DE927155C

DE927155C - Two-pole connection

Info

Publication number: DE927155C
Application number: DEL8589A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl-Ing Backes
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-03-21
Filing date: 1951-03-21
Publication date: 1955-05-02

Description

Zweipolschaltung Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweipolschaltung, die bei Verwendung als Belastungswiderstand in elektrischen Stro.m'kreisen eine Spannung imierh-a#lb eines gegebenen Frequenzbereiches in einem beliebig wählbaren Teilbereich im Frequenzgang zu regeln gestattet, im übrigen Bereich jedoch frequenzunabhängig einen vorbestimmten Wert behält. Derartige Aufgaben treten in der elektrischen Regeltechnik und insbesondere in der Fernmeldetechnik häufig auf. So werden beispielsweise für den Ausgleich der frequenzabhängigen Dämpfung von trägerfrequent betriebenen Übertragungsleitungen, insbesondere Trägerfrequenzkabeln, am Ende eines Leitungsabschnittes oder nach jeweils mehreren Leitungsabschnitten sogenannte Systementzerrer benötigt, welche die nach der Leitungsentzerrung verbleibenden Abweichungen von dem normalen Dämpfungsverlauf, die man auch als Restdämpfungen bezeichnet, auszugleichen haben, und die in der Regel nur einige zehntel Neper in positivem oder negativem Sinne betragen und sich über einen mehr oder weniger breiten Teilfrequenzbereich innerhalb des gesamten Übertragungsbereiches erstrecken. Dieser Systementzarrer kann sowohl vor dem Verstärker angeordnet sein, als ;auch einen Bestandteil des Verstärkers selbst darstellen,. In letzterem Falle bildet der Systementzerrer häufig einen Teil der Gegenkoppl,ungseinrirhtung ,des Zwischenverstärkers und ist .derart ausgebildet und angeordnet, daß in ihrer Resonanzfrequenz und in ihrem L/C-Verhältnis veränderbare Reihen- oder Parallelresonanzkreise einen die Gegenkopplungsspannwng beeinflussenden, in ;geeigneter Weise b.emessenen Spannungsteilerwiderstand frequenzabhängig verändern und .damit den Verstärkungsgrad entsprechend frequenzabhängig beeinflussen.Two-pole circuit The invention relates to a two-pole circuit, which, when used as a load resistor in electrical current circuits, have a Voltage imierh-a # lb of a given frequency range in an arbitrarily selectable Partial range of the frequency response can be regulated, but the rest of the range is independent of frequency maintains a predetermined value. Such tasks occur in electrical control technology and particularly in telecommunications technology. For example, for the compensation of the frequency-dependent attenuation of carrier-frequency operated transmission lines, in particular carrier frequency cables, at the end of a line section or after each several line sections so-called system equalizers required, which the after the line equalization remaining deviations from the normal attenuation curve, which are also referred to as residual attenuation, have to compensate, and those in the Usually only a few tenths of a neper in a positive or negative sense and yourself over a more or less wide partial frequency range within the whole Extend transmission range. This system cementer can both in front of the amplifier be arranged as; also represent a component of the amplifier itself. In the latter case, the system equalizer often forms part of the negative feedback device , the repeater and is .derart designed and arranged that in their Resonance frequency and series or parallel resonance circuits that can be changed in their L / C ratio a suitable way of influencing the negative feedback voltage Voltage divider resistor dependent on frequency change and .that influence the degree of amplification depending on the frequency.

Durch geeignete Wahl des L/C-Verhältnisses wird dabei die Breite des- Entzerrungsbereiches, .durch Verändern von L .oder/und C dessen Frequenzlage im Übertragungsbereich festgelegt. Die Höhe der Anhebung bzw. Absenkung wird bestimmt durch den im Resonanzfalle .als Spannungsteilerwiderstand für die Gegenkoppfungsspannung noch wirksamen Widerstand.By suitable choice of the L / C ratio, the width of the Equalization range, by changing L. Or / and C its frequency position in Transmission range specified. The amount of the increase or decrease is determined by the .als voltage divider resistor for the negative feedback voltage in the resonance case still effective resistance.

