modstanden 9 fører til transistoren 11's 8

DK 152471 E

kollektor, til en tilslutning på en kondensator 8 og til en udgang 46 på det integrerede kredsløb 61.

En udgang 45 på det integrerede kredsløb 61 er forbundet med basis på transistoren 52 og med en tilslut-5 ning på en modstand 49. Modstanden 49*s anden tilslutning fører over forbindelsespunkterne med en modstand 50 og en kondensator 51 til referencepotential. Modstanden 50 og kondensatoren 51 danner en parallel kobling. Det fælles forbindelsespunkt fører på den ene 10 side til referencepotential, og på den anden side er det forbundet med kollektoren på transistoren 52, med basis på transistoren 13, med kollektoren på transistoren 13 og med basis på transistoren 11. Den med udgangen 46 på det integrerede kredsløb 61 for-15 bundne kondensator 8 ligger med sin anden tilslutning på referencepotential. Tilslutningen 47 på det integrerede kredsløb 61 er forbundet med referencepotential. Tilslutningerne 44 og 45 på det integrerede kredsløb 61 har internt en kobler 53, som 20 styres af signalspændingen U^p. Hvis der foreligger en signal spænding UNf,, er kobleren 53 åben, og hvis signalspændingen UNJ, aftager under en tærskelværdi (jf. tysk fremlæggelsesskrift nr. 28 50 736), bliver kobleren 53 sluttet med en tidsforsinkelse, som bevir-25 kes af en koblingsdel i det integrerede kredsløb 61, jf. Wissenschaftliche Berichte, AEG-Telefunken 52 (1979) 1-2, side 103. Ækvivalent til de forannævnte udførelseseksempler forefindes i det integrerede kredsløb 61's interne kobling modstandene 42, 43 og transistoren 30 41. På det integrerede kredsløb 61's klemme 46 ligger styrespændingen UgT.

Hvis der foreligger et signal U^p, er kobleren 53 sluttet. Dermed åbnes transistoren 52, og kondensatoren 51 lægges på +Ub fra klemmen 44. Transis-35 toren 11 er blokeret, og der går ikke længere nogen strøm gennem modstanden 10 og transistoren 11 til kondensatoren 8. Hvis et signal UNF ikke længere forefindes, bliver kobleren 53 sluttet med en tidsfor-

DK 152471 B

9 sinkelse, og dermed sluttes også transistoren 52. Kondensatoren 51 aflades nu langsomt over modstanden 50.

Som følge af aftageisen af spændingen på transistoren 13's basis bliver denne langsomt ledende, og der går en 5 konstant tiltagende strøm over modstanden 50 til stel.

I ligevægttilstanden indstiller der sig over kondensatoren 51 en spænding, som bestemmes af den strøm, der går gennem modstanden 12, transistoren 13 og modstanden 50. Den indtil opnåelsen af ligevægttilstanden 10 tiltagende strøm bliver ved hjælp af strømspejlkoblingen 10, 11, 12, 13 tilført kondensatoren 8. Den over kondensatoren 8 liggende spænding svarer til styrespændingen ugT· Kondensatoren 8's afladekobling, som omfatter spændingsdeleren 43, 42 og transistoren 15 41, er indstillet således, at den aktiveres af signalets spidser. Kondensatoren 8 lades konstant med den ved modstanden 9 forudgivne strøm.

/////^ ////// / f / / / /

Claims (11)

1. Kobling til frembringelse af en af en veksel-| spænding afhængig styrejævnspænding, navnlig til dyna mikkompression eller -ekspansion, med en første ladekondensator (7,51), som kan oplades over en første lade-5 strømkreds (3,7; 12,13,51) og aflades over en første af-ladestrømkreds (4,40,5,6,7; 52,51), og med en anden ladekondensator (8), som kan oplades over en anden ladestrømkreds (8,9) og en dermed parallel tredje ladestrømkreds (8,10,11) og aflades over en anden afladestrømkreds 10 (41,42,43,8), hvorhos den tredje ladestrømkreds (8,10, 11. har en styrbar strømvej (10,11), som aktiveres ved overskridelse af den første ladekondensators (7;51) spænding over én forudbestemt tærskelværdi, og hvor ladestrømmen i den tredje ladestrømkreds (8,10,11) ved en "*5 spænding (U^) over den første ladekondensator (7,51), som ligger under tærskelværdien, har en første konstant værdi, kendetegnet ved, at ladestrømmen i den tredje ladestrømkreds (8,10,11) ved en spænding (U7), som ligger over tærskelværdien, har en anden variabel 20 værdi, hvorhos den anden værdi er proportional med spændingen over den første ladekondensator (7,51) indtil en grænseværdi, og området for den første værdi slutter sig umiddelbart til området for den anden værdi.

2. Kobling ifølge krav 1, kendetegnet 25 ved, at den tredje ladestrømkreds (8,10,11) danner en første gren (10,11) i en strømspejlkobling (10,11,12,13), hvorhos strømmen i strømspejlkoblingens anden gren (12.13) er bestemt ved størrelsen af spændingen over den første ladekondensator (7,51).

3. Kobling ifølge krav 2, kendetegnet ved, at strømmen i strømspejlkoblingens (10,11,12,13) anden gren (12,13) er ført over en modkoblet forstærker.

4. Kobling ifølge krav 3, kendetegnet ved, at forstærkeren er udført som differensforstærker 35 med en første (21) og en anden transistor (24).

5. Kobling ifølge krav 4, kendetegnet ved, at strømspejlkoblingens (10,11,12,13) anden gren (12.13) udgør kollektorkredsen for differensforstærke- DK 152471 B rens første transistor (21), hvis basis er forbundet med den første ladekondensator (7).

6. Kobling ifølge krav 4, kendetegnet ved, at de to emittere på differensforstærkerens to 5 transistorer er sammenkoblet over en modstand (22, 38).

7. Kobling ifølge krav 6, kendetegnet ved, at emitteren på en af de to transistorer over en strømkilde (23) er koblet til stel.

8. Kobling ifølge krav 4, kendetegnet 10 ved, at overgangsværdien fra området for den første værdi til området for den anden værdi af ladestrømmen i den tredje ladestrømkreds (8, 10, 11) er givet ved forspændingen på basis i differensforstærkerens anden transistor (24) .

9. Kobling ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den første ladekondensators (7) spænding er begrænset ved hjælp af en begrænserkobling (15-20).

10. Kobling ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ladestrømmen i den tredje ladestrømkreds (8, 10, 20 11) under tærskelværdien af spændingen over den første ladekondensator (7) tilnærmelsesvis er nul.

11. Kobling ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ladestrømmen i den tredje ladestrømkreds (8, 10, 11. over tærskelværdien af spændingen over den første 25 ladekondensator (51) tilnærmelsesvis er nul.