DE3228590C2 - Circuit arrangement for an amplification and equalization device for alternating current signals - Google Patents
Circuit arrangement for an amplification and equalization device for alternating current signalsInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Verstärkungs- und Entzerrungseinrichtung für Wechselstromsignale in Fernmeldeanlagen. Die Entzerrung durch die Verstärkung der Verstärkereinrichtung (VE) soll möglichst einfach, über das gesamte vorgesehene Frequenzband in Abhängigkeit einer Stellgröße gesteuert werden. Hierzu wird das Ausgangssignal (A1) der Verstärkereinrichtung (VE) von einer Pegelvergleichseinrichtung (PVE, E2) abgetastet. Mit Hilfe von Vergleichsspannungen erzeugt die Pegelvergleichseinrichtung (PVE) eine Steuerspannung und steuert (über R4, R7, C3) einen Schalter (T1), der seinerseits einen Gleichstrom (Is) durch zwei mit Widerständen und Kondensatoren (R1, C1, C4) (R2, R3, C2) je einen mit einem Steuereingang (E1) der Verstärkereinrichtung (VE-Rückkopplungseingang E1) verbundenen Ableitweg für Wechselstromsignale bildende Di oden (D1, D2) und damit deren Wechselstromwiderstand steuert. Durch entsprechende Wahl der Kondensatoren (C1, C2) dienen die Ableitwege für unterschiedliche Frequenzbereiche. Die Pegelvergleichseinrichtung (PVE) kann mit einer Steuereinrichtung (STE, E3, A2) verbunden sein, die dieser über einen weiteren Schalter (T2) nur am Anfang eines Signalblockes eine Steuerung des Diodenwiderstandes ermöglicht. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann in jeder Fernsprechstation mit Verstärker erfolgen.The invention relates to a circuit arrangement for an amplification and equalization device for alternating current signals in telecommunications systems. The equalization through the amplification of the amplifier device (VE) should be controlled as simply as possible over the entire frequency band provided as a function of a manipulated variable. For this purpose, the output signal (A1) of the amplifier device (VE) is sampled by a level comparison device (PVE, E2). With the help of comparison voltages, the level comparison device (PVE) generates a control voltage and controls (via R4, R7, C3) a switch (T1), which in turn generates a direct current (Is) through two resistors and capacitors (R1, C1, C4) (R2 , R3, C2) each one with a control input (E1) of the amplifier device (VE feedback input E1) connected derivation path for alternating current signals forming diodes (D1, D2) and thus controls their alternating current resistance. By selecting the capacitors (C1, C2) accordingly, the discharge paths are used for different frequency ranges. The level comparison device (PVE) can be connected to a control device (STE, E3, A2) which enables it to control the diode resistance via a further switch (T2) only at the beginning of a signal block. The circuit arrangement according to the invention can be used in any telephone station with an amplifier.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Verstärkungs- und Entzerrungseinrichtung für Wechselstromsignale bei Fernmeldeanlagen mit einem die ankommende Signalleitung abschließenden Eingangsübertrager und einem als Differenzverstärker ausgeführten Verstärkerelement in Rückkopplungsschaltung, mit einer zwischen einen Eingang des Verstärkerelementes und Masse geschalteten in ihrem Wechselstromwiderstand veränderbaren Widerstandsvorrichtung, wobei diese Widerstandsvorrichtung aus zwei in ihrem Wechselstromwiderstand mittels eines steuernden Gleichstromes veränderbaren Widerstandselementen besteht und weiterhin mindestens einen ohmschen Widerstand und mindestens einen die Signalspannung beeinflussenden Kondensator enthält und wobei der steuernde Gleichstrom in Abhängigkeit der am Ausgang des Verstärkerelementes anliegenden Signalspannung stehtThe invention relates to a circuit arrangement for an amplification and equalization device for AC signals in telecommunications systems with an input transformer that terminates the incoming signal line and an amplifier element designed as a differential amplifier in a feedback circuit, with an AC resistance connected between an input of the amplifier element and ground changeable resistance device, this resistance device consisting of two in their alternating current resistance by means of a controlling direct current variable resistance elements exists and furthermore at least one ohmic resistor and at least one the signal voltage contains influencing capacitor and wherein the controlling direct current as a function of the output signal voltage applied to the amplifier element
Die Erfindung bezieht sich auf den Austausch von digitalen Datensignalen zwischen beispielsweise zwei Fernmeldeanlagen. Dabei werden die Daten jeweils je Richtung in einem Burst übertragen, wobei jedem Burst ein Synchronimpuls als Anfang vorgesetzt 1st und wobei die einzelnen Burst je nach Übertragungsrichtung im Zeitgetrenntlageverfahren übertragen werden. Jp nach Leitungslänge und Art des Übertragungsweges sind die am Eingang des Eingangsübertragers anliegenden Signale mehr oder weniger gedämpft und verzerrtThe invention relates to the exchange of digital data signals between, for example two telecommunications systems. The data are transmitted in a burst for each direction, with Each burst is preceded by a sync pulse as the beginning and the individual bursts depending on the direction of transmission are transmitted in the time separation procedure. Jp according to line length and type of transmission path the signals present at the input of the input transformer are more or less attenuated and distorted
Aus »Proceedings of the IEEE«, März 1969, S. 363, 364 ist eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art bekannt, mit welcher grundsätzlich eine Verstärkung und einfache Entzerrung von Wechselstromsignalen möglich ist.From "Proceedings of the IEEE", March 1969, pp. 363, 364 is a circuit arrangement of the type mentioned above Kind of known, with which basically an amplification and simple equalization of AC signals is possible.
