CH648165A5

CH648165A5 - Entzerrungsnetzwerk, insbesondere fuer koaxialkabel.

Info

Publication number: CH648165A5
Application number: CH5726/79A
Authority: CH
Inventors: Doorn Willem Van
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1978-06-22
Filing date: 1979-06-19
Publication date: 1985-02-28
Also published as: GB2023960B; FR2429523A1; SE432504B; GB2023960A; FI791948A; JPS554197A; FI71451C; NL7806727A; CA1132210A; JPS6040214B2; FR2429523B1; DE2924043A1; DE2924043C2; US4225834A; SE7905379L; FI71451B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Entzerrungsnetzwerk mit einer Anzahl einstellbarer, in untereinander verschiedenen Frequenzteilbändern wirksamer Dämpfungszweige, zum Entzerren der Frequenzkennlinie, insbesondere zum Gebrauch bei Übertragung von Signalen über ein Koaxialkabel.

Bei Verwendung in Systemen zur Übertragung von Trä-gerfernsprechsignalen oder Fernsehsignalen über ein Koaxialkabel muss ein derartiges Entzerrungsnetzwerk zum Entzerren von Restfehlern in einem breiten Frequenzband geeignet sein. Um diese Anforderung zu erfüllen, ist es an sich bekannt, jeden der Dämpfungszweige des Entzerrungsnetzwerkes als einstellbares Bode-Netzwerk auszubilden. Jedes Bode-Netzwerk wird bei der Mittelfrequenz auf den erforderlichen Dämpfungswert eingestellt, damit die im betreffenden Frequenzteilband vorhandene Abweichung (Ausbeulung oder Eindrückung) in der Pegelkennlinie ausgeglichen wird. Bode-Netzwerke enthalten jedoch relativ viele Bauelemente. Ausserdem müssen die einzelnen Bode-Netzwerke durch Verstärker voneinander getrennt werden, damit vermieden wird, dass die Bode-Netzwerkimpedanzen sich gegenseitig beeinflussen. Ein mit Hilfe von Bode-Netzwerken verwirklichtes Entzerrungsnetzwerk ist daher in seinem Aufbau kompliziert. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass für jedes der Bode-Netzwerke eine Nenndämpfung notwendig ist, die dem erforderlichen Regelbereich mindestens entspricht, so dass man zum Entzerren in einem breiten Frequenzband mit z.B. 8 Frequenzteilbändern eine Nulldämpfung von etwa 30 dB hat.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, ein Entzerrungsnetzwerk der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das sich zum Entzerren eines breiten Frequenzbandes eignet, eine relativ geringe Nulldämpfung aufweist und ausserdem im Aufbau einfach ist.

