DE1046106B - Verfahren zur Vermeidung von in Mehrkanal-Traegerfrequenzsystemen auftretenden Stoerungen, insbesondere von UEbersteuerungserscheinungen in den Traegerfrequenzzwischenverstaerkern - Google Patents

Description

DEUTSCHES

In dem Hauptpatent 962 984 ist ein Verfahren zur Vermeidung von in Mehrkanal-Trägerfrequenzsystemen auftretenden Störungen, insbesondere von Übersteuerungserscheinungen in den Trägerfrequenzzwischenverstärkern, angegeben, und die Selbsterregung (das Pfeifen) eines Fernsprechkanals als die insbesondere bei Trägerfrequenzsystemen am meisten störende Überlastung hervorgehoben. Regelbare Dämpfungsglieder oder Amplitudenbegrenzer in der Kanalschaltung werden durch die übertragene Signalleistung so gesteuert, daß zwar kurze Sprachlaute hoher Amplituden die Regelung noch nicht merklich zum Ansprechen bringen, also ungehindert übertragen werden, bei langer dauernden Störgeräuschen aber eine Regelung im Sinne einer stärkeren Amplitudenbegrenzung oder eine Erhöhung der Restdämpfung des Kanals einsetzt. Die Unterscheidung zwischen Sprachspitzen und lang dauernden Störgeräuschen wird durch eine bestimmte Bemessung der Dynamik des Regelvorganges erreicht. Auf die besondere Eignung von Kaltleitern oder Thermistoren als regelnde Elemente wird hingewiesen. Man wird bei Verwendung dieser Regelelemente ohne besondere Maßnahmen für ein verzögertes Einsetzen der Regelung auskommen, da sich sehr günstige Regelkennlinien ergeben.

Zum Ausgleich von Schwunderscheinungen, zur Amplitudenbegrenzung, zur Pegelhaltung und für die Zwecke der Dynamikregelung in Musikübertragungsanlagen sind bereits Regeleinrichtungen benutzt worden, in denen die Spannungsregelung mit Hilfe nichtlinearer Widerstände durchgeführt wird, die durch einen Steuerstrom beeinflußt werden. Es wurden auch bereits Regelwiderstände benutzt, deren spezifischer Widerstand sich mit so großer Trägheit ändert, daß sie für die Nutzströme als lineare Widerstände wirken. Es ist auch bekannt, diese Regel widerstände durch einen zusätzlichen, von den zu übertragenden Nutzströmen verschiedenen Steuerstrom zu steuern. Ferner ist eine Anordnung zur selbsttätigen Konstanthaltung des Pegels in Mehrfachträgerfrequenzsystemen mit Hilfe von durch eine Steuerfrequenz beeinflußten Regelelementen bekannt, bei der als gesteuerte Regelelemente solche von so geringer Nichtlinearität benutzt werden, daß die bei Aussteuerung innerhalb der normalen Grenzen entstehenden nichtlinearen Verzerrungen über den zugelassenen Wert nicht hinausgehen und bei der in den die Regelspannung liefernden Kreis außer den normalerweise vorhandenen Gleichrichtern und gegebenenfalls Verstärkern zusätzliche Schaltmittel eingefügt sind, die bewirken, daß die von dem Regelkreis gelieferten und zur Steuerung der Regelelemente dienenden Spannungen bzw. Ströme sich im Arbeitsbereich prozentual stärker ändern als die dem Regelkreis zugeführten Spannungen bzw. Ströme.

Verfahren zur Vermeidung

von in Mehrkanal -Trägerfrequenzsystemen auftretenden Störungen, insbesondere

von Übersteuerungserscheinungen in den Trägerfrequenzzwischenverstärkern

Zusatz zum Patent 962 984

Anmelder: Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München, München 2, Witteisbacherplatz 2

Dr.-Ing. Friedrich Ring, Darmstadt, ist als Erfinder genannt worden

Auch ist eine Schaltungsanordnung zur Regelung des Übertragungsmaßes mit Hilfe gesteuerter, vorzugsweise im Gegenkopplungsweg eines Regelverstärkers liegender nichtlinearer Regelwiderstände, in Abhängigkeit von einer Steuerspannung bekannt, die durch einen Steuergenerator erzeugt ist, dem die für das Übertragungsmaß bestimmende Steuergröße zugeführt ist und bei der Eingangs- und Rückkopplungskreis des Steuergeuerators an die beiden Diagonalen einer Brückenschaltung gelegt sind, in deren einem Zweig ein durch die Steuergröße beeinflußter nichtlinearer Steuerwiderstand liegt, dessen Wert so bemessen ist, daß bei einem der unteren Regelgrenze entsprechenden Wert der Steuergröße die Brücke so weit abgeglichen ist, daß die Schwingungen des Steuergenerators aussetzen.