Die Aufgabe der Erfindung soll nun darin bestehen, für die vorgenannte Übertragungsanlage eine möglichst einfache Verstärkungs- und Entzerrungseinrichtung zu finden, die je nach vorliegenden Frequenzen der Wechselstromsignale unterschiedlich wirksam sind.The object of the invention is now to be, if possible, for the aforementioned transmission system easy to find amplification and equalization device, depending on the frequencies of the alternating current signals are effective differently.
Dies wird dadurch erreicht, daß die Widerstandsvorrichtung aus zwei Stromwegen besteht, die parallel zueinander an den Rückkopplungseingang angeschaltet sind und im wesentlichen aus je einem Kondensator unterschiedlicher Größe und je einem in Abhängigkeit eines durchfließenden Gleichstromes den Wechselstromwiderstand ändernden Widerstandselementes bestehen und daß die Stromwege den Rückkopplungseingang mit Masse verbinden.This is achieved in that the resistance device consists of two current paths which are parallel to one another are connected to the feedback input and essentially each consist of a capacitor different sizes and each one depending on a flowing direct current the alternating current resistance changing resistance element exist and that the current paths the feedback input connect to ground.
Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß in Abhängigkeit von der Größe der am Ausgang des Verstärkerelementes anliegenden Wechselstromsignale je nach Frequenzhöhe über den einen oder den anderen Stromweg gedämpft und entzerrt werden können.This has the advantage that, depending on the size of the output of the amplifier element AC signals that are present are attenuated via one or the other current path, depending on the frequency level and can be rectified.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht noch darin, daß parallel zu den veränderbaren Widerständen ein erster Schalter vorgesehen ist, der durch eine durch eine Pegelvergieichseinrichtung an- und abschaltbare Steuerspannung gesteuert wird, wobei die Pegelvergleichseinrichtung zum Vergleich der Verstärkerelernentausgangssignale mit einem negativen und einem positiven Schwellwert mit dem Signalausgang des Verstärkerelementes verbunden ist.An advantageous further development of the invention is that parallel to the variable resistors a first switch is provided which can be switched on and off by a level comparison device Control voltage is controlled, the level comparator for comparing the amplifier learning output signals is connected with a negative and a positive threshold value to the signal output of the amplifier element.
Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß in Abhängigkeit der Größe der am Ausgang des Verstärkerelementes anliegenden Signale eine an die veränderbaren Widerstandselemente angelegte feste Gleichspannung verändert werden kann, womit auch der Widerstandswert der veränderbaren Widerstandselemente und der Widerstand der Stromwege zu Masse verändert wird.This has the advantage that, depending on the size of the output of the amplifier element applied signals changes a fixed DC voltage applied to the variable resistance elements can be, with which the resistance value of the variable resistance elements and the resistance the current path to ground is changed.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung be-An advantageous development of the invention is
steht noch darin, daß an der Pegelvergleichseinrichtung über einen zweiten steuerbaren Schalter ein Steuerpotentiai anliegt, welches zur Bildung der an- und abschaltbaren Steuerspannung dient, wobei dieser zweite Schalter in Ruhestellung im Zeitgetrenntlageverfahren durchgeschaltet ist und daß ein Steuereiugang des zweiten Schalters mit einem Steuerausgang eines nach Ablauf eines Synchronimpulses einer Burstlänge bis zu deren Ende ein Sperrpotential für den zweiten Schalter liefernden Steuereinrichtung verbunden istit also states that a control potential is provided on the level comparison device via a second controllable switch is applied, which is used to generate the control voltage that can be switched on and off, this second switch is switched through in the idle position in the time separation process and that a control access of the second Switch with a control output of a burst length up to the expiry of a sync pulse End of a blocking potential for the second switch supplying control device is connected
Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß eine Änderung der Widerstandswerte der Stromwege nur einmal je Burstlänge erfolgt und eine erwünschte Trägheit der Regelwirkung erreicht wird.This has the advantage that the resistance values of the current paths only change once Burst length takes place and a desired inertia of the control effect is achieved.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht noch darin, daß der Steuereingang des ersten Schalters über einen dritten Kondensator und einen Widerstand mit Masse verbunden istAn advantageous development of the invention is that the control input of the first Switch is connected to ground via a third capacitor and a resistor
Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß durch die Span- _ nung am dritten Kondensator die Steuerung der veränderbaren Widerstände zumindest für eine Burstlänge konstant bleibtThis has the advantage that the voltage at the third capacitor controls the variable Resistances remain constant for at least one burst length
J Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung sell an-J The circuit arrangement according to the invention sell an-
hand einer Figur erläutert werden. S Diese Figur besteht im wesentlichen aus einer angedeuteten Verbindungsleitung VLg, dem Eingangsübertrager 0. der Verstärkereinrichtung VE, der Pegelvergleichseinrichtung PVE, einer Steuereinrichtung STE, den elektronischen Schaltern Tl und T2,den veränderbaren Wechselstromwiderständen Di und D 2, den ohmschen Widerständen R 1 bis R 7 und den Kondensatoren Cl bis C 4.can be explained using a figure. S This figure consists essentially of an indicated connection line VLg, the input transformer 0 of the amplifier device VE, the level comparison device PVE, a control device STE, the electronic switches Tl and T2, the variable alternating current resistors Di and D 2, the ohmic resistors R 1 to R 7 and the capacitors Cl to C 4.
Zur Erläuterung der Funktionsweise der Schaltungsanordnung wird davon ausgegangen, daß die zu verstärkenden und zu entzerrenden Signale blockweise mit einem vorangehenden Synchronimpuls als Burst über die Verbindungsleitung VLg und den Eingangsübertrager ankommen. Beim Absenden des Burst durch die ferne Sendestation erhält die Steuereinrichtung STE von der zentralen Steuereinrichtung der Gesamtanlage einen Impuls für die Dauer des Burst, um diese zu aktivieren. Die Steuereinrichtung STE wertet diesen Impuls so aus, daß sie nach Ablauf des Synchronimpulses ein Sperrsignal an einen Schalter T2 abgibt (an E 3), über den im Ruhezustand ein Steuerpotential (—Ug)&x\ einer Pegelvergleichseinrichtung PVE anliegt. Die Auswirkung dieses Steuerpotenthls wird an späterer Stelle weiter erläutert. To explain the mode of operation of the circuit arrangement, it is assumed that the signals to be amplified and equalized arrive in blocks with a preceding sync pulse as a burst via the connecting line VLg and the input transformer. When the burst is sent by the remote transmitting station, the control device STE receives a pulse from the central control device of the overall system for the duration of the burst in order to activate it. The control device STE evaluates this pulse in such a way that, after the sync pulse has elapsed, it sends a blocking signal to a switch T2 (to E 3) via which a control potential (-Ug) & x \ of a level comparison device PVE is applied in the idle state. The effect of this tax potential will be explained further later.
Zunächst wird weiterhin davon ausgegangen, daß die eingehenden, aus unterschiedlichen Frequenzen bestehenden Wechselstromsignale über den Widerstand R 6 der Verstärkereinrichtung VE zugeleitet werden. Die Verstärkereinrichtung VE arbeitet in Form eines Differenzverstärkers und an ihrem Ausgang A 1 sind die verstärkten Signale zur weiteren Auswertung abgreifbar. Über den Widerstand R 5 erfolgt eine Rückkopplung der Ausgangssignale auf den Rückkopplungseingang Ei. First of all, it is further assumed that the incoming alternating current signals consisting of different frequencies are fed to the amplifier device VE via the resistor R 6. The amplifier device VE operates in the form of a differential amplifier and the amplified signals can be tapped off at its output A 1 for further evaluation. The output signals are fed back to the feedback input Ei via the resistor R 5.
