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Elektrische Nachrichtenanlage
Die Erfindung betrifft eine elektrische Nachrichtenanlage für die Übertragung von Zeichen über eine Leitung von einem Zeichensender nach einem Zeichenempfänger, wobei der Zeichensender (z. B. ein Kohlenkörnermikrophon, Transistor od. dgl. ) mit Gleichstrom gespeist wird und bei Zeichensendung den Gleichstrom ändert, um Zeichenwechselspannungen zu erzeugen, während die Grösse der Zeichenwechselspannungen von der Stärke des zugeführten Gleichstroms abhängig ist, wobei der Gleichstrom dem Zeichensender über dieselbe Leitung zugeführt wird, die zur über, tra- gung der Zeichen benutzt wird.
Als Beispiel für Zeichensender wurden Kohle- körnermikrophone und Transistoren genannt. Diese haben bekanntlich die Eigenschaft, dass eine Verminderung des durchfliessenden Gleichstroms eine Verminderung der einem bestimmten akustischen Eingangssignal bzw. Steuersignal entsprechenden Gleichstromänderungen bewirkt, die die ausgehenden Zeichenwechselspannungen herbeiführen, welche dem Speisegleichstrom überlagert sein können.
Bei der ernndungsgemässen Nachrichtenanlage wird diese Abhängigkeit des Zeichensenders vom Speisegleichstrom ausgenutzt, um eine selbsttätige Regelung des Pregels der empfangenen Zeichenspannungen zu erreichen. Beispielsweise kann die Einrichtung so ausgeführt werden, dass die empfangenen Zeichenspannungen selbsttätig auf einem Amplitudenwert zwischen zwei vorher bestimmten
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hängig von sehr grossen Änderungen der Dämpfung der Übertragungsleitung und/oder des Eingangszeichenpegels. Diese automatische Regelung wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass eine Einrichtung (z. B.
Gleichrichter, dessen Gleichstromseite mit der die Leitung speisenden Gleichstromquelle in Reihe geschaltet ist, oder eine in der Gleichstromquelle vorgesehene Regeleinrichtung) zur Beeinflussung der Stärke des über die Leitung zum Zeichensender geführten Gleichstromes in Abhängigkeit von der Grösse der zur Empfangsstelle kommenden Zeichenspannungen vorgesehen ist.
Obwohl die Erfindung für sehr viele Zwecke und für die Übertragung von Nachrichten und Zei- chen verschiedener Art geeignet ist, können als Beispiel einer vorteilhaften Anwendung Lautsprecheranlagen genannt werden. Bei derartigen Anlagen sind oft eine Vielzahl Sendestellen und auch eine Vielzahl verschiedener Empfangsstellen angeordnet, wobei verschiedene Sendestellen mit Hilfe von Umschalteeinrichtungen mit der Empfangsstelle bzw. den Empfangsstellen verbunden werden können. In diesen Fällen haben die Leitungen oft eine jeweils sehr verschiedene Dämpfung. Ein durch die Erfindung erreichbarer bedeutender Vorteil ist, dass die Sendestellen keine be-
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ausgelegt werden brauchen.
Die Erfindung wird zusammen mit der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. l und 2 Ausführungen derselben zeigen.
In Fig. 1 bezeichnet M ein Mikrophon, das bei diesem Beispiel ein elektrodynamisches Mikrophon sein kann und somit an und für sich nicht die Eigenschaft hat, Ausgangsspannungen abzugeben, die von einer Speisestromstärke abhängig sind. Das Sendeorgan mit der genannten Eigenschaft wird anstatt dessen durch einen Transistor TS dargestellt, der auf an und für sich bekannte Weise zwischen den beiden Adern der Leitung L eingeschaltet ist und einen Bestandteil eines Transistorverstärkers F 1 bildet, der mit seinem Eingang an das Mikrophon M angeschlossen ist, um die Mikrophonspannungen zu verstärken. Der Transistor TS stellt also in diesem Fall den Zeichensender dar.
Der Zeichenempfänger enthält einen Empfangsverstärker F2, der mit seiner Eingangsseite über einen Transformator TR an die Leitung und mit seiner Ausgangsseite an einen Lautsprecher H angeschlossen ist.