Es ist bereits bekannt, die idurch das L/C-Verhältnis gegebene Güte der Kreise transformatorisch auf den Widerstand in der Geg:enkopplungseinrichtung wirken zu lassen und durch Ändern des Übersetzungsverhältnisses die Breite der Anhebung oder Absenkung zu beeinflussen. Das bedeutet zwar eine bequeme Einstellung der Frequenz und- Breite der Entzerrung, die je-doch nicht so sehr ins Gewicht fällt, .da diese Einstellung gewöhnlich nur einmal vorgenommen wird, andererseits wirkt sich als nachteilig aus, daß der für die Transformierung benötigte und mit entspredhen@d vielen Anzapfungen zu versehende Übertrager insbesondere im Bereich höherer Frequenzen und bei Übertragung breiter Bänder nur schwer zu realisieren ist, und daß seinem maximalen Übersetzungsverhältnis Grenzen gesetzt sind. Von besonderem Nachteil aber i,st'bei dieser Anordnung, d.aß :bei einer Absenkung der Verstärkung an einer bestimmten Stelle im Frequenzband gar keine echte Absenkung auftritt. Es wird vielmehr die Verstärkung im ganzen Frequenz-,band um so viel .angehoben, als die Absenkung betragen soll, und nur bei der Resonanzfrequenz bleibt die ursprüngliche Verstärkung erhalten. Fig.5 und 6 zeigen zwei Regelkurvensdharen dieser Art.The quality given by the L / C ratio is already known of the circles in a transformative manner to the resistance in the opposing coupling device to have an effect and by changing the transmission ratio the width of the increase or to influence lowering. This means a convenient setting of the frequency and- width of the equalization, which however is not so important, because this Adjustment is usually made only once, on the other hand it affects disadvantageous from the fact that the required for the transformation and with entspredhen @ d many taps to be provided, especially in the range of higher frequencies and when transmitting wide bands is difficult to realize, and that his maximum transmission ratio limits are set. Of particular disadvantage, however i, st'with this arrangement, i.e. when the gain is lowered at a certain one Position in the frequency band, there is no real reduction at all. Rather, it will be the The gain in the entire frequency band is increased by as much as the decrease should, and the original gain is only retained at the resonance frequency. Figures 5 and 6 show two control curve hairs of this type.

Um diese Niveauverschiebung wieder auszugleichen, muß an anderer Stelle im Verstärker, z. B. am Niveau- oder Verstärkungsgradregler die ursprüngliche Verstärkung wieder 'hergestellt werden. Hierdurch wird jedoch die Abgleieharbeit wesentlich erschwert, und außerdem ist ein solcher Ausgleich nicht immer möglich. War z. B. die Verstärkung schon auf ihren Minimalwert eingestellt, so kann. man sie, wenn vom Systementzerrer auch eine Absenkung gefordert wird, nicht weiter senken. Der Regelbereich .des Verstärkungsreglers wird also , praktisch um so viel kleiner als der geforderten maximalen Amplitudenausregelung,des Systementzerrers entspricht. Dieser Nachteil fällt auch bei anderen .als den vorbeschriebenen Regelaufgaben ins Gewicht.In order to compensate for this shift in level, it has to be done elsewhere in the amplifier, e.g. B. on the level or gain controller the original gain be restored '. However, this makes the balancing work essential difficult, and moreover, such compensation is not always possible. Was z. B. the gain is already set to its minimum value, so can. you if the system equalizer also requires a reduction, do not lower it any further. Of the The control range of the gain controller is practically so much smaller than the required maximum amplitude adjustment of the system equalizer. This disadvantage also applies to control tasks other than those described above Weight.

