DE1090276B - Bi-directional amplifier used as a modulator - Google Patents
Bi-directional amplifier used as a modulatorInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Es sind Netzwerke bekannt, bei denen durch Anlegen einer Spannung an ein Hilfsklemmenpaar die Übertragungseigenschaften zwischen den zwei Hauptklemmenpaaren geändert werden. So wird z. B. bei einem Modulator in Abhängigkeit von einer an einem Klemmenpaar liegenden Trägerwechselspannung der Übertragungsweg zwischen den anderen Klemmenpaaren abwechselnd durchlässig geschaltet und gesperrt. Bei Ringmodulatoren mit passiven nichtlinearen Schaltelementen wird die Durchlaßrichtung des Übertragungsweges periodisch umgekehrt.There are known networks in which by applying a voltage to a pair of auxiliary terminals Transmission properties between the two main terminal pairs can be changed. So z. B. at a modulator as a function of an alternating carrier voltage applied to a pair of terminals The transmission path between the other pairs of terminals is alternately switched permeable and blocked. In the case of ring modulators with passive, non-linear switching elements, the forward direction is of the transmission path reversed periodically.
Bei bekannten, mit aktiven Schaltelementen, ζ. Β. Transistoren, bestückten Modulatoren ist eine Umkehrung der Übertragungsrichtung im allgemeinen nicht möglich. Es ist bereits ein Modulator mit Transistoren vorgeschlagen worden, bei dem die Übertragungsrichtung in Abhängigkeit von der angelegten Trägerwelle periodisch umgekehrt wird. Bei dieser Schaltung werden alle drei Klemmenpaare mit Übertragern angeschlossen, und die verwendeten Transistören müssen symmetrisch sein, um eine Verstärkung in beiden Richtungen abwechselnd zu erzielen. Eine Anwendungsmöglichkeit eines Netzwerkes mit aktiven Schaltelementen und zwei Hauptklemmenpaaren und einem Hilfsklemmenpaar besteht bei der Zweirichtungsverstärkung auf einer Zweidrahtleitung. Es ist bereits vorgeschlagen worden Eingang und Ausgang eines Verstärkerelementes, z.B. einer Röhre oder eines Transistors, mit Hilfe einer an das eine Klemmenpaar angelegten Wechselspannung periodisch wechselweise mit den beiden übrigen Klemmenpaaren zu verbinden. Für diese Umpolung sind jedoch nichtlineare Schaltelemente, ζ. B. Dioden, erforderlich, die zusätzliche nichtlineare Verzerrungen der verstärkten Signale hervorrufen können.In known, with active switching elements, ζ. Β. Transistors, populated modulators, is an inversion the direction of transmission is generally not possible. It's already a modulator with transistors has been proposed in which the transmission direction depends on the applied Carrier wave is reversed periodically. In this circuit, all three pairs of terminals are connected to transformers connected, and the transistors used must be symmetrical in order to achieve a gain to be achieved alternately in both directions. One possible application of a network with active Switching elements and two main terminal pairs and one auxiliary terminal pair exist in the bidirectional reinforcement on a two-wire line. It has already been suggested entrance and exit an amplifier element, e.g. a tube or a transistor, with the aid of a pair of terminals applied alternating voltage periodically to connect alternately with the other two pairs of terminals. For this polarity reversal, however, non-linear switching elements, ζ. B. Diodes, required the additional can cause non-linear distortion of the amplified signals.
Für die Aufgabe, eine verstärkte Übertragung in beiden Verkehrsrichtungen eines Zweidrahtsystems zu ermöglichen, sind ferner Zweirichtungsverstärker bekannt, bei denen zwei Verstärker entgegengesetzter Durchlaßrichtung parallel geschaltet sind und bei denen die beiden Einzelverstärker durch eine Steuerwechselspannung abwechselnd gesperrt bzw. geöffnet werden.For the task of increased transmission in both directions of traffic using a two-wire system allow bidirectional amplifiers are also known in which two amplifiers are opposite Forward direction are connected in parallel and in which the two individual amplifiers are powered by an alternating control voltage be locked or opened alternately.
Die Erfindung liegt in der Verwendung eines solchen an sich bekannten Zweirichtungsverstärkers als aktiver Modulator für beide Verkehrsrichtungen eines Trägerfrequenz-Zweidraht-Gleichlagesystems, indem als Steuerwechselspannung die gewünschte Trägerfrequenz angelegt wird.The invention resides in the use of such a bi-directional amplifier, known per se, as an active one Modulator for both traffic directions of a carrier frequency two-wire equalization system, by applying the desired carrier frequency as the alternating control voltage.
