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Übertragungsanlage mit selbsttätiger Steuerung.
Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur selbsttätigen Steuerung der Nachrichten- übertragung über Leitungen mit zwischenliegenden Verstärkerämtern, in denen die Übertragungshöhe bei wechselnder Temperatur und sonstigen in der Praxis auftretenden Beeinflussungen in bestimmten Grenzen gehalten wird.
Die nachstehenden an Hand der Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele werden in Trägerfrequenzanlagen benutzt, obwohl sie in gewissen Fällen auch in andern Anlagen Verwendung finden können. Diese Anlagen sind für Mehrfaehträgerwellen eingerichtet und benutzen Verstärkerämter in zweckmässigen Abständen voneinander. Diese sind mit Reguliervorrichtungen versehen, die selbsttätig derart durch die in der Leitung oder in der Einrichtung auftretenden Zustandsänderungen beeinfluss werden, dass deren Wirkung durch Änderung des Verstärkungsgrades wieder ausgeglichen wird.
Die erfindungsgemässen Anordnungen enthalten Verbesserungen der bereits bekannten Einrichtungen, durch die eine grössere Stabilität erreicht wird, als bisher möglich war. Dies geschieht durch Anordnungen in bestimmten Verstärkerämtern, durch die die Zustandsänderungen in den Verstärkerämtern ausgeglichen werden, während andere Einrichtungen in andern Verstärkerämtern vorgesehen sind, zwischen denen eine Anzahl der ersten Verstärkerämter liegt und die einen Ausgleich anderer Art in den auf grössere Entfernung liegenden Verstärkerämtern bewirken. Hiezu werden zwei Steuerfrequenzen verwendet, von denen die höhere an der oberen Grenze und die niedrigere an der unteren Grenze des benutzten Frequenzbereiches liegt.
Die obere Steuerfrequenz dient zum Ausgleich der Zustandsänderung der Leitung, wobei die Verstärkung in den in kleinen Abständen liegenden Verstärkerämtern geregelt wird, während die untere Steuerfrequenz die kumulativen Fehler ausgleicht, die auf Zustandsänderungen zurückzuführen sind, die durch die höhere Steuerfrequenz nicht vollständig abgeglichen würden. Die Änderungen der durch die höhere Steuerfrequenz geregelten Verstärkung erfolgen wesentlich langsamer als die durch die untere Steuerfrequenz geregelte Verstärkung und werden von einem Material mit von der Temperatur abhängigem Widerstand, beispielsweise Schwefelsilber, hervorgerufen. Die Wirkung der unteren Steuerfrequenz beruht vorzugsweise auf der Regelung des Potentials eines Gitters einer in dem Verstärkeramt vorgesehenen Mehr-
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Aus dem Zweigstromkreis 1 in der Fig. 1 wird eine niedrigere Steuerfrequenz an dem Sendeende der Leitung 2 zugeführt und an verschiedene Verstärkerämter 3 bis 6 übertragen und dann über eine verlängerte Leitung, die ebenfalls durch verschiedene Verstärkerämter unterbrochen sein kann, zu einer Endschaltung geführt. Über den Zweigstromkreis 7 wird eine hohe Steuerfrequenz der Leitung 2 und den verschiedenen Verstärkerämtern zugeführt. Die Schaltanordnung zur Aussendung an die Leitung oder zum Empfang der Nachrichtenwellen von der Leitung ist nicht dargestellt, kann aber beispielsweise eine Apparatur für Vielfachträgerfrequenzübertragung sein, die einen Frequenzbereich von etwas über 60 kHz bis etwas unter 1024 kHz benutzt.
In diesem Falle kann die niedrigere Steuerfrequenz 60M7s und die höhere Steuerfrequenz 1024 khi mit einer genügenden Frequenztrennung von dem nächstliegenden Übertragungskanal zwecks Vermeidung von Störungen betragen.
