DE1052447B - Schaltungsanordnung zur Verstaerkung von Gleichstrom-Telegrafiezeichen bei gleichzeitiger galvanischer Entkopplung der Gleichstrom-Telegrafiekreise - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die im Zuge von Gkichstrom-Telegrafieleitungen liegenden elektromagnetischen Telegrafenrelais ermöglichen nicht nur eine Verstärkung der ankommenden Telegrafiezeichen, sondern erfüllen außerdem auch die Aufgabe einer galvanischen Entkopplung des steuernden Eingangskreises von dem gesteuerten Ausgangskreis. Die Verwendung von elektromagnetischen Telegrafenrelais zur galvanischen Entkopplung von Gleichstrom-Telegrafiekreisen und bzw. oder zur Verstärkung der ankommenden Telegrafiezeichen bringt auf Grund der mechanischen Kontaktgabe bekanntlich wesentliche Nachteile mit sich, wie z. B. raschen Verschleiß, häufige Wartung und Totzeiten beim Kontaktumschlag. Es ist deshalb erwünscht, die Relaisfunktionen durch rein elektronisch, d. ti. ohne Verwendung mechanisch bewegten Kontakten arbeitende

Schaltungsanordnungen nachzubilden.

In einer bekannten Schaltungsanordnung wird zu diesem Zweck eine Hilfsschwingung in einem Modulator entsprechend der Polarität der ankommenden Telegrafieschritte amplitudenmoduliert, darauf in einem Wechselstromverstärker verstärkt und schließlich wieder gleichgerichtet. Indem man die amplitudenmodulierte Hilfsschwingung nach dem Verstärker mit einem magnetischen Übertrager auskoppelt, gewinnt man die Gleichstram-Telegrafieschritte am Ausgang der Schaltungsanordnung aus einer galvanisch: nicht mit dem Eingang verbundenen Quelle.

Mit einer solchen Schaltungsanordnung werden jedoch ankommende Doppelstrom-Telegrafiezeichen stets in Einfaclistrom-Telegrafiezeichen übergeführt. Will man aber entweder an einem gemeinsamen Ausgang wieder Doppelstrom-Telegrafiezeichen oder an zwei Ausgängen komplementär zueinander auftretende Einfachstrom-Telegrafiezeichen erhalten, so muß man zwei derartige Schaltungsanordnungen vorsehen und zu einer Gegentaktschaltung vereinigen.

Eine solche Gegentaktschaltung besitzt jedoch folgenden wesentlichen Nachteil: Der eine der beiden benötigten Verstärker verstärkt den den Zeichenstromschritten und der andere den den Trennstromschritten entsprechenden Modulationsanteil der Hilfsschwingung. Ändern sich bei Temperatur- oder Betriebsspannungsschwankungen oder beim Altern der Verstärkerelemente die Verstärkungsgrade beider Verstärker nicht im gleichen Maß, so treten am Ausgang der Gegentaktschaltung bei Zeichen- und bei Trennpolarität Gleichströme ungleicher Amplituden auf. Das bewirkt infolge der endlichen Flankensteilheit der ankommenden Telegrafieschritte eine zusätzliche Verzerrung der Telegrafiezeichen.

Dieser Nachteil wird durch die Erfindung vermieden. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen von den ankommenden Telegrafiezeichen gesteuerten Schaltungsanordnung
zur Verstärkung von Gleichstrom-Telegrafiezeichen bei gleichzeitiger

galvanischer Entkopplung
der Gleichstrom-Telegrafiekreise

Anmelder:.

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Phys. Dieter v. Sanden, Mimdien-Solln·,
ist als Erfinder genannt worden

^ώ

Modulator, der eine Hilfsschwinigung entsprechend der Polarität derTelegrafieschritte phasenmoduliert, durch einen Verstärker, der die phasenmodulierte Hilfsschwingung verstärkt, und durch einen Demodulator, der die verstärkte phasenmodulierte Hilfsschwingung wieder detnoduliert.

Da hierbei sowohl der den Zeichenstromschritten als auch der den Trennstromschritten entsprechende Modulationsanteil in ein und demselben Verstärker verstärkt wird, gehen Änderungen des Verstärkungsgrades dieses Verstärkers in die Amplitude der weitergegebenen Zeichen- und Trennstromschritte in gleicher Weise ein, so daß daraus keine einseitigen Telegrafieverzerrungen resultieren können. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie infolge der Verwendung von Phasenmodulation auf einfachste Weise eine Weitergabe der Telegrafiezeichen als Doppelstromzeichen an einen einzigen Ausgang des Demodulators ermöglicht.

Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung, bei der der Demodulator nur einen einzigen Ausgang aufweist, über den zwei Transistoren zur nochmaligen Verstärkung der weitergegebenen Doppelstrom-Telegrafiezeichen gesteuert werden, und

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung, bei der die Hilfsschwingung in der Anordnung selbst erzeugt wird und bei der der Demodulator zwei

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Claims (3)

komplementäre Ausgänge- aufweist, über die zwei Transistoren zur nochmaligen Verstärkung und Zusammenfassung der jeweils weitergegebenen Einfachstrom-Telegrafiezeichen als Doppelstrom-Telegrafiezeichen gesteuert werden. In Fig. 1 wird an den AnschlußklemmenJT der einen Wicklung des Übertragers [71 «ine Hilfsschwingung mit einer gegenüber der Folgefrequenz der Schritte innerhalb eines Telegrafiezeichens hohen Frequenz eingespeist. Diese Hilfsschwingung wird erfmdungsgemäß entsprechend der Polarität der einzelnen Telegrafieschritte der an den Eingangsklemmen E ankommenden Doppelstrom-Telegrafiezeichen phasenmoduliert. Zu diesem Zweck ist der Übertrager U1 über einen Gleichrichterring Gl mit einem weiteren Übertrager [72 in bekannter Weise zu einem als Umpoler wirkenden Modulator zusammengeschaltet. An der Ausgangswicklung des Übertragers U2 tritt die Hilfsschwingung je nach der Strompolarität der ankommenden Telegrafieschritte gleich- oder gegenphasig zu der an den Anschlußklemmen H herrschenden Phase der Hilfsschwingung auf. Die vom Übertrager [72 weitergegebene phasenmodulierte Hilfsschwingung wird in dem aus den zwei TransistorenTl und T2 und der BatterieBl bestehenden Verstärker verstärkt und dann über den weiteren Übertrager U 3 wieder ausgekoppelt. Der Übertrager [73 ist über den Gleichrichterring G 2 mit dem Übertrager Ul zu einem Modulator derselben Art wie der obengenannte zusammengeschlossen. Dieser Modulator wirkt für die phasenmodulierte, verstärkte Hilfsschwingung als Demodulator und gibt an seinen über den Glättungskondensator Cl miteinander verbundenen Ausgangsklemmen A die an den Eingangsklemmen E ankommenden Doppelstrom-Telegrafiezeichen wieder als Doppelstrom-Telegrafiezeichen weiter, ohne daß dazu die Ausgangsklemmen A mit den Eingangsklemmen E galvanisch verbunden sind. Die über die Ausgangsklemmen A weitergegebenen Doppelstrom-Telegrafiezeichen steuern zum Zwecke ihrer nochmaligen Verstärkung zwei Transistoren Γ 3 und T4. Die Transistoren T3 und T 4 sind komplementäre Transistoren, d.h. der Transistor Γ 3 vom pnp-Typ und der Transistor T4 vom npn-Typ. Diese beiden Transistoren, werden gemeinsam von der Basis her gesteuert. Je nach der Polarität des an den Ausgangsklemmen A auftretenden Telegrafieschrittes wird die Emitter-Kollektor-Strecke des einen oder des anderen Transistors leitend und damit die eine oder andere von zwei Batterien B 2 und B 3 in zueinander entgegengesetzter Polung an die zum Verbraucher führenden Anschlußklemmen V angeschaltet. Die Widerstände PFl und W2 dienen zur Strombegrenzung. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Generator zur Erzeugung der Hilfsschwingung in der Schaltungsanordnung mit enthalten. Der Generator ist aus den zwei Transistoren T 5 und T 6 unter Verwendung der Batterie B1 in derselben Weise aufgebaut wie der bereits an Hand Fig. 1 beschriebene Verstärker zur Verstärkung der phasenmodulierten Hilfsschwingung. Der Generator ist mit seinen Ein- und Ausgangskreisen — wie in der Zeichnung angedeutet — über die auf einem gemeinsamen Magnetkern liegenden Wicklungen des Übertragers [74 positiv rückgekoppelt, so daß eine selbstsohwingende Zerhackerschaltung entsteht. Der Verstärker zur Verstärkung der phasenmodulierten Hilfsschwingung ist an den Ausgangsübertrager US