DE1218019B

DE1218019B - Circuit arrangement for intrinsically safe modulation of a transmitter, in particular for remote control and telemetry purposes

Info

Publication number: DE1218019B
Application number: DET25438A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Albert Seidl
Original assignee: Telefonbau und Normalzeit GmbH
Current assignee: Tenovis GmbH and Co KG
Priority date: 1964-01-16
Filing date: 1964-01-16
Publication date: 1966-06-02

Description

Schaltungsanordnung zur eigensicheren Modulation eine§ Senders, insbesondere für Femsteuerungs- und Fernmeßzwecke Der Einsatz von Sendern in Fernsteuerungs- und Fernmeßanlaggen explosionsgef ährdeterBetriebe macht bestimmte Schutzmaßnahmen notwendig, um zu vermeiden, daß bei der Steuerung solcher Sender Funken entstehen, die eine Explosionsgefahr bedeuten würden. So ist es erforderlich, entweder die betreffenden Meßgeräte völlig explosionssicher abzukapseln, was zu sehr aufwendigen und schweren Geräten führt, oder die Steuervorrichtung eigensicher auszubilden, d. h. in diesen Stromkreisen nur solche Spannungen und Ströme zu führen, deren Energie nicht ausreicht, das den Raum erfüllende explosible Gas-Luft-Gemisch zur Entzündung zu bringen. Die eigensichere Ausbildung des gesamten Sendestromkreises bringt aber andererseits eine verminderte Sendeenergie mit sich und erfordert dadurch den Einsatz mehrerer nachgeschalteter Verstärkerstufen, um auf eine bestimmte Ausgangsleistung zu kommen. Der Einsatz solcher Verstärkerstufen erfordert wiederum einen größeren Aufwand, auch hinsichtlich der Stromversorgung, so daß diese Axt der ei 'gensicheren Steuerung eines Senders, insbesondere in solchen Anlagen mit Fernspeisung, nachteilig ist.Circuit arrangement for intrinsically safe modulation of a transmitter, especially for remote control and telemetry purposes The use of transmitters in remote control and telemetry systems in companies at risk of explosion makes certain protective measures necessary in order to avoid sparks being generated when controlling such transmitters, which would mean a risk of explosion. So it is necessary either to encapsulate the relevant measuring devices in a completely explosion-proof manner, which leads to very complex and heavy devices, or to design the control device to be intrinsically safe, i.e. H. to conduct only those voltages and currents in these circuits, the energy of which is insufficient to ignite the explosive gas-air mixture that fills the room. On the other hand, the intrinsically safe design of the entire transmission circuit brings with it a reduced transmission energy and thus requires the use of several downstream amplifier stages in order to achieve a certain output power. The use of such amplifier stages, in turn, requires greater effort, also with regard to the power supply, so that this ax is disadvantageous for the intrinsically safe control of a transmitter, especially in such systems with remote feed.

Gemäß der Erfindung ist eine, Schaltungsanordnung zur eigensicheren Modulation eines Senders, insbesondere für Fernsteuerung und Fernmeßzwecke, geschaffen, welche die aufgezeigten Nachteile bekannter Schaltungsanordnungen vermeidet. Die Erfmdung erreicht dies dadurch, daß bei einer Schaltungsanordnun 'g zur eigensicheren Modulation eines Senders, deren Modulationskreis transformatorisch mit dem Oszillatorkreis gekoppelt ist, die für den Modulator benötigte Hilfsspannung durch Gleichrichtung einer transformatorisch eingekoppelten Ausgangsspannung eines zweiten Oszilla:tors gewonnen wird.According to the invention, a circuit arrangement for intrinsically safe modulation of a transmitter, in particular for remote control and telemetry purposes, is created which avoids the disadvantages of known circuit arrangements. The Erfmdung achieves this in that g at a Schaltungsanordnun 'for the intrinsically safe modulation of a transmitter, the modulation circuit is transformer coupled to the oscillator circuit, the auxiliary power needed for the modulator of a second Oszilla by rectifying a transformer-coupled output voltage: is tors recovered.

Transistorspannungswandler, welche eine Gleichspannung durch Gleichrichtung der transformatorisch angekoppelten Ausgangsspannung eines Oszillators erzeugen, sind durch die Auslegeschrift 1054 505 bekannt.Transistor voltage converters which generate a direct voltage by rectifying the output voltage of an oscillator coupled in a transformer are known from Auslegeschrift 1 054 505 .

Durch die erfindungsgemäße. Maßnahme ist der Modulationskreis galvanisch von dem Oszillatorkreis getrennt, führt keine für den Untertagebetrieb schädlichen Spannungen und Ströme und ist damit eigensicher. Durch die ebenfalls transformatorisch eingekoppelte Hilfsspannung ist es möglich, den Modulator den vielfältigsten Verwendungszwecken anzupassen.By the invention. Measure is the modulation circuit galvanic separated from the oscillator circuit, does not lead to any detrimental effects on underground operations Voltages and currents and is therefore intrinsically safe. By also transforming Coupled auxiliary voltage makes it possible to use the modulator for a wide variety of purposes adapt.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht der Modulationskreis aus einem an sich bekannten, mit einem Verstärkungsglied aufgebauten