DE1062748B - Einrichtung zur Vermeidung unerwuenschter Rueckkopplungen bei UEbertragungssystemen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Vermeidung unerwünschter Rückkopplungen bei Übertragungssystemen unter Verwendung von zwei Differentialsperren zur begrenzten Sperrung, derart, daß die in den Steuerkreis gelangenden Rückflüsse jeweils durch eine aussperrende Gegenspannung nur bis zu einem gewissen Grad unwirksam gemacht werden, so daß ein Unterbrechen des jeweils Sprechenden durch den Gegensprecher möglich ist.

Um eine Zweidrahtleitung über dem Pfeifpunkt zu betreiben, verwendet man, wie bekannt, Rückkopplungssperren. Von den vielen hierbei üblichen Ausführungen sind die Differentialsperren besonders bemerkenswert. Sie beruhen auf dem Prinzip der sogenannten begrenzten Sperrung, d. h., es werden zwar die Rückflüsse durch eine Gegenspannung unwirksam gemacht, jedoch nur bis zu einem gewissen Grade, so daß ein Unterbrechen des jeweils Sprechenden durch den Gegensprecher möglich ist. Die bisher bekannten Schaltungen haben den Nachteil, daß es unmöglich oder sehr schwierig ist, sie beliebig hoch über dem Pfeifpunkt zu betreiben und zugleich eine gute Zwischensprechmöglichkeit sicherzustellen.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird gemäß der Erfindung in dem einen Steuerweg für die auszusperrende Spannung ein Netzwerk vorgesehen, durch welches die auszusperrende Spannung in dem erforderlichen großen Amplitudenbereich genau proportional zu der zugehörigen Aussperrspannung gemacht wird. Dadurch wird mit geringem Aufwand eine gute Zwischensprechmöglichkeit auch bei hoher Einstellung des Pfeifpunktes erreicht.

Die Erfindung wird an Hand der Fig. 1 und 2 sowie an Hand der in den Fig. 3 und 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In Fig. 1 ist zunächst die Ausführungsform einer bekannten Rückkopplungssperre schematisch dargestellt, auf die im Prinzip die meisten Differentialsperren hinauslaufen. Spricht der Teilnehmer 1, so durchfließen seine Sprechströme nach Passieren des Verstärkers 6 die Wicklung 2 eines mit den beiden Wicklungen 2 und 3 versehenen Relais, das den Kontakt 4 schließt und den Kontakt 5 öffnet. Die an der Gabel 7 erzeugten Rückflüsse gelangen an den Verstärker 8, werden aber durch die aussperrende Gegenspannung 9, die z. B. den Arbeitspunkt der Röhre des Verstärkers 8 ins Negative verschiebt, ausgesperrt, so daß die Relaiswicklung 3 stromlos bleibt. Spricht der Teilnehmer 10 dazwischen, so addieren sich seine Sprechspannungen zu den Rückflüssen, so daß die Aussperrspannung (aussperrende Gegenspannung) 9 überwunden, die Wicklung 3 erregt wird und das Relais den Kontakt 4 öffnet und den Kontakt 5 schließt. Damit hat sich der Sprecher 10 durchgeschaltet. Läßt Einrichtung zur Vermeidung
unerwünschter Rückkopplungen
bei Übertragungssystemen

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,

München 2, Wittelsb acherplatz 2

Friedrich Wiegand, München,
ist als Erfinder genannt worden

man die Verbindung höher über dem Pfeifpunkt arbeiten, d. h., vergrößert man die Verstärkung der Verstärker 11 und 12, so müßte man die Aussperrspannungen in genau demselben Maß erhöhen. Dies ist ungünstig, da es dann noch schwieriger wird, die Proportionalität zwischen der Größe der Aussperrspannung und der Größe der Rückflüsse in dem dann entsprechend weiteren Amplitudenbereich einzuhalten. Eine weitgehende Proportionalität ist aber notwendig, um ein gutes Zwischensprechen zu ermöglichen.

Fig. 2 zeigt demgegenüber eine Einrichtung mit zwei Differentialsperren. Es ist bereits bekannt, an jedem Ende eines Übertragungssystems je eine Differentialsperre anzuordnen. Fügt man zwei solche Differentialsperren nach Fig. 1 sinngemäß unmittelbar aneinander, so erhält man eine Schaltungsanordnung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Eine derartige Einrichtung kann als Zusammenschaltung von zwei symmetrisch ausgebildeten Differentialsperren aufgefaßt werden.