Nach der Erfindung weist ein derartiges Entzerrungsnetzwerk das Kennzeichen auf, dass jeder der Dämpfungszweige durch die Reihenschaltung aus einem ersten Reihenresonanzkreis, einem Potentiometer mit beweglichem Kontakt und einem zweiten Reihenresonanzkreis gebildet wird, welcher erste und zweite Reihenresonanzkreis beide auf dieselbe, in dem betreffenden Frequenzteilband liegende Abstimmfrequenz abgestimmt sind, dass die Gesamtanzahl der Dämpfungszweige in eine erste und eine zweite Gruppe aufgeteilt ist, und zwar derart, dass Dämpfungszweige mit nebeneinander liegenden Abstimmfrequenzen unterschiedlichen Gruppen zugehören, dass die einer Gruppe zugehörenden Dämpfungszweige parallelgeschaltet und auf einer Seite mit Erde verbunden sind, dass das Netzwerk weiterhin einen Verstärker enthält, dessen Eingang über eine Anpassungsimpedanz an eine Eingangsklemme des Netzwerkes angeschlossen ist und dessen Ausgang einerseits über eine Anpassungsimpedanz mit einem Ausgang des Netzwerkes und andererseits über einen parallelen Gegenkopplungskreis mit dem Verstärkereingang verbunden ist, dass der genannte Gegenkopplungskreis durch die Reihenschaltung aus einem ersten und einem zweiten Paar reihengeschalteter Widerstände gebildet wird, dass der Verbindungspunkt der das erste Paar bildenden Widerstände und der Verbindungspunkt der das zweite Paar bildenden Widerstände an das von Erde abgewandte Ende der ersten bzw. zweiten Gruppe parallel geschalteter Dämpfungszweige angeschlossen sind und dass der Verbindungspunkt des ersten Paares und des zweiten Paares von Widerständen mit allen beweglichen Potentiometerkontakten beider Gruppen von Dämpfungszweigen verbunden ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Das dargestellte Entzerrungsnetzwerk ist zum Entzerren eines breiten Frequenzbandes eingerichtet und ist dazu mit acht in unterschiedlichen Frequenzteilbändern wirksamen Dämpfungszweigen Bi, B2... Bs versehen. Diese Dämpfungszweige haben alle denselben Aufbau. Zur Unterscheidung der den unterschiedlichen Dämpfungszweigen zugehörenden entsprechenden Teile sind die diesen Teilen zugeordneten Bezugszeichen in der Figur mit einem auf den betreffenden Dämpfungszweig hinweisenden Index versehen. So wird der Dämpfungszweig Bi durch die Reihenschaltung aus einem ersten Reihenresonanzkreis Si, einem Potentiometer Pi mit beweglichem Kontakt rrn und einem zweiten Reihenresonanzkreis S'i gebildet. Der zweite Dämpfungszweig B2 wird durch die Reihenschaltung aus einem ersten Resonanzkreis S2, einem Potentiometer P2 mit beweglichem Kontakt rm und einem zweiten Reihenresonanzkreis S'2 gebildet. Die Reihenresonanzkreise St bis einschliesslich Ss werden je durch die Reihenschaltung aus einer Spule Li bzw. L2... Ls und einem Kondensator Ci bzw. C2... Cs gebildet. Die Reihenresonanzkreise S'i bis einschliesslich S's werden je durch die Reihenschaltung aus einer Spule Li', bzw. L'2... L's und einem Kondensator C'i bzw. C'2... Cs' gebildet. Je Dämpfungszweig sind der erste und der zweite Reihenresonanzkreis beide auf dieselbe Frequenz abgestimmt. Diese Abstimmfrequenz bestimmt das Frequenzteilband, in dem der betreffende

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Dämpfungszweig wirksam ist. Die acht Dämpfungszweige Bi, B2... Bs sind in unterschiedlichen aufeinanderfolgenden Frequenzteilbändern wirksam. Diese Gesamtanzahl der Dämpfungszweige ist in zwei Gruppen X bzw. Y zu je vier Dämpfungszweigen aufgeteilt, und zwar derart, dass in nebeneinander liegenden Frequenzteilbändern wirksame Dämpfungszweige unterschiedlichen Gruppen zugehören. Dementsprechend umfasst die erste Gruppe X die Dämpfungszweige Bi, B.i, Bs und B-, während die zweite Gruppe Y die Dämpfungszweige Bi, Bs Bó und Bs umfasst. Wie die Figur zeigt, sind die einer Gruppe zugehörenden Dämpfungszweige parallelgeschaltet und mit Erde verbunden. Das bisher beschriebene Netzwerk enthält weiterhin einen Verstärker 10 mit einem Eingang 11, der über eine Anpassungsimpedanz 12 an eine Eingangsklemme 13 des Netzwerkes angeschlossen ist, und mit einem Ausgang 14, der einerseits über eine Anpassungsimpedanz 15 mit einer Ausgangsklemme 16 des Netzwerkes und andererseits über einen parallel zum Verstärker 10 liegenden Gegenkopplungskreis mit dem Verstärkereingang 10 verbunden ist. Dieser parallele Gegenkopplungskreis wird dabei durch die Reihenschaltung aus vier Widerständen 17, 18, 19 und 20 gebildet. Insbesondere sind die Widerstände 17 und 18 miteinander am Punkt 21 verbunden und bilden zusammen ein erstes Paar 22, während die Widerstände 19 und 20 miteinander am Punkt 23 verbunden sind und ein zweites Paar 24 bilden. Die genannten Paare 22 und 24 sind am Punkt 25 miteinander verbunden.

