DE2847015C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Übertragen von elektrischen Signalen von einer Signalerzeugungsstation zu einer Signalnutzungsstation, die auf zwei verschiedenen Körpern angeordnet sind, die gegeneinander verdrehbar und zueinander konzentrisch sind und einander zugewandte Mantelflächen für die Signalübertragung aufweisen, wobei die Signalerzeugungsstation einen Modulator zur Modulation des erzeugten Signals und mehrere, in gleichmäßigem Winkelabstand auf der einen Mantelfläche angeordnete Strahlungssender, denen das modulierte Signal gleichmäßig aufgeteilt zugeführt wird, aufweist und wobei die Signalnutzungsstation mehrere, auf der anderen Mantelfläche angeordnete Strahlungsempfänger, eine Summiereinrichtung zum Summieren aller Signale der Strahlungsempfänger und einen Modulator aufweist, der das Ausgangssignal der Summiereinrichtung in ein dem erzeugten Signal entsprechendes nutzbares elektrisches Signal umwandelt. The invention relates to a device for transmitting electrical signals from a signal generation station to a signal usage station operating on two different Bodies are arranged that are rotatable and mutually are concentric with each other and facing each other Have lateral surfaces for signal transmission, wherein the signal generation station has a modulator for modulation of the generated signal and several, in uniform Angular distance arranged on one lateral surface Radiation transmitters that receive the modulated signal evenly divided is supplied, and wherein the Signal usage station several, on the other lateral surface arranged radiation receiver, a summing device for summing all signals from the radiation receivers and has a modulator that the output signal of Summing device in a the generated signal converts corresponding usable electrical signal.
Die Erfindung findet Einsatz bei der Übertragung elektrischer Signale von einer auf einem drehbaren Turm eines Fahrzeuges angeordneten Fernsehkamera zu einem Monitor im Fahrzeug, insbesondere, wenn die Turm-(Linsenkranz)-Konstruktion derart ist, daß es nicht möglich ist, einen kleinen mechanischen Schleifring auf der Drehachse desselben anzuordnen, nämlich wenn er auf einem Ringlager großen Durchmessers montiert ist.The invention is used in transmission electrical signals from one to a rotatable Tower of a vehicle arranged to a television camera Monitor in the vehicle, in particular, if the tower (lens crown) construction is such that it is not possible to have a small mechanical To arrange slip ring on the same axis of rotation, namely if it is mounted on a large diameter ring bearing is.
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 22 37 695 bekannt. Dabei sind Strahlungssender und -empfänger jeweils als Glasfaserlichtleiter ausgeführt, deren aufgefaserte Enden über den Umfang der jeweils zugehörigen Mantelflächen von Signalerzeugungs- bzw. Signalnutzungsstation verteilt sind. Aufgrund dieser gleichmäßigen Verteilung ergibt sich ein verhältnismäßig geringes Signal-/Rauschverhältnis, was dazu führt, daß Strahlungssender mit vergleichsweise hohen Sendeleistungen eingesetzt werden müssen, um diesen Nachteil zu vermeiden.Such a device is known from DE-OS 22 37 695. Radiation transmitters and receivers are each as Glass fiber light guide executed, the fibred ends over the circumference of the respective associated lateral surfaces of Signal generation or signal use station are distributed. Because of this even distribution, a relatively low signal-to-noise ratio, which leads to this leads to radiation transmitters with comparatively high Transmitting power must be used to this To avoid disadvantage.
Daher liegt dieser Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ein hinreichendes Signal/Rauschverhältnis ohne den Einsatz von Strahlungssendern höherer Leistung zu gewährleisten.Therefore, this invention is based on the object a device of the type mentioned adequate signal / noise ratio without the use of To ensure higher power radiation transmitters.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Strahlungsempfänger auf der anderen Mantelfläche in Gruppen mehrerer Empfänger angeordnet sind, wobei der umfängliche Überdeckungswinkel je einer Gruppe von Empfängern größer ist als der Winkelabstand benachbarter Strahlungssender auf der einen Mantelfläche.This object is achieved in that the Radiation receivers on the other lateral surface in groups several receivers are arranged, the extensive Cover angle larger for each group of receivers is the angular distance between adjacent radiation transmitters the one lateral surface.