DE1173942B - Schaltungsanordnung zum selbsttaetigen Umschalten eines Ausgangskreises an einen vonzwei Hochfrequenzleistungsgeneratoren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 03 k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/18

Nummer: 1173 942

Aktenzeichen: T 22362 VIII a / 21 al

Anmeldetag: 25. Juni 1962

Auslegetag: 16. Juli 1964

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Leistungsumschalter für hohe Frequenzen.

Wie bekannt, wird bei Trägerfrequenzeinrichtungen mit hoher Kanalzahl die Anlage zur Erzeugung von Trägerfrequenzen in üblicher Weise gleichzeitig für mehrere Systeme verwendet. Dies bedeutet, daß die Betriebssicherheit von mehreren hundert Übertragungskanälen, wie Sprache, Fernschreiber, usw., von der entsprechenden Wirkungsweise der Anlage zur Erzeugung der Trägerfrequenzen abhängt. Um eine entsprechende Betriebssicherheit zu erreichen, arbeitet die Anlage zur Erzeugung der Trägerfrequenzen mit einer Reserve von 100 % derart, daß beim Fehlerhaftwerden der Betriebsanlage die Umschaltung auf die Reserveanlage oder Ersatzeinrichtung selbsttätig erfolgt, wenn der Pegel einer Trägerfrequenz um einen Wert von mehr als 0,3 N geringer wird oder das Trägerfrequenzsignal aufhört.

Diese selbsttätige Umschaltung ist bei Trägerfrequenzleistungen in der Größenordnung von einigen Watt bisher in zweierlei Weisen durchgeführt worden. Das eine Verfahren besteht darin, daß der Pegel der Trägerfrequenz mittels einer geeigneten Einrichtung beobachtet und bei einer Pegelsenkung von mehr als 0,3 N einem Verstärker der Betriebsanlage durch ein Schnellrelais eine derart hohe negative Vorspannung erteilt wird, daß der Verstärker praktisch gesperrt wird, wobei im Verstärker der Reserveanlage die abschließende negative Vorspannung durch das Schnellrelais aufgehoben wird. Beim anderen Verfahren werden durch ein Relais die Ausgangsklemmen der Betriebsanlage beim Fehlerhaftwerden kurzgeschlossen und zugleich der Kurzschluß an den Ausgangsklemmen der Reserveanlage aufgehoben.

Die beschriebenen Verfahren sind wegen Anwendung eines Relais zum selbsttätigen Umschalten in beiden Fällen mit Schwierigkeiten verbunden. Die gewünschte Umschaltgeschwindigkeit kann bei Relaisstromkreisen nur als ein Grenzwert gesichert werden. Bei Trägerfrequenzanlagen, die nicht nur für den Fernsprech- und Fernschreibverkehr, sondern auch für die Übertragung von kodierten Informationen hoher Frequenz verwendet werden soll, wie bei der Speisung von elektronischen Rechenmaschinen usw., ist die Umschaltgeschwindigkeit von Relais bereits nicht mehr ausreichend. Bei kodierten Übertragungen hoher Geschwindigkeit beträgt die Größenordnung des zugelassenen Fehlerverhältnisses 10~⁷ bis 10~⁹, wodurch Umschaltgeschwindigkeiten in der Größenordnung von Mikrosekunden erforderlich werden, was durch Relais nicht mehr erreicht werden kann. Eine weitere Schwierigkeit der bekannten Einrichtungen

Schaltungsanordnung zum selbsttätigen
Umschalten eines Ausgangskreises an einen von
zwei Hochfrequenzleistungsgeneratoren

Anmelder:

Tävközlesi Kutato Intezet, Budapest

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin 33,

und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, Tal 71,

Patentanwälte

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Istvän Kiss,
Dipl.-Ing. Jenö Sasvari, Budapest

Beanspruchte Priorität:

Ungarn vom 17. Juli 1961 (TA-652)

besteht darin, daß die Aufsicht für Betriebsfähigkeit von abgeschlossenen in der Reserve befindlichen) Systemen entweder speziell hergestellte Beobachtungsstromkreise erfordert oder überhaupt nicht möglich ist. Bei Trägerfrequenzanlagen wird eine weitere Abnähme der Umschaltzeit gefordert. Somit dürfen der Beobachter, die Steuereinheit und der Umschalter keine Relais, mechanisch bewegte Bestandteile oder elektronische Stromkreise mit großer Zeitkonstante enthalten. Das Auftreten eines Fehlers muß während einer Zeitdauer von der Größenordnung von MikroSekunden beobachtet und daraufhin die Umschaltung durchgeführt werden.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten Mängel und die Schaffung eines Umschalters, der geeignet ist, den jüngsten Forderungen gerecht zu werden, d. h. die Umschaltzeit um Größenordnungen zu verringern und die Betriebssicherheit zu erhöhen. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Kollektor-Emitter-Kreise von zwei Transistoren direkt an die Ausgangsklemme je eines Hochfrequenzgenerators angeschlossen sind, daß zwischen den Basen und den zusammengeschalteten Emitterelektroden der Transistoren ein Steuerstromkreis angeschlossen ist und daß zwischen den beiden Kollektorzuführungen die Primärwicklung eines Transformators zum Auskoppeln und Anpassen der Ausgangsleistung liegt.

