<Desc/Clms Page number 1>
Dämpfungsglied
Die Erfindung betrifft ein durch einen Gleichstrom gesteuertes brückenartiges Dämpfungsglied, das Dioden im Regelzweig und eine Ausgleichsimpedanz im Ausgleichszweig der Brücke enthält.
In Regelkreisen ist es sehr oft notwendig, die Dämpfung in bestimmten Verbindungswegen kontinuierlich zu ändern. Als Regelglied kann z. B. eine Diode angewendet werden, wobei ihre gekrümmte StromSpannungs-Kennlinie ausgenützt wird, die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist. Der dynamische
EMI1.1
WiderstandId, welcher in der Durchlassrichtung fliesst.
In Fig. 2 ist eine bekannte Schaltung eines Dämpfungsgliedes mit zwei Dioden dargestellt. Durch die Einschaltung einer Doppeldiode in den in Fig. 2 dargestellten Kreis sind die Voraussetzungen zur Regelung der Ausgangswechselspannung U2 des Dämpfungsgliedes als eine Funktion des steuernden Gleichstromes Id
EMI1.2
Die Schaltung gemäss Fig. 2 wird sehr oft in der Übertragungstechnik zwecks Kompression im sogenannten Kompander angewendet.
Eine andere bekannte Schaltung des Regelgliedes ist in Fig. 3 dargestellt. Es ist eine Brückenschaltung mit zwei Differentialtransformatoren Trl und Tr2, mit der Impedanz Zi und vier Dioden in Graetzvollweg-
EMI1.3
bis die Dämpfung b das Minimum erreicht.
Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten bekannten Schaltungen haben jedoch bestimmte Nachteile. Das System gemäss Fig. 2 wendet zwar aus Sparsamkeitsgründen nur zwei Dioden an, der praktische Regelbereich ist jedoch ungefähr 10mal kleiner, als bei den Systemen mit vier Dioden gemäss Fig. 3, wobei ausserdem noch eine grössere Leistungsaufnahme einerseits aus der Quelle des steuernden Gleichstroms Id und anderseits aus der Wechselspannungsquelle EG auftritt. Das System gemäss Fig. 3 wendet vier Dioden an, was unwirtschaftlich ist und bestimmte Nachteile bei der Kaskadenschaltung der Dämpfungsglieder zur Folge hat, falls ein höherer Regelbereich erreicht werden soll.
Die erfindungsgemässe Schaltung nützt die Vorteile der Anwendung von nur zwei Dioden aus, unter Beibehaltung oder sogar Verbesserung der Eigenschaften der in Fig. 3 dargestellten Systeme mit vier Dioden. Ausserdem ermöglicht diese Schaltung einen abgeglichenen Zustand (U 2 ----7 0) auch in dem Falle zu schaffen, wenn der Strom Ido = 0 ist, so dass die erfindungsgemässe Anordnung gleichzeitig auch als Dynamikdehner ausgenutzt werden kann, wo die Dämpfung b mit steigendem Id schon von Id > O an sinkt.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Dioden im Regelzweig derart angeschlossen sind, dass sie für den steuernden Gleichstrom eine Parallel-und für den das Dämpfungsglied durchfliessenden Wechselstrom eine Gegentaktschaltung bilden, wobei jede der Dioden mit einer Hilfsimpedanz überbrückt ist, deren Wert zusammen mit der Impedanz der Diode in abgeglichenem Zustand der Brücke praktisch der Hälfte des Wertes der Ausgleichsimpedanz gleich ist.
<Desc/Clms Page number 2>
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 5-8 der Zeichnungen dargestellt, in denen Fig. 5 eine Schaltung des Dämpfungsgliedes, Fig. 6 eine mögliche Vereinfachung der Schaltung des Dämpfungsgliedes, Fig. 7 eine weitere Vereinfachung der Schaltung und Fig. 8 eine Kaskadenschaltung von zwei Dämpfungsgliedern zeigt.
Soweit die Elemente in Fig. 5-8 mit denen in Fig. 2 und 3 übereinstimmen, sind sie mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 5 ist in Serie zu der Sekundärwicklung 111 des Eingangstransformators Tr, die Ausgleichsimpedanz Zi geschaltet und an die Mitte der Sekundärwicklung 112 ist ein Pol der Quelle des steuernden Gleichstromes Id geschaltet. Die Sekundärwicklung 112 des Eingangstransformators TrI'welche durch zwei Dioden mit der Primärwicklung Kg des Ausgangstransformators T1'2 verbunden ist, an deren Mitte der zweite Pol der Quelle des steuernden Gleichstroms Id angeschlossen ist, bildet den Regelzweig der Brücke.
Die Sekundärwicklung 1lI des Eingangstransformators Tr, mit der Ausgleichsimpedanz J, dise überkreuzt an die Primärwicklung n4 des Ausgangstransformators Tr2 angeschlossen ist, bildet den
EMI2.1
Sekundärwicklung des Ausgangstransformators Tfg.
Der grundsätzliche Unterschied gegenüber der Schaltung gemäss Fig. 3 besteht in der Schaltung der Dioden im Regelzweig, die so angeschlossen sind, dass sie für die Wechselstromkomponente eine Gegentaktschaltung bilden, wobei sie aber für den steuernden Gleichstron parallel geschaltet sind. Die Quelle des steuernden Gleichstromes ist an die Mitte der Sekundärwicklung 112 des Eingangstransformators Tri und an die Mitte der Primärwicklung Kg des Ausgangstransformators Tr2 angeschlossen. Jede der Dioden ist noch mit einer Hilfsimpedanz überbrückt, wobei die Impedanz der Diode zusammen mit der Hilfs-
EMI2.2
bereich auch bei der Forderung für Ido = 0 (Dynamikdehner) zu erfüllen.
Vom Standpunkt des Wechselstromes arbeiten die beiden Dioden in Gegentaktschaltung, welche bekanntlich die durch die geradzahligen Harmonischen verursachten nichtlinearen Verzerrungen unterdrückt.
In der Fig. 6 ist eine vereinfachte erfindungsgemässe Schaltung dargestellt. Dadurch, dass die Sekundärwicklung 1lI des Eingangstransformators TrI in Reihe mit der Ausgleichsimpedanz Zi überkreuzt zwischen
EMI2.3
In der Fig. 7 ist eine weitere Vereinfachung des erfindungsgemässen Dämpfungsgliedes dargestellt, in dem auch die Sekundärwicklung 111 des Ausgangstransformators Tri weggefallen ist. Die Wicklungen 112 und Mg, die gemeinsam den Regelzweig und den Ausgleichszweig bilden, sind mit Hilfe der Belastungs-
EMI2.4
verteilt ist. Diese Lösung erfordert jedoch gegenüber der Lösung gemäss Fig. 6 einen grösseren Leistungsbedarf aus der Quelle für den steuernden Gleichstrom.
Zum Erreichen eines grösseren Regelbereiches ist es möglich, zwei oder noch mehrere Regelsysteme in Kaskade zu schalten. Eine besonders günstige Schaltung ist in Fig. 8 dargestellt, welche durch eine Kaskadenverbindung von zwei Grundsystemen gemäss Fig. 6 gebildet ist, aber sparsam nur zwei Transformatoren benötigt. Der Regelbereich reicht hier über das Verhältnis 1 : 1000 hinaus.
Im Regelzweig des Systems aus Fig. 6 wäre es auch möglich, eine von den Dioden durch einen Kondensator zu ersetzen, dem der steuernde Gleichstrom Id zugeführt wird, wobei die einzige verbleibende Diode durch eine Hilfsimpedanz derart überbrückt wäre, dass der Wert der Diodenimpedanz und der Hilfsimpedanz gleich Z2 sein würde. Es könnte sogar der Ausgangstransformator wegfallen, falls zugelassen würde, dass der steuernde Gleichstrom durch die Belastung fliesst. Der Nachteil dieser Schaltung würde jedoch in einer Vergrösserung der nichtlinearen Verzerrung durch die geradzahligen Harmonischen bestehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Durch einen Gleichstrom gesteuertes brückenartiges Dämpfungsglied, das Dioden im Regelzweig und eine Ausgleichsimpedanz im Ausgleichszweig der Brücke enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Dioden im Regelzweig derart angeschlossen sind, dass sie für den steuernden Gleichstrom eine Parallel- und für den das Dämpfungsglied durchfliessenden Wechselstrom eine Gegentaktschaltung bilden, wobei jede der Dioden mit einer Hilfsimpedanz überbrückt ist, deren Wert zusammen mit der Impedanz der Diode in abgeglichenem Zustand der Brücke praktisch der Hälfte des Wertes der Ausgleichsimpedanz gleich ist.