DE1210463B

DE1210463B - UEbertragungseinrichtung mit Transistorverstaerkern

Info

Publication number: DE1210463B
Application number: DEN17346A
Authority: DE
Inventors: Johannes Ensink; Johannes Cornelis Lodder
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1958-10-09
Filing date: 1959-10-06
Publication date: 1966-02-10
Also published as: FR1237434A; GB915689A; CH379580A; JPS363305B1

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

210463 Deutsche Kl.:. 21 a4 - 35/30

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

N17346IXd/21a4
6. Oktober 1959
10. Februar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Übertragungseinrichtung mit einer Anzahl durch Übertragungsleitungen miteinander gekoppelter Transistorverstärkerstufen. Eine solche Einrichtung wird z.B. zur Übertragung von Fernsprechsignalen verwendet. Sie kann jedoch auch zur Übertragung von Telegraphie- und Fernsehsignalen dienen.

Die Erfindung betrifft insbesondere das Problem der Speisung der Transistoren bei einer solchen Einrichtung. Um ein gesondertes Speisegerät für jeden Verstärker zu vermeiden, ist es bekannt, die Speisespannung über die Übertragungsleitungen den Verstärkern zuzuführen. Man kann dabei die Verstärker parallel an die über die Leitung zugeführte Speisespannung anlegen oder in Reihe von dem die Leitung durchfließenden Speisestrom durchlaufen lassen. Bei Anwendung von Transistorverstärkern ist es insbesondere empfehlenswert, den Speisestrom in Reihe durch die unterschiedlichen Verstärker zu führen; der Spannungsverlust pro Verstärker ist nur gering, so daß eine verhältnismäßig niedrige Spannung genügt, wobei auch die maximal zulässige Kollektorspannung jedes Transistors an sich verhältnismäßig niedrig gewählt werden darf, im Gegensatz zu dem Falle der Parallelschaltung, in dem die der Speisequelle näher liegenden Transistoren für eine höhere, maximal zulässige Kollektorspannung bemessen sein müssen als die weiter von der Speisequelle entfernten Transistoren. Außerdem läßt sich der Strom durch alle Verstärker leichter stabilisieren, so daß eine Unabhängigkeit von Temperaturschwankungen bei der Übertragungsleitung bzw. den angewandten Transistoren erzielt wird.

Es war bereits bekannt, bei einem Verstärker-Unterseekabel alle Verstärkerstufen für den Speisestrom in Serie zu schalten. Bei einer solchen Serienschaltung braucht lediglich darauf geachtet zu werden, daß die Gesamtspeisespannung die für die Isolation des Kabels maximal zulässige Spannung nicht übersteigt, Diese Spannung liegt jedoch mindestens in der Größenordnung von 1000 Volt.

Bei einer Übertragungseinrichtung mit einer Anzahl miteinander über Übertragungsleitungen gekoppelter, mit Transistoren bestückter Verstärkerstufen, ζ. B. zur Übertragung von Fernsprechsignalen, bei der die verschiedenen Verstärkerstufen in Reihe von einem Speisestrom durchflossen sind, von der die Erfindung ausgeht, tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß'

1. unter keinen Bedingungen die Spannung an den Übertragungsleitungen einen aus Sicherheits-Übertragungseinrichtung mit
Transistorverstärkern

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. E. Walther, Patentanwalt,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Johannes Ensink,

Johannes Cornells Lodder, Hilversum

(Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 9. Oktober 1958 (232128) - -

gründen, d. h. mit Rücksicht auf die Gesundheit der eventuell an den Leitungen arbeitenden Personen, vorgeschriebenen Wert von z. B. 65 V überschreiten darf, und

2. die Speisequelle auch kurzschlußbeständig sein muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Übertragungseinrichtung der genannten Art zu schaffen, die diese Bedingungen erfüllt. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß den die Verstärkerstufen durchfließenden Speisestrom ein an sich bekannter, bei Kurzschluß zu schwingen aufhörender Transistor-Gleichstromumformer liefert, der im unbelasteten Zustand eine Spannung unterhalb der aus Sicherheitsgründen maximal zulässigen Leistungsspannung erzeugt.

