DE1200883B - Regelbarer Daempfungsentzerrer - Google Patents
Regelbarer DaempfungsentzerrerInfo
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- H04B3/143—Control of transmission; Equalising characterised by the equalising network used using amplitude-frequency equalisers
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
H04b
Deutsche Kl.: 21 a2-36/13
Nummer: 1200 883
Aktenzeichen: C12392 VIII a/21 a2
Anmeldetag: 9. Januar 1956
Auslegetag: 16. September 1965
Zum Ausgleich des Frequenzganges der Dämpfung der einzelnen Abschnitte von symmetrischen und
konzentrischen Kabeln werden bekanntlich fest eingestellte und regelbare Dämpfungsentzerrer benutzt.
Mit regelbaren Entzerrern können die temperaturabhängigen Dämpfungsänderungen sowie die restlichen
Verzerrungen, die auch bei Anwendung von fest eingestellten Entzerrern nach einer bestimmten Zahl
von Verstärkerabschnitten noch vorhanden sind, beseitigt werden.
Da in Nachrichtenübertragungsanlagen vielfach mehrere Entzerrer ohne gegenseitige Beeinflussung in
Kettenschaltung vereinigbar sein müssen, wird von regelbaren Entzerrern zumeist Konstanz und Winkelfreiheit
des Wellenwiderstandes bei allen Dämpfungseinstellungen gefordert.
Der in F i g. 1 der Zeichnungen dargestellte regelbare Entzerrer bekannter Bauart wird durch ein
symmetrisches überbrücktes T-Glied gebildet, dessen Längszweige aus den Widerständen R bestehen,
während der Uberbrückungszweig durch den Eingangswiderstand des Vierpols Q1 und der Querzweig durch
den Eingangswiderstand des Vierpols Q2 verwirklicht
sind. Diese Vierpole sind zueinander bezüglich des Widerstandes R reziprok und so durch regelbare
Widerstände Ra bzw. Rb abgeschlossen, daß stets die
Beziehung R0-Rf, = R2 gilt. Das überbrückte T-Glied
nach F i g. 1 weist demnach den bei allen Regelstellungen gleichbleibenden Wellenwiderstand R auf.
Bekanntlich ändert sich an dem überbrückten T-Glied nach F i g. 1 nichts Grundsätzliches, wenn,
wie aus F i g. 2 ersichtlich, im Uberbrückungszweig der Widerstand R1 dem Eingangsklemmenpaar des
Vierpols Q1 parallel geschaltet und im Querzweig der
Widerstand R2 unter Einhaltung der Bedingung R1-R2 = R2 dem Vierpol Q2 vorgeschaltet wird.
Die Erfindung bezieht sich auf einen regelbaren Dämpfungsentzerrer in Form eines überbrückten
T-Gliedes, bei welchem die Eingangs- und Ausgangswiderstände bei der Dämpfungsregelung unverändert
bleiben und im Anpassungsfall rein ohmisch und gleich dem Wert der beiden überbrückten Längswiderstände
sind und bei welchem die Änderung des Frequenzganges der Dämpfung durch zwei einstellbare Wirkwiderstände
herbeiführbar ist, deren Widerstandswerte ein konstantes Produkt ergeben. Gemäß der Erfindung
dient als Uberbrückungsimpedanz die Parallelschaltung eines Ohmschen Widerstandes und des Eingangswiderstandes
einer Allsperre, während die Querimpedanz des überbrückten T-Gliedes durch die Impedanz gebildet ist, die am Sekundärklemmenpaar
eines Übertragers in Erscheinung tritt, an dessen Regelbarer Dämpfungsentzerrer
Anmelder:
C. I. T. Compagnie Industrielle des
Telecommunications, Paris
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt,
München 2, Rosental 7
Als Erfinder benannt:
Jacques Oswald, Paris
Jacques Oswald, Paris
Primärklemmenpaar die Reihenschaltung eines Ohmschen Widerstandes mit dem Ausgangswiderstand der
Allsperre wirksam ist, die aus einem antimetrischen Kreuzglied besteht, das zwei zueinander widerstandreziproke
Längsreaktanzen und als Diagonalzweige regelbare Wirkwiderstände aufweist, deren Produkt
mit dem Produkt der Längsreaktanzen übereinstimmt.
Eine diesem Dämpfungsentzerrer äquivalente Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Konfiguration
des Entzerrers eine Differential-T-Schaltung zugrunde
liegt, bei der die Längsimpedanz durch die Reihenschaltung eines Wirkwiderstandes mit dem Eingangswiderstand
einer Allsperre realisiert ist, während sich die Querimpedanz des Differential-T-Gliedes aus der
Parallelschaltung eines Wirkwiderstandes mit dem Ausgangswiderstand der als Kreuzglied ausgebildeten
Allsperre ergibt. Die Längsreaktanzen und Diagonalwiderstände der Allsperre ergeben sich aus den Werten
der Längsreaktanzen und Diagonalwiderstände der Allsperre des äquivalenten überbrückten T-Gliedes
mit Wirkwiderständen als Längszweige durch Division mit Vier.