Gemäß der Erfindung werden die Differentialsperren jedoch durch Einfügen des in Fig. 3 dargestellten Netzwerkes 31 unsymmetrisch ausgeführt. Die Erfindung wird nun an Hand der Fig. 2 erläutert, wo-

4-5 bei vorausgesetzt ist, daß die beiden Differentialsperren in der besagten Weise unsymmetrisch ausgebildet sind.

Die Verstärkung der beiden Verstärker 15 und 16 der Fig. 2 (die beiden Verstärker 17 und 18 dienen lediglich als Sperrverstärker mit der Verstärkung Null — die notwendige Entkopplung kann auch durch hohen Innenwiderstand der in Verstärker 15 und 16 verwendeten Röhren oder durch eine Gabel erreicht werden) kann beliebig hoch eingestellt und auch ver-

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ändert werden, ohne daß das Verhältnis von Aussperrspannung und Rückfluß sich ändert. Es ist eine Erkenntnis im Rahmen der Erfindung, daß eine gute Proportionalität zwischen Aussperrspannung und auszusperrender Spannung nur an zwei Punkten jeder Sperre erforderlich ist, nämlich dort, wo tatsächlich Rückflußspannungen auftreten. Bei der Einrichtung nach Fig. 2 sind es die Punkte 19 und 20. Spricht z. B. der Teilnehmer 22, so unterbricht ihn der Teilnehmer 21, indem sich seine Sprechspannungen zu dessen Rückflüssen am Punkt 20 addieren. Hat infolgedessen die linke Sperre umgelegt, d. h. den oberen Weg durchgeschaltet und den anderen unterbrochen, so erzeugen die Sprechspannungen des Teilnehmers 21 in Punkt 23 eine Spannung, die auf jeden Fall groß genug ist, um die Aussperrspannung 24 des Sprechers

22 zu überwinden, wenn diese verhältnismäßig gering bemessen wird. Sie hat in diesem Fall nur den Zweck, in dem Augenblick, in dem z. B. der Teilnehmer 21 spricht, d. h. der obere Weg durchgeschaltet ist und der Teilnehmer 22 beginnt zwischenzusprechen, die Spannungen hinter dem Verstärker 25, d. h. auch die Aussperrspannung 26 zu verringern und damit eine Umschaltung einzuleiten.

Hat die rechte Sperre infolge Zwischensprechens des Teilnehmers 22 umgeschaltet, d. h. den oberen Kontakt geöffnet und den unteren geschlossen, so legt auch die linke um, d. h., die Sprechspannung des Teilnehmers 21 an Punkt 23 verschwindet nach etwa der Laufzeit der Verbindung von Punkt 19 über die Gabel von 21 bis zu Punkt 23. Dementsprechend wird die Nachwirkzeit der Spannung 24 mindestens so groß bemessen wie diese Laufzeit. Hierdurch wird ein Klappern der Sperre beim Unterbrechen verhindert. Hat nämlich z. B. ein sehr leiser Sprecher 22 die Umschaltung der rechten Sperre zu seinen Gunsten bewirkt, d. h. den oberen Weg und damit auch die Rückflüsse, die um 22 herumkommen, unterbrochen, so würde die Sperre wieder zurückfallen, wenn die großen Sprechspannungen des Teilnehmers 21 in Punkt

23 nicht ebenfalls verschwinden würden. Dies ist aber erst nach der doppelten Laufzeit von Punkt 19 bis zur Gabel 21 der Fall.