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind die Strahlungssender und die Strahlungsempfänger jeweils so einander zugeordnet, daß mindestens einer der Strahlungsempfänger von mindestens einem der Strahlungssender in jeder beliebigen Winkellage der zueinander konzentrischen Körper direkt beleuchtet werden. Die empfangenen Strahlungssignale der einzelnen Empfänger werden anschließend in der Summiereinrichtung zusammengefaßt, so daß die Intensitäten der einzelnen Signale aufaddiert werden. Hierdurch ergibt sich im Vergleich zum Stand der Technik ein verbesserter Wirkungsgrad bei der Übertragung der Strahlungsleistung, so daß keine Bauelemente für höhere Lichtleistungen erforderlich sind.In the solution according to the invention, the radiation transmitters are and the radiation receivers are each assigned to one another, that at least one of the radiation receivers of at least one of the radiation transmitters in any angular position the body concentric to each other is illuminated directly will. The radiation signals received by the individual Receivers are then in the summing facility summarized so that the intensities of each Signals are added up. This results in An improved compared to the prior art Efficiency in the transmission of radiation power, so that no components for higher light outputs required are.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich dadurch, daß die Strahlungsempfänger in mehreren kleinen Gruppen zusammengefaßt sind, die gegeneinander elektrisch isoliert sind (Anspruch 2). Während eine elektrische Kopplung einer Vielzahl von Strahlungsempfängern zu einer sehr eng begrenzten Bandbreite, die für die benötigten Signalübertragungsfrequenzen nicht ausreicht, führt, wird durch die Trennung der Strahlungsempfänger in kleine Gruppen dieser Nachteil vermieden, da die gesamte Quellenkapazität der Empfänger reduziert wird. Neben dem Vorteil einer erhöhten Bandbreite ergibt sich bei dieser Ausführung gleichzeitig noch eine Verbesserung des Signal-/Rauschverhältnisses.A particular advantage of the invention results from that the radiation receivers in several small groups are summarized, which are electrically isolated from each other are (claim 2). During an electrical coupling one Variety of radiation receivers to a very narrow limited bandwidth needed for that Signal transmission frequencies are not sufficient, leads, will by separating the radiation receivers into small ones Groups avoided this disadvantage as the whole Source capacity of the receiver is reduced. Next to the This has the advantage of an increased bandwidth Execution at the same time an improvement of Signal / noise ratio.
Die Ansprüche 3 bis 5 betreffen weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes.Claims 3 to 5 relate to further expedient Refinements of the subject matter of the invention.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.The following is an embodiment of the invention described with reference to the drawings.
Fig. 1 zeigt schematisch den geometrischen Aufbau einer solchen Vorrichtung mit einem Blockdiagramm der Schaltung. Fig. 1 shows schematically the geometric structure of such a device with a block diagram of the circuit.
Fig. 2 zeigt ein Schaltbild eines Frequenzmodulators für eine solche Vorrichtung. Fig. 2 shows a circuit diagram of a frequency modulator of such a device.
Fig. 3 zeigt ein Schaltbild eines Übertragungsmoduls als Teil einer solchen Vorrichtung. Fig. 3 is a diagram showing a transmission module as a part of such a device.
Fig. 4 zeigt ein Schaltbild eines Empfängermoduls als Teil einer solchen Vorrichtung. Fig. 4 is a circuit diagram showing a receiver module as part of such a device.
Fig. 5 zeigt ein Schaltbild eines Summierungsverstärkers als Teil einer solchen Vorrichtung. Fig. 5 shows a circuit diagram of a summing amplifier as part of such a device.
Fig. 6 zeigt das Schaltbild eines Demodulators als Teil einer solchen Vorrichtung. Fig. 6 shows the circuit diagram of a demodulator as part of such a device.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt eine Mehr zahl von Strahlung übertragenden Vorrichtungen 11, die paarweise in Abständen voneinander rund um den Um fang eines rotierbaren Teils 10 angeordnet sind. Jedes Paar der Vorrichtungen 11 enthält zwei Infrarotlicht emittierende Gallium-Arsenid-Dioden (z. B. Dioden GAL 3/HR Plessey), die mit einem Antriebsmodul der in Fig. 3 dar gestellten Art verbunden sind. Die Dioden-Module sind an einen gemeinsamen, modulierenden Schaltkreis ange schlossen, der ein Eingangssignal von einer Video-Kamera 13, einem Erzeuger eines thermischen Bildes oder einer anderen, auf dem drehbaren Teil 10 angeordneten Signalquelle erhält.The device shown in Fig. 1 comprises a plurality of radiation transmitting devices 11 which are arranged in pairs at intervals around the circumference of a rotatable part 10 . Each pair of devices 11 includes two infrared light emitting gallium arsenide diodes (e.g., GAL 3 / HR Plessey diodes) connected to a drive module of the type shown in FIG. 3. The diode modules are connected to a common, modulating circuit which receives an input signal from a video camera 13 , a thermal image generator or another signal source arranged on the rotatable part 10 .