Aus der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist ersichtlich, dass die Anordnung nur eine der beiden Steuerfrequenzen an bestimmten Verstärkerämtern ausnutzt. So ist z. B. an jedem Verstärkeramt 3
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dem Verstärkeramt 6 wird jedoch sowohl die niedrige wie auch die hohe Steuerfrequenz in der Steuereinrichtung 8 und 9 benutzt. Die Verstärkerämter 3 bis 5 können in der Praxis unbeaufsichtigte Ämter sein, die, von einem Metallbehälter umgeben, in Kabelbrunnen oder an ähnlichen Stellen angeordnet sind, wo sie wenig Platz erfordern und nur in grossen Abständen überwacht werden. Das Verstärkeramt 6 ist ein bemanntes Amt in einem besonderen Gebäude. Der Abstand zwischen den verschiedenen
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Auf Grund der grösseren Dämpfungsänderung bei den höheren Frequenzen ist die Steuervorrichtung 9 für die höhere Steuerfrequenz für Temperaturveränderungen mehr empfindlich als die Steuervorrichtung 8 der niedrigen Steuerfrequenz. Wenn lediglich Temperaturänderungen der Leitung ausgeglichen werden sollten, so wäre nur Steuervorrichtung 9 einer einzigen Steuerfrequenz erforderlich. Weitere Änderungen in dem gesamten Übertragungsmass entstehen jedoch auf Grund von Ver- änderungen in den Verstärkern selbst, beispielsweise aus Veränderungen des Verstärkungsgrades einer Röhre, z. B. wenn die Röhre ausserhalb der stabilisierenden Rückkopplungsschleife liegt, oder ans andern Ursachen.
Die letztgenannten Änderungen, die an und für sich klein sein können, erreichen aber einen beträchtlichen Wert in Anlagen, wo viele Übertrager hintereinander geschaltet sind. Die Veränderungen des Verstärkungsgrades der Verstärker, die auf Veränderungen des Verstärkungsgrades
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zwei Steuerfrequenzen ermöglicht eine Anpassung beider Veränderungen an die durch die Temperaturschwankungen verursachten Änderungen. Auch Veränderungen, die bei allen Frequenzen unabhängig
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kumulative Fehler, der über das gesamte Frequenzband konstant ist, abgeglichen wird.
Das in der Fig. 1 mit 6 bezeichnete Verstärkeramt besteht aus den Steuervorrichtungen 8 und 9 und ist in der Fig. 4 genauer dargestellt. Wird die Einrichtung 8 weggelassen, so zeigt diese Figur die Schaltung eines der unÜberwachten Vprstärkerämter 3, 4 oder 5.
Die Anordnung in der Fig. 3 zeigt einen Einwegverstärker. Es wird angenommen, dass für eine vollständige Zweiwegübertragung zwei Einwegleitungen mit je einem Einwegverstärker benutzt
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und 12 sind mit einer Rüekkopplungsverbindung Ij', die von der Primärwicklung am Ausgang der
Stufe ? 2 über den Kondensator 14 zu der Kathode der Röhre 11 führt, vorgesehen. Diese Verbindung besitzt einen Gleichstromweg zur Erde, über die Drosselspule 15. Diese Rückkopplung dient zur Stabilisierung des Verstärkers und zur Erhöhung seiner linearen Charakteristik.
Die Röhre 10, die die erste Stufe bildet, steht über eine Eingangsspule 16 mit der ankommenden Leitung in Verbindung. Ihre Gittervorspannung wird durch den Kathodenwiderstand bestimmt. Vor der Röhre 10 liegt ein Dämpfungsausgleieher jEQ. Das zweite Gitter ist mit dem Leiter 18 verbunden und führt durch das Gleichstromfilter 19 zur Flachsteuerung wie nachstehend beschrieben. Das Schirmgitter ist, wie üblich, mit der Batterie 20 verbunden. Diese Leitung ist gegen Wechselspannung über einen Kondensator mit Erde verbunden. Die Röhre 10 ist mit der Röhre 11 durch eine Impedanz 21 gekoppelt. Auf der einen Seite des Armes 21 liegt ein Netzwerk 22 zur Anodenspeisung, während auf der ändern Seite ein Gitternetzwerk 23 angeordnet ist.