Durch die Erfindung wird eine Zweipolschaltu:ng zur Verwendung als Belastungswiderstand in Stromkreisen angegeben, in denen eine wahlweise Anhebung oder Absenkung ,einer Spannung in einen ,hinsichtlich Frequenzlage und Breite :beliebig wählbaren Teilbereich .innerhalb eines gegebenen Frequenzbereiches erfolgen soll, welche den Niveausprung beim Übergang von Spannungsanhebung auf Spannungsabsenkung oder umgekehrt vermeidet und damit für die verschiedensten Regelzwecke der genannten Art (Verzerrung bzw. Entzerrung) geeignet ist. Die Erfindung macht dabei Gebrauch von der :an sich bekannten Reihenschaltung Ohmscher- Widerstände und einem Reihen- bzw. Parallelresonanzkreis, der mittels veränderbarer Abgriffe an einen beliebigen Teil .der Widerstandskette anschaltbar ist. Erfindungsgemäß ist der Resonanzkreis mittels zweier unabhängig voneinander variäbler Abgriffe einem beliebig wählbaren Teil der Kette parallel schaltbar, wobei der mit dem einen Abgriff verbundene Pol des Resonanzkreises zugleich fest an das eine Ende der Kette angeschlossen ist.The invention is a Zweipolschaltu: ng for use as Load resistance specified in circuits in which an optional increase or lowering, a voltage in one, with regard to frequency position and width: any selectable subrange. should take place within a given frequency range, which the level jump in the transition from voltage increase to voltage decrease or vice versa avoids and thus for the most diverse control purposes of the named Type (distortion or equalization) is suitable. The invention makes use of this from the: known series connection of ohmic resistors and a series or parallel resonance circuit, which by means of changeable taps to any Part of the resistor chain can be switched on. The resonance circuit is according to the invention by means of two independently variable taps one freely selectable Part of the chain can be switched in parallel, with the pole connected to one tap of the resonance circuit is at the same time firmly connected to one end of the chain.

Durch diese Anordnung wird nicht nur der bereits genannte Vorteil erzielt, d:aß die Spannungsregelung in positivem oder negativem Sinne stets von dem gleichen, vorherbestimmten Niveau ausgebt, sondern die Zweipolschaltung weist zugleich infolge Wegfalls der Widerstandstransformation eine wesentliche Vereinfachung auf.This arrangement not only provides the advantage already mentioned achieved, d: ate the voltage regulation in a positive or negative sense always from the same, predetermined level, but the two-pole circuit has at the same time a significant simplification due to the omission of the resistance transformation on.

Nachstehend soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden. Die Schaltungsanordnung für dieses Ausführungsbeispiel ist in Fig. i dargestellt, ihre Wirkungsweise und Einstellvorschrift zeigt das Diagramm Fig. 2. Angenommen ist dabei, daß ,der Zweipol als Systementzerrer dient und .den Spannungsteilerquerwiderstand für die Gegenkopplungsspannung im Zwischenverstärker von Trägerfrequenzsystemen bildet. Er besteht hier aus einer Reihenschaltung von sieben. Einzelwiderständen W1 bis W7 zwischen den Punkten A und B. Der Punkt A liegt dabei an der Minusleitung des Verstärkers, Punkt B ist mit der Gegenkopplungsleitung verbunden.The invention will be described in more detail below using an exemplary embodiment. The circuit arrangement for this exemplary embodiment is shown in FIG. 1, its mode of operation and setting instructions are shown in the diagram in FIG. 2. It is assumed that the two-pole unit serves as a system equalizer and forms the voltage divider cross-resistance for the negative feedback voltage in the intermediate amplifier of carrier frequency systems. It consists of a series connection of seven. Individual resistors W1 to W7 between points A and B. Point A is on the negative line of the amplifier, point B is connected to the negative feedback line.