Auf einem anderen Teil 14, demgegenüber der Teil 10 dreh bar ist, ist eine Mehrzahl von Gruppen von strahlungs empfindlichen Vorrichtungen in Form von Ferranti-Dioden BPW 34 PIN angeordnet, von denen jede Gruppe mit einem Vorverstärker in einem Modul 15 versehen ist (s. Fig. 4). Diese Module sind rund um den Teil 14 derart angeordnet, daß wenigstens eine strahlungsempfindliche Vorrichtung wenigstens eines der Module 15 Strahlung von einem der Strahlung übertragenden Module 11 empfängt, unabhängig von der relativen Winkelstellung der beiden Teile 10 und 14. In Fig. 1 sind fünf Module in Winkelabständen von 72° um die Drehachse und fünf Module 15 aneinander an schließend so angeordnet, daß sie einen Bogen von etwa 80° bilden. Bei einer solchen Anordnung ist einer der beiden "Kanäle" für die Informationsübertragung zu jeder Zeit offen. Natürlich kann die Anzahl und die Größe der Übertragungs- und Empfangsmodule nach Bedarf verändert werden, um einen jeweiligen Kompromiß zwischen den Kosten, dem Verhältnis zwischen Signal und Rauschen und der über tragenen Energie zu erreichen. Die Wahl der lichtaussenden den Diode ergibt sich ebenfalls nach den Kosten, der Band breite und der Energie. On another part 14 , in contrast to which the part 10 can be rotated, a plurality of groups of radiation-sensitive devices in the form of ferranti diodes BPW 34 PIN are arranged, of which each group is provided with a preamplifier in a module 15 (see FIG. Fig. 4). These modules are arranged around part 14 in such a way that at least one radiation-sensitive device of at least one of the modules 15 receives radiation from one of the modules 11 transmitting the radiation, regardless of the relative angular position of the two parts 10 and 14 . In Fig. 1 five modules are arranged at angular intervals of 72 ° around the axis of rotation and five modules 15 to each other so that they form an arc of about 80 °. With such an arrangement, one of the two "channels" is open for information transmission at all times. Of course, the number and size of the transmission and reception modules can be changed as required to achieve a respective compromise between the costs, the ratio between signal and noise and the transmitted energy. The choice of the light emitting diode is also based on the cost, the bandwidth and the energy.
Die Ausgänge der Empfangsmodule 15 sind mit Summenver stärkern 16 verbunden, die an einem fm-Demodulator 17 ein Eingangssignal erzeugen, dessen Ausgangssignal einem Video-Monitor 18 zugeführt wird.The outputs of the receiving modules 15 are connected to Summenver amplifiers 16 , which generate an input signal at an fm demodulator 17 , the output signal of which is fed to a video monitor 18 .
Der in Fig. 2 dargestellte fm-Modulator umfaßt eine Eingangsstufe, die aus einem npn-Transistor Q 1 besteht, dessen Basis eine Vorspannung über die Widerstandskette R 1, R 2 erhält, die zwischen den positiven und negativen Schienen 20, 21 liegt, während der Kollektor an die Schiene 20 angeschlossen ist. Ein Eingangs-Kopplungs- Kondensator C 1 verbindet die Basis des Transistors Q 1 mit dem Ausgang der Video-Kamera.The fm modulator shown in Fig. 2 comprises an input stage consisting of an npn transistor Q 1 , the base of which receives a bias voltage across the resistor chain R 1 , R 2 , which lies between the positive and negative rails 20, 21 , while the collector is connected to the rail 20 . An input coupling capacitor C 1 connects the base of transistor Q 1 to the output of the video camera.
Der Emitter des Transistors Q 1 ist über zwei Widerstände R 3, R 4 mit der Basis von zwei npn-Transistoren Q 2, Q 3 verbunden, so daß sich ein spannungsgesteuerter Multi vibrator ergibt. Die Kollektoren der Transistoren Q 2, Q 3 sind über Widerstände R 5, R 6 mit der Schiene 20 verbunden und ihre Emitter sind miteinander und über einen Widerstand R 7 mit der Schiene 21 verbunden. Zwei Vorspannungswider stände R 8, R 9 verbinden die Basen der Transistoren Q 2, Q 3 mit der Schiene 20 und zwei Rückkopplungskondensatoren C 2, C 3 verbinden die Basis jedes Transistors Q 2, Q 3 mit dem Kollektor des anderen Transistors.The emitter of transistor Q 1 is connected via two resistors R 3 , R 4 to the base of two npn transistors Q 2 , Q 3 , so that a voltage-controlled multi-vibrator results. The collectors of the transistors Q 2 , Q 3 are connected to the rail 20 via resistors R 5 , R 6 and their emitters are connected to one another and to the rail 21 via a resistor R 7 . Two bias resistors R 8 , R 9 connect the bases of transistors Q 2 , Q 3 to rail 20 and two feedback capacitors C 2 , C 3 connect the bases of each transistor Q 2 , Q 3 to the collector of the other transistor.
Der Multivibrator erzeugt in bekannter Weise eine nahezu rechteckige Frequenzwelle, die mit dem über den Transistor Q 1 zugeführten Strom wächst, bei konstantem Verhältnis von Zeit und Raum. Diese Komponenten, einschließlich der Widerstandskette R 1, R 2 haben solche Werte, daß der Multi vibrator, wenn kein Video-Signal vorliegt, mit einer Fre quenz von etwa 8,2 MHz schwingt.In a known manner, the multivibrator generates an almost rectangular frequency wave, which grows with the current supplied via the transistor Q 1 , with a constant ratio of time and space. These components, including the resistor chain R 1 , R 2 have values such that the multi-vibrator, when there is no video signal, oscillates at a frequency of about 8.2 MHz.