Sowohl bei der einen wie bei der anderen Realisierungsart des Entzerrers nach der Erfindung weist
dieser gegenüber den durch die F i g. 1 und 2 veranschaulichten bekannten Entzerrern den Vorteil auf,
daß an die Stelle zweier zueinander widerstandsreziproker Vierpole Q1 und Q2 ein einziger Vierpol Q
in Form einer Allsperre tritt. Es wird noch gezeigt werden, daß eine solche Allsperre die gleiche Zahl von
Schaltelementen erfordert wie einer der beiden Vierpole Q1 und Q2 eines im wesentlichen wirkungsgleichen
Entzerrers mit der in F i g. 2 der Zeichnungen dargestellten Konfiguration.
Es ist zwar aus der Theorie der antimetrischen Kreuzglieder bereits bekannt, daß eine Brücken-
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3 4
schaltung sperrend wirkt und an ihren Diagonalzweigen einen Übertrager mit dem Übersetzungsverhältnis
zugleich das für die Antimetrie charakteristische Ver- 1: —-1 aufweist, ergeben die Impedanz des anderen
hältnis der Eingangsimpedanzen zueinander zeigt, wenn regelbar auszubildenden Zweiges des überbrückten
die gegenüberliegenden Brückenzweige durch Zweipole T-Gliedes. Die impedanzinvertierende Anordnung
realisiert sind, deren Impedanzwerte das gleiche 5 enthält neben passiven Schaltelementen auch zwei
Produkt aufweisen, und es ist ferner nicht mehr neu, aktive Vierpole. Bei dem aus einem solchen überdie
Zweige eines antimetrischen Kreuzgliedes teils brückten T-Glied bestehenden Entzerrer ist die
ausschließlich aus Reaktanzen und teils ausschließlich Änderung von Wirk- und Blindwiderständen erforderaus
Wirkwiderständen aufzubauen. Ferner gehören lieh, wenn der Frequenzgang der Dämpfung variierbar
Dämpfungsentzerrer dem Stand der Technik an, die io sein soll. Demgegenüber gehört die Schaltungseine
Brückenschaltung aus unveränderbaren Bau- anordnung nach der Erfindung der Gattung jener,
elementen enthalten. Zwei gegenüberliegende Zweige durch F i g. 1 und 2 wiedergegebenen Entzerrer an,
dieser Brücke treten auf Grund der Wirk- und Blind- bei welchen die Veränderung des Frequenzganges der
widerstände, aus welchen sie sich zusammensetzen, Dämpfung in erheblichem, den praktischen Erfordermit
Impedanzwerten in Erscheinung, die bei allen 15 nissen entsprechendem Umfang bereits durch zwei
Frequenzen das gleiche Produkt ergeben wie die einstellbare Wirkwiderstände herbeiführbar ist.
Wirkwiderstände, aus welchen die beiden anderen Der Entzerrer nach der Erfindung läßt sich bei gegenüberliegenden Brückenzweige bestehen. Diese andersartigen Anforderungen an die Übertragungs-Brückenschaltung, deren Zweige demnach die für die eigenschaften gegebenenfalls dahingehend modifizieren, Maxwell-Wien-Brücke geltenden Abgleichbedingungen 20 daß die Allsperre durch ein Kreuzglied mit Längserfüllen, bestimmt in Verbindung mit dem in dieser . _, , i?„2 .^. , ^,
bekannten Entzerreranordnung vorgesehenen regel- zweiSen Zi und ^ sowie Diagonalzweigen Z2 und baren ohmschen Spannungsteiler den Entzerrer- R0 2 . ,,. , . . . , . , , ,. „ . . .
Frequenzgang mit der Maßgabe, daß die Brücken- 2^ verwirklicht ist, bei welchen diese Zweige einzeln
Wirkwiderstände, aus welchen die beiden anderen Der Entzerrer nach der Erfindung läßt sich bei gegenüberliegenden Brückenzweige bestehen. Diese andersartigen Anforderungen an die Übertragungs-Brückenschaltung, deren Zweige demnach die für die eigenschaften gegebenenfalls dahingehend modifizieren, Maxwell-Wien-Brücke geltenden Abgleichbedingungen 20 daß die Allsperre durch ein Kreuzglied mit Längserfüllen, bestimmt in Verbindung mit dem in dieser . _, , i?„2 .^. , ^,
bekannten Entzerreranordnung vorgesehenen regel- zweiSen Zi und ^ sowie Diagonalzweigen Z2 und baren ohmschen Spannungsteiler den Entzerrer- R0 2 . ,,. , . . . , . , , ,. „ . . .