Der Transformator TR ist auf der Leitungsseite in zwei Hälften aufgeteilt, die an je einen Pol einer Stromquelle für Speisung des Zeichensenders über die Leitung L angeschlossen sind. Die Stromquells besteht aus einer Batterie B und einem Gleichrichter LR, der an seiner Gleichstromseite mit der Batterie B in Serie geschaltet ist und zwar so, dass die Gleichrichterspannung der Batteriespannung entgegenwirkt. Es wird vorausgesetzt,
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dass der Gleichrichter LR selbstverständlich mit einem Widerstand belastet ist oder auf andere Weise so ausgeführt ist, dass er einen verhältnismässig geringen inneren Cleichstromwiderstand hat, d. h. den von der Batterie B abgegebenen Strom nicht auf andere Weise sperrt als im wesentlichen durch die im Gleichrichter erzeugte Gegenspannung.
Auf seiner Wechselspannungsseite ist der Gleichrichter LR an die Ausgangsseite des Empfangsverstärkers F2 angeschlossen, so dass er eine Gleichspannung abgibt, die der für die Speisung des Lautsprechers H bestimmten Zeichenspannung entspricht.
In der Zeichnung wird ausserdem ein Kondensator C gezeigt, der die beiden vom Leitungsgleichstrom durchflossenen Hälften des Transformators TR wechselstrommässig mit einander verbindet.
Wie unmittelbar aus der Zeichnung hervorgeht, bewirkt eine Erhöhung der empfangenen Zeichenspannung eine Erhöhung der vom Gleichrichter LR abgegebenen Gegenspannung im Speisestromkreis des Transistors TS, sowie einer Verminderung der Zeichenspannung auf entsprechende Weise bei einer Verminderung der Gegenspannung. Unter der Voraussetzung, dass die Batterie B eine höhere Spannung als die Gegenspannung des Gleichrichters LR bei allen Amplitudenwerten der aufgenommenen Zeichenspannungen hat, führt somit eine Erhöhung der empfangenen Zeichenspannung eine Senkung des Leitungsstromes herbei und infolgedessen. eine Schwächung der vom Transistor TS abgegebenen Zeichenspannung.
Auf entsprechende Weise bewirkt eine Verminderung der empfangenen Zeichenspannung eine Erhöhung der vom Transistor abgegebenen Zeichenspannung, so dass der Pegel der empfangenen Zeichen auf diese Weis innerhalb verhältnismässig enger Grenzen eingeregelt werden kann und zwar unabhängig von etwaigen Änderungen der vom Empfangsverstärker aufgenommenen Zeichenspannung.
Eine entsprechend dem beschriebenen Grundsatz geregelte Anlage hat somit innerhalb des ganzen Regelbereich eine Kompressionscharakteristik, jedoch ist es auch möglich, der Regelung einen Expansionscharakter so lange zu geben, wie die aufgenommene Zeichenspannung einen bestimm- ten Wert unterschreitet, und beim Überschreiten dieses Wertes durch die Zeichenspannung die Regelung komprimierend wirken zu lassen, so dass dann eine Begrenzung der Zeichenspannung erreicht wird.
Bei der gezeigten schematischen Ausführung kann dieses beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Gleichrichter LR so ausgeführt wird, dass dessen Ausgangsgleichspannung bei niedrigen Eingangswechselspannungen mit der Spannung der Batterie B gleichgerichtet und bei erhöhten Eingangswechselspannungen auf den Nullwert zurückgeht sowie dann bei noch höheren Eingangswechselspannungen der Batteriespannung B entgegenwirkt. Wie eine Gleichrichtereinrichtung für diesen Zweck ausgeführt wird, ist an und für sich bekannt. Beispielsweise kann diese zwei in verschiedenen Richtungen wirksame Gleichrichterstrecken enthalten, die wechselweise bei hohen bzw. niedrigen Wechselspannungen in Tätigkeit treten.
In der Praxis kann es zweckmässig sein, die Stromqeulle B und den Gleichrichter LR als eine einzige Einheit auszuführen, beispielsweise aus einem Gleichrichter mit Rege1eigenschaften -be- stehend, wobei die gewünschte Abhängigkeit des abgegebenen Stroms von der empfangenen Zeichenspannung unmittelbar durch Regelung des Gleichrichters mit der empfangenen Zeichentspannung als Steuergrösse erreicht wird.