Ein npn-Transistor Q 4 zum Puffern des Ausgangs des Multi vibrators liegt mit seiner Basis am Kollektor des Transistors Q 3. Der Kollektor des Transistors Q 4 ist mit der Schiene 20 verbunden, während sein Emitter über einen Widerstand R 10 mit der Schiene 21 verbunden ist. An npn transistor Q 4 for buffering the output of the multi vibrator has its base on the collector of transistor Q 3 . The collector of transistor Q 4 is connected to rail 20 , while its emitter is connected to rail 21 via a resistor R 10 .
Der Emitter des Transistors Q 4 ist über einen Kondensator C 4 und einen Widerstand R 11 mit der Basis eines npn-Tran sistors Q 5 verbunden, dessen Emitter mit der Schiene 21 verbunden ist, während seine Basis über eine Diode D 1 mit der Schiene 21 verbunden ist, um eine Gleichstrom vorspannung für die Basis des Transistors Q 5 zu erzeugen. Ein Widerstand R 12 verbindet die Schiene 20 mit dem Kollektor des Transistors Q 5, der direkt mit der Basis eines Ausgangs-npn-Transistors Q 6 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Q 6 ist mit der Schiene 20 ver bunden und sein Emitter ist über einen Widerstand R 13 zu einer Mehrzahl Ausgangsklemmen für die Verbindung mit den betreffenden Modulen 11 verbunden.The emitter of transistor Q 4 is connected via a capacitor C 4 and a resistor R 11 to the base of an NPN transistor Q 5 , the emitter of which is connected to the rail 21 , while its base is connected to the rail 21 via a diode D 1 is connected to generate a DC bias for the base of transistor Q 5 . A resistor R 12 connects the rail 20 to the collector of the transistor Q 5 , which is connected directly to the base of an output npn transistor Q 6 . The collector of transistor Q 6 is connected to rail 20 and its emitter is connected via a resistor R 13 to a plurality of output terminals for connection to the relevant modules 11 .
Jedes Modul 11 (s. Fig. 3) umfaßt einen npn-Transistor Q 7, dessen Emitter über einen Widerstand R 14 mit der Schiene 21 und dessen Basis über einen Widerstand 15 mit der gleichen Schiene verbunden ist, während sein Kollektor mit der Schiene 20 über zwei in Reihe ge schaltete lichtsendende Dioden L 1 und L 2 verbunden ist. Jedes Modul 15 (s. Fig. 4) enthält einen Eingangstransistor Q 8, dessen Kollektor über einen Widerstand R 16 mit einer positiven Schiene 22 verbunden ist, während sein Emitter mit einer negativen Schiene 23 verbunden ist. Die Anordnung der PIN-Diode 24 ist an einer Seite mit der Basis des Transistors Q 3 und an der anderen Seite über einen Wider stand R 17 mit der Schiene 22 verbunden. Ein Kondensator C 5 entkoppelt die genannte andere Seite der Diodenanordnung 24 von jedem an der Schiene 22 auftretenden Brumm. Der Kollektor des Transistors Q 8 ist unmittelbar mit der Basis eines npn-Transistors Q 9 verbunden, dessen Kollektor mit der Schiene 22 und dessen Emitter über zwei Widerstände R 18, R 19 mit der Schiene 23 verbunden ist. Ein Vor spannungswiderstand R 20 verbindet die Basis des Transistors Q 8 mit dem Verbindungspunkt der beiden in Reihe liegenden Widerstände R 18, R 19 der Schiene 23. Ein Vorspannungswider stand R 20 verbindet die Basis des Transistors Q 8 mit dem Verbindungspunkt der Widerstände R 18, R 19. Ein Ausgangs widerstand R 20 verbindet den Emitter des Transistors Q 9 mit der geeigneten Eingangsklemme des Summierverstärkers.Each module 11 (see FIG. 3) comprises an npn transistor Q 7 , the emitter of which is connected to the rail 21 via a resistor R 14 and the base of which is connected to the same rail via a resistor 15 , while its collector is connected to the rail 20 is connected via two series-connected light-emitting diodes L 1 and L 2 . Each module 15 (see FIG. 4) contains an input transistor Q 8 , the collector of which is connected to a positive rail 22 via a resistor R 16 , while its emitter is connected to a negative rail 23 . The arrangement of the PIN diode 24 is connected on one side to the base of the transistor Q 3 and on the other side via an opposing R 17 to the rail 22 . A capacitor C 5 decouples the other side of the diode arrangement 24 from each hum occurring on the rail 22 . The collector of transistor Q 8 is connected directly to the base of an npn transistor Q 9 , the collector of which is connected to rail 22 and the emitter of which is connected to rail 23 via two resistors R 18 , R 19 . A voltage resistor R 20 connects the base of transistor Q 8 to the connection point of the two resistors R 18 , R 19 of rail 23 lying in series. A bias resistor was R 20 connects the base of transistor Q 8 to the connection point of resistors R 18 , R 19 . An output resistor R 20 connects the emitter of transistor Q 9 to the appropriate input terminal of the summing amplifier.
Der Summierverstärker 16 ist in Fig. 5 dargestellt und umfaßt einen npn-Transistor Q 10, dessen Basis verbunden ist mit den Auslässen der verschiedenen Module 15 über Kondensatoren C 6 a bis C 6a und Widerstände R 22 a bis R 22 e . Jeder Eingang ist mit der Schiene 23 über einen Widerstand R 21 a bis R 21 e verbunden. Der Emitter des Transistors Q 10 ist mit der Schiene 23 und sein Kollektor über einen Wider stand R 23 mit der Schiene 22 verbunden. Ein npn-Transistor Q 11 ist mit seinem Kollektor mit der Schiene 22 verbunden und seine Basis unmittelbar mit dem Kollektor des Transistors Q 10 gekoppelt. Der Emitter des Transistors Q 11 ist über zwei in Reihe liegende Widerstände R 24, R 25 mit der Schiene 23 verbunden und der gemeinsame Punkt dieser Widerstände ist über einen Rückkopplungswiderstand R 26 mit der Basis des Transistors Q 10 verbunden. Die Gesamtverstärkung des Summierverstärkers für jeden Einlaß ist 2.The summing amplifier 16 is shown in FIG. 5 and comprises an npn transistor Q 10 , the base of which is connected to the outlets of the various modules 15 via capacitors C 6 a to C 6 a and resistors R 22 a to R 22 e . Each input is connected to the rail 23 via a resistor R 21 a to R 21 e . The emitter of the transistor Q 10 is connected to the rail 23 and its collector via an opposing R 23 was connected to the rail 22 . An npn transistor Q 11 has its collector connected to the rail 22 and its base directly coupled to the collector of the transistor Q 10 . The emitter of transistor Q 11 is connected to rail 23 via two resistors R 24 , R 25 in series and the common point of these resistors is connected via a feedback resistor R 26 to the base of transistor Q 10 . The total gain of the summing amplifier for each inlet is 2.
Der Demodulator (Fig. 6) umfaßt zwei Begrenzungsstufen, eine Phasen spalterstufe, eine Detektorstufe, eine Filtertreiberstufe, eine passive Filterstufe und eine Ausgangsverstärkerstufe.The demodulator ( Fig. 6) comprises two limiting stages, a phase splitter stage, a detector stage, a filter driver stage, a passive filter stage and an output amplifier stage.
Die erste Begrenzerstufe umfaßt einen Eingangskondensator C 7, der den Ausgang des Summierverstärkers mit der Basis eines npn-Transistors Q 12 verbindet. Die Basis des Transistors Q 12 ist ebenfalls über Widerstände R 27 und R 28 mit den Schienen 22 und 23 verbunden, während sein Kollektor über einen Wider stand R 29 mit der Schiene 22 verbunden ist. Der Emitter des Transistors Q 12 ist mit der Schiene 23 über zwei Widerstände R 30, R 31 verbunden, von denen einer durch einen Kondensator C 8 überbrückt ist, so daß der Verstärkungsfaktor des Transistors Q 12 etwa 10 beträgt. Der Kollektor des Transistors Q 12 ist mit der Anode der Diode D 2 und der Kathode der Diode D 3 verbunden, deren andere Elektroden miteinander und mit der Schiene 22 über einen Kondensator C 9 verbunden sind. Der Kollektor des Transistors Q 12 ist ebenfalls mit der Basis eines npn-Emitterfolge-Transistors Q 13 verbunden, dessen Kollektor mit der Schiene 22 und mit einem Wider stand R 32 verbunden ist. Zwei Widerstände R 33, R 34 liegen in Reihe zwischen der Schiene 22 und einer 9 V-Schiene 25, wobei die Schiene 22 und die Verbindung mit den Widerständen R 33, R 34 durch entsprechende Kondensatoren C 10 und C 11 entkoppelt sind.The first limiter stage comprises an input capacitor C 7 , which connects the output of the summing amplifier to the base of an npn transistor Q 12 . The base of the transistor Q 12 is also connected to the rails 22 and 23 via resistors R 27 and R 28 , while its collector was connected to the rail 22 via an opposing R 29 . The emitter of transistor Q 12 is connected to rail 23 via two resistors R 30 , R 31 , one of which is bridged by a capacitor C 8 , so that the gain factor of transistor Q 12 is approximately 10. The collector of transistor Q 12 is connected to the anode of diode D 2 and the cathode of diode D 3 , the other electrodes of which are connected to one another and to rail 22 via a capacitor C 9 . The collector of the transistor Q 12 is also connected to the base of an npn emitter follower transistor Q 13 , the collector of which was connected to the rail 22 and to an opposing R 32 . Two resistors R 33 , R 34 are connected in series between the rail 22 and a 9 V rail 25 , the rail 22 and the connection to the resistors R 33 , R 34 being decoupled by corresponding capacitors C 10 and C 11 .
Die zweite Begrenzerstufe besteht aus Widerständen R′ 27 bis R′ 32, Kondensatoren C′ 7 bis C′ 9, Dioden D′ 2 und D′ 3 sowie Transistoren Q′ 12 und Q′ 13 und ist ebenso wie die erste Begrenzungsstufe mit Ausnahme, daß sie ihren Strom von dem Verbindungspunkt der Widerstände R 33, R 34 empfängt statt von der Schiene 22, wobei der Wert der Widerstände R′ 30 erhöht ist, so daß der Verstärkungsgrad des Transistors Q′ 12 nur etwa 4 beträgt.The second limiter stage consists of resistors R ′ 27 to R ′ 32 , capacitors C ′ 7 to C ′ 9 , diodes D ′ 2 and D ′ 3 as well as transistors Q ′ 12 and Q ′ 13 and, like the first limiting stage, is that it receives its current from the connection point of the resistors R 33 , R 34 instead of from the rail 22 , the value of the resistors R '30 being increased so that the gain of the transistor Q' 12 is only about 4.
Die Phasenschieberstufe umfaßt zwei npn-Transistoren Q 14 und Q 15, deren Emitter miteinander und über einen Widerstand R 35 mit der Schiene 23 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Q 14 ist über einen Widerstand R 36 und einen damit in Reihe liegenden variablen Widerstand VR 1 mit der Schiene 25 verbunden, während der Kollektor des Transistors Q 15 über einen Widerstand R 37 mit der Schiene 25 verbunden ist. Die Basis des Transistors Q 14 ist über einen Widerstand R 38 mit der Schiene 35, über einen Widerstand R 39 mit der Schiene 23 und über einen Kondensator C 10 mit dem Emitter des Transistors Q′ 13 verbunden. Die Basis des Transistors Q 15 ist über einen Widerstand R 40 mit der Schiene 25, über einen Widerstand R 41 mit der Schiene 23 und über einen Kondensator C 11 mit der Schiene 23 verbunden. Der Widerstand VR 1 ist so justiert, daß sichergestellt ist, daß die Gleichstromsignale an den Kollektoren der Transistoren Q 14 und Q 15 gleiche Größe haben. Zwei Transistoren Q 16 und Q 17 sind als Emitter-Folger an den Basen verbunden mit den Kollektoren der Transistoren Q 14, Q 15, deren Kollektoren mit der Schiene 25 und deren Emitter über Widerstände R 42, R 43 mit der Schiene 23 verbunden sind.The phase shift stage comprises two npn transistors Q 14 and Q 15 , the emitters of which are connected to one another and to the rail 23 via a resistor R 35 . The collector of transistor Q 14 is connected to rail 25 via a resistor R 36 and a variable resistor VR 1 connected in series therewith, while the collector of transistor Q 15 is connected to rail 25 via a resistor R 37 . The base of transistor Q 14 is connected via a resistor R 38 to the rail 35 via a resistor R 39 to the rail 23 and via a capacitor C 10 to the emitter of the transistor Q '. 13 The base of transistor Q 15 is connected via a resistor R 40 to the rail 25 via a resistor R 41 to the rail 23 and via a capacitor C 11 with the rail 23rd The resistor VR 1 is adjusted so that it is ensured that the direct current signals at the collectors of the transistors Q 14 and Q 15 have the same size. Two transistors Q 16 and Q 17 are connected as emitter followers at the bases to the collectors of transistors Q 14 , Q 15 , whose collectors are connected to rail 25 and whose emitters are connected to rail 23 via resistors R 42 , R 43 .
Die Detektorstufe umfaßt ein Paar Widerstände R 44 und R 45, die zwischen den Schienen 25, 23 in Reihe geschaltet sind, wobei der Widerstand 35 überbrückt ist durch einen Kondensator verhältnismäßig großer Kapazität. Der Verbindungspunkt dieser Widerstände ist verbunden mit den Anoden von zwei Dioden D 4 und D 5, deren Kathoden über Kondensatoren C 13 und C 14 mit den Emittern der Transistoren Q 16, Q 17 verbunden sind. Die Kathoden der Dioden D 4, D 5 sind mit den Anoden von zwei weiteren Dioden D 6, D 7 verbunden, deren Kathoden miteinander und über einen Widerstand R 46 mit der Schiene 23 verbunden sind.The detector stage comprises a pair of resistors R 44 and R 45 which are connected in series between the rails 25, 23 , the resistor 35 being bridged by a capacitor of relatively large capacitance. The connection point of these resistors is connected to the anodes of two diodes D 4 and D 5 , the cathodes of which are connected via capacitors C 13 and C 14 to the emitters of transistors Q 16 , Q 17 . The cathodes of the diodes D 4 , D 5 are connected to the anodes of two further diodes D 6 , D 7 , the cathodes of which are connected to one another and to the rail 23 via a resistor R 46 .
Die Filtertreiberstufe umfaßt einen npn-Eingangstransistor Q 18, dessen Basis über einen Widerstand R 47 und einem damit in Reihe liegenden Kondensator C 15 mit den Kathoden D 6, D 7 verbunden ist. Der Emitter des Transistors Q 18 ist mit der Schiene 23, sein Kollektor über einen Widerstand R 48 mit der Schiene 26 und über einen Widerstand R 49 mit der Schiene 25 verbunden und ist entkoppelt durch einen Kondensator C 16. Diese Stufe enthält außerdem einen npn-Ausgangs transistor Q 19, dessen Basis unmittelbar mit dem Kollektor des Transistors Q 18, dessen Kollektor mit der Schiene 26 und dessen Emitter über zwei in Reihe liegende Widerstände R 50, R 51 mit der Schiene 23 verbunden ist, wobei der Ver bindungspunkt der Widerstände R 50, R 51 über einen Rück kopplungswiderstand R 52 mit der Basis des Transistors Q 18 verbunden ist.The filter driver stage comprises an npn input transistor Q 18 , the base of which is connected to the cathodes D 6 , D 7 via a resistor R 47 and a capacitor C 15 connected in series therewith. The emitter of transistor Q 18 is connected to rail 23 , its collector is connected to rail 26 via a resistor R 48 and to rail 25 via a resistor R 49 and is decoupled by a capacitor C 16 . This stage also contains an npn output transistor Q 19 , the base of which is connected directly to the collector of transistor Q 18 , the collector of which is connected to rail 26 and the emitter of which is connected to rail 23 via two resistors R 50 , R 51 , wherein the point of attachment Ver the resistors R 50, R 51 is a feedback resistor R 52 to the base of transistor Q connected 18th
Die Filterstufe umfaßt einen Widerstand R 53, drei Induktoren H 1, H 2 und H 3 und einen damit in Reihe liegenden Widerstand R 54, wobei die Verbindungspunkte zwischen diesen Komponenten mit der Schiene 23 über entsprechende Kondensatoren C 17, C 18, C 19 und C 20 verbunden sind.The filter stage comprises a resistor R 53 , three inductors H 1 , H 2 and H 3 and a resistor R 54 in series therewith, the connection points between these components with the rail 23 via corresponding capacitors C 17 , C 18 , C 19 and C 20 are connected.
Die Ausgangsverstärkerstufe umfaßt einen npn-Eingangs transistor Q 20, dessen Basis mit dem Widerstand R 54, dessen Kollektor über einen Widerstand R 55 mit der Schiene 26 und dessen Emitter mit der Schiene 23 verbunden ist. Die Basis eines npn-Transistors Q 21 ist unmittelbar mit dem Kollektor des Transistors Q 20 verbunden, der mit der Schiene 26 verbunden ist, während sein Emitter über einen Widerstand R 5 mit der Schiene 23 verbunden ist. Die Basis eines npn-Ausgangstransistors Q 22 ist unmittelbar mit dem Emitter des Transistors Q 21, sein Kollektor mit der Schiene 26 und sein Emitter über zwei in Reihe liegende Widerstände R 57 und R 58 mit der Schiene 23 verbunden. Der Widerstand R 57 ist überbrückt durch einen Kondensator C 21 und ein Rückkopplungswiderstand R 59 verbindet den Ver bindungspunkt zwischen den Widerständen R 57, R 58 mit der Basis des Transistors Q 20. Der Ausgang des Verstärkers ist verbunden mit dem Video-Monitor über ein abgeschirmtes Kabel 27, das mit dem Emitter des Transistors Q 22 über einen Anpassungswiderstand R 60 verbunden ist.The output amplifier stage comprises an npn input transistor Q 20 , the base of which is connected to the resistor R 54 , the collector of which is connected to the rail 26 and the emitter to the rail 23 via a resistor R 55 . The base of an npn transistor Q 21 is connected directly to the collector of transistor Q 20 , which is connected to rail 26 , while its emitter is connected to rail 23 via a resistor R 5 . The base of an npn output transistor Q 22 is connected directly to the emitter of transistor Q 21 , its collector to rail 26 and its emitter to rail 23 via two resistors R 57 and R 58 in series. The resistor R 57 is bridged by a capacitor C 21 and a feedback resistor R 59 connects the Ver junction point between the resistors R 57, R 58 to the base of transistor Q twentieth The output of the amplifier is connected to the video monitor via a shielded cable 27 , which is connected to the emitter of transistor Q 22 via a matching resistor R 60 .