Frequenzgang mit der Maßgabe, daß die Brücken- 2^ verwirklicht ist, bei welchen diese Zweige einzeln
schaltung des weiteren zur rückwirkungsfreien Zusam- 25 betrachtet entweder ausschließlich aus Reaktanzen
menführung der an den beiden Spannungsteilerwider- oder ausschließlich aus Wirkwiderständen oder sowohl
ständen abgegriffenen Spannungen herangezogen ist. aus Reaktanzen als auch aus Wirkwiderständen
Von allen diesen bekannten antimetrischen Brücken- bestehen.
schaltungen unterscheidet sich die Allsperre des Ent- Bei der aus F i g. 3 ersichtlichen, auf der Konfizerrers
nach der Erfindung dadurch, daß ihre Eingangs- 30 guration eines überbrückten T-Gliedes mit zwei
und Ausgangswiderstände der Verwirklichung zweier Ohmschen Längszweigen R basierenden Ausführungsin
einem weiten Frequenzbereich ausnutzbarer, zu- form des Entzerrers nach der Erfindung ist als Übereinander
widerstandsreziproker sowie regelbarer Im- brückungszweig die Parallelschaltung aus dem Widerpedanzen
dienen, die gegenseitig entkoppelt und die stand R1 und der ' Eingangsimpedanz W1 der antides
weiteren lediglich durch die Änderung von Wirk- 35 metrischen Allsperre Q wirksam, während der Querwiderständen
variierbar sind. zweig durch die Impedanz gebildet ist, die am Sekun-
Es sind ferner elektrische Weichen bekannt, die aus därklemmenpaar eines Übertragers mit dem Übereinem
Differential-T-Glied und zwei in Kette geschal- Setzungsverhältnis α: 1 in Erscheinung tritt, für
teten, zueinander widerstandreziproken Filtern be- dessen Impedanz am Primärklemmenpaar die Reihenstehen.
Die Eingangsimpedanz der aus den zwei 40 schaltung aus dem Ohmschen Widerstand R2 und
Filtern aufgebauten Vierpol-Kettenschaltung ist als dem sekundärseitigen Eingangswiderstand W2 der
Längsimpedanz des Differential-T-Gliedes wirksam, Allsperre Q maßgebend ist. Eine gemäß den Lehren
während die Ausgangsimpedanz der Kettenschaltung nach der Erfindung als antimetrisches Kreuzglied
aus den zwei Filtern einen Teil der Querimpedanz des ausgebildete Allsperre Q ist in F i g. 4 wieder-Differential-T-Gliedes
bildet. Das dritte Klemmenpaar 45 gegeben. Der eine unveränderbare Längszweig ist
dieser Weiche liegt den Leitungen parallel, durch durch die Impedanz Z verwirklicht, der andere
welche die Kettenschaltung der beiden Filter zustande Längszwei besteht aus der Impedanz ^-. Der eine
kommt. Hinsichtlich Aufgabenstellung und Bemessung σο ζ
bestehen so weitgehende Unterschiede zwischen diesen, Diagonalzweig ist durch den regelbaren Wirkwiderzumeist als Differentialweichen bezeichneten Reaktanz- 50 stand Ra gebildet, während der zweite Diagonalzweig schaltungen und dem Entzerrer nach der Erfindung, aus dem regelbaren Widerstand
daß solche Weichen nicht Ausgangspunkt für die _ a
nachfolgenden Überlegungen sein können. Rb = —°-
bestehen so weitgehende Unterschiede zwischen diesen, Diagonalzweig ist durch den regelbaren Wirkwiderzumeist als Differentialweichen bezeichneten Reaktanz- 50 stand Ra gebildet, während der zweite Diagonalzweig schaltungen und dem Entzerrer nach der Erfindung, aus dem regelbaren Widerstand
daß solche Weichen nicht Ausgangspunkt für die _ a
nachfolgenden Überlegungen sein können. Rb = —°-
Schließlich ist bereits vorgeschlagen worden, bei Ra
einem regelbaren Dämpfungsentzerrer in Form eines 55
einem regelbaren Dämpfungsentzerrer in Form eines 55
überbrückten T-Gliedes, dessen bei der Dämpfungs- aufgebaut ist. Die Eingangsimpedanz W1 der antiregelung
konstant bleibende Eingangs- und Ausgangs- metrischen Allsperre Q ist — wie bei jeder abgeglichewiderstände
im Anpassungsfall rein ohmisch und nen Brückenschaltung — unabhängig von der sekungleich
dem Wert der beiden überbrückten Längs- därseitigen Beschattung als Eingangswiderstand dieses
widerstände sind, die Impedanz des einen jener beiden 60 Vierpols bei ausgangsseitigem Leerlauf errechenbar.
