DE1133822B

DE1133822B - Schaltungsanordnung zur Anzeige bereits geringer Abweichungen der Amplitude einer Wechselspannung von einem vorgegebenen Sollwert

Info

Publication number: DE1133822B
Application number: DEST17342A
Authority: DE
Inventors: Ernst Jung
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1961-01-13
Filing date: 1961-01-13
Publication date: 1962-07-26
Also published as: NL273437A; BE612560A

Description

Schaltungsanordnung zur Anzeige bereits geringer Abweichungen der Amplitude einer Wechselspannung von einem vorgegebenen Sollwert Die Erfindung behandelt eine Schaltungsanordnung zur Anzeige bereits geringer Abweichungen der Amplitude einer Wechselspannung von einem vorgegebenen Sollwert, insbesondere zur Pilotpegelüberwachung in Trägerfrequenzsystemen.
In Weitverkehrsnachrichtenübertragungssystemen ist es zum Erreichen optimaler tÇbertragungsbedingungen notwendig, den mittleren Pegel über die ganze Übertragungsstrecke e konstant zu halten. Zu diesem Zwecke wird ein zusätzlicher Pilotton auf den Verbindungsweg gegeben. In den Zwischenverstärker-und Endstellen wird dieser empfangen, und es werden in Abhängigkeit von seiner Amplitude die Verstärkereinrichtungen geregelt. Der Pilotton muß also in der Sendestelle auf konstantem Pegel gehalten werden.
Es ist eine ältere Anordnung bekannt, bei der - ein Überschreiten eines Pegelwertes einen bistabilen Kreis zum Umschlagen bringt, wodurch eine Glimmlampe gesteuert wird. Die Rückführung in die Ausgangslage muß durch eine Taste von Hand erfolgen.
Bekannt sind nun auch Anordnungen, bei denen Pilotüberwachungseinrichtungen in ihrem Ausgang ein Telegraphenrelais steuern, das ein Abweichen nach oben oder unten vom vorgegebenen Wert des Pilotpegels anzeigt. Die bei einem elektromagnetischen Relais physikalisch bedingten Unterschiede zwischen Anzugs- und Abf allwert könnten durch ein elektronisches Relais beseitigt werden.
Bei einer bekannten Ausführungsform beeinflußt ein Gleichstrom den Kollektorkreis eines Transistorgenerators so, daß dieser nur bei Vorhandensein einer Stromrichtung schwingt und in Abhängigkeit vom Schwingen oder Nichtschwingen ein zusätzlicher Schalttransistor gesteuert wird.
Nun wird aber für Pilotüberwachungseinrichtungen gefordert, daß bereits ein Pegelabfall vom Sollwert von weniger als 50 mN - also < 5 o - angezeigt wird. Diese Forderung ließ sich bisher, wenn überhaupt, nur mit verhältnismäßig hohem Aufwand realisieren. Erfindungsgemäß wird dieses nun dadurch erreicht, daß die empfangene Wechselspannung gleichgerichtet wird und die Differenz zwischen der entstehenden Richtspannung und einer Vergleichsgleichspannung den Basisstrom eines Transistorgenerators so steuert, daß nur innerhalb eines gewissen, wenn erforderlich, sehr kleinen Toleranzbereiches Schwingungen erzeugt werden, die - bei Bedarf gleichgerichtet - zur Anzeige des Einhaltens des vorgegebenen Sollwertes dienen.
An Hand der Figuren soll nun die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer solchen Pegelüberwachungseinrichtung, während in Fig. 2 eine mögliche, realisierte technische Ausführungsform der Anordnung nach Fig. 1 dargestellt ist.
In der Fig. 1 liegt die auf ihre Amplitude zu überwachende Wechselspannung - hier ein Pilotton -an den Klemmen A und B und wird durch einen Gleichrichter Glrl gleichgerichtet. Der Ladekondensator C2 sorgt für den Schluß des Wechselstromkreises, während der Widerstand R 3 als Lastwiderstand für den Gleichrichterkreis dient und gleichzeitig auch im Basiskreis des induktiv rückgekoppelten Oszillators liegt. Der Kollektorkreis des Transistors Ts enthält als frequenzbestimmendes Glied einen Parallelresonanzkreis (C 1 und Kollektorwicklung des Übertragers tut2), dem ein Begrenzungselement zur Amplitudenbegrenzung parallel geschaltet ist, damit sich der Arbeitspunkt des Transistors möglichst wenig ändert. Der Widerstand R 6 bestimmt den Verlauf der Arbeitskennlinie. Durch seine Wahl läßt sich somit der Toleranzbereich wesentlich beeinflussen.
Die Rückkopplung erfolgt über die Basiswicklung des Übertragers Ü2, wobei der Kondensator C 3 den Wechselstromanschluß zum Emitter und der Widerstand R 3 die Gleichstromverbindung sicherstellen.
Eine Vergleichsgleichspannungsquelle UVergl liegt mit ihrem negativen Pol am Emitter. Die Höhe der an der Basis wirksamen Vergleichsspannung wird durch den Spannungsteiler R 2-R 1 bestimmt und ist durch Verändern des Widerstandes R 1 einstellbar. Über die Auskopplungswicklung des Übertragers Ü2 kann an den Punkten und D das Oberwachungssignal als Wechselspannung entnommen werden, bei Bedarf durch Anschaltung einer Gleichrichteranordnung Glr2, dagegen den PunktenC' und D' als Gleichspannung.
Die Differenz zwischen Richtspannung und an der Basis wirksamer Vergleichsspannung steuert nun die Steilheit des Transistors Ts. Bei Sollpegel ist die Steilheit infolge des fließenden Basisstromes groß, und der Generator schwingt. Sinkt die zu überwachende Spannung ab, so nimmt die Differenzspannung und der Basisstrom ab, die Steilheit des Transistors wird schnell kleiner, und die Schwingungen des Oszillators setzen sprunghaft, jedoch definiert aus. Wächst die zu überwachende Wechselspannung über ihren Sollwert, so steigt der Basisstrom, und der Arbeitspunkt wird ins Kennlinienknie verschoben. Auch hier nimmt die Steilheit schnell ab, so daß wiederum die Schwingungen sprunghaft, aber definiert aussetzen.
So ist z. B. mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zu erreichen, daß die Schwingungen bereits bei einem Abfall der zu überwachenden Spannung um etwa 10 mN - also nur um etwa 1°/o -abreißen. Bei Wiederzunahme der Amplitude setzen die Schwingungen am gleichen Punkt wieder ein.
Der Abreißpunkt bei Pegelüberschreitung liegt dagegen etwas höher. Hier sind bei etwa 50... 100 mN - also 5 bis 100/ - liegende Werte realisierbar.
Auch ist hier ein geringes, Hysteresis ähnliches Verhalten zwischen Abreißen und Wiedereinsetzen der Schwingungen zu beobachten.
In Fig. 2 ist nun eine mögliche technische Realisation dieser Schaltungsanordnung als Pilotempfänger dargestellt. Der Pilotton liegt an den Klemmen A und B und gelangt über den Anpassungs- und Trennübertrager Ü 1 an den als Brückengleichrichter ausgebildeten GleichrichterGlrl. Als Begrenzungsglied parallel zum Kollektorschwingkreis liegt die Reihenschaltung einer Zenerdiode Glr4 mit einem Kondensator C 4. Durch die besondere Kennlinienform der Zenerdiode und des sich durch Gleichrichtung einstellenden Arbeitspunktes wird eine angenähert gleichmäßige Begrenzung beider Halbwellen erzielt.
Die Vergleichsgleich spannung Uvergt wird hierdurch ein Stabilisationsglied aus der Reihenschaltung eines Widerstandes R 5 und einer Zenerdiode Glr3 erzeugt, wobei der Kondensator C 5 für den notwendigen Wechselstromschluß zwischen Emitter und kollektorfernem Ende des Schwingkreises sorgt. Als Gleichrichtereinrichtung Glr2 ist hier Einweggleichrichtung mit Ladekondensator eingesetzt.
Es braucht wohl nicht erwähnt zu werden, daß die Anwendung von erfindungsgemäß aufgebauten Pegel- überwachungseinrichtungen nicht auf die Pilottonüberwachung beschränkt ist. In allen Fällen, in denen bereits geringe Abweichungen einer Wechselstromamplitude von einem vorgegebenen Sollwert angezeigt werden sollen, ist ihr Einsatz infolge des geringen Aufwandes vorteilhaft. Zum Beispiel könnte auch bei Überwachung einer Netzspannung die Stromversorgung für den Transistorgenerator und die Vergleichs spannung gleich aus dem überwachten Netz erfolgen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltungsanordnung zur Anzeige bereits geringer Abweichungen der Amplitude einer Wechselspannung von einem vorgegebenen Sollwert, insbesondere zur Pilotpegelüberwachung in Trägerfrequenzsystemenn dadurch gekennzeichnet, daß die empfangene Wechselspannung gleichgerichtet wird und die Differenz zwischen der entstehenden Richtspannung und einer Vergleichsgleichspannung den Basisstrom eines Transistorgenerators so steuert, daß nur innerhalb eines gewissen, wenn erforderlich, sehr kleinen Toleranzbereiches Schwingungen erzeugt werden, die - bei Bedarf gleichgerichtet-- zur Anzeige des Einhaltens des vorgegebenen Sollwertes dienen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Transistorgenerator parallel zu dem im Kollektorkreis liegenden Parallelresonanzkreis Mittel zur Amplitudenbegrenzung vorgesehen sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel aus der Reihenschaltung eines Kondensators und einer Zenerdiode bestehen.
4 Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsspannung aus der Betriebsspannung mit Hilfe eines Spannungsstabilisators gewonnen wird.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsstabilisator aus der Reihenschaltung eines Widerstandes und einer Zenerdiode besteht.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des vorgegebenen Sollwertes durch den Wert des Widerstandes (R 1) bestimmt wird und dieser einstelI-bar ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des ge wünschten Toleranzbereiches durch den Widerstand (R 6) bestimmt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften : Deutsche Patentschrift Nr. 938 624.