Ein Teil des Netzwerkes 23 ist ein Schwefelsilberelement 25, dessen Widerstand sich mit der Temperatur verändert. Eine solche Temperaturveränderung wird von der Heizspule 26 hervorgerufen, die mit dem Element 25 in einem geeigneten Behälter oder einer Heizkammer enthalten ist und die über das Tiefpassfilter 28 mit der Leitung 29 der Steuereinrichtung 9 verbunden und im nachstehenden näher beschrieben ist. Das Netzwerk, das aus den Teilen 21 und 22 besteht, gestaltet die Impedanz, von dem Verbindungspunkt des Netzwerkes 23 aus zurück zur Röhre 10 betrachtet, zu einem annähernd reinen Widerstand.
Bei einer normalen Einstellung der Schaltung entsprechend einer normalen Leitungstemperatur gleicht das Netzwerk 23 plus Leitungsausgleieher. EQ plus restliche Neigung der Verstärkercharakteristik, die durch andere Elemente der Schaltung hervorgerufen ist, die Leitungsdämpfungseharakteristik ab. Wenn die Temperatur der Leitung von diesem angenommenen Wert abweicht, wird das Netzwerk 23 beeinflusst, wie nachstehend näher beschrieben ist, so dass seine Impedanz verändert wird, um sämtliche Veränderungen der Dämpfung, die auf Veränderungen der Leitungstemperatur zurückzuführen sind, auszugleichen.
Die Steuerung des Netzwerkes 23 bewirkt eine flache Frequenzcharakteristik über
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Die Röhre 11 ist mit der Röhre 12 durch die Reihenkapazität 35 impedanzgekoppelt. Auf der einen Seite der Kapazität ist ein Gitternebenschlusswiderstand 36 und auf der andern Seite ein Netzwerk 34 zur Anodenspeisung angeordnet.
Das Netzwerk 15'erhält eine Dämpfung zur Erde, um die Überbrüekungswirkung der Rückkopplung für die hohenFrequenzen auszugleichen, und bewirkt eine annähernd gleiche Rückkopplung bei allen Frequenzen des in Frage kommenden Bereiches.
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Parallel zu den Ausgangsklemmen des Verstärkers liegt ein Filter 40, das die Steuerfrequenz von 60 kHz durchlässt, während ein Filter 41 die Steuerfrequenz von 1024 kHz durchlässt. Das Filter 40 führt zu der Steuereinrichtung 8, die aus der Verstärkerröhre 42, einer Gleichrichterröhre und einer
Verstärkerröhre 44 besteht. Zur Anodenspannung der Verstärkerröhre 44 dient eine Wechselstrom- quelle und ein Transformator 45. Das Filter 46 ist ein Glättungsfilter für den Ausgang der Röhre 44 und endet an dem Widerstand 47.
Die Steuereinrichtung 9 besteht aus einer Verstärkerröhre 50, auf die eine Röhre 51 folgt, deren
Gitterkathodenkreis einen verstellbaren Teil des Widerstandes 52 enthält. Eine Endverstärkerröhre 55 und eine zweite Gleichrichterröhre 56 dienen Zwecken, die nachstehend näher beschrieben sind. Eine
Wechselstromquelle ist durch den Transformator 57 mit dem Gitter der Verstärkerröhre 55 verbunden.
Die Vorspannung des Gitters 60 der Röhre 55 ist teilweise von der Batterie 59 und den Wider- ständen 61 und 52 geregelt und teilweise bei genügender Eingangsspannung der Steuerfrequenz auch von der Röhre 51. Der an dem Transformator 57 liegende Wechselstrom kann beispielsweise eine
Frequenz von 60 Hz haben und etwa 9 oder 12 Volt betragen. Diese Spannung an dem Gitter 60 der
Röhre 55 erzeugt einen Wechselstrom von 60 Hz in dem Anodenkreis, der über den Transformator 65 und die Leiter 29 dem Heizelement 26 zugeführt wird, um die Temperatur des Schwefelsilberwider- standes 25 zu regeln, der wiederum den Verlust des Netzwerkes 2. 3 zur Veränderung des Verstärkung- grades des Verstärkers regelt.