Zweige, die aus veränderbaren Scheinwiderständen Der sekundärseitige Eingangswiderstand W2 der Allaufzubauen
sind, durch die Eingangsimpedanz einer sperre Q ist der geforderten Antimetrie entsprechend
impedanzinvertierenden Schaltungsanordnung zu ver- „ 2
wirklichen, deren ausgangsseitige Abschlußimpedanz jys — 9— .
durch die Eingangsimpedanz einer als Allsperre 65 W1
dienenden Sparbrückenschaltung gebildet ist. Die in
Reihe geschalteten veränderbaren Zweipole dieser Das in F i g. 3 gezeigte überbrückte T-Glied mit
Sparbrückenschaltung, die als weiteren Bestandteil den beiden Ohmschen Längswiderständen R weist
dann den geforderten frequenzunabhängigen Wellenwiderstand R auf, wenn das Übersetzungsverhältnis
1 des Übertragers entsprechend der Beziehung Es empfiehlt sich, die folgenden normierten Impedanzen
einzuführen:
α2 =
R1R2
R2
R0 2
gewählt ist. Demnach haben die Widerstände R1
und R2 der Bedingung R1R2 = R0 2 zu genügen.
Nachstehend werden einige Einzelheiten aus der Theorie des Entzerrers nach der Erfindung in einer
Form wiedergegeben, die Vergleiche mit Entzerrern des durch Fig. 2 veranschaulichten Aufbaues
ermöglicht.
Bei der Untersuchung des Übertragungsverhaltens des Entzerrers nach F i g. 3 kann davon ausgegangen
werden, daß das sich aus der Vierpoldämpfung α und dem Vierpol-Phasenmaß b zusammensetzende Vierpol-Übertragungsmaß
W1 = | W1 | Z | Ri | 9 |
η
Ro |
(3) |
R0' | φ | ri R0' | ||||
la — |
Ra
Ro' |
Z1 | Ro'l | |||
und zu setzen | 1 R0' | (4) | ||||
(5) | ||||||
= cthT, | ||||||
dann | Γα-1 | |||||
es ergibt sich | Γα + 1 | |||||
7>e-2r
w1 =
1 — φΖ-2Γ
und
eines überbrückten T-Gliedes mit den beiden Längszweigen
R, dem Überbrückungszweig mit der Impedanz Z1 und dem Querzweig mit der dualen Impedanz
Z-I = —
W1T1
W1 + T1
1 -
Γι-1
Γι" + 1
R2
oe Die Gleichung (1) läßt sich somit umformen in
durch die Gleichung
_ι _ _ Jl.
4
R
(1)
+ l
30
gegeben ist
Wie bereits ausgeführt, tritt bei der Anordnung nach Fig. 3 als Überbrückungszweig die Parallelschaltung
der Eingangsimpedanz W1 der Allsperre mit dem Wirkwiderstand R1 in Erscheinung. Es gilt
ajso
Z =
Aus Gleichung (8) geht hervor, daß für 9? = 0,
d h· für R* = R» die Dämpfung des Entzerrers bei
allen Frequenzen konstant 1St. Beim Entzerrer nach
f der Erfind™g so11 dies£* frequenzunabhangige Dampfungswert
ebenso wie bei den bekannten Entzerrern
als Grunddampfung a0 bezeichnet werden, fur deren
Errechnung Gleichung (8) in der vereinfachten Form
+ W1
Dabei ist für die Eingangsimpedanz W1 der Allsperre
Q unter Zugrundelegung der aus F i g. 4 ersichtlichen Bezeichnungsweise ihrer Zweige die
Gleichung
r(r + Ϊ)
Ra'Z + R0 2
Ra + Z
maßgebend.
anschreibbar ist.
Darüber hinaus trägt die Einführung der Grunddämpfung a0 zur Erlangung eines übersichtlichen
Endergebnisses bei, wenn nunmehr zunächst für
e0 ^ e°» und e® + e°»
die folgenden beiden Gleichungen gebildet werden.
die folgenden beiden Gleichungen gebildet werden.
»i (h + D fri + D - φ Cr1 - 1)
2(ri + l)e^ + 2 ψ e~^(e^ -
Die Formel (11) vereinfacht sich, wenn
r _ ean 1
gesetzt wird.
r _ ean 1
gesetzt wird.
Dies ergibt für r die Beziehung
Q2)
Verhältnisses α des Übertragers in der Schaltungsanordnung
nach F i g. 3 übereinstimmen.
Man erhält auf diese Weise aus den Gleichungen (10) und (11)
Gleichung (12) bedingt somit, daß die numerischen Werte des Quotienten r = -^- und des Ubersetzungs-
65 Die Formel (14) ist genau, ihre numerische Aus-
Wertung jedoch umständlich. Im folgenden wird sie durch J.^ ^.^^. auswertbare Forn^el ersetzt Löst
man Gleichung (14) nach Θ auf, so ergibt sich zunächst
Θ = aQ + 2arthl<pe-2rth—-J = a0
V 2 /
V 2 /
+ In
— m e-2JRth—
2
2
(15)
ab. Wenn eine Kapazität die Zweigreaktanz bildet, ergibt sich ein Festpunkt.
Man erhält in dem Fall, daß der Zweig Z der AU-sperre
durch einen Reaktanzzweipol gebildet ist,
Da Θ — a0 im allgemeinen den Wert Eins nicht
überschreiten wird, läßt sich Θ — a0 durch die Reihe
Die größten Abweichungen der Dämpfung des Ent-ίο
zerrers vom Grunddämpfungswert a0 treten bei denjenigen
Frequenzen auf, für welche
β — J1 ZL
In
1—x
zur Berechnung des natürlichen Logarithmus der Zahl χ
< 1 ausdrücken. Im vorliegenden Fall erhält man für die ersten Glieder der Reihe von
1 — <perth
—-2
2φ Q-2Γth Ξι. _|_
2
2
Erfahrungsgemäß sind bereits bei Abbruch dieser Reihe nach dem ersten Glied genügend genaue Werte
für U errechbar. Somit ist
Θ ~ a + 2«e~2rth
(16)
Setzt man Γ= A +jB und trennt man bei der im
allgemeinsten Fall komplexen Zahl Θ = α +jb die als Dämpfung und die als Phasenverschiebung zu
wertenden Teile voneinander, so erhält man:
ist, d. h. für die Nullstellen und die Pole von Z.
Es genügt, die Eingangs- und Ausgangsklemmen des Vierpols Q anders anzuschließen, um
20
a un(j ^6 __
Ra
zu vertauschen. Die Zahl der Regelwiderstände läßt
sich somit durch eine Schaltvorrichtung, welche den
as Vierpol Q in der einen oder anderen Weise in das
überbrückte T-Glied einfügt, auf die Hälfte verringern.
Für die aus F i g. 3 ersichtliche Ausführungsform
des Entzerrers nach der Erfindung sind eine Reihe von wirkungsgleichen Schaltungen angebbar. Unter anderem
ist die in F i g. 5 gezeigte Differential-T-Schaltung
dem durch F i g. 3 wiedergegebenen überbrückten T-Glied äquivalent.
Der Nachweis dieser Gleichwertigkeit erfolgt zweckmäßig an Hand des Lehrsatzes von Bartlett.
Das der Differential-T-Schaltung nach F i g. 5 äquivalente
symmetrische Kreuzglied hat unter Zugrundelegung der aus dieser Figur ersichtlichen Bezeichnungsweise
der Schaltelemente die Zweigpaare mit den Impedanzen
(i?o' + W2') und [2R1', 2 W1'
a ~ aQ +
— cos 2 5,
b 29?e~2-4th—^8ϊη25.
Dabei soll durch die Schreibweise j|2 A1', 2 W1 der
aus der Parallelschaltung von 2 R1 und 2 PF1' resultierende
Wert ausgedrückt werden. Ein symmetrisches Kreuzglied mit solchen Zweigen läßt sich in
eine Differential-T-Schaltung mit den Zweigen
Hieraus ist ersichtlich, daß die Dämpfung des Entzerrers neben dem frequenzunabhängigen Anteil aQ
einen Anteil enthält, der sich proportional zu (pe~2Acos2B verhält. Für die Frequenzen, für
welche B ein ungerades Vielfaches von f ist, ist unabhängig von der Größe von φ cos 2 5 = 0 und
a = a0. Die Dämpfungskurven des Entzerrers nach der Erfindung weisen also Festpunkte auf, die durch
den Regelparameter φ nicht beeinflußbar sind.
Wählt man für Z eine reine Reaktanz jX (ω), so geht
Γ in jB über, und es gilt
R + 2«2(J?2 + W2)
und
R1 W1
gg überführeili Es wird also
„,
und
cot B=
= — χ.
Die Festpunkte entsprechen also den Werten ± j
der normierten Reaktanz x. Die Zahl der Festpunkte hängt von der Zusammensetzung der Zweigreaktanz X
(18) Folglich ist das Übersetzungsverhältnis κ des bei
der Schaltungsanordnung nach F i g. 5 vorzusehenden Differentialübertragers gegeben durch
a' =
2«
2 r
°
2 R
2 R
Die Zweige der Allsperre Q' der Differential-T-Schaltung
nach F i g. 5 gehen somit aus den Zweigen der Allsperre Q durch Division aller Zweigwerte der
Allsperre Q mit Vier hervor.