Die Summe der Einzelwiderstände, die gemäß der Einstellvorschrift dem jeweiligen Kreis parallel liegen können, ist dabei so bemessen, daß sie erstens klein gegenüber dem kleinsten mit dem Parallelresonanzkreis einstellbaren Resonanzwiderstand bzw. gegenüber der Impedanz des Reihenkreises außerhalb der Resonanzfrequenz, daß sie zweitens groß gegenüber der Impedanz des Parallelkreises außerhalb der Resonanzfrequenz b:zw. gegenüber ,dem größten mit .dem Reihenresonanz'kreis einstellbaren Resonanzwiderstand ist, und daß sich drittens eine Verstärkungszunahme von beispielsweise je etwa o,i Neper ergibt, wenn man den Anschluß C vom Punkt -3 über o bis -f-3 in .den sechs gezeichneten Stufen verändert, ohne daß hierbei der Abgriff D angeschlossen ist. Beim Anschluß von C an den Punkt o sei die Sollverstärkung des Verstärkers eingestellt, auf die die Höhe der frequenzabhängigen Anhebung oder Ab- senkung der Verstärkung bezogen. wird.The sum of the individual resistances, which can be parallel to the respective circle according to the setting specification, is dimensioned so that they are first small compared to the smallest adjustable resonance resistance with the parallel resonance circuit or compared to the impedance of the series circuit outside the resonance frequency, and secondly they are large compared to the Impedance of the parallel circuit outside the resonance frequency b: betw. opposite, is the largest adjustable resonance resistance with .dem series resonance circuit, and thirdly, there is a gain increase of, for example , about o, i Neper each when connecting the connection C from point -3 through o to -f-3 in .den six The steps drawn changed without the tap D being connected. When connecting C to the point o the nominal gain of the amplifier is set to the height of the frequency-dependent increase or waste reduction of the gain related. will.

Legt man den Anschluß C an den Punkt o und. m-it einem Reihenkreis den Anschluß D an die Punkte -I-3, -I-2 oder -I- i, so erhält man eine frequenzabhängige Spannungsteilung für die Gegenkopplungsspannung, die sich nur in der Nähe und bei der Resonanzfrequenz des Reihenkreises bemerkbar macht, da dieser bei der Resonanzfrequenz so viel Widerstand praktisch kurzschließt, wie zwischen dem Anschluß C und dem jeweiligen Anschlußpunkt von D liegt. Die Gegenkopplungsspannung sinkt bei, Annäherung an die Resonanzfrequenz, was. gleichbedeutend ist mit einem Verstärkungsanstieg um den geforderten Wert von, wie in dem Beispiel angenommen, 0,3, o,2 oder o, i Neper. Die Verstärkung weit ,ab von der Resonanzfrequenz wird dabei nicht verändert, wie leicht einzusehen ist. Der Anschluß von D bestimmt die Verstärkung bei der Resonanzfrequenz und der Anschluß von C bei weiter ab liegenden Frequenzen (Sollverstärkung) (Fig.2 links).If you put the connection C at the point o and. with a series circle the connection D to the points -I-3, -I-2 or -I- i, a frequency-dependent one is obtained Voltage division for the negative feedback voltage, which is only near and at the resonance frequency of the series circuit makes noticeable, since this is at the resonance frequency practically short-circuits as much resistance as between the connection C and the respective Connection point of D. The negative feedback voltage decreases when approaching the Resonance frequency, What. is equivalent to an increase in gain by the required value of, as assumed in the example, 0.3, o, 2 or o, i Neper. The gain far from the resonance frequency is not changed, how easy it is to see. The connection of D determines the gain at the resonance frequency and the connection of C at frequencies further from (target gain) (Fig.2 Left).