Wird die Ansprechzeit der Aussperrspannung 24 verhältnismäßig groß gemacht, so wird ein Klappern der Sperre vermieden, wenn nach der Durchschaltung z. B. des Teilnehmers 21 der Teilnehmer 22 nicht sogleich aufhört zu sprechen. Bei kleiner Ansprechzeit der Spannung 24 würde dann zunächst die rechte Sperre sofort wieder zurückfallen, d. h. den oberen Kontakt öffnen und den unteren schließen, infolge der Addition von Rückflußspannung von Teilnehmer 21 und des (weitersprechenden) Teilnehmers 22. So aber vergeht einige Zeit, bis die Aussperrspannung 24 sich aufgebaut hat, so daß der Teilnehmer 22 Gelegenheit hat, aufzuhören zu sprechen, nachdem er die ersten Laute des Teilnehmers 21 gehört hat. Durch die große Ansprechzeit der Aussperrspannung 24 wird trotz der viel höheren Empfindlichkeit der erfindungsgemäß ausgebildeten Sperre in bezug auf Zwischensprecheii gegenüber den bisher bekannten Anordnungen ein Klappern der Sperre bei undiszipliniertem Sprechen vermieden.

Das Liegenbleiben des Relais in der durchgeschalteten Richtung wird in bekannter Weise erreicht, z. B. indem es einen dritten Kontakt erhält, der eine kleine Selbsthaltewicklung so an eine Spannungsquelle legt, daß das Relais in jeder der beiden Schaltlagen sich selbst hält, wobei diese Haltekraft auch veränderbar sein kann. Alles über die Spannungen der rechten

Sperre Gesagte gilt naturgemäß auch für die Spannungen der linken Sperre.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es ist bei Differentialsperren ein schwieriges Problem, die Aussperrspannung in dem erforderlichen großen Amplitudenbereich genau proportional zu der auszusperrenden Spannung zu machen (je besser die Proportionalität ist, um so besser ist die Zwischensprechmöglichkeit). Diese Proportionalität wird in der hier beschriebenen Anordnung erfindungsgemäß in folgender Weise erreicht. Vor den an den unteren Weg angeschlossenen Sperrenverstärker 30 ist ein Netzwerk 31 geschaltet, das den gleichen Amplitudengang wie der Gleichrichter 32 des an den oberen Weg angeschlossenen Verstärkers 33 hat. Es kann z. B. die in Fig. 3 a gezeichnete Ausführung haben, d. h. dieselben nichtlinearen Elemente 52 enthalten wie der Gleichrichter 32.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführung der Erfindung dargestellt, die es erlaubt, auch den zeitlichen Verlauf der Aussperr- und auszusperrenden Spannung einander weitgehend ähnlich zu machen. Dies ist wichtig, weil die Zwischensprechmöglichkeit um so besser wird, je weniger die Aussperrspannung die auszusperrende überwiegt und dann infolge des zeitlich nach einer e-Funktion erfolgenden Anstieges der ersteren gegenüber dem momentanen der letzteren zunächst kurzzeitig ein Überwiegen der letzteren eintritt, d. h. daß dann im ersten Augenblick die Aussperrspannung zu klein ist. Dies führt zu Rückkopplungserscheinungen (sogenanntem Klappern) der Sperre.

Der der Ausführung nach Fig. 4 zugrunde liegende Erfindungsgedanke ist, als auszusperrende Spannung auf der Seite der Sperre, wo die weitgehende Proportionalität vorhanden sein soll, ebenfalls eine Gleichspannung zu verwenden. Die vom oberen Weg gelieferte Aussperrspannung 47 wird der auszusperrenden Spannung, die durch die Schaltelemente 41 bereits gleichgerichtet ist, entgegengeschaltet, wobei die Ansprechzeitkonstante des Kreises 41 gleich der des Kreises 42 ist. Die Diode 43 verhindert eine Rückwirkung der Aussperrspannung auf die hinter ihr befindlichen Schaltelemente und Funktionen, also auf die Relaiswicklung 44 und die Aussperrspannung 46, da sie nur bei Überwiegen der vom Kreis 41 gelieferten Spannung durchlässig wird. Im übrigen entsprechen Fig. 3 und 4 einander, z. B. die Relaiswicklungen 34, 35 der Fig. 3 den Relaiswicklungen 44 und 45 von Fig. 4 (diese können auch in Reihe mit den Widerständen 48, 49 liegen) und die Aussperrspannungen 36, 37 von Fig. 3 den Aussperrspannungen 46, 47 von Fig. 4. Eine weitere erfindungsgemäße Maßnahme, den Amplitudenbereich der Proportionalität zu erhöhen, besteht darin, den Kreisen 41 und 42 oder den Verstärkern 50 und 51 einen Dynamikpresser oder, wenn man einen geringeren Aufwand wünscht, eine Glimmlampe mit vorgeschaltetem ohmschem Widerstand parallel zu schalten, die die dort auftretenden Gleichspannungen bzw. Wechselspannungen oberhalb eines gewissen Wertes in der in Fig. 4 a gezeichneten Weise begrenzt. Hierbei müssen die Einsatzpunkte der Begrenzung bei beiden Kreisen sich entsprechen, d. h., wenn die Begrenzung an der an Kreis 41 liegenden Rückfluß spannung auftritt, so muß sie in gleichem Maß auch an der an Kreis 42 liegenden Spannung auftreten, die diesen Rückfluß hervorruft, außerdem muß nach der Begrenzung ein gewisser Spannungsanstieg erhalten bleiben. In der Fig. 4 a ist auf der Achse die Eingangsspannung am