Transistor-Gleichstromumformer, die im Kurzschlußfall zu schwingen aufhören, waren an sich bereits bekannt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß mit einem solchen Transistor-Gleichstromumformer auf einfache Weise folgendes erreicht werden kann:

1. daß die in einem Fernsprechamt vorhandene Spannung von z.B. 21V in die erforderliche, über der Übertragungsleitung maximal zulässige Spannung von z.B. 65 V umgewandelt wird,

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Claims

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2. daß die von dem Gleichstromumformer erzeugte die untere Klemme des Kondensators 11, die unSpannung bzw. der Strom auf einfache Weise mittelbar mit der unteren Klemme des Kondensators stabilisiert wird, ohne daß die Spannung bei 12 verbunden ist, darauf über noch einige ähnliche Unterbrechung der Leitung unzulässig hoch .Adern der Übertragungsleitung 10 und gleichartige wird, und . . S Verstärkerstuf en 2 nach der unteren Klemme des
3. daß bei Kurzschluß der übertragungsleitung der Eingangskondensators 17 der Verstärkerstufe 3 über Transistor des Gleichstromumformers zu schwin- Je Transistoren dieser Verstärkerstufe erreicht er gen aufhört, wobei dann kein oder ein vernach- " die obere Klemme des Kondensators 17, lässigbarer Strom durch diesen Transistor fließt, f^ießt ^df^af ^d™^ch f^Q°^hfT ^^m f^T ,^Üb^ wodurch einerseits Energieverlust, andererseits ¹⁰ tragungsleitung 10 auf ähnliche Weise durch die die Gefahr des Durchbrennens des Transistors Transistoren der vorangehenden Verstarkerstufen

• j -j und erreicht dann die obere Klemme des Konden-

vermieaen wira. _satorg ^ _{ffießt darauf durch die Transis}t_{oren 13 bis}

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher 16 der Verstärkerstufe 2 und erreicht schließlich über

erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung 15 die obere Klemme des Kondensators 11 und die da-

darstellt. mit verbundene obere Ader der Übertragungsleitung

In der Figur bezeichnet 1 den Teil einer Über- 10 die obere Klemme des Kondensators 9.
tragungseinrichrung nach der Erfindung, der das Bei dieser Schaltungsanordnung werden die ver-Speisegerät für die Übertragungsleitung enthält, wäh- schiedenen Transistorverstärkerstufen somit in Reihe rend 2 und 3 verschiedene Verstärker bezeichnen, 20 von dem Speisestrom durchlaufen. Durch Einstellung die über Übertragungsleitungen mit dem Teill ver- der Widerstände 18 bis 23 der verschiedenen Tranbunden sind. Der Teill befindet sich z.B. in einem sistorverstärker in der Weise, daß der Spannungs-Fernsprechamt, während eine Anzahl von Verstär- abfall pro Stufe annähernd gleich dem Spannungskern des Typs 2 in regelmäßigen Abständen in einer abfall über den Teil der Übertragungsleitung 10 zwi-Fernsprechleitung angeordnet sind. Der Verstärker 3 25 sehen zwei Stufen ist, wirken diese Teile der Leitung bildet schließlich die Endstufe der Ubertragungs- 10 als Stabilisatorwiderstände des diese Verstärkereinrichtung. ... stufen durchlaufenden Speisestroms. Der Gleich-

Der Speiseteil besteht aus einer an sich bekannten spannungswandler 4,5,6,7 hat dabei die Eigenschaft, Transistorgeneratorschaitung mit den Transistoren 4 daß er eine praktisch konstante Spannung liefert, und 5, die durch Rückkopplung über einen Kollektor- 30 die lediglich von dem Übersetzungsverhältnis des Basis-Rückkopplungstransformator 6 rechteckförmige Transformators 6 und von der Größe der Gleich-Schwingungen erzeugen, die nach Gleichrichtung Spannungsquelle 8 abhängig ist. Beim Kurzschluß mittels einer Gleichrichterstufe 7 eine höhere Span- mindestens einer der Verstärkerstufen 2, 3 bleibt die nung über einem Glättungskondensator 9 des Spannung der Übertragungsleitung und somit auch Speisegeräts erzeugen, als die Spannung einer 35 der Speisestrom praktisch konstant. Wenn die Lei-Speisespannungsquelle 8 der Transistoren 4 und 5 rung unterbrochen wird, wird die Speisespannung beträgt. nicht unerwünscht hoch werden. Wird hingegen die