Ein Teil des Ausgangsstromes mit der Frequenz von 60 Hz wird über den Transformator 66 der Gleichrichterröhre 56 zurückgeführt, wo er gleichgerichtet wird und die
Vorspannung des Gitters 60 in einer noch zu beschreibenden Weise bewirkt.
Die Steuerung auf Grund der hohen Steuerfrequenz, die in sämtlichen Verstärkerschaltungen wirksam ist, soll als erste beschrieben werden. Es soll zunächst angenommen werden, dass der Verstärker eine richtige Verstärkung besitzt und dass die Temperatur im Innern der Heizkammer 24 etwas über Zimmertemperatur liegt. Sinkt jedoch die Dämpfung der Leitung auf Grund einer geringeren
Temperatur, so wird die Steuerspannung am Eingang der Einrichtung 9 steigen und über die Röhre 50 eine erhöhte Spannung am Gitter der Röhre 51 erzeugen. Das Gitter der Röhre 51 führt durch einen
Teil des hochohmigen Widerstandes 52 zu der Kathode und erhält gewöhnlich eine negative Vorspannung von der Batterie 59.
Solange überhaupt eine wesentliche Eingangsleistung an das Gitter der Verstärkerröhre 50 gelangt, tritt eine Gittergleichrichtung auf, wodurch die durchschnittliche
Gitterspannung im Verhältnis mit der Stärke der ankommenden Steuerfrequenz negativer wird, d. h. das Gitter und die Kathode derlRöhre51 wirken wie eine gewöhnliche Diode. DerTeil derVorspannung des Gitters 60, der nur von der Batterie 59 abgeleitet wird, ist so negativ, dass ein Stromfluss durch die Röhre 55 verhindert wird.
Jeder merkbare gleichgerichtete Strom in dem Gitterkreis der Röhre 51, der durch den Widerstand 52 fliesst, wirkt jedoch gegen die normale Vorspannung des Gitters 60 und ermöglicht einem Teil der von der Stromquelle 57 herrührenden 60 Hz Wechselspannung, einen Anodenstrom derselben Frequenz am Ausgang der Röhre 55 hervorzurufen. Ein Teil dieses Stromes wird durch den Transformator 65 dem Heizungskreis zugeführt, und der Teil, der durch den Transformator 66 zu dem Gleichrichter 56 zurückgekoppelt ist, verursacht einen gleichgerichteten Stromfluss durch den Widerstand 68, wodurch eine positive Vorspannung hinzukommt und der Arbeitspunkt der Röhre 55 in einer Richtung verschoben wird, die eine grössere Verstärkung der 60-He-Energie von Stromquelle 57 gestattet.
Dadurch entsteht eine weitere Erhöhung der Strommenge, die dem Heizelement 56 zugeführt wird, also auch eine stärkere Erwärmung des Regulierwiderstandes 25.
Mit steigender Temperatur des Elementes 25 steigt der Überbrückungsverlust in dem Netzwerk 23 über den ganzen Frequenzbereich in einem veränderlichen Verhältnis, das durch die Netz- werkcharakteristik bestimmt wird ; der angenommene Abfall der Leitungsdämpfungen wird somit durch eine verringerte Verstärkung ausgeglichen. Die Verstärkung nimmt so weit ab, dass die Ausgangsleistung der hohen Steuerfrequenz wieder auf ihren normalen Wert zurückgebracht wird. Der gleichgerichtete Strom des Gitters der Röhre 51, der in dem Widerstand 52 fliesst, fällt wieder auf einen Wert zurück, der die Vorspannung des Gitters 60 der Röhre 55 so negativ macht, dass der Heizstrom wieder auf seinen normalen Wert zurückgebracht wird.