Die Trägerfrequenz wird also an ein Hilfsklemmenpaar
angelegt, während die Übertragung von einem Hauptklemmenpaar zum anderen und' umgekehrt erfolgt.
An einem der beiden Hauptklemmenpaare liegt die zu modulierende Nachrichtenspannung, und an
Als Modulator verwendeter
ZweirictitungsverstärkerThe carrier frequency is thus applied to a pair of auxiliary terminals, while the transmission takes place from one pair of main terminals to the other and vice versa. The communication voltage to be modulated is applied to one of the two main terminal pairs, and the one used as a modulator
Two-way amplifier
Anmelder:Applicant:
Standard Elektrik LorenzStandard electrical system Lorenz
Aktiengesellschaft,Corporation,
Stuttgar t-Zuff enhaus en,Stuttgart t-Zuff enhaus en,
Hellmuth-Hirth-Str. 42Hellmuth-Hirth-Str. 42
Herbert Aulhorn, Stuttgart-Weil im Dorf,Herbert Aulhorn, Stuttgart-Weil in the village,
und Otto Marschall, Konstanz (Bödensee},and Otto Marschall, Constance (Bödensee},
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
diesen Klemmenpaaren erscheinen dann die Modulationsprodukte und die niederfrequente Nachrichtenspannung. Während bei einem Modulator mit passiven Schältelementen immer ein Leistungsverlust in der Übertragungsrichtung auftritt, können die Arbeitspunkte der aktiven Schaltelemente bei der erfindungsgemäßen Anordnung so eingestellt werden, daß die Verstärkung in der Übertragungsrichtung mindestens Eins ist. Da immer einer der beiden Verstärker gesperrt ist, wenn der andere durchlässig ist, kann keine gegenseitige Beeinflussung der Modulator-Abschlußnetzwerke entstehen. Ausgangs- und Eingangswiderstand von Einrichtungsverstärkern sind bekanntlich gegeneinander entkoppelt. Gegenüber bekannten Modulatoren hat das erfindungsgemäße Netzwerk daher den besonderen Vorteil der leichten Anpassungsmöglichkeit der Abschlußwiderstände.The modulation products and the low-frequency communication voltage then appear to these terminal pairs. While with a modulator with passive switching elements there is always a loss of power in the Transmission direction occurs, the operating points of the active switching elements in the inventive Arrangement can be set so that the gain in the transmission direction at least One is. Since one of the two amplifiers is always blocked when the other is permeable, neither can mutual influence of the modulator termination networks arise. Output and input resistance of unidirectional amplifiers are known to be decoupled from one another. Compared to known modulators the network according to the invention therefore has the particular advantage of being easy to adapt the terminating resistors.
Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn an den Ausgang des Modulators ein oder mehrere Filter geschaltet werden sollen, wie es zur Unterdrückung unerwünschter Seitenbänder üblich ist;This is of particular importance when one or more filters are connected to the output of the modulator should be, as is customary to suppress unwanted sidebands;
Die Erfindung soll nun an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es sind dargestellt inThe invention will now be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing will. They are shown in
Fig. 1 ein Netzwerk mit zwei Verstärkern,1 shows a network with two amplifiers,
Fig. 2 ein Netzwerk mit zwei Verstärkern in symmetrischer Schaltung.2 shows a network with two amplifiers in a symmetrical circuit.