409 630/329

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert, deren F i g. 1 bzw. 2 je ein Schaltbild von zwei Ausführungsbeispielen darstellen.

Gleiche Bezugszeichen der Zeichnungen weisen auf ähnliche Einzelheiten hin.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 besteht aus einem Betriebssystem G₁ bzw. einem Reservesystem G₂ für die Erzeugung von Trägerfrequenzen. Eine Spannungsquelle Te ist über einen Umschalter K mit den Basen je eines Transistors A bzw. B verbunden. Der Emitter-Kollektor-Kreis der Transistoren A bzw. B ist an die Ausgangsklemmen der Trägerfrequenzerzeuger bzw. der Systeme G₁ bzw. G₂ angeschlossen. Um die hochfrequenten Leistungen für einen Verbraucher über eine beliebige Impedanz auszukoppeln, dient ein Transformator T, der auch bestimmt ist, die Auskopplung richtungsgerecht durchzuführen.

Die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 arbeitet wie folgt:

Der Kollektor-Emitter-Kreis der Transistoren A bzw. B bedeutet einen Kurzschluß oder eine Unterbrechung an den Klemmen der Trägerfrequenzerzeuger oder Systeme G₁ und G₂, je nachdem durch den Schalter K die Basis der Transistoren A oder B eine negative Spannung aus der Spannungsquelle Te erhält. Wird die Durchlaßimpedanz mit Za und die Abschlußimpedanz mit Zz bezeichnet, so ist der natürliche Logarithmus ihres Verhältnisses

Zz

In 4 =7,5 N.
Za

Dieser Wert genügt dazu, irgendwelche gegenseitige Wirkungen der beiden Systeme G₁ und G, für die Erzeugung von Trägerfrequenzen praktisch zu verhindern. Die Zeitkonstante der Schaltungsanordnung bzw. des Stromkreises ist — wie dies aus Fig. 1 hervorgeht — praktisch sehr gering, so daß die Umschaltung innerhalb einer Zeitdauer von der Größenordnung von Mikrosekunden vor sich geht und somit für eine Umschaltung von Hochfrequenzen mit hoher Geschwindigkeit geeignet ist. Die Höhe der Frequenz von umschaltbaren Strömen hängt von der Art der verwendeten Transistoren ab.

Die Steuerung des Umschalterstromkreises erfolgt ebenfalls elektronisch. Fig. 2 zeigt das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen selbsttätigen Umschalters, der mit einem elektronischen Pegelbeobachter- und Steuerstromkreis zusammengebaut ist.

Der Beobachter- und Steuerstromkreis V enthält beim dargestellten Ausführungsbeispiel einen Multivibratorstromkreis, bei dem der Multivibrator in Abhängigkeit von der abgefühlten Spannung entweder der Basis des Transistors A oder der Basis des Transistors B eine negative Steuerspannung erteilt. Die entsprechende Lage des Multivibrators wird durch einen elektronischen Stromkreis eingestellt, der den Betriebszustand des Betriebssystems G₁ und des Reservesystems G₂ für die Erzeugung von Trägerfrequenzen beaufsichtigt.

Während der Betätigung des Umschalterstromkreises arbeiten die Systeme G₁ und G₂ entweder im Kurzschluß (bei Belastung mit sehr geringer Impedanz) oder bei betriebsmäßiger Last. Mittels eingebauter Beobachtertransformatoren T₁ bzw. T₂ kann der betriebsfähige Zustand der Systeme für die Erzeugung von Trägerfrequenzen sowohl im Kurzschluß wie auch bei Betriebslast eindeutig kontrolliert werden. Der zwischen den beiden Kollektorzuführungen vorgesehene Transformator T dient ebenfalls zum Auskoppeln der Hochfrequenzleistung und zum Anpassen der Impedanz.

Es ist somit ersichtlich, daß durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung sämtliche Mangel der bisher üblichen Systeme der gleichen Art ausnahmslos beseitigt sind.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Umschalten eines Ausgangskreises an einen von zwei Hochfrequenzleistungsgeneratoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor-Emitter-Kreise von zwei Transistoren (A, B) direkt an die Ausgangsklemmen je eines Hochfrequenzgenerators (G₁, G₂) angeschlossen sind, daß zwischen den Basen und den zusammengeschalteten Emitterelektroden der Transistoren ein Beobachterund Steuerstromkreis (V) angeschlossen ist und daß zwischen den beiden Kollektorzuführungen die Primärwicklung eines Transformators (T) zum Auskoppeln und Anpassen der Ausgangsleistung eingeschaltet ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beobachter- und Steuerstromkreis (V) zwischen den Basen der Transistoren (A, B) und den zusammengeschalteten Kollektorelektroden und die Primärwicklung des die Ausgangsleistung auskoppelnden und anpassenden Transformators (T) zwischen beiden Emitterzuführungen der Transistoren angeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 064 608.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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