Die Kurven in der Fig. 2 zeigen den Verlauf der Steuerung, die durch den Steuerkanal 9 erreicht wird. Die Kurve C zeigt den Zustand, der herrscht, wenn der Transformator 66 und der Gleichrichter 56, wie bereits beschrieben, zur Rückkopplung eines Teiles des gleichgerichteten Stromes von 60 Hz zur Steuerung der Vorspannung der Röhre 55 in einer unterstützenden Weise benutzt wird, während die Kurve D den Zustand darstellt unter Fortlassung dieser Elemente. Durch deren Wirkung wird eine wesentlich flachere Regulierung erreicht. Die 2'5 Volt, die als Ausgangsbezeichnung für diese Kurve gewählt sind, sind die normale Ausgangsspannung der hohen Steuerfrequenz. Die Kurve C zeigt eine Regulierung zwischen +1 und-l Dezibel für eine Veränderung der Eingangsspannung von 24 Dezibel.
Diese Steuerung des Kanals 9 ist eher pendelnder Natur als periodischer oder asymtotischer mit andern Worten, diese Anordnung sucht ihre endgültige Einstellung durch einen etwas übermässigen Ausgleich in kleineren, aufeinanderfolgenden Abständen, anstatt sich langsam dem vollen Ausgleich zu nähern, ohne diesen jedoch zu erreichen. Eine plötzliche Veränderung der Steuerhöhe
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ruft langsame Schwingungen hervor, die regelmässig jede halbe Minute wiederkehren und die nach einigen Minuten voll gedämpft sind. Die Amplitude dieser Schwingungen ist nicht gross genug, um
Störungen hervorzurufen. Ausserdem treten in der Praxis solche plötzliche Veränderungen nicht auf
Grund von Temperaturveränderungen auf, die von dem Steuerkanal 9 ausgeglichen werden.
Ein weiteres erfindungsgemässes Merkmal ist eine Signalschaltung, die vorzugsweise mit der
Röhre 51 der Steuervorrichtung 9 in Verbindung gebracht werden kann.
Tritt ein Leitungsfehler oder ein Fehler in der Apparatur auf, so dass die Steuerfrequenz die
Steuereinrichtung 9 nicht erreicht, oder wenn die Steuerfrequenz auf einen sehr niedrigen Wert fällt, hört die Gittergleichrichtung in der Röhre 51, auf und die durchschnittliche negative Vorspannung des Gitters fällt auf-einen Wert zurück, der lediglich durch den Abfall an dem Widerstand 52 von der
Batterie 59 bestimmt wird. Mit dieser kleinen negativen Vorspannung am Gitter der Röhre 51 kann der Anodenstrom fliessen und betätigt das Relais 76, welches ein Signal auslost. Grosse Kondensatoren 77 auf beiden Seiten der Wicklung des Relais 76 begünstigen seine Wirkung.
Die Steuerung der Steuereinrichtung 9 ist die, die in sämtlichen Verstärkerämtern durehge- führt wird. Ausser dieser Steuerung wird die Steuervorrichtung 8 in dem Hauptverstärkeramt 6 der
Fig. 1 benutzt. Diese arbeitet wie folgt : Bai normaler Ausgangsleistung legt die niedrige Steuerfrequenz über das Filter 40 eine solche Eingangsspannung auf den Eingangskreis der Verstärkerröhre 42, dass eine mittlere Vorspannung der Röhre 44 entsteht, so dass ein angemessener Teil des gleichgerichteten
Stromes durch den Widerstand 47 fliessen kann und eine entsprechende Vorspannung dem Regelgitter der Röhre 10 zuführen kann.
Diese Röhre besitzt über einen grossen Bereich von Verstärkungwerten ein wesentlich lineares Verhältnis zwischen der veränderlichen Vorspannung am Regelgitter und dem Verstärkungsfaktor, wobei sonst alle Grössen konstant belassen werden. Abweichungen von der normalen Ausgangshöhe der niedrigeren Steuerfrequenz ändern diese Vorspannung durch die Steuervorrichtung 8, um einen Betrag, der gerade genügend ist, um den Ausgang der niedrigen
Steuerfrequenz auf seinen normalen Wert zurückzubringen.