Von dem Rückkopplungseingang £1 führen zwei Wechselstrompfade zu Masse. Der erste Strompfad führt über einen Trennkondensator C1, eine Diode D1 mit einem zu ihr parallelen ohmschen Widerstand R 1 und einem in Reihe geschalteten Kondensator C4 nach Masse. Der zweite Strompfad führt ebenfalls über den Kondensator Cl und dann über eine zweite Diode D 2 und einen Kondensator C2 bzw. über zwei ohmsche Serienwiderstände R2 und R3 nach Masse. Es bildet sich hieraus ein Gleichstromweg über die Diode D1 mit dem parallelen Widerstand R 1, die Diode D 2 und die Widerstände R 2 und R 3. An diesem Gleichstromweg liegt eine feste Gleichspannung Ug an. Bei einem bestimmten Gleichstrom durch die Dioden Di und D 2 haben diese einen bestimmten Wechselstromwiderstand. Two alternating current paths lead from the feedback input £ 1 to ground. The first current path leads to ground via an isolating capacitor C1, a diode D 1 with an ohmic resistor R 1 parallel to it and a capacitor C4 connected in series. The second current path also leads via the capacitor Cl and then via a second diode D 2 and a capacitor C2 or via two ohmic series resistors R2 and R3 to ground. A direct current path is formed from this via the diode D 1 with the parallel resistor R 1, the diode D 2 and the resistors R 2 and R 3. A fixed direct voltage Ug is applied to this direct current path. With a certain direct current through the diodes Di and D 2 , these have a certain alternating current resistance.
Im vorliegenden Fall ist die Dimensionierung so gewählt, daß der Widerstand der Diode D1 mit dem Widerstand R 1, dem Widerstand R 5 und dem Kondensator Cl einen bestimmten Rückkopplungsableitwiderstand bilden, der einer Grundeinstellung der Schaltungsanordnung für kurze Leitungen (geringe Dämpfung) (geringe Verstärkung) entspricht Außerdem entspricht er einer geringen Entzerrung und zwar einer Anpafsung der Entzerrung im unteren Frequenzbereich. In the present case, the dimensioning is chosen so that the resistance of the diode D 1 with the resistor R 1, the resistor R 5 and the capacitor Cl form a certain feedback leakage resistance, which is a basic setting of the circuit arrangement for short lines (low attenuation) (low gain ) In addition, it corresponds to a low level of equalization, namely an adaptation of the equalization in the lower frequency range.
Die Diode D 2 entspricht dagegen in Verbindung mit dem gegenüber dem Kondensator C1 wesentlich kleineren Kondensator C2 einer Grundeinstellung der Emzerrung im oberen Frequenzbereich und bei längeren Leitungen.In contrast, the diode D 2 in connection with the capacitor C2, which is much smaller than the capacitor C1, corresponds to a basic setting of the distortion in the upper frequency range and with longer lines.
Der Gleichstrom, der über die beiden Dioden und die Widerstände R 1 bis R 3 fließt und damit den Wechselstiomwiderstand der Dioden festlegt, soll als Stellstrom bezeichnet werden. An der Gleichspannungsquelle Ug ist nun ein weiterer Strompfad angeschaltet, der von Ug über einen als Schalter vorgesehenen Transistor Tl und über den Widerstand R 3 zur Masse führt. Dieser Transistor Tl wird über eine Pegelvergleichseinrichtung PVE, einen Kondensator C3 und die Dimensionierungswiderstände R 7 und R 4 angesteuert.The direct current that flows through the two diodes and the resistors R 1 to R 3 and thus defines the alternating current resistance of the diodes is to be referred to as the control current. A further current path is now connected to the DC voltage source Ug , which leads from Ug via a transistor T1 provided as a switch and via the resistor R 3 to ground. This transistor T1 is controlled via a level comparison device PVE, a capacitor C3 and the dimensioning resistors R 7 and R 4.