Zur weiteren Ausgestaltung des Verfahrens zur Vermeidung von in Mehrkanal-Trägerfrequenzsystemen auftretenden Störungen, insbesondere von Übersteuerungserscheinungen ΐη den Trägerfrequenzzwischenverstärkern, bei dem nach dem Hauptpatent in die Eingangsschaltungen der Sprechkanäle sende- bzw. empfangsseitig eingefügte oder bereits vorhandene steuerbare Amplitudenbegrenzer oder Dämpfungsglieder so bemessen sind, daß sie durch die in jedem Sprechkanal gerade übertragene Sprech- oder Störleistung so gesteuert werden, daß die Aussteuerungsgrenze des Kanals herabgesetzt oder die Restdämpfung des Kanals erhöht wird, sobald eine mittlere Leistung in dem Kanal übertragen wird, die über dem für den

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Leistungsmittelwert der Sprache vorgesehenen Wert liegt, soll gemäß der Erfindung in der Endschaltung eines Ftrnsprechkanals ein Netzwerk, das Kaltleiter und/oder Thermistoren enthält, die in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung" (oder Strom oder Spannung) des Kanalempfangsverstärkers oder der Eingangsleistung (oder Strom oder Spannung) der Kanalsenderichtung beheizt werden, so angeordnet werden, daß sich bei Erwärmung der Kaltleiter und/oder Thermistoren die Restdämpfung des Kanals in einer oder in beiden Übertragungsrichtungen vergrößert. Es werden somit Kaltleiter oder Thermistoren in Netzwerken, die mit dem Ausgangskreis des Kanalverstärkers der Empfangsrichtung oder dem Eingang des Kanals in Senderichtung verbunden sind, so angeordnet, daß sich die Kaltleiter bzw. Thermistoren in Abhängigkeit von der übertragenen Signalleistung erwärmen und durch ihre dabei auftretende Widerstandsänderung in an sich bekannter Weise die Restdämpfung des Kanals in einer oder, in beiden Ubertragungsrichtungen vergrößern. Bei Selbsterregung des Kanals infolge Überschreitens des Pfeifpunktes, z.B. durch Fehlabschlüsse, wird sich also nur im ersten Augenblick ein hoher Pfeifpegel einstellen können, der sehr rasch auf einen für die Belastung des Mehrkanalsystems noch zulässigen Wert zurückgeht.

Am Kanalausgang und/oder -eingang kann man ein Dämpfungsglied anordnen, das auch Kaltleiter als Längswiderstände und/oder Thermistoren als Querwiderstände enthält, die sich durch die übertragene Leistung erwärmen und bei; zu hoher Leistung durch ihre Widerstandsänderung die Restdämpfung des Fernsprechkanals erhöhen. Dabei ist es zweckmäßig, eine durch die Kaltleiter und/oder Thermistoren des Netzwerkes beeinflußte Teilspannung des Netzwerkes abzugreifen und in den Gegenkopplungskreis des sendeseitigen (falls vorhanden) oder empf angsseitigen Kanah'erstärkers einzufügen. Es kann auch nur die Heizwicklung eines indirekt geheizten Thermistors in dem Netzwerk liegen und der Thermistorwiderstand selbst an einer anderen Stelle der Kanalschaltung in an sich bekannter Weise die Kanalrestdämpfung in Sende- oder Empfangsrichtung steuern. Die Heizwicklung eines Termistors kann beispielsweise als KaItleiterlängswiderstand und der beheizte Thermistor als Ouerwiderstand eines Dämpfungsgliedes geschaltet sein. Die Heizwicklung des indirekt geheizten Thermistors kann auch an einen Abgriff einer Wicklung des Ausgangsübertragers im Kanalverstärker oder an eine Hilfswicklung angeschlossen sein und der Thermistorwiderstand im Gegenkopplungskreis des Kanalverstärkers (Sende- oder Empfangsrichtung) liegen. Die Spannung für die Heizwicklung des indirekt geheizten Thermistors läßt sich für sich allein oder in Reihe mit einer am Kathodenwiderstand der Kanalverstärkerröhre abgegriffenen Spannung als Ausgangsspannung für den Gegenkopplungskreis des Kanalverstärkers benutzen. Ferner kann ein Thermistor, der zweckmäßig mit einem zusätzlichen Widerstand zur besseren Einstellung der gewünschten Regelkennlinie in So Reihe geschaltet wird, zur anodenseitigen Wicklung des Ausgangsübertragers des Kanalverstärkers parallel geschaltet werden, wobei der über diesen Nebenschluß fließende Anteil des Anodengleichstromes zur Vorbelastung des Thermistors dient. Außerdem läßt sich die durch Änderung des Anodenstromes während der Röhrenalterung oder infolge von Betriebsspannungsschwankungen im Kanalverstärker auftretende Verstärkungsänderung durch die dabei auftretende Änderung des Vorbelastungsstromes im Thermistor und die damit verbundene Widerstandsänderung des Thermistors ausgleichen. Die durch die Widerstandsänderung der Kaltleiter oder Thermistoren in der Kanalschaltung auftretende Veränderung des Ausgangsscheinwiderstandes wird durch die Rückwirkung auf den Gegenkopplungskreis der Verstärkerröhre praktisch kompensiert. Die Kaltleiter oder Thermistoren können einen von dem Regelvorgang unabhängigen Vorstrom z. B. aus der Heiz- oder Anodenspannungsquelle des Verstärkers erhalten. Die Kaltleiter oder Thermistoren kann man auch innerhalb eines Heizkörpers anordnen. Schließlich kann man durch die Änderung der Raumtemperatur die Regelschaltung in umgekehrtem Sinne beeinflussen, wie die übrigen von der Raumtemperatur abhängigen Schaltelemente der Kanal endschaltung und dadurch eine Temperaturkompensation der Kanalrestdämpfung erzielen.