Ein Teil des gesiebten und gleichgerichteten Ausgangsstroms von der Röhre 44 wird von dem
Widerstand 47 abgenommen und dem Gitter der Röhre 42 über die Verbindungsleitung 80 in einer unterstützenden Weise zurückgeführt, um somit die ausgleichendewirkung der kleinen Veränderungen in der Amplitude der Steuerfrequenz, die durch das Filter 40 empfangen wurde, zu unterstrichen, u. zw. in derselben Weise wie die unterstützende Wirkung, die in dem Steuerkanal 9 vorgenommen wird, wenn die Rückkopplung 66 benutzt wird. Dadurch wird die Regelung der Verstärkung des gesamten Frequenzbandes besser linear, als wenn die Rückkopplung fortgelassen worden wäre.
Die Fig. 4 zeigt ein vereinfachtes Schaltungsschema für das gleiche Verstärkeramt, wie in der Fig. 3 gezeigt, das jedoch für eine abwechselnde Verstärkungssteuerung eingerichtet ist. Die gleichen Bezugszeichen wie in der Fig. 3 werden auch hier benutzt, damit die gleichen Teile leicht zu erkennen sind.
Der Widerstand 68 hatte in einem Falle in der Fig. 4 einen Wert von 0-5 Megohm, während der Kondensator 71 eine Kapazität von 80 pY hatte, wobei diese Zusammenstellung eine Zeitdauer von 40 Sekunden ergab (bei 63% iger Ladung des Kondensators). In einem andern Falle hatte der Widerstand 68 einen Wert von 5 Megohm, während die Kapazität 71 16 tiF hatte. Dies ergab eine Zeit- dauer von 80 Sekunden (bei 63% iger Ladung des Kondensators). Diesen Werten entsprechen in der obigen Anordnung Zeitdauern von Bruchteilen von Sekunden.
Um die Schaltung als Ganzes stabil zu machen, ist es notwendig, dass die Ansprechzeit des
Schwefelsilberelementes (oder eines andern veränderlichen Steuerelementes) kürzer ist als die Rückkopplungswirkung in der Röhre 55 durch die Gleichrichterröhre 56. In einer Schaltung, in der der Widerstand 68 und der Kondensator 71 die obengenannten Werte besassen, betrug die Zeit der Abkühlung des Schwefelsilberelementes etwa 15 Sekunden und die der Heizung 20 Sekunden bei einer gesamten Widerstandsänderung zwischen Null und unendlich.
Da ein Kondensator für etwa 100% ige Ladung viermal solange braucht als für eine 63% ige Ladung, so muss für das von derselben Basis aus betrachtete Verhältnis zwischen der Ansprechzeit des Schwefelsilbers und der Verzögerung in der Rückkopplung die Dauer der letzteren dem vierfachen Wert von 40 bzw. 80 Sekunden in dem oben gegebenen Beispiel gleichgesetzt werden. Somit war die Ansprechzeit des Schwefelsilberelementes um ein Vielfaches schneller als die des Rüekkopplungskreises. Wie bereits oben erwähnt, ist der zur Verwendung kommende Rüekkopplungsbetrag unter Beibehaltung eines stabilen Zustandes abhängig von der Verzögerung des Rückkopplungskreises im Verhältnis zu der Ansprechzeit der übrigen Anlage.
Die Fig. 7 zeigt eine Reihe von Kurven, die das Verhältnis der Eingangsspannung an dem Gitter der Röhre 50 und den Betrag des dem Heizelement über die Leitungen 29 zugeführten Stromes veranschaulichen. Die Kurve E entspricht einem Zustand ohne Rückkopplung von der Röhre 55 durch den Transformator 66. Die Kurven F, F, G und H entsprechen den hintereinander erhöhten Beträgen der Rückkopplung, beispielsweise durch Veränderung des Widerstandes 81. Die Kurven F, F und ss werden hintereinander schräger als die Kurve E, während die Kurve H eine entgegengesetzte Neigung aufweist. Aus dieser Kurve geht hervor, dass eine Verstärkungscharakteristik, wie die durch die Kurve D in der Fig. 5 gezeigte, erreicht ist.