Der von dem Speisegerät gelieferte Strom wird Übertragungsleitung 10 selber kurzgeschlossen, so über eine Übertragungsleitung 10 den verschiedenen hört der Generator 4, 5, 6, 7 auf zu schwingen, da Verstärkerstufen zugeführt. Diese enthalten je einen 40 dann die Dämpfung des Transformators 6 zu groß Eingangskondensator 11 und einen ähnlichen Aus- wird. Infolge der Abwesenheit einer Basisvorspangangskondensator 12, an denen Gleichspannungen nungsquelle für die Transistoren 4 und 5 wird nahezu liegen, die als Speisespannungen der verschiedenen kein Strom diese Transistoren durchfließen, so daß Verstarkerstufen nutzbar gemacht werden. Die Ver- auch jede Gefahr einer Überlastung dieser Transtärkerstufe 2 enthält einen Gegentaktverstärker mit 45 sistoren verhütet wird. Dabei wird der Generator 4, den Transistoren 13,14, dem ein Gegentaktverstärker 5, 6 vorzugsweise mittels eines gesonderten Impulsmit den Transistoren 15,16 folgt. Die Speisung aller generators 25 angelassen, dessen Impulse eine so Transistoren erfolgt durch die Gleichspannung des kurze Dauer haben, daß sie beim Kurzschluß keine Kondensators 11. Der Verstärkerstufe 2 folgt eine Überlastung der Transistoren 4 und 5 herbeiführen, Anzahl auf gleiche Weise geschalteter Verstärker- 50 aber im normalen Betrieb den Generator 4,5,6 stufen, worauf sich schließlich die Endverstärker- schwingen lassen können,
stufe 3 anschließt, die sich von der Verstärkerstufe 2 lediglich dadurch unterscheidet, daß ein Patentansprüche:
dem Kondensator 12 entsprechender Kondensator
fehlt. 55 1. Übertragungseinrichtung mit einer Anzahl

Der Gleichspannungsverlust über der Verstärker- miteinander über Übertragungsleitungen gekopstufe2 ist gleich der Differenz zwischen den Span- pelter, mit Transistoren bestückter Verstärkernungen über den Kondensatoren 11 und 12 und ist stufen, z.B. zur Übertragung von Fernsprechannähernd auf den gleichen Wert eingestellt wie der Signalen, bei der die verschiedenen Verstärker-Gleichspannungsverlust über den Teilen der Über- 60 stufen in Reihe von einem Speisestrom durchtragungsleitung 10 zwischen je zwei aufeinander- flössen sind, dadurch gekennzeichnet, folgenden Stufen bzw. zwischen dem Gerät 1 und der daß den die Verstarkerstufen durchfließenden ersten Verstärkerstufe 2. Auf diese Weise wird die Speisestrom ein an sich bekannter, bei Kurzschluß höchste Energieübertragung auf die Verstärkerstufen zu schwingen aufhörender Transistor-Gleichgewährleistet. .... 6g stromumformer liefert, der im unbelasteten Zu-

Der von der Gleichrichterstufe 7 gelieferte Speise- stand eine Spannung unterhalb der aus Sicherstrom fließt über die untere Klemme des Konden- . heitsgründen maximal zulässigen Leitungsspansators 9, die untere Ader der Übertragungsleitung 10, nung erzeugt.

2. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsoszillator den Transistor-Gleichstromumformer in bekannter Weise zum Schwingen veranlaßt.

3. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichspannungsabfall an jeder Verstärkerstufe dem Gleichspannungsabfall an der zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Verstärkerstufen liegenden Leitung ungefähr gleich groß ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 675 679,761 709; britische Patentschrift Nr. 766 868.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen