<Desc/Clms Page number 1>
Elektrisches Filter.
Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen, bei denen elektrische Filter angewendet werden, wie z. B. bei Drahttelephonie (nieder-und hochfrequent), Empfängeranlagen für drahtlose Telephonie, zum Fernsehen od. dgl. Das Filter dient zum Durchlassen eines bestimmten. gleichmässig verstärkten Frequenzbandes, während die ausserhalb dieses Bandes liegenden Frequenzen praktisch nicht durchgelassen werden. Es werden zu diesem Zweck Filter benutzt, die aus einer Verbindung von einer oder mehreren Selbstinduktionen und Kapazitäten besteht.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel angegeben, bei dem das Filter aus
EMI1.1
Bei Vernachlässigung der Dämpfung infolge der Dissipation in den Filterelementen, kann die Kennlinie dieses Filters durch die Kurve 1 in Fig. 2 dargestellt werden. In dieser Figur geben A, B, C, D und E die Resonanzfrequenzen an. Der Unterschied zwischen diesen Frequenzen, und daher auch die Breite des vom Filter durchgelassenen Frequenzbandes, wird durch das Verhältnis zwischen L und C in jedem der Kreise bestimmt.
Infolge der Dämpfung in den Filterelementen entstehen in der Kennlinie Abweichungen, die für die Seitenfrequenzen grosser als für die Mittelfrequenzen sind, so dass eine Kennlinie von der durch die Kurve 2 in Fig. 2 angegebenen Form entsteht. Die Erfindung hat den Zweck, dieser Kurve eine sich mehr dem Ideal nähernde Form zu geben. Es wird zu diesem Zweck der Umstand ausgenutzt, dass die Phase der Energie im Ausgangskreis in bezug auf die Phase im Eingangskreis von der Frequenz abhängig ist. Gemäss der Erfindung wird nun ein derart gewählter Punkt des Filters auf die Eingangsseite rückgekoppelt, dass für die in der Mitte des durchzulassenden Frequenzbandes liegende Frequenz die rückgekoppelte Energie mit der unmittelbar zugeführten Energie in Gegenphase ist. Zur Erläuterung sei auf die Fig. 2 verwiesen.
Ist für die Frequenz C die Phase im Ausgangskreis derjenigen im Eingangskreis gleich, so ist für D die Phasenverschiebung 1800, für E 3600 und für eine unendlich hohe Frequenz 450 , während die Phasenverschiebung für die Frequenz B 180 , für eine Frequenz A 3600 und für eine Frequenz 0450 ist. Wird nun von der Ausgangsimpedanz ab negativ, d. h. mit einer Phasenverschiebung von 1800 rückgekoppelt, so bedeutet dies für die Frequenz C eine Verringerung der Verstärkung, für die Frequenzen B und D eine Vergrösserung der Verstärkung und für A und E wieder eine Verringerung.
Als Ergebnis wird also eine Abflachung der Kennlinie für die durchzulassenden Frequenzen erzielt, während die Seiten der Kennlinie steiler und die Frequenzen A und E weniger verstärkt werden. Die Kurve 3 in Fig. 2 stellt die Kennlinie des Filters mit Rückkopplung dar. Bei noch stärkerer Rückkopplung entsteht eine Kurve 4.
Die gewünschte Rückkopplung kann mit einer Schaltung erhalten werden. wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Schaltung weist einen Widerstand RI, ein Filter LI Ci, L2 C*s.... usw. und einen Widerstand-Es auf, die im Ausgangskreis der Verstärkungsröhre F liegen. Die Widerstände Rl und R2 sind derart gewählt worden, dass der Wert des Widerstandes R2 und auch die Summe der Werte des Widerstandes und des inneren Widerstandes der Verstärkerröhre Vi dem Wert des Wellenwiderstandes des Filters gleich sind.
Ein geeignet gewählter Punkt des Widerstandes R2 ist zum Erhalten der gewünschten Rückkopplung mit dem Eingangs-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
Ist das Filter z. B. infolge von parasitären Kapazitäten nicht vollkommen symmetrisch, so dass nicht die Phasenverschiebung des Punktes-C. sondern z. B. die des Punktes F gleich
Null sein wurde, so wird der Widerstand R2 durch eine Impedanz ersetzt, die eine derartige
Phasenverschiebung veranlasst, dass durch Rückkopplung wieder die obenbeschriebene erwünschte
Wirkung erzielt wird. Es kann zu diesem Zweck eine kapazitive oder induktive Impedanz in
Reihe oder parallel zu dem Widerstand oder einem Teil dieses Widerstandes geschaltet werden.
Es ist einleuchtend, dass die Erfindung nicht auf ein Filter der beispielsweise angegebenen
Art oder auf die Anwendung eines aus fünf abgestimmten Kreisen bestehenden Filters beschränkt ist. Es kann ein Filter von beliebiger Zusammensetzung gewählt werden, wenn nur dafür
Sorge getragen wird. dass die Rückkopplung derart angebracht wird, dass dadurch der durch- zulassende Frequenzbereich geradliniger verstärkt wird und ausserhalb dieses Bereiches liegenden
Frequenzen weniger verstärkt werden. Wird ein Filter angewendet, das aus einer grossen Anzahl von Elementen besteht, so ist es vorteilhaft, nicht über das ganze Filter rückzukoppeln, sondern die Rückkopplung über einen Teil des Filters erfolgen zu lassen, wodurch die Anzahl der Verstärkungen bzw.
Schwächungen herabgesetzt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Schaltung, in der ein elektrischer Filter angewendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Ausgangsenergie des Filters oder eines Teiles des letzteren zur Eingangsseite derart zurückgeführt wird, dass die rückgekoppelte Energie für die in der Mitte des durchzu- lassenden Frequenzbandes liegende Frequenz in Gegenphase mit der unmittelbar zugeführten
Energie ist.
EMI2.2