Die Pegelvergleichseinrichtung PVE ist mit ihrem Steuereingang E 2 mit dem Signalausgarg A 1 der Verstärkereinheit VE verbunden. Sie kann mit zwei Schaltern verglichen werden, wobei der eine bei einem bestimmten Schwellwert des negativen Bereiches der Signalspannung an Λ 1 und der anderen bei einem bestimmten Schwellwert de; positiven Bereiches der Signalspannung an Λ 1 durchschaltet. Ein Durchschalten bewirkt, daß über den Kollektor des zuvor erwähnten den Schalter T2 darstellenden Transistors da^ Potential — Ug über die Pegelvergleichseinrichtung und über den Widerstand R 7 auf die Basis des Transistors Tl gegeben. The level comparison device PVE is connected with its control input E 2 to the signal output A 1 of the amplifier unit VE . It can be compared with two switches, one at a certain threshold value of the negative range of the signal voltage at Λ 1 and the other at a certain threshold value de; positive range of the signal voltage at Λ 1. A through-switching causes that via the collector of the aforementioned transistor representing the switch T2 da ^ potential - Ug given via the level comparison device and via the resistor R 7 to the base of the transistor Tl.
Dadurch wird dieser Transistor leitend und der bisher über die Dioden D 1 und D 2 fließende Gesamtgleichstrom teilt sich auf in die Ströme Is und /Tl.This makes this transistor conductive and the total direct current flowing through diodes D 1 and D 2 is divided into currents Is and / Tl.
Dadurch sinkt der Widerstand der Dioden D1 undThis decreases the resistance of the diodes D 1 and
D 2 und somit auch die Verstärkung der Verstärkereinrichtung. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bisD 2 and thus also the gain of the amplifier device. This process is repeated until
sich ein Verstärkungs- und Entzerrungsgleichgewicht eingestellt hat.A gain and equalization equilibrium has established itself.
Wie schon vorab erläutert, liefert der Schalter T2 nur bis zum Ende des Synchronisierungsimpulses eines Burst eine Steuerspannung — Ug. As already explained above, the switch T2 only supplies a control voltage - Ug until the end of the synchronization pulse of a burst.
Das kurzzeitige Anlegen der Steuerspannung wirkt sich jedoch nicht nachteilig aus, da bei diesen·. Vorgang der Kondensator C3 aufgeladen wird und damit die Ansteuerung des Transistors Tl und damit den Strom /Tl zumindest für die Dauer eines Burst konstant hält. Bei Absinken der Verstärkung unter den Schwellbereich und damit fehlendem Spannungsnachschub über die Psgelvergleichseinrichtung, wird der Kondensator C3 über den Basisstrom von Tl solange entladen bis durch sinkenden Strom /Tl wieder der gewollte Signalschwellwert erreicht wird. However, the brief application of the control voltage does not have a disadvantageous effect, since with these ·. occurrence the capacitor C3 is charged and thus the control of the transistor Tl and thus the current / Tl keeps constant at least for the duration of a burst. When the gain falls below the threshold range and thus a lack of voltage supply via the Psgel comparator, the capacitor C3 is discharged via the base current of Tl until the desired signal threshold value is reached again due to the falling current / Tl.
Aus dem Vorstehenden ist zu entnehmen, daß es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung inFrom the above it can be seen that with the aid of the circuit arrangement according to the invention in
einfacher Weise möglich ist, eine Verstärkungs- und
Entzerrungseinrichtung für Wechselstromsignale ein
Zeitgetrenntlageverfahren zu schaffen, wobei nur ein
Stellglied, nämlich der Gleichstrom durch die Dioden
D 1 und D 2 notwendig ist. 5is possible in a simple way, a reinforcement and
Equalization device for alternating current signals
To create time separation procedures, with only one
Actuator, namely the direct current through the diodes
D 1 and D 2 is necessary. 5
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
2020th
2525th
3030th
3535
4040
4545
5050
5555
6060
6565
Claims (4)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3228590A1 DE3228590A1 (en) | 1984-02-09 |
| DE3228590C2 true DE3228590C2 (en) | 1985-11-21 |
Family
ID=6169774
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| DE3431422A1 (en) * | 1984-08-27 | 1986-03-06 | Telefonbau Und Normalzeit Gmbh, 6000 Frankfurt | Circuit arrangement to amplify and equalise coded AC signals |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
| US4024346A (en) * | 1975-10-10 | 1977-05-17 | Kentrox Industries, Inc. | Telephone line amplifier |
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Also Published As
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