DE2709817C3 - Schaltungsanordnung für eine Lautfernsprechstation - Google Patents

Description

ausgeglichen und für eine Betriebslagenumschaltung (Sprechrichtungsumschaltung) bzw, für deren Vorbereitung ausgewertet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand einer Figur erläutert werden, ϊ

Die Figur zeigt eine Stationsschaltung mit den Anschlußpunkten a und b, mit einem Mikrofon M, einem Hörer T, einem Lautsprecher L, einer Gleichrichterbrücke GB, einem Ausgangsübertrager ÜA_r einem Gabelübertrager ÜG, einem Sendeverstärker SV, einem ι ii Eingangsverstärker EV, einem Steuerverstärker STV, einer skizzierten Gegentaktendstufe GE, einem ebenfalls skizzierten Speisespannungsregler SR, weiterhin mit den Feldeffekttransistoren FTl, FT2 und FTZ als Steuerelemente, mit der Nachbildung N, den Widerstän- ι ■-> den R 1 bis R 15, den Kondensatoren Cl bis CIl und den Gleichrichterdioden G1 bis G 7.

Im nachfolgenden wird die Funktion der Schaltungsanordnung anhand der Figur erklärt Dabei sei angenommen, daß an den Anschlußpunkten a und b der eine Lautfernsprechstation darstellenden Schaltungsanordnung eine Speisegleichspannung über eir-_v; Verbindungsleitung VL anliegt (z. B. positives Potential an a und negatives Potential an b). Weiterhin soll an den Anschlußpunkten a und b der Schaltungsanordnung r> über die Verbindungsleitung VL ankommend eine Sprachsignalspannung (Wechselspannung) anliegen. Zunächst wird der Verlauf der über die Verbindungsleitung VL anliegenden Speisespannung (Gleichspannung) betrachtet Ordnet man dem Anschlußpunkt a das in positive Potential zu, dann gelangt dies über eine Wicklung des Ausgangsübertragers UA (parallel dazu auch über die Nachbildung NX einen Teil einer Wicklung des Gabelübertragers ÜG und die Gleichrichterbrücke GB jeweils auf den einen Speisespannungseingang der r> als Operationsverstärker gedachten Verstärker EV (Empfangsverstärker), SV (Sendeverstärker) und STV (Steuerverstärker) sowie auf einen Speisespannungseingang der angedeuteten Gegentaktendstufe GE.

Gleichzeitig liegt dieses Potential an dem Mikrofon M, dem Lautsprecher L und an je einem der Speisespannungseingänge der die Steuerelemente darstellenden Feldeffekttransistoren FTl, FT2 und FTZ an.

Das an dem Anschlußpunkt b der Schaltungsanord- -n nung im vorliegenden Beispiel abliegende negative Potential der Speisespannung gelangt über die Gleichrichterbrücke GB direkt an die entsprechenden Speisespannungseingänge der Verstärker EV, SV und 5TVund außerdem an diii entsprechenden Eingang der in Gegentaktendstufe GE

Liegt mn über die Verbindungsleitung VL eine Sprachsignalspannung an (Empfangslage), dann gelangt diese über die Gleichrichterbrücke GB (über jeweils die zwei Gleichrichter, die in Flußrichtung betrieben werden) zunächst über den Gabelübertrager ÜG auf den Hörer T. Die beiden im Hörerkreis angeordneten Dioden D\ und D 2 dienen dabei als Gehörschutz. Weiterhin gelangt die Sprachsignalspaiinung über den Widerstand RZ und den Kondensator Cl auf den mi Steuereingang c des Empfangsverstärkers EV, der an seinem Signalausgang eein entsprechendes verstärktes Signal zur weiteren Verstärkung durch die Gegentaktendstufe GE abgibt. Der Kondensator Cl und die Widerstände R 4 und R14 bestimmen über die t>s Steuereingänge c und d des Empfangsverstärkers EV dessen Arbeitspunkt und Gegenkopplungsgrad. Außerdem erfolgt die gleichspannungsmäßige Arbeitspunktfestlegung des Steuereinganges c des Verstärkers EV mit Hilfe eines aus den Widerständen R1 und R 2 gebildeten Spannungsteilers.

Das von der Gegentaktendstufe GE abgegebene, verstärkte Sprachsignal wird direkt einem Anschlußpunkt des Lautsprechers L zugeleitet, der mit seinem anderen Anschlußpunkt im vorliegenden Falle am positiven Potential der Speisespannung anliegt

Die dem Lautsprecher L zugeführte Sprachsignalspannung liegt über den Widerstand R 5 auch an dem Kondensator CZ an, wobei mit Hilfe des Verhältnisses der Widerstände R 5 und R 6 eine Spannungsteilung und über den Kondensator CZ mit Hilfe der Gleichrichter GZ und G4 am Kondensator CIl eine Spannung aufgebaut wird (weiche über den Widerstand Λ12 wieder abgebaut werden kann). Die gleiche Spannung wird ebenfalls über die Diode G 7 am Kondensator C4 aufgebaut, dem ein Entladewiderstand Rl parallel geschaltet ist Damit liegt die mit Hilfe der Dioden GZ und G 4 bzw. G 5 und GS gewonnen* Steuerspannung an den entsprechenden drei Steoerelektroden der Steuerelemente FTl, FT2 und FTZ (Feldeffekttransistoren) an.