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Die Kurve H tritt aber in der Fig. 6 zusammen mit den drei Kurven K, L und M in Erscheinung, die das Verhältnis zwischen dem Heizstrom des Schwefelsilberelementes und dem Verstärkungsgrad unter der Annahme zeigen, dass der Eingang des Verstärkers bei drei verschiedenen Werten konstant ist. Die Kurve K entspricht einem hohen Eingangsniveau (oder einer relativ niedrigen Leitungs- dämpfung), die Kurve L einem mittleren und die Kurve M einem niedrigen Eingangsniveau. Es geht hieraus hervor, dass an dem Punkt, wo diese Kurven die Kurve H schneiden, eine relativ kleine Ver- änderung des Heizstromes zu einer grossen Veränderung der Verstärkung des Verstärkers führt.
Die
Form der Kurve H zeigt ebenfalls, dass eine kleine Veränderung der Eingangsspannung der Steuer- vorrichtung (oder des Verstärkereinganges) eine grosse Veränderung des Heizstromes hervorruft. Der
Schnittpunkt der Kurven H und K entspricht einem Heizstrom von 41'5 mA. Der Schnittpunkt der
Kurven H und L entspricht einem Heizstrom von 31-5 mA, während der Schnittpunkt zwischen den Kurven H und M einem Heizstrom von 23 m. A entspricht. Somit muss bei einer Eingangshöhe, die der Kurve K entspricht, die Steuerung etwa um den Wert von 41'5 mA Heizstrom stattfinden.
Bei einer Eingangshöhe, die den Kurven L und M entspricht, muss die Steuerung bei einem Heizstrom- wert von etwa 31'5 bzw. 23 mA eintreten.
Zu Vergleichszwecken soll angenommen werden, dass der normale Punkt bei 0 auf der Kurve E in der Fig. 8 liegt. Ein erhöhter Eingang an der Steuervorrichtung verursacht eine Steigung des Heiz- stromes zu einem Wert, beispielsweise dem Wert P. Soll der Wert P des Heizstromes dauernd gehalten werden, so ist es leicht ersichtlich, dass der Eingang zu der Steuervorrichtung um den Betrag NQ höher sein muss, als normal ist. Solange die Eingangsleistung allein von der Ausgangsseite des zu steuernden Verstärkers kommen muss (in diesem Falle ist keine Rückkopplung in der Steuereinrichtung vorhanden), muss immer eine unausgeglichene Spannung vorhanden sein, mit andern Worten, kein vollkommener Ausgleich, wie er in einer rückwirkenden Steueranlage auftreten würde.
Dies wirkt sich in der Praxis so aus, dass man, anstatt den ausgleichenden Strom auf dem gewünschten Wert zu halten, eine pendelnde Wirkung erstrebt, in der abwechselnd ein Über-und ein Unterausgleich um einen Mittelwert stattfindet, der den richtigen Ausgleich bedeutet.
Im Gegensatz zu einem solchen Zustand ermöglicht die Anordnung in der Fig. 4 eine vollständige Steuerung um jeden gewünschten Wert des Heizstromes innerhalb eines grossen Teiles der Kurve (beispielsweise Kurve H). Dies wird dadurch erreicht, dass der Verstärkerausgang (Eingang der
Steuereinrichtung) nichts anderes zu tun hat, als die Richtung anzugeben, wohin eine Veränderung notwendig ist, um die Steuerung an einem bestimmten Punkt zu halten. Der Heizstrom wird auf einem entsprechend hohen, mittleren oder niedrigen Wert durch die Rückkopplungswirkung gehalten.
Bei einem kleinen Abweichen vom richtigen Wert, stellt die Reguliervorrichtung sofort einen neuen Wert des Heizstromes ein, der dann in Abhängigkeit vom Verstärkerausgang erhalten bleibt, bis eine abermalige Änderung notwendig ist. Für irgendeine Einstellung innerhalb des Bereiches der Steueranordnung ist somit ein unausgeglichener Ausgang nicht notwendig, um einen ausgleichenden Strom oder eine ausgleichende Spannung proportional zu der Abweichung von dem normalen Zustand aufrechtzuerhalten. Die erforderlichen Ausgangsänderungen sind auf diejenigen beschränkt, die notwendig sind, um der Steuereinrichtung anzuzeigen, ob der Ausgleichsstrom bereits seinen richtigen Wert hat oder ob dieser noch geändert werden muss.
Es sei nun angenommen, dass die Anordnung nach Fig. 4 so eingestellt ist, dass die Heizstromcharakteristik der Kurve H von Fig. 8 entspricht bzw. die Verstärkungsregelung der Kurve D von Fig. 5. Die Eingangshöhe sei normal, der Heizstrombedarf 31-5 mA (Fig. 6). Die Verstärkung des Verstärkers verläuft dann wie die Kurve L, die die Wirkung der Veränderung des Heizstromes darstellt. Zur Lieferung dieses Heizstromes muss die Röhre 55 als eine Röhre mit selbsttätiger Vorspannung an einem entsprechenden Punkt ihrer Charakteristik arbeiten.
Da ein normaler Ausgang vorhanden ist, hat die Röhre 50 einen normalen Eingang (2'5 Volt), eine normale Vorspannung in dem Widerstand 52 durch den gleichgerichteten Strom von der Röhre 51 und eine weitere, durch die gleichgerichtete Rückkopplungsspannung an dem Widerstand 68 entwickelte Vorspannung. Diese Spannungen bilden die herrschende Vorspannung am Gitter 60 der Röhre 55, und bei unverändertem Verstärkerausgang behält das Gitter 60 diesen Vorspannungswert.
Entsteht jetzt eine leichte Veränderung in dem Ausgang, beispielsweise eine Erhöhung, so tritt eine sofortige Verschiebung der Vorspannung des Gitters 60 zur Steigerung des Heizstromes ein. Diese Vorspannungsverschiebung tritt ein, bevor die träge Rückkopplung ansprechen kann. Somit wird dieselbe Wirkung wie bei nicht vorhandener Rückkopplung erzielt. Diese Wirkung verläuft wie die Kurve E in der Fig. 7.
Nach einiger Zeit steigt die Rückkopplung und erzeugt eine Verschiebung der Vorspannung an dem Gitter 60 in derselben Richtung. Auf Grund der Zeiteinstellung der Rückkopplung schreitet diese Veränderung nicht weit fort, bis ein gewisser Ausgleich des Verstärkungsgrades bereits eingetreten ist bzw. bis der Ausgangspegel des Verstärkers gefallen ist. Dieser Abfall der Ausgangsleistung entzieht dem Gitter 60 die Erhöhung der positiven Vorspannung auf Grund des ursprünglich angenommenen Ansteigens der Ausgangsspannung, aber das stufenweise Aufbauen der Rückkopplungs-
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wirkung versucht, die Gittervorspannung an einem entsprechenden Wert zu halten, um einen vollen
Ausgleich der Verstärkungshöhe zu bewirken.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Übertragungssystem für Trägerströme mit einer langen Leitung, in welcher in gewissen Ab- ständen Verstärkerämter eingeschaltet sind, ferner mit selbsttätigen Regeleinrichtungen zum Aus- gleich der Dämpfungsänderungen, welche durch Veränderungen der Übertragungsleitung infolge von
Temperaturschwankungen herbeigeführt werden, welche Einrichtungen auch zum Ausgleich von Änderungen innerhalb der Verstärker selbst dienen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Übertragung einer hochfrequenten und einer niederfrequenten Steuerwelle über die Leitung vorgesehen sind, welche die Steuereinrichtungen, die bei mehreren Verstärkern zum Ausgleich angeordnet sind, automatisch betätigen, so dass der Ausgleich der Dämpfungsschwankungen, die infolge von die Leitung beeinflussenden Temperaturänderungen entstehen,
durch die hochfrequente Steuerwelle erfolgt, während andere selbsttätige Einrichtungen zur Verstärkungssteuerung bei einer geringeren Anzahl von Ver- stärkerämtern angeordnet sind, um vermittels der niederfrequenten Steuerwelle Schwankungen, die durch Änderungen innerhalb des Verstärkers selbst entstehen, auszugleichen.