Das in Fig. 1 dargestellte Netzwerk hat drei Klemmenpaare 1, 2, 3, 4 und 5, 6. An die Klemmen 1, 2 und 3, 4 wird das zu übertragende bzw. zu modulierende Nachrichtenband gelegt. Die Transistoren Ts 1 und Ts2 erhalten Vorspannungen aus einer 24-V-The network shown in FIG. 1 has three pairs of terminals 1, 2, 3, 4 and 5, 6. The message band to be transmitted or modulated is placed on terminals 1, 2 and 3, 4. The transistors Ts 1 and Ts2 receive bias voltages from a 24 V
009 610/274009 610/274
Batterie B1. Die Transistoren sind vom p-n-p-Typ und erhalten über die Widerstände Rl bzw. J? 4 negative Kollektorspannung. In den Basiszuleitungen liegen die Vorwiderstände R2 bzw. R5. Die Vorspannung für die Emitter und damit der jeweilige Arbeitspunkt der Transistoren ändert sich in Abhängigkeit von der an den Klemmen 5, 6 angelegten Wechselspannung. Bei einer positiven Halbwelle der Wechselspannung erhält z. B. der Transistor TsI eine positive bzw. Tj2, Ts4 in symmetrischer Schaltung. Es werden daher zusätzliche Vorwiderstände i^l'bis R& und zusätzliche Koppelkondensatoren Cl' und CTI benötigt. Die Eingänge 1, 2 bzw. 3, 4 sind erdsymmetrisch, so daß sich diese Schaltung besonders für symmetrische Leitungen oder bei sonstigen Symmetrieforderungen eignet. Ähnlich wie beim Ringmodulator ist bei dieser Schaltung an den Klemmen 1, 2 und 3, 4 die Trägerfrequenz nicht bzw. stark gedämpft entBattery B 1. The transistors are of the pnp type and receive via the resistors Rl and J? 4 negative collector voltage. The series resistors R2 and R5 are located in the base leads. The bias voltage for the emitter and thus the respective operating point of the transistors changes as a function of the alternating voltage applied to terminals 5, 6. With a positive half-wave of the alternating voltage z. B. the transistor TsI a positive or Tj2, Ts 4 in a symmetrical circuit. Additional series resistors i ^ 1 'to R & and additional coupling capacitors Cl' and CTI are therefore required. The inputs 1, 2 and 3, 4 are balanced to ground, so that this circuit is particularly suitable for balanced lines or other symmetry requirements. Similar to the ring modulator, the carrier frequency at terminals 1, 2 and 3, 4 is not attenuated or is strongly attenuated in this circuit
Vorspannung und verstärkt ein an den Klemmen 3, 4 io halten. Wird an den Ausgang des Netzwerkes ein liegendes Signal, das über den Kondensator CI zwi- Filter geschaltet, das eingangsseitig eine Spule im sehen Basis und Emitter eingekoppelt wird. Gleich- Querzweig enthält, so kann diese Spule als Übertrager zeitig ist die Emittervorspannung des Transistors ausgebildet sein, dessen Primärwicklungen an Stelle TsI negativ, so daß dieser gesperrt ist. der Widerstände R4, i?4' in die Schaltung eingefügtHold pre-tensioned and reinforced on terminals 3, 4 OK. If a signal is present at the output of the network, which is switched via the capacitor CI between the filter, which is coupled into a coil on the input side in the base and emitter. Contains equal-shunt branch, this coil can be designed as a transformer at the time the emitter bias of the transistor is formed, the primary windings of which are negative instead of TsI, so that it is blocked. of resistors R 4, i? 4 'are inserted into the circuit
Während der negativen Halbwelle wird der Tran- 15 werden. Der Ausgang ist dann gleichstromfrei und sistor Ts2 geöffnet und kann ein an den Klemmen 1, 2 kann durch entsprechende Wahl des Übersetzungsverhältnisses des Übertragers an den Eingangswiderstand des anschließenden Filters gut angepaßt werden. Auf die Koppelkondensatoren C 4, C 4' kann in diesem ao Falle natürlich verzichtet werden.During the negative half-wave the tran- 15 will be. The output is then free of direct current and sistor Ts2 is open and a signal at terminals 1, 2 can be well matched to the input resistance of the subsequent filter by selecting the transmission ratio of the transformer accordingly. The coupling capacitors C 4, C 4 'can of course be dispensed with in this ao case.
liegendes, über den Kondensator C1 zwischen Basis und Emitter eingekoppeltes Signal verstärken. Die Kondensatoren C 3 und C 4 dienen der gleichstromfreien Auskopplung der Signale.amplify the signal that is coupled in via the capacitor C1 between the base and the emitter. The capacitors C 3 and C 4 are used to decouple the signals without direct current.
Zur Verschiebung der Transistorarbeitspunkte in einen für die Sperrung und EntSperrung der beiden Übertragungswege besonders günstigen Bereich der Kennlinie ist es zweckmäßig, der Steuerwechselspannung eine Gleichspannung zu überlagern. Dies kann z. B. durch die in der Zeichnung gestrichelt angedeutete Gleichstromquelle B 2 erfolgen.In order to shift the transistor operating points into a region of the characteristic curve which is particularly favorable for blocking and unblocking the two transmission paths, it is expedient to superimpose a DC voltage on the AC control voltage. This can e.g. B. by the dashed lines in the drawing indicated direct current source B 2.
Die an den Klemmen 5, 6 liegende Wechselspannung bewirkt also zwischen den Klemmen 1, 2 und 3,4 in beiden Richtungen eine ihrer Frequenz entsprechende periodische Unterbrechung der Nachrichtenspannung, die ihrerseits in beiden Verstärkern verstärkt sein kann. An den Klemmen 1, 2 und 3, 4 entsteht daher eine modulierte Wechselspannung. Das angelegte, nicht umgesetzte Nachrichtenband ist ebenfalls an beiden Klemmenpaaren vorhanden. Je nach dem Verwendungszweck können die nicht gewünschten Frequenzbereiche am Ausgang durch Filter oder Gabelschaltungen unterdrückt werden. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung als Modulator kann das nicht umgesetzte Nachrichtenband infolge von Reflexionen zur Selbsterregung der Anordnung führen, da die Nachrichtenspannung höher ist als die der Modulationsprodukte. Zur Vermeidung dieses Nachteils kann einer der beiden Koppelkondensatoren durch Siebmittel in Form von Filtern oder Gabelschaltungen ersetzt werden. In diesem Falle ist das Netzwerk für die (niedrige) Nachrichtenspannung nur in einer Richtung, für die Modulationsprodukte jedoch in beiden Richtungen durchlässig. Der Eingangspegel kann erheblich höher sein als beim Ringmpdulator, ohne daß zusätzliche nichtlineare Verzerrungen entstehen. Da keine Übertrager an den Klemmen 1, 2 und 3, 4 benötigt werden, ist der Aufwand der erfindungsgemäßen Schaltung geringer als bei bekannten Modulatoren oder Zweirichtungsverstärkern.The alternating voltage applied to terminals 5, 6 therefore effects between terminals 1, 2 and 3, 4 a periodic interruption of the communication voltage corresponding to their frequency in both directions, which in turn can be amplified in both amplifiers. At terminals 1, 2 and 3, 4 arises hence a modulated AC voltage. The created, unconverted message tape is also present on both pairs of terminals. Depending on the purpose, there may be unwanted Frequency ranges at the output can be suppressed by filters or hybrid circuits. In the inventive The unconverted message band as a result of reflections can be used as a modulator lead to self-excitation of the arrangement, since the communication voltage is higher than that of the modulation products. To avoid this disadvantage, one of the two coupling capacitors can be screened in the form of filters or hybrid circuits be replaced. In this case the network is only one-way for the (low) communication voltage, however, permeable to the modulation products in both directions. The input level can be significant higher than with the ring modulator without causing additional non-linear distortion. There no transformers are required at terminals 1, 2 and 3, 4, the expense of the invention Circuit less than known modulators or bidirectional amplifiers.
Die Funktion der Schaltung nach Fig. 2 entspricht im Prinzip der Anordnung nach Fig. 1. Die beiden Verstärker enthalten je zwei Transistoren TsI, Ts3 The function of the circuit according to FIG. 2 corresponds in principle to the arrangement according to FIG. 1. The two amplifiers each contain two transistors TsI, Ts3
Claims (5)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST13686A DE1090276B (en) | 1958-04-24 | 1958-04-24 | Bi-directional amplifier used as a modulator |
CH7244759A CH369170A (en) | 1958-04-24 | 1959-04-23 | Six-pole network with active switching elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST13686A DE1090276B (en) | 1958-04-24 | 1958-04-24 | Bi-directional amplifier used as a modulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1090276B true DE1090276B (en) | 1960-10-06 |
Family
ID=7456116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEST13686A Pending DE1090276B (en) | 1958-04-24 | 1958-04-24 | Bi-directional amplifier used as a modulator |
Country Status (2)
Country | Link |
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CH (1) | CH369170A (en) |
DE (1) | DE1090276B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1222120B (en) * | 1964-05-26 | 1966-08-04 | Felten & Guilleaume Gmbh | Circuit combination for carrier frequency terminal equipment with amplifying modulators |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE351958C (en) * | 1920-02-06 | 1922-04-18 | Siemens & Halske Akt Ges | Intermediate amplifier circuit for telephone lines |
AT151815B (en) * | 1936-01-10 | 1937-12-10 | Gregor Ukovic | Amplifier circuit for telecommunication purposes. |
DE915828C (en) * | 1951-08-02 | 1954-07-29 | Western Electric Co | Bidirectional amplifier |
DE956692C (en) * | 1952-07-18 | 1957-01-24 | Hazeltine Corp | Circuit for amplification in both transmission directions by means of a transistor |
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1958
- 1958-04-24 DE DEST13686A patent/DE1090276B/en active Pending
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1959
- 1959-04-23 CH CH7244759A patent/CH369170A/en unknown
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DE1222120B (en) * | 1964-05-26 | 1966-08-04 | Felten & Guilleaume Gmbh | Circuit combination for carrier frequency terminal equipment with amplifying modulators |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH369170A (en) | 1963-05-15 |
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