A1' ist gleich
in dem Fall ergibt, daß der Entzerrer als überbrücktes
T-Glied ausgeführt werden soll.
ist gemäß For-
Der normierte Widerstand r =
1
1
mel(13) gleich
41
R3' ist gleich
R3' ist gleich
2 R, R1W, also
4cha0
2 sh 0,8
1
1
: 0,563.
= 0,563.
= 0,563.
R1?
oder
R0 ch a0
Der durch F i g. 2 wiedergegebene bekannte Entzerrer weist gleichfalls das aus Formel (16) sich ergebende
Übertragungsmaß auf. Dabei haben C0 und oc
dieselbe Bedeutung wie beim Entzerrer nach der Erfindung. Γ entspricht jedoch beim bekannten Entzerrer
dem tatsächlichen Übertragungsmaß der Vierpole Q1
und Q2.
Sind die Vierpole Q1 und Q2, Phasenschieber, so
erhält man bei Z —jX als gemeinsamen Wert der Reaktanz
der beiden gegenüberliegenden Zweige
2shO,8
Hiermit ist das Übersetzungsverhältnis κ des Übertragers
festgelegt. R0 = 266 Ohm,
R1 = RoeaO = 591 Ohm,
R2 = —2- = 120 Ohm.
Die antimetrische Allsperre Q besitzt einen kapazitiven ao Längszweig Z mit der Reaktanz —JR0 = —266./ bei
der Frequenz 68 kHz, was den Kapazitätswert auf C = 8840 pF festlegt. Die Induktivität des gegenüberliegenden
Zweiges der AUsperre Q errechnet sich zul= CR0* = 625 μΗ.
Die angenäherte Formel (A) ergibt hier:
Die angenäherte Formel (A) ergibt hier:
α ~ a0 + 0,76φζο$2Β (22)
der Wert von B bei den einzelnen Frequenzen ist jeweils bestimmbar aus
wobei
cot— = -— = -x,
2 R0
2 R0
und man erhält gleichermaßen die Formel
cot B =
α ~ a0
— cos25.
2
2
(21)
(A)
Die Festpunkte treten jedoch bei solchen Frequenzen auf, bei welchen die normierte Reaktanz χ gleich
cot
ist. Es sind also bei Entzerrern mit der Konfiguration gemäß F i g. 2 mindestens zwei Festpunkte zu erwarten.
Aus dem vorstehend Abgeleiteten ist zu ersehen, daß der Entzerrer gemäß der Erfindung größere Freiheit
in der Wahl der Charakteristiken gewährt.
Durch Vertauschen der Klemmenpaare des Vierpols Q kann, wie bereits angeführt, die Zahl der erforderlichen
Widerstände verringert werden, während dies bei den bekannten Entzerrern nicht der Fall ist.
Die folgenden Anwendungsbeispiele lassen noch deutlicher die Vorteile des erfindungsgemäßen Entzerrers
erkennen, die mit der Einsparungsmöglichkeit von Reaktanzen noch nicht erschöpft sind.
Es sei beispielsweise ein Neigungsentzerrer mit einem Wellenwiderstand von 150 Ohm zu entwerfen, der bei
der Frequenz /0 = 68 kHz eine Dämpfung a0 von
0,8 Neper aufweist. Der Entzerrer soll in einem Frequenzband von 12 bis 68 kHz zu verwenden sein.
F i g. 6 zeigt die Schaltungsanordnung, die sich bei
der Realisierung eines diese Bedingung erfüllenden Entzerrers unter Befolgung der Lehren der Erfindung
(23)
Die genaue Formel wurde bei der Errechnung der Dämpfungskurve für den Maximalwert φ = 1 angewendet.
Die Dämpfungskurven dieses Entzerrers sind in F i g. 7 durch starke Linien wiedergegeben für die
Werte φ = ± 0,5 und φ = ± 1.
Für den vergleichbaren Entzerrer mit der aus F i g. 2 ersichtlichen Konfiguration gilt folgendes:Wählt man
für den Vierpol Q1 das einfachste symmetrische Allpaßkreuzglied,
dessen Zweige des einen Zweigpaares jeweils durch eine Induktivität und dessen Zweige
des anderen Zweigpaares jeweils durch eine Kapazität gebildet sind, so wird der erste Festpunkt, wie zu
sehen war, bestimmt durch
1 TT
ζ (ω0) = = — y cot— = —2,414/.
JCw0R0 8
(24a)
Für Frequenzen, die nicht Festpunktfrequenzen sind, gilt
CmR0
Cw0R0 a>
ω
(24b)
(24b)
Unter Anwendung der vorstehenden Formeln kann die Dämpfung des Entzerrers berechnet werden; die
Kurven, die den Regelparametern φ ± 0,5, φ ±1
entsprechen, sind in F i g. 7 durch unterbrochene Linien dargestellt.