Legt man mit einem Parallelkreis @denAnsch.-luß D an den Punkt o, so ist das für alle Frequenzen außer der Resonanzfrequenz und benachbarter Frequenzen .das gleiche, als wenn man C an o legt; denn dann wirkt der Parallelkreis praktisch als Kurzschluß. Die Sollverstärkung kann also für keine Frequenz überschritten werden. Bei der Resonanzfrequenz und in .deren Nähe wird der Kurzschluß aufgehoben, und die Absenkung der Verstärkung richtet sich nach dem Anschluß von C, der an -i, -2 oder -3 erfolgt, je nachdem, ob eine Absenkung von o, i, o,2 oder 0,3 Neper erwünscht ist. Der Anschluß von C bestimmt die Verstärkung bei der Resonanzfrequenz und der Anschluß von D bei weiter ab liegenden Frequenzen (Sollverstärkung) (Fig.2 rechts).If you place the connection D at point o with a parallel circle @, this is the same for all frequencies except the resonance frequency and neighboring frequencies as if you place C at o; because then the parallel circuit acts practically as a short circuit. The target gain cannot therefore be exceeded for any frequency. At the resonance frequency and in its vicinity, the short circuit is canceled, and the reduction in gain depends on the connection of C, which is made to -i, -2 or -3, depending on whether a reduction in o, i, o , 2 or 0.3 neper is desired. The connection of C determines the amplification at the resonance frequency and the connection of D with further frequencies (target amplification) (Fig. 2 right).

Mit der beschriebenen Anordnung werden Entzerrungskwrven entsprechend den in Fig. 3, q. und 7 gezeigten Diagrammen erzielt. Die Breite der Kurven wird, wie bereits erwähnt, durch geeignete Wahl des L/C-Verhältnisses erhalten.With the arrangement described, equalization curves are corresponding that in Fig. 3, q. and Fig. 7 is achieved. The width of the curves is as already mentioned, obtained by a suitable choice of the L / C ratio.

Falls eine Anhebung und Absenkung nicht gleichzeitig erforderlich ist, sondern nur wahlweise verwendet wird, so kann der Reihen- oder Parallelkreis durch einfaches Umschalten der gleichen Schaltelemente erhalten werden.If it is not necessary to increase and decrease at the same time is, but is only used optionally, the series or parallel circle can be obtained by simply switching over the same switching elements.

Claims

PATENT APPLICATIONS: i. Two-pole circuit for use as a load resistor in circuits in which an optional increase or decrease of a voltage in a subrange that can be freely selected with regard to frequency position and width of a given frequency range (e.g. as an equalizer) from a series circuit of ohmic resistances and a series or parallel resonance circuit, by means of changeable taps, to any part of the resistance chain can be switched on, characterized in that: that the resonance circuit is independent by means of two mutually variable taps parallel to any part of the chain that can be selected is switchable and that the pole of the resonance circuit connected to one tap (C) at the same time is firmly connected to one end (A) of the chain.

2. Two-pole circuit according to claim i, characterized in that for the purpose of lowering the voltage, the resonance circuit is designed as a Rei.henresonanzkreis and by means of its taps (C, D) partial resistances in the part of the chain is connected in parallel, approximately between the center tap and the free one End (B) of the chain.

3. Two-pole circuit according to claim i, characterized in that for the purpose of increasing the voltage, the resonance circuit is designed as a parallel resonance circuit and by means of its taps (C, D) partial resistance: the part of the chain lying between the center tap and the connected end (A) of the chain Resistance chain is connected in parallel. q ..

Two-pole connection according to claim i to 3, characterized by such a dimensioning of the sum of Individual resistors that can be connected in parallel to the respective circuit that they are small compared to the resonance resistance of the parallel circuit or compared to the Impedance of the series circuit outside the resonance frequency and large compared to that Resonance resistance of the series circuit or with respect to the impedance of the parallel circuit is outside the resonance frequency.

5. Two-pole circuit used as a system equalizer according to claims i to q., characterized in that it is used as a frequency-dependent voltage divider in the negative feedback: gsweg an intermediate amplifier is switched on.

6. Two-pole connection according to claims i to 5, characterized in that the resistors of the chain connection are dimensioned so that every change of the connection point C by one resistance level is equivalent to a gain change of about o, i Neper.

7. Two-pole connection according to claims i to 5, characterized in that the width of the frequency range in which a voltage change is to take place, in a manner known per se by suitable Choice of the L / C ratio of the oscillating circuit elements and the frequency position of the control range by changing the self-induction and / or the capacity of the resonant circuit is determined. B. two-pole circuit according to claim i to 3, characterized in that that with optional voltage increase or decrease the series or parallel resonance circuit is formed by switching the same switching elements.