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, ist das Gleichstrom-bis 5 MHz-Video-Signal vorgesehen, um einen Träger einer 8,2 MHz-Frequenz zu modulieren mit einer Ab weichung von ±1 MHz. In diesem System wird lediglich das Band unterhalb des Trägers benutzt, während das obere Band unbenutzt bleibt. Diese Frequenz- und Bandbreitenwerte sind gewählt, damit sie der Art des übertragenden Video- Signals und der lichtsendenden Diode entsprechen. Die beschriebenen lichtaussendenden Dioden haben einen Frequenzbereich der bis etwa 4 MHz flach ist, 3 dB niedriger ist bei 9,0 MHz und oberhalb dieser Frequenz mit etwa 6 dB je Oktave ab fällt. Die Begrenzerstufen des Modulators erzeugen genügend Verstärkung, um den Amplitudenverlust bei hohen Frequenzen wettzumachen und Variationen der Intensität der einzelnen lichterzeugenden Dioden, die Empfindlichkeit der PIN-Dioden der verschiedenen Anordnungen und Änderungen der Abstände zwischen Übertrager und Empfänger zu kompensieren, die durch eine Exzentrizität der Kreise der Übertragungsmodule und der Empfängermodule erzeugt werden könnte. Die Detektor stufe erzeugt die originale Video-Signal-Wellenform gemischt mit den Hochfrequenzkomponenten, die im wesentlichen durch die Filterstufe beseitigt sind.As can be seen from the above description the DC to 5 MHz video signal provided to one Modulate a carrier of an 8.2 MHz frequency with an Ab softening of ± 1 MHz. In this system, only that Band below the carrier used while the top band remains unused. These frequency and bandwidth values are chosen to match the type of video Signal and the light emitting diode correspond. The described light-emitting diodes have a frequency range which is flat up to about 4 MHz, 3 dB lower at 9.0 MHz and above this frequency with about 6 dB per octave falls. The modulator's limiter stages generate enough Gain to reduce the loss of amplitude at high frequencies make up for and variations in the intensity of each light-generating diodes, the sensitivity of the PIN diodes of the different arrangements and changes in the distances between transmitter and receiver to compensate for the by an eccentricity of the circles of the transmission modules and the receiver modules could be generated. The detector stage produces the original video signal waveform mixed with the high frequency components that are essentially through the filter stage has been eliminated.
Sowohl die Übertragungsmodule als auch die Empfängermodule können mit entsprechenden Linsen versehen sein, um den Wirkungsgrad zu erhöhen. Wenn Linsen vorgesehen werden, können die Ansprüche an die Leistung der lichtaussendenden Dioden vermindert werden, so daß die gleiche Bandbreite und das gleiche Signal-Rauschverhältnis unter Aufwendung geringerer Kosten für den Apparat erreicht werden kann.Both the transmission modules and the receiver modules can be provided with appropriate lenses to the Increase efficiency. If lenses are provided, can meet the demands on the performance of light emitting Diodes are reduced so that the same bandwidth and the same signal-to-noise ratio using lower costs for the apparatus can be achieved.
Claims (5)
wobei die Signalerzeugungsstation einen Modulator zur Modulation des erzeugten Signals und mehrere, in gleichmäßigem Winkelabstand auf der einen Mantelfläche angeordnete Strahlungssender, denen das modulierte Signal gleichmäßig aufgeteilt zugeführt wird, aufweist und
wobei die Signalnutzungsstation mehrere, auf der anderen Mantelfläche angeordnete Strahlungsempfänger, eine Summiereinrichtung zum Summieren aller Signale der Strahlungsempfänger und einen Demodulator aufweist, der das Ausgangssignal der Summiereinrichtung in ein dem erzeugten Signal entsprechendes nutzbares elektrisches Signal umwandelt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsempfänger (15) auf der anderen Mantelfläche (14) in Gruppen mehrere Empfänger (15) angeordnet sind, wobei der umfängliche Überdeckungswinkel je einer Gruppe von Empfängern (15) größer ist als der Winkelabstand benachbarter Strahlungssender (11) auf der einen Mantelfläche. 1. Device for transmitting electrical signals from a signal generation station to a signal use station, which are arranged on two different bodies which can be rotated relative to one another and are concentric with one another and have mutually facing lateral surfaces for signal transmission.
wherein the signal generation station has a modulator for modulating the generated signal and a plurality of radiation transmitters arranged at a uniform angular distance on one lateral surface, to which the modulated signal is fed in an evenly divided manner, and
wherein the signal use station has a plurality of radiation receivers arranged on the other lateral surface, a summing device for summing all the signals of the radiation receivers and a demodulator which converts the output signal of the summing device into a usable electrical signal corresponding to the generated signal,
characterized in that the radiation receiver (15) are arranged on the other lateral surface (14) in groups of a plurality of receivers (15), wherein the circumferential overlap angle depending on a group of receivers (15) is greater than the angular distance between adjacent radiation transmitter (11) on the a lateral surface.
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| GB4515477 | 1977-10-29 |
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Cited By (1)
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1978
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|---|---|---|---|---|
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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