Für die Schaltelemente der Allpässe Q1 und Q2 des
bekannten Entzerrers ergibt sich bei dem gewählten Zahlenbeispiel folgendes:
Der den Überbrückungszweig realisierende Widerstand R1 beträgt wie beim vorangehend behandelten
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Ausführungsbeispiel des Entzerrers nach der Erfindung 591 Ohm, der im Querzweig des überbrückten
T-Gliedes dem Allpaß Q2 vorangehende Widerstand
ist i?2 = -gj- = 38,1 (Ohm).
Ebenso wie beim Entzerrer nach der Erfindung errechnet sich beim Entzerrer nach F i g. 2 R0 aus
Die Größe der Schaltelemente des Parallelresonanzkreises ergibt sich dann zu
L' = Ci?o2
= 1,418 (mH);
= 21 860 (pF).
= 21 860 (pF).
150
150
2sha0 2shO,8 0,563
= 266 (Ohm).
Die Formel (24a) ergibt unter dieser Voraussetzung als Kapazitätswert zweier Zweige des Vierpols
Q1 jeweils Cx = 366OpF; die beiden Zweige des
anderen Zweigpaares weisen den Induktivitätswert L1 = C1 R0* = 260 0«H) auf.
Der widerstandsreziproke Vierpol Q2 besitzt die
Induktivitäten L2 — 82 μΗ und die Kapazitäten
C2 = 11 50OpF.
F i g. 8 zeigt das vollständige Schaltbild des zum Vergleich mit dem Entzerrer nach der Erfindung herangezogenen
bekannten Entzerrers. Es ist zu erkennen, F i g. 9 zeigt das vollständige Schaltbild des nach
ίο den Lehren der Erfindung aufgebauten Entzerrers und F i g. 10 die Dämpfungskurven für die gleichen Werte
von φ wie im ersten Beispiel. Es ist ersichtlich, daß die
Anwendung einer Allsperre in den Entzerrern Vorteile mit sich bringt.
Die bisher behandelten Ausführungsformen des Entzerrers nach der Erfindung enthalten als Allsperren
antimetrische Kreuzglieder, bei welchen die Zweige des einen Zweigpaares — beispielsweise die
Längszweige — durch duale Reaktanzzweipole verwirklicht sind und die Zweige des anderen Zweigpaares
— beispielsweise die Diagonalzweige — aus veränderbaren dualen Wirkwiderständen bestehen.
Der Entzerrer nach der Erfindung und seine äquivalenten Konfigurationen sind jedoch auch mit anti-Allsperren
realisierbar, bei welchen in
daß zur Realisierung des Entzerrers nach der Erfindung zwar ein Übertrager, jedoch nur eine Induktivität und 25 metrischen
eine Kapazität erforderlich ist, während zum Aufbau einzelnen oder allen Zweigen sowohl Wirkwiderstände
des bekannten Entzerrers vier Induktivitäten und vier als auch Reaktanzen enthalten sind.
Kapazitäten benötigt werden. Bei den Darlegungen zu Anfang der Beschreibung
Kapazitäten benötigt werden. Bei den Darlegungen zu Anfang der Beschreibung
Das durch F i g. 7 wiedergegebene Diagramm war zunächst davon ausgegangen worden, daß die
zeigt den geringen Unterschied zwischen den Dämp- 30 Impedanz Z im ersten Längszweig der durch F i g. 4
fungskurven der beiden Entzerrer; überdies sind die Dämpfungskurven des Entzerrers nach der Erfindung
bei kleinen Werten von φ geradliniger.
Als weiteres Beispiel wird im folgenden ein KrümmungsentzerrermitdemWellenwiderstandR=1500hm
und Festpunkten bei den Frequenzen 12 und 68 kHz sowie mit einer Grunddämpfung a0 = 0,42 Neper errechnet.
veranschaulichten Allsperre Wirk- und Blindwiderstandsanteile endlicher Größe aufweist. In diesem
Falle hat die im zweiten Längszweig dieser Allsperre
vorzusehende Impedanz -£- gleichfalls sowohl eine
1-?- = tb.0,21 = 0,207;
2 sh 0,42
= 1,157 ;
ferner ergibt sich:
R0 = 130 Ohm;
^1 = i?oe«o =197,5 (Ohm);
-R2 =
-85,5(Ohm).
Wirkkomponente als auch eine Blindkomponente. Treten bei der durch F i g. 4 gezeigten Allsperre in den
Diagonalzweigen an die Stelle der Wirkwiderstände Ra
und Rb Zweipole aus Wirk- und Blindwiderständen,
so ergibt sich die in F i g. 11 dargestellte Schaltungsanordnung mit den Impedanzen Z1 und ~- in den
Längszweigen sowie den Impedanzen Z2 und -—■ in
den Diagonalzweigen. Auch von Allsperren der durch F i g. 11 gezeigten Art läßt sich aussagen, daß
an ihren beiden Klemmenpaaren Impedanzen W1 und W2 in Erscheinung treten, deren numerische Werte
mit jenen der Glieder W11 und W22 der Matrix der
Leerlaufwiderstände dieser Vierpole übereinstimmen.
Um beim Entzerrer nach der Erfindung zu zwei Festpunkten zu gelangen, ist ein antimetrisches Kreuzglied
als Allsperre erforderlich, dessen Reaktanzzweige gemäß F i g. 9 durch einen Reihenresonanzkreis L C
bzw. durch einen Parallelresonanzkreis L' C gebildet werden.
Die Größe der Schaltelemente des Reihenresonanzkreises ist unmittelbar aus dem Wert —j R0 seiner
Impedanz an den Festpunkten bestimmbar:
L =
C =
C =
,-Ct)1
S-CJ1
S-CJ1
= 0,37 (mH);
= 84000(pF).
= 84000(pF).
Claims (3)
1. Regelbarer Dämpfungsentzerrer in Form eines überbrückten T-Gliedes, bei welchem die Eingangsund
Ausgangswiderstände bei der Dämpfungsregelung unverändert bleiben und im Anpassungsfall rein ohmisch und gleich dem Wert der beiden
überbrückten Längswiderstände sind und bei welchem die Änderung des Frequenzganges der
Dämpfung durch zwei einstellbare Wirkwiderstände herbeiführbar ist, deren Widerstandswerte
ein konstantes Produkt ergeben, dadurch
gekennzeichnet, daß als Überbrückungsimpedanz die Parallelschaltung eines Ohmschen
Widerstandes und des Eingangswiderstandes einer Allsperre dient, während die Querimpedanz des
überbrückten T-Gliedes durch die Impedanz ge-
bildet ist, die am Sekundärklemmenpaar eines Übertragers in Erscheinung tritt, an dessen
Primärklemmenpaar die Reihenschaltung eines Ohmschen Widerstandes mit dem Ausgangswiderstand
der Allsperre wirksam ist, die aus einem antimetrischen Kreuzglied besteht, das zwei
zueinander widerstandsreziproke Längsreaktanzen und als Diagonalzweige regelbare Wirkwiderstände
aufweist, deren Produkt mit dem Produkt der Längsreaktanzen übereinstimmt.
2. Dem Dämpfungsentzerrer nach Anspruch 1 äquivalente Schaltung, dadurch gekennzeichnet,
daß der Konfiguration des Entzerrers eine Differential-T-Schaltung
zugrunde liegt, bei welcher die Längsimpedanz durch die Reihenschaltung eines Wirkwiderstandes mit dem Eingangswiderstand
einer Allsperre realisiert ist, während sich die Querimpedanz des Differential-T-Gliedes aus der
Parallelschaltung eines Wirkwiderstandes mit dem Ausgangswiderstand der als Kreuzglied ausgebildeten
Allsperre ergibt, deren Längsreaktanzen und deren Diagonalwiderstände sich aus den
Werten der Längsreaktanzen und Diagonalwiderstände der Allsperre des äquivalenten über-
brückten T-Gliedes mit Wirkwiderständen als Längszweige durch Division mit Vier ergibt.
3. Abänderung des Entzerrers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Allsperre
durch ein Kreuzglied mit Längszweigen Z1 und
-~ sowie Diagonalzweigen Z2 und -^- verwirklicht
ist, bei welchem diese Zweige einzeln betrachtet entweder ausschließlich aus Reaktanzen
oder ausschließlich aus Wirkwiderständen oder sowohl aus Reaktanzen als auch aus Wirkwiderständen
bestehen.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 636 091;
französische Patentschrift Nr. 1 072 491;
französische Zusatzpatentschrift Nr. 49 867 (zur Patentschrift Nr. 820 760);
USA.-Patentschriften Nr. 2 070 688, 2 718 622; »Cables et Transmission«, Bd. 8, Nr. 3, S. 225 bis
(Juli 1954).
In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 088 165.
Deutsches Patent Nr. 1 088 165.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
509 687/304 9.65 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEC12392A DE1200883B (de) | 1956-01-06 | 1956-01-09 | Regelbarer Daempfungsentzerrer |
Applications Claiming Priority (3)
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GB51156A GB793165A (en) | 1956-01-06 | 1956-01-06 | Improvements in adjustable correcting networks |
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CH (1) | CH331380A (de) |
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