Claims (8)

Verstärker 51 und auf der 3>-Achse die Spannung am Kreis 41 aufgetragen. Die Kurve I stellt den Verlauf derjenigen Spannung am Kreis 41 dar, die ohne Begrenzung vorhanden wäre, während die Kurve II den Verlauf der Spannung am Kreis 41 mit Begrenzung zeigt. Auf diese Weise dürfte es möglich sein, den Unterschied zwischen Aussperr- und auszusperrender Spannung auf einige zehntel Neper über einen sehr großen Amplitudenbereich zu vermindern und damit eine sehr gute Zwischensprechmöglichkeit auch bei Pfeifpunktabständen von vielen Nepern zu ermöglichen, besonders wenn man mit konstanten Rückflüssen, d. h. ohne Gabel arbeitet. Patentansprüche: '

1. Einrichtung zur Vermeidung unerwünschter Rückkopplungen bei Übertragungssystemen unter Verwendung von zwei Differentialsperren zur begrenzten Sperrung, derart, daß die in den Steuerkreis gelangenden Rückflüsse jeweils durch eine aussperrende Gegenspannung nur bis zu einem gewissen Grad unwirksam gemacht werden, so daß ein Unterbrechen des jeweils Sprechenden durch den Gegensprecher möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Steuerweg für die auszusperrende Spannung ein Netzwerk vorgesehen ist, durch welches die auszusperrende Spannung in dem erforderlichen großen Amplitudenbereich genau proportional zu der zugehörigen Aussperrspannung gemacht wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem für die auszusperrende Spannung vorgesehenen Netzwerk (31) die gleichen nichtlinearen Elemente verwendet sind wie in dem Gleichrichter (32) für die zugehörige Aus-Sperrspannung (Fig. 3).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachwirkzeit der aus dem Steuerweg mit dem Netzwerk (31) abgeleiteten Aussperrspannung (36) mindestens so groß bemes-

sen ist wie die doppelte Laufzeit der gesamten Verbindung, in der die unerwünschten Rückkopplungen vermieden werden sollen (Fig. 3).

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die bewirken, daß der zeitliche Verlauf der Aussperrspannung und der zugehörigen auszusperrenden Spannung einander weitgehend ähnlich ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlinearen Elemente des Netzwerkes (31) zugleich zur Gleichrichtung der auszusperrenden Spannung dienen (Fig. 4).

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechzeitkonstante der Schaltelemente (41) des Netzwerkes (31) gleich der Ansprechzeitkonstante der Schaltelemente (42) des Gleichrichters für die zugehörige Aussperrspannung ist (Fig. 4).

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diode (43) oder ein Richtleiter derart in die Schaltung eingefügt ist, daß eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Aussperrspannungen (46,47) verhindert wird (Fig. 4).

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß den die beiden Aussperrspannungen erzeugenden Kreisen (41, 42) und/oder den zugehörigen Verstärkern (50, 51) je eine Glimmlampe mit vorgeschaltetem Widerstand parallel geschaltet ist, durch welche die dort auftretenden Gleich- bzw. Wechselspannungen oberhalb eines gewissen Wertes derart begrenzt werden, daß auch nach der Begrenzung ein gewisser Spannungsanstieg erhalten bleibt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 623 827;
»Fernmeldetechnische Zeitschrift«, 1953, H. 11,
. 540 bis 543.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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