Als einfache Lösung kann man somit z. B. an den Ausgang des Kanalverstärkers ein (in Verbindung mit der Gabelschaltung meist ohnehin benötigtes) Dämpfungsglied anschließen, das Kaltleiter als Längswiderstände und/oder Thermistoren als Querwiderstande enthält. Erwärmen sich bei hoher Ausgangsleistung diese Regelelemente, so erhöht sich die Dämpfung dieses Gliedes durch die Erhöhung der Längswiderstände und/oder die Verkleinerung der Querwiderstande. Schon ein einfacher Kaltleiter (Glühlämpchen), der zwischen Ausgangsübertrager und der abgehenden Leitung als Längswiderstand eingeschaltet wird, erfüllt diesen Zweck, wobei man den Innenwiderstand des Verstärkers durch Spannungs-Gegenkopplung zweckmäßig so klein hält, daß der Anpassungswiderstand für die Leitung im wesentlichen duurch den Kaltleiter-Widerstand gegeben ist. Bei hoher Leistung im Ausgangskreis erwärmt sich der Kaltleiter und führt dadurch zu einer Erhöhung der Dämpfung in der Ausgangsschaltung. Ebenso könnte man einen Thermistor als Ouerwiderstand in den Ausgangskreis schalten, dessen Widerstand bei zunehmender Belastung abnimmt. Auch ein Thermistor mit getrennter Heizwicklung, die z. B. an den Ausgangsübertrager des Verstärkers mit angeschlossen wird und zur Verbesserung der Regelkennlinie noch einen zusätzlichen Vorstrom erhalten kann, ist für die Durchführung des erfindungsgemäßen Regel verfahr ens geeignet. Ein von der Heizwicklung unabhängiger Thermistorwiderstand kann dann an beliebiger Stelle der Sende- oder Empfangsrichtung des Kanals als Regelelement eingefügt werden. Zweckmäßig wird man auch davon Gebrauch machen, eine in dem erwähnten Netzwerk abgenommene Spannung in einen Gegenkopplungskreis der Kanal verstärkerröhre so einzubeziehen, daß der Gegenkopplungsfaktor sich bei einer Erwärmung der Regelelemente erhöht, die Verstärkung des Kanal Verstärkers also abnimmt. Schaltungstechnisch stimmen solche Anordnungen zwar mit den an sich bekannten Schaltungen für sich selbst regelnde Verstärker weitgehend überein, die Aufgabe und Wirkungsweise des Regelmechanismus ist hier aber eine ganz andere als bei den gewöhnlichen Regelschaltungen. Insbesondere ist die Unterscheidung zwischen Sprache (kurze Leistungsspitzen) und Pfeifen (gleichmäßige Dauerspannung) und die Herunterregelung der Pf eif amplituden wesentlich, und die Einfügung solcher schaltungstechnisch an sich bekannter Anordnungen in den Rückkopplungskreis für die Pfeifschwingung führt bei der hier angegebenen zweckmäßigen Bemessung der Regeldynamik zu einer Beseitigung der bisher äußerst störenden Übersteuerungserscheinungen in- Trägerfrequenz-

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Systemen mit pfeifenden Kanälen, ohne daß dabei auch für die Sprachübertragung störende Regelvorgänge auftreten.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Vermeidung von in Mehrkanal-Trägerfrequenzsystemen auftretenden Störungen, insbesondere von Übersteuerungserscheinungen in den Trägerfrequenzzwischenverstärkern, bei dem nach Patent 962 984 in die Eingangsschaltungen der Sprechkanäle sende- bzw. empfangsseitig eingefügte oder bereits vorhandene steuerbare Amplitudenbegrenzer oder Dämpfungsglieder so- bemessen sind, daß sie durch die in jedem Sprechkanal gerade übertragene Sprech- oder Störleistung so gesteuert werden, daß die Aussteuerungsgrenze des Kanals herabgesetzt oder die Restdämpfung dies Kanals erhöht wird, sobald eine mittlere Leistung in dem Kanal übertragen wird, die über dem für den Leistungsmittelwert der Sprache vorgesehenen Wert liegt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Endschaltung eines Fernsprechkanals ein Netzwerk, das Kaltleiter und/oder Thermistoren enthält, die in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung (oder Strom oder Spannung) des Kanalempfangsverstärkers oder der Eingangsleistung (oder Strom oder Spannung) der Kanailsenderichtung beheizt werden, so angeordnet wird, daß sich bei Erwärmung der Kaltleiter und/oder Thermistoren die Restdämpfung des Kanals in einer oder in beiden Übertragungsrichtungen vergrößert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Kanalausgang und/oder -eingang ein Dämpfungsglied angeordnet ist, das auch Kaltleiter als Längswiderstände und/oder Thermistor ren als Querwiderständle enthält, die sich durch die übertragene Leistung erwärmen und bei zu hoher Leistung durch ihre Widerstandsänderung die Restdiämpfung des Fernsprechkanals erhöhen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch die Kaltleiter und/oder Thermistoren des Netzwerkes beeinflußte Teilspannung des Netzwerkes abgegriffen und in den Gegenkopplungskreis des sendeseitigen (falls vorhanden) oder empfangsseitigen Kanalverstärkers eingefügt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Heizwicklung eines indirekt geheizten Thermistors in dem Netzwerk liegt und der Thermistorwiderstand selbst an einer anderen Stelle der Kanal'schaltung in an sich bekannter Weise die Kanalrestdämpfung in Sendeundl/oder Empf angsrichtung steuert.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung eines Thermistors als Kaltleiterlängswiderstand und der beheizte Thermistorwiderstand als Querwiderstand eines Dämpfungsgliedes geschaltet sind.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung des indirekt geheizten Thermistors an einen Abgriff einer Wicklung des Ausgangsübertragers im Kanalverstärker oder an eine Hilfswicklung angeschlossen ist und der Thermistorwiderstand im Gegenkopplungskreis des Kanalverstärkers (Sendeoder Empfangsrichtung) liegt.

7. Verfahren nach Anspruch· 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung für die Heizwicklung des indirekt geheizten. Thermistors für sich allein oder in Reihe mit einer am Kathodenwiderstand der Kanalverstärkerröhre abgegriffenen Spannung als Ausgangs spannung für den Gegenkopplungskreis des Kanalverstärkers benutzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Thermistor, der zweckmäßig mit einem zusätzlichen Widerstand zur besseren Einstellung der gewünschten Regelkennlinie in ReiHe geschaltet wird, zur anodenseitigen Wicklung des Ausgangsübertragers des Kanalverstärkers parallel geschaltet wird, wobei der über diesen Nebenschluß fließende Anteil des Anodengleichstromes zur Vorbelastung des Thermistors dient.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Änderung des Anodenstroms während der Röhrenalterung oder infolge von Betriebspannungsschwankungen im Kanalverstärker auftretende Verstärkungsänderung durch die dabei auftretende Änderung des Vorbelastungsstroms im Thermistor und die damit verbundene Widerstandsänderung des Thermistors ausgeglichen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Widerstandsänderung der Kaltleiter oder Thermistoren in der Kanalschaltung auftretende Veränderung des Ausgangsseheinwiderstandes durch die Rückwirkung auf den Gegenkopplungskreis der Verstärkerröhre praktisch kompensiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltleiter oder Thermistoren einen von dem Regelvorgang unabhängigen Vorstrom, z. B. aus der Heiz- oder Anodenspannungsquelle des Verstärkers, erhalten.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltleiter oder Thermistoren innerhalb eines Heizkörpers angeordnet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Änderung der Raumtemperatur die Regelschaltung in umgekehrtem Sinne beeinflußt wird wie die übrigen von der Raumtemperatur abhängigen Schaltelemente der Kanalendschaltung und dadurch eine Temperaturkompensation der Kanalrestdämpfung erzielt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 691 722, 697 073, 60 727 190, 743 025;

USA.-Patentschrift Nr. 2 259 945.