Der Verbindungspunkt 21 der das erste Paar 22 bildenden Widerstände 17 und 18 und der Verbindungspunkt 23 der das zweite Paar 24 bildenden Widerstände 19 und 20 sind an das von Erde abgewandte Ende der ersten und der zweiten Gruppe X bzw. Y parallelgeschalteter Dämpfungszweige Bi, Bî, Bs und B- bzw. B2, B4, Ba und Bs angeschlossen. Der Verbindungspunkt 25 des genannten ersten und zweiten Paares von Widerständen 22 und 24 ist mit allen beweglichen Kontakten mi bis einschliesslich ms der Potentiometer Pi bis einschliesslich P8 der beiden Gruppen von Dämpfungszweigen verbunden.

Die Eingangsimpedanz und die Ausgangsimpedanz entsprechen beide der Leitungsimpedanz (75 Ohm) und werden von der Stellung der jeweiligen Potentiometer Pi bis einschliesslich P8 nicht beeinflusst.

Weiterhin ist der gegengekoppelte Verstärker 10 derart bemessen, dass die Verstärkung über das ganze Frequenzband gleich 1 ist, wenn alle Potentiometer Pi bis einschliesslich PS sich in der Mittelstellung befinden. Je Frequenzteilband kann die Verstärkung kleiner oder grösser als 1 gemacht werden, und zwar dadurch, dass der bewegliche Kontakt des Potentiometers des im betreffenden Frequenzteilband wirksamen Dämpfungszweiges aus der Mittelstellung nach oben bzw. nach unten bewegt wird. Insbesondere bildet der zwischen dem Ausgang 14 und dem Eingang 11 des Verstärkers 10 liegende Gegenkopplungskreis einen Spannungsteilkreis, der aus der Reihenschaltung aus den Widerständen 17, 18, 19 und 20 besteht. Die Dämpfungszweige Bi, B3, Bs und B? der ersten Gruppe X sind parallel zwischen Erde und dem Verbindungspunkt 21 der Widerstände 17 und 18 angeschlossen, während die Dämpfungszweige B2, B4, Bö und Bs der zweiten Gruppe Y parallel zwischen Erde und dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstände 19 und 20 liegen. Weiterhin sind alle beweglichen Kontakte mi, mj, ms und m? der Potentiometer Pi, P3, P5 bzw. Pt, die zu den Dämpfungszweigen der ersten Gruppe X gehören, und alle beweglichen Kontakte mi, m4, ms und ms der Potentiometer P2, P4, Pó bzw. Ps, die zu den Dämpfungszweigen der zweiten Gruppe Y gehören, miteinander und über eine gemeinsame Leitung 26 mit dem Verbindungspunkt 25 der Widerstände 18 und 19 verbunden. Die Folge davon ist, dass der einen Teil des Gegenkopplungskreises bildende Widerstand 18 frequenzselektiv, d.h. je Frequenzteilband, durch den eingestellten Widerstandswert des Potentiometers Pi, P3, Ps bzw. P? des im betreffenden Frequenzteilband wirksamen Dämpfungszweiges Bi, B3, Bs bzw. B- überbrückt ist und dass der einen Teil des Gegenkopplungskreises bildende Widerstand 19 frequenzselektiv, d.h. je Frequenzteilband, durch den eingestellten Widerstands wert des Potentiometers P2, P4, Pó bzw. Ps des im betreffenden Frequenzteilband wirksamen Dämpfungszweiges B2, B4, Bó bzw. Bs überbrückt ist. Dadurch wird erreicht, dass der Gegenkopplungsfaktor des Verstärkers 10 je Frequenzteilband abhängig von den dem Widerstand 18 bzw. 19 parallelgeschalteten Potentiometerwiderstandswerten einstellbar ist. Es wird vorausgesetzt, dass der Dämpfungszweig Bi der Gruppe X in dem Frequenzteilband wirksam ist, dessen Mittelfrequenz dem Wert foi entspricht, wobei dann der erste und der zweite Reihenresonanzkreis Si bzw. S'i beide auf die Frequenz foi abgestimmt sind. Wenn der bewegliche Kontakt mi des Potentiometers Pi sich in der mittleren Stellung befindet, wird das betreffende Frequenzteilband nicht beeinflusst, da die durch die Widerstände 18 und 19 und-die beiden Hälften des Potentiometers Pi gebildete Brücke im Gleichgewicht ist und die Verstärkung folglich gleich 1 bleibt. Wenn der bewegliche Kontakt mi des Potentiometers Pi sich jedoch in der in der Figur höchsten Stellung befindet (Widerstand = 0 Ohm), wird der einen Teil des Gegenkopplungskreises bildende Widerstand 18 für die Frequenz foi kurzgeschlossen, und zwar durch den auf diese Frequenz abgestimmten Reihenresonanzkreis Si. Der Gegenkopplungsfaktor wird dann grösser, und die Verstärkung wird dementsprechend kleiner als 1. Wenn der bewegliche Kontakt mi des Potentiometers Pi sich dagegen in der in der Figur niedrigsten Stellung befindet (Widerstand = maximal) wird dieser Widerstandswert über den Reihenresonanzkreis Si und den gemeinsamen Kreis 26 dem Widerstand 18 parallel liegen; der Gegenkopplungsfaktor wird dann kleiner, und die Verstärkung wird dementsprechend grösser als 1. Auf völlig entsprechende Weise lässt sich die Wirkung der anderen Dämpfungszweige erläutern, wobei für die Dämpfungszweige der Gruppe Y der Widerstand 19 statt des Widerstandes 18 in Betracht gezogen werden muss. Eine Entkopplung in nebeneinander liegenden Frequenzteilbändern wirksamer Dämpfungszweige ist selbstverständlich notwendig, damit vermieden wird, dass zwischenliegende Parallelresonanzen entstehen. Beim beschriebenen Entzerrungsnetzwerk wird diese notwendige Entkopplung auf besonders elegante Weise dadurch erhalten, dass die in nebeneinander liegenden Frequenzteilbändern wirksamen Dämpfungszweige unterschiedlichen Gruppen X bzw. Y zugehören, wodurch die ersten Reihenresonanzkreise in nebeneinander liegenden Frequenzteilbändern wirksamer Dämpfungszweige durch die einen Teil des Gegenkopplungskreises bildenden Widerstände 18 und 19 automatisch entkoppelt sind. Was die Entkopplung der zweiten Reihenresonanzkreise in nebeneinander liegenden Frequenzteilbändern wirksamer Dämpfungszweige anbelangt, ist das Netzwerk mit Entkopplungswiderständen 27 versehen, die auf die in der Figur angegebene Art und Weise zwischen den betreffenden zweiten Reihenresonanzkreisen angeordnet sind.

Bei einer praktischen Ausbildung des beschriebenen Entzerrungsnetzwerkes, das zum Gebrauch in einem 60-M Hz-Trägersystem geeignet ist, wurde ein Regelbereich von + und — 4 dB verwirklicht, und mit der Potentiometereinstellung in der mittleren Stellung wurde ein Rauschfaktor F = 10,5 dB gemessen.

Es hat sich weiterhin herausgestellt, dass der Einstellvorgang zum Erhalten einer ausreichend genauen Annäherung der gewünschten Pegelkorrekturen im Vergleich zu den bekannten verwickeiteren Entzerrungsnetzwerken etwas mehr

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zeit erfordert. Dies ist jedoch kein wirklicher Nachteil, da das Entzerrungsnetzwerk nur einmal, und zwar beim Anlegen des Trägersystems eingestellt zu werden braucht. Von grösserer Bedeutung ist dagegen die Einsparung an Verstärkern und Netzwerkbauelementen, wodurch die Zuverlässigkeit wesentlich erhöht wird. Ausserdem bilden alle Dämpfungszweige beim erfindungsgemässen Entzerrer einen Teil ein und desselben Netzwerkes, wodurch Trennverstärker fortfallen und auf diese Weise der wesentliche Vorteil erhalten wird, dass die Nulldämpfung praktisch vernachlässigbar ist.

Zum Schluss sei an dieser Stelle noch erwähnt, dass sich die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform 5 beschränkt, sondern dass die Entkopplungswiderstände 27 auch fortgelassen werden können, wenn statt derselben in jedem der Dämpfungszweige zwischen dem Potentiometer und dem zweiten Reihenresonanzkreis ein Stoppwiderstand angeordnet wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

648 165 PATENTANSPRÜCHE

1. Entzerrungsnetzwerk zum Entzerren der Frequenzkennlinie, mit einer Anzahl einsteilbarer, in unterschiedlichen Frequenzteilbändern wirksamer Dämpfungszweige (Bi... Bs), insbesondere für Koaxialkabel, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Dämpfungszweige (Bi... Bs) durch die Reihenschaltung aus einem ersten Reihenresonanzkreis (Si ... Ss), einem Potentiometer (Pi ... Ps) mit beweglichem Kontakt (mi ... ms) und einem zweiten Reihenresonanzkreis (S'i ... S's) gebildet wird, welcher erste und zweite Reihenresonanzkreis beide auf dieselbe in dem betreffenden Frequenzteilband liegende Abstimmfrequenz abgestimmt sind, dass die Gesamtanzahl Dämpfungszweige (Bi... Bs) in eine erste und eine zweite Gruppe (X,Y) aufgeteilt ist, und zwar derart, dass Dämpfungszweige (Bi, B3, Bs, B?; B2, B4, Bö, Bs) mit nebeneinander liegenden Abstimmfrequenzen unterschiedlichen Gruppen (X, Y) zugehören, dass die einer Gruppe (X, Y) zugehörenden Dämpfungszweige parallelgeschaltet und auf einer Seite mit Erde verbunden sind, dass das Netzwerk weiterhin einen Verstärker (10) enthält, dessen Eingang (11) über eine Anpassungsimpedanz (12) an eine Eingangsklemme (13) des Netzwerkes angeschlossen ist und dessen Ausgang (14) einerseits über eine Anpassungsimpedanz (15) mit einem Ausgang (16) des Netzwerkes und andererseits über einen parallelen Gegenkopplungskreis mit dem Verstärkereingang (11) verbunden ist, dass der genannte Gegenkopplungskreis durch die Reihenschaltung aus einem ersten und einem zweiten Paar (22,24) reihengeschalteter Widerstände gebildet wird, dass der Verbindungspunkt (21) der das erste Paar (22) bildenden Widerstände (17, 18) und der Verbindungspunkt (23) der das zweite Paar (24) bildenden Widerstände (19,20) an das von Erde abgewandte Ende der ersten bzw. zweiten Gruppe (X, Y) parallelgeschalteter Dämpfungszweige (Bi ... Bs) angeschlossen sind und dass der Verbindungspunkt (25) des ersten Paares (22) und des zweiten Paares (24) von Widerständen mit allen beweglichen Potentiometerkontakten (mi ... ms) der beiden Gruppen (X, Y) von Dämpfungszweigen (Bi

... Bs) verbunden ist.

2. Entzerrungsnetzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Resonanzkreise (Si... Ss) in nebeneinanderliegenden Frequenzteilbändern wirksamer Dämpfungszweige (Bi ... Bs) durch Entkopplungswiderstände (27) gegenseitig entkoppelt sind.