Der Gleichrichter kann beispielsweise durch Trioden in Diodengleichrichterschaltung mit Gitternegelung gebildet werden, durch transduktor, geregelte Trockengleichrichter oder ähnliche Einrichtungen mit zugehöri- gem Glättungsteil, der auch für Einführung erforderlicher Zeitkonstanten für den Regelungsverlauf ausgebildet werden kann. Auf an und für sich be-
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als die Aufwärtsregelung geschehen, was durch Abnahme der Regelspannung über einen Kondensator erfolgen kann, der mit Hilfe einer Gleichrichterstrecke sich bei Verminderung der zugeführ- ten Spannung durch einen Stromkreis entlädt, wo- bei der Stromkreis einen höheren Widerstand für die Aufladung hat.
Weiterhin ist es möglich, die geregelte Gleichspannung einem besonderen Verstärker zu entnehmen, der etwaigenfalls an die Leitung oder an eine andere Stelle als die Ausgangsseite des Empfangsverstärkers T2 angeschlossen sein kann.
Bei der gezeigten Ausführungsform mit Zweidraht-Leitungsverbindung werden Änderungen des Leitungsstromes vom Transformator TR zum Empfangsverstärker F2 und Lautsprecher H übertragen und um allzu kräftige Spannungssprünge bei schnellem Regelungsverlauf zu vermeiden oder bei Störungen des Leitungsstroms, wird zweckmässig ein Spannungsbegrenzer, beispielsweise im Empfangsverst rker F2, eingeschaltet, der die empfangene Zeichenspannung auf einen Wert begrenzt, der etwas höher liegt als der Höchstwert im Ruhezustand. Etwaigenfalls kann der Spannungsbegrenzer an den Kreis für die Gleichrichtung der Regelwechselspannung angeschlossen sein, so dass die Regelung allzu schnellen Erhöhungen des Leitungsstroms mit dadurch verursachten Störungen weitgehend entgegenwirkt.
Der Verstärker FI auf der Sendeseite kann selbstverständlich von zwei oder mehreren auf bekannte Weise in Kaskadenschaltung angeordneten Transistoren gebildet werden, von denen beispielsweise der erste als Spannungsverstärker und der nachgeschaltete Transistor als kaskadengeschal- teter Stromverstärker angeordnet sein kann.
Fig.
2 zeigt eine abgeänderte Anlage, bei der Störungen im Zeichenempfänger auf Grund von Änderungen des Leitungsstrom bei Regelvorgän-
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stärker Fi auf der Sendeseite enthält in dieser Einrichtung gegentaktgeschaltete Transistoren TSJ und TS2 mit einem für diesen Zweck auf übliche Weise eingeschalteten Eingangstransformator TR i mit Mittenanzapfung auf der Sekundärseite.
Auf der Empfangsseite wird ein Transformator TR2 mit Mittenanzapfung auf der Primarseite verwendet, wobei die Gleichstromspeisung des Verstär-
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1 überstromquelle einerseits an die Mittenanzapfung zwischen den in Gegentakt geschalteten Transistoren TSI, TS2 und anderseits an die Mittenanzapfung des Transformators TR2 angeschlossen ist, so dass die Adern a und b der Leitung L den Speisegleichstrom in Parallelschaltung führen, während sie die Zeichen auf gewohnte Weise in Reihenschaltung übertragen. Da die- beiden Hälften der Primärwicklung des Transformators TR2 in Bezug auf Gleichstrommagnetisierung einander entgegenwirken, wird der Transformator TR2 nicht vom Speisegleichstrom magnetisiert und überträgt deshalb auch-nicht Störungen infolge von Gleichstromänderungen während der Regelung.
Im übrigen gilt selbstverständlich auch in Bezug auf diese AusfiihTungsfonn, dass die im Anschluss an Fig. l beschriebenen Abänderungen hin- sichdich Regelcharakteristik und Ausbildung da Stromquelle mit zugehörigen Regelungseinrichtungen auch bei der Ausführung nach Fig. 2 zur Anwendung kommen können.