Wie aus dem Vorhergehenden zu entnehmen ist, entspricht diese an den Steuerelektroden anliegende durch die Spannung an den Kondensatoren CU und C4 dargestellte Steuerspannung der Größe der am Lautsprecher L anliegenden und damit der von der Gegentaktendstufe GEabgegebenen Sprachsignalspannung. Je größer diese Steuerspannung ist, um so mehr werden die Feldeffekttransistoren FTl, FT2 und FTZ durchgesteuert Die Feldeffekttransistoren FT2 und FTZ werden dadurch zu einem entsprechend der Größe des Sprachsignals am Lautsprecher L gesteuerten Ableitweg für die dem Empfangsverstärker EV zugeführte Sprachsignalspannung, wodurch dessen Ausgangssignal am Signalausgang e entsprechend beeinflußt wird. Dieser Ableitweg verläuft über den Kondensator C7,den Widerstand R9und, bezogen auf das Steuerelement FT2, über den Widerstand R 13. Dadurch wird die Verstärkung des Empfangsverstärkers EV mehr oder weniger abgeschwächt und es wird sich unabhängig von der Größe des über die Verbindungsleitung VL ankommenden Sprachsignals die bestimmte gewünschte und unterhalb der Übersteuerungsgrenze liegende Lautstärke am Lautsprecher L ergeben. Da dem Steuerelement FT2 im Ableitweg des Empfangsverstärkers ein zusätzlicher Widerstand R 13 vorgeschaltet ist welcher einen relativ großen Widerstandswert gegenüber dem für die beiden Steuerelemente FT2 und FT3 gemeinsamen Widerstand R 9 aufweist und da dem Steuerelement FT3 kein dem Widerstand R 13 entsprechender weiterer Widerstand vorgeschaltet ist, hat dieses Steuerelement eine wesentlich größere Auswirkung auf den Steuereingang c des Empfangsverstärkers EV. Damit ergibt sich für die Steuerung des Empfangsverstärkers £Vein ausreichend großer Regelbereich zum Einstellen einer der angeschalteten Verb'idungsleitung VL entsprechenden mittleren Verstärkung der Sprachsignalspannung in Abhängigkeit der am Lautsprecher L anliegenden Sprachsignale.

Die an den Kondensatoren CIl und C4 sich ausbildende und an den Steuerelektroden der Steuerelemente FT2 und F^.I anliegende Steuerspannung liegt ebenfalls an der Steuerelektrode des Steuerelementes FTl und und steuert dieses ebenfalls mehr oder weniger durchlässig in Abhängigkeit der Größe der Sprachsi-

gnalspannungen am Lautsprecher L, und die Gegenkopplung des Verstärkers SVüber den Widerstand R 15 auf die wechselstrommäßige Parallelschaltung der Widerstände FTl, Λ 10 und Λ 11 in Verbindung mit dem Kondensator CB verändert die Sendeverstärkung. Dies wirkt sich so aus, daß der Sendeverstärker SVum so mehr verstärkt, je größer die Wechselspannung an der Gegentaktendstufe GE und damit die Steuerspannung an der Elektrode des Feldeffekttransistors FT1 ist, das heißt mittels der Gegenkopplung des Sendeverstärkers SVerfolgt bereits in der Empfangslage eine mehr oder weniger starke, der Steuerspannung entsprechende Umschaltung in die Sendelage und damit wird eine spätere Umschaltung in die volle Sendelage erleichtert.

Wird das Mikrofon M im Sendebetrieb besprochen, dann erfolgt die Zuleitung der Sprachsignalspannung zum Sendeverstärker SVüber den Kondensator C6 auf den Verstärkereingang f. Über den Signalausgang h des Sendeverstärkers SV gelangt das Sprachsignal auf den Ausgangsübertrager ClA und damit auch auf die Verbindungsleitung VL Die von dem unsymmetrisch angeschalteten Mikrofon M abgegebenen Sprachsignale liegen gleichzeitig über den Kondensator C9 an dem Steuereingang / eines Steuerverstärkers STV. Am Ausgang / des Steuerverstärkers STV wird eine entsprechende, verstärkte Sprachsignalspannung über den Kondensator CS abgegeben, aus dem mit Hilfe der Gleichrichter GS und G 6 eine Gleichspannung gewonnen wird, die dem auf dem Kondensator C 4 gegebenenfalls bereits vorhandenen, aus einem Anteil der Sprachsignalspannung am Lautsprecher L gebildeten Potential und damit der Steuerspannung an den Steuerelektroden der Feldeffekttransistoren FTl und FT2 paralleigeschaltet wird. Dadurch wird die Verstärkung des Sendeverstärkers SV über seinen Steuereingang £ gegebenenfalls noch weiter erhöht, während die Verstärkung des Empfangsverstärker EV über seinen Steuereingang c und über die Bauelemente R 13, Ci und R9 vermindert wird. Dies bedeutet eine beschleu-. nigte volle Umschaltung der Stationsschaltung in die Sendelage und damit eine Bedämpfung des Empfangskanals und eine Entdämpfung des Sendekanals.

Da der Kondensator CIl gegenüber der durch die Gleichrichter GS und G 6 für den Kondensator CA

κι erzeugten Ladespannung durch den Gleichrichter Gl abgeblockt ist, wird sich die am Steuerverstärker 57"V an dessen Ausgang /abgegebene Wechselspannung aul den Kondensator CIl nicht auswirken. Das bedeutet daß die durch die ankommende (während der

ii Empfangslage) am Lautsprecher L anliegende Sprachsignalspannung gewonnene Steuerspannung für das Steuerelement FT3 von der Steuerspannung des Steuerverstärkers nicht beeinflußt wird und damit keine zu starke Verminderung der Empfangsverstärker

:n erfolgen kann. Lediglich in kleinerem Bereich erfolgl eine Änderung von Empfangs- und Sendeverstärkung durch FTX und FT2 je nach gerade einzustellendet Betriebslage in Abhängigkeit von der Steuerspannung an dem Kondensator C4.

:> Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in einfacher Weise möglich ist, eine Schaltungsanordnung für eine in Abhängigkeit der Sprachkanäle gesteuerte Lautfernsprechstation zu schaffen, die für die Umsteue

!" rung der Sprechrichtung einen relativ kleinen Steuerhub hat, so daß ein Rückkopplungspfeifen vermieden wird die jedoch gleichzeitig zur Einstellung der mittlerer Empfangsverstärkung, bezogen auf die Dämpfung der gerade vorliegenden Verbindung, einen relativ großer

Γι Regelbereich hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung für eine Lautfemsprechstation mit kanalindiyidueljen Sende- bzw, Empfangsverstärkern, wobei die Steuerung der Verstärkung und die Umschaltung von einer Betriebslage in die andere (z. B. von Empfangsbetrieb in Sendebetrieb) in Abhängigkeit von der Größe der auf den jeweiligen Sprachkanal (Empfangskanal bzw. Sendekanal) befindlichen Sprachsignalspannungen erfolgt und wobei die zur Steuerung der Verstärkung und der Betriebslageumschaltung erforderlichen Steuerspannungen aus einem Anteil der am Lautsprecher anliegenden Sprachsignalspannung und/ oder aus einem Anteil der Mikrofonspannung gewonnen werden und wobei ein diese Steuerspannungen ausweitendes erstes für den Empfangsverstärker und ein zweites für den Sendeverstärker vorgesehenes mit einer aus dem Auswerteergebnis gewonnenen ersten bzw. zweiten Zusatzsteuerspannung den jeweiligen Verstärker ansteuerndes mit einer extrem geringen Verlustleistung behaftetes Steuerelement angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein spannungsgesteuertes drittes Steuerelement (FTS) vorgesehen ist, dessen Sprachsignalausgang (m) über einen ohmschen Widerstand (R 9) mit dem Sprachsignaleingang (c) des Empfangsverstärkers (F. V) verbunden ist, wobei dieser ohmsche Widerstand (R 9) einen wesentlich kleineren Widerstandswert aufweist, als der den Bereich der ersten Zusatzsteuerspannung festlegende ohmsche Widerstand (R9 + R 13), über den der Sprachsignalausgang des eisten Steuerelementes (FT2) mit extrem geringe: Verlustleistung mit dem Sprachsignaleingang (c) des Ijnpfangsverstärkers (EV) verbunden ist und daß weiterhin der mit der aus einem Anteil der am Lautsprecher (L) anliegenden Sprachsignalspannung gewonnenen Steuerspannung behaftete Steuereingang des dritten Steuerelementes (FTS) gegenüber dem mit der gleichen Steuerspannung behafteten Steuereingang des ersten Steuerelementes (FT2) und des zweiten Steuerelementes (FTi) mit Hilfe eines Entkopplungselementes (Gl) bezüglich der aus der Mikrofonspannung gewonnenen Steuerspannung entkoppelt ist.

   Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Lautfemsprechstation mit kanalindividuellen Sende- bzw. Empfangsverstärkern, wobei die Steuerung der Verstärkung und die Umschaltung von einer Betriebslage (z. B. Empfangslage) in die andere Betriebslage (z. B. Sendebetrieb) in Abhängigkeit von der Größe der auf dem jeweiligen Sprachkanal (Empfangskanal bzw. Sendekanal) befindlichen Sprachsignalspannungen erfolgt und wobei die zur Steuerung der Verstärkung und der Betriebslageumschaltung erforderlichen Steuerspannungen aus einem Anteil der am Lautsprecher anliegenden Sprachsignalspannung und/oder aus einem Anteil der Mikrofonspannung gewonnen werden und wobei ein diese Steuerspannungen auswertendes erstes für den Empfangsverstärker und ein zweites für den Sendeverstärker vorgesehenes mit einer aus dem Auswerteergebnis gewonnenen ersten bzw. zweiten Zusatzsteuerspannung den jeweiligen Verstärker ansteuerndes, mit einer extrem geringen Verlustleistung behaftetes Steuerelement angeordnet sind.

   Es ist bereits eine solche Schaltungsanordnung vorgeschlagen worden, bei der sowohl im Sende- als ~> auch im Sprachkanal Sprachsignalverstärker vorgesehen sind, die in der vorgenannten Weise mit Hilfe von durch entsprechende Steuerelemente gewonnenen Zusatzspannungen in Abhängigkeit der auf den Sprachkanälen befindlichen Sprachpegel bzw. Sprach-

   K) Signalspannungen gesteuert werden. Die Steuerung von Empfangs- und Sendeverstärkern erfolgt dabei allerdings in etwa gleich großen Regelbereichen (Steuerhub so klein wie möglich, um ein Pfeifen gerade sicher zu vermeiden), wodurch bei hohen ankommenden Sprachpegeln die verzerrungsfreie Begrenzung des Signalpegels am Lautsprecher nicht mehr sichergestellt ist

   Weiterhin ist eine Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung bekannt (DE-OS 21 37 127), bei der die Regelung jedoch immer auf einen

   2'i festen Pegel bezogen wird, während erfindungsgemäß eine sprachpegelabhängige Verstärkungsregelung erfolgen soil, um das Umschalten in eine andere Sprechrichtung zu erreichen.
   Auch ist eine Schaltungsanordnung zur automati-
2. 2) sehen sprachgesteuerten Verstärkungsregelung bekannt (DE-OS 1812 273), bei der die Ausgangsleistung des jeweiligen Sprachkanalverstärkers nach Überschreiten einer bestimmten Grenze herabgesetzt wird. Damit kann jedoch keine Verstärkungssteuerung von

   !(> Empfangs- und Sendekanalpegel in Abhängigkeit voneinander erfolgen.

   Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für eine sprachpegelgesteuerte Lautfemsprechstation zu schaffen, die einen relativ

   r> kleinen Steuerhub haben soll, so daß ein Rückkopplungspfeifen gerade sicher vermieden wird, die jedoch zur Einstellung der mittleren automatisch geregelten Empfangslautstärke bei Anpassung an die jeweils angeschaltete Verbindungsleitung ,'inen relativ großen

   4(i Regelbereich hat.

   Dies wird nach dem Gegenstand der Erfindung dadurch erreicht, daß ein spannungsgesteuertes drittes Steuerelement vorgesehen ist, dessen Sprachsignalausgang über einen ohmschen Widerstand mit dem

   4S Sprachsignaleingang des Empfangsverstärkers verbunden ist, wobei dieser ohmsche Widerstand einen wesentlich kleineren Widerstandswert aufweist, als der den Bereich der ersten Zusatzsteuerspannung festlegende ohmsche Widerstand, über den der Sprachsignalaus-

   iii gang des ersten Steuerelementes mit extrem geringer Verlustleistung mit dem Sprachsignaleingang des Empfangsverstärkers verbunden ist und daß weiterhin der mit der aus einem Anteil der am Lautsprecher anliegenden Sprachsignalspannung gewonnenen

   Vi Steuerspannung behaftete Steuereingang des dritten Steuerelementes gegenüber dem mit der gleichen Steuerspannung behafteten Steuereingang des ersten Steuerelementes und des zweiten Steuerelementes mit Hilfe eines Entkopplungselementes bezüglich der aus

   M> der Mikrofonspannung gewonnenen Steuerspannung entkoppelt ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß bei über den Empfangskanal anliegenden unterschiedlich hohen Sprachsignalspannungen diese Sprachsignalspannungen zunächst einmal grundsätzlich in einem

   b^r> großen Regelbereich auf eine bestimmte gewünschte Größe verstärkt bzw. bedämpft werden und daß Pegelschwankungen während des Bestehens der Verbindung innerhalb eines relativ kleinen Regelbereiches