angeschlossen, dessen zwei Ausgangswicklungen mit zwei weiteren Wicklungen des Übertragers !74 in bekannter Weise zu einer Phasenbrücke zusammengeschaltet sind. Die Phasenbrücke hat zwei komplementäre Ausgänge, die über je eine Gleichrichterbrücke G 3 bzw. G 4 zu den Ausgangsklemmen Al bzw. A2 geführt sind, die jeweils mit den Glättungskondensatoren C 2 bzw. C 3 überbrückt sind. Die Phasenbrücke wirkt für die phasenmodulierte, verstärkte Hilfsschwingung als Demodulator und gibt an ihren Ausgangsklemmen A1 bzw. A 2 die an den Eingangsklemmen E ankommenden Doppelstrom-Telegrafiezeichen als komplementär zueinander auftretende Einfachstrom-Telegrafiezeichen weiter. Die über die Ausgangsklemmen^ 1 bzw. A2 weitergegebenen Einfachstrom-Telegrafiezeichen steuern zum Zwecke ihrer nochmaligen Verstärkung und ihrer Zusammenfassung zu Doppelstrom-Telegrafiezeichen je einen der beiden Transistoren T 7 bzw. T 8 an seiner Basis. Die Transistoren T 7 und T8 sind im Gegensatz zu den Transistoren Γ3 und T 4 in Fig. 1 keine kom- ao plementären Transistoren, sondern sind von ein und demselben Typ. Je nach der Polarität eines an den Eingangsklernmeti E auftretenden Telegrafieschrittes, d. h. je nachdem, ob an den Ausgangsklemmen Al oder A 2 eine Steuerspannung auftritt, wird die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Γ 7 oder des Transistors Γ 8 leitend und damit die Batterie B 2 oder die Batterie 53 an die zum Verbraucher führenden Anschlußklemmen V angeschaltet. Die aus den Widerständen WZ und W4t bzw. Wh und Wb jeweils gebildeten Spannungsteiler sorgen dafür, daß an der Basis des jeweils nichtleitenden Transistors ein definiertes Sperrpotential liegt. Der aus den Transistoren Γ1 und T2 aufgebaute Verstärker zum Verstärken der phasenmodulierten Hilfsschwingung läßt sich ebenfalls als selbstschwingender Generator ausbilden, indem man seinen Eingangsübertrager [72 und seinen Ausgangsübertrager [75 zu einem gemeinsamen Rückkopplungsübertrager wie beim Übertrager [74 vereint. Auf Grund der Kopplung über den Phasenmodulator schwingen dann beide Hilfsfrequenzgeneratoren mit der gleichen Frequenz, und zwar je nach der Strompolarität des an den Eingangsklemmen £ jeweils auftretenden Telegrafieschrittes entweder gleich- oder gegenphasig. Auf diese Weise läßt sich ein Übertragerkern einsparen. Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Verstärkung von Gleichstrom-Telegrafiezeichen bei gleichzeitiger galvanischer Entkopplung der Gleichstrom-Telegrafiekreise, dadurch gekennzeichnet, daß ein von den ankommenden Telegrafiezeichen gesteuerter Modulator (Gl) eine Hilfsschwingung (H) entsprechend der Polarität der Telegrafieschritte (E) phasenmoduliert und einem die phasenmodulierte Hilfsschwingung verstärkenden Verstärker (Tl, T2) zuleitet und daß ein Demodulator (G2) die verstärkte phasenmodulierte Hilfsschwingung wieder demoduliert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (Tl,T2) durch Rückkopplung seiner Ein- und Ausgangskreise als Generator ausgebildet ist, der von dem die Hilfsschwingung erzeugenden Generator (T 4, T6) über den Modulator (Gl) frequenzmäßig mitgezogen wird und je nach der Polarität der den Modulator (Gl) steuernden Telegrafieschritte gleich- oder gegenphasig zu diesem schwingt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator (G 2) durch Aussteuern von mindestens zwei elektronischen Schaltern (Γ3, Ti), beispielsweise Elektronenröhren oder Transistoren, je nach der PoIa-

rität der von dem Demodulator (G 2) weitergegebenen Steuer-Spannungen (A) die eine oder die andere von zwei Gleichstromquellen (B2, BS) in zueinander entgegengesetzter Polung an den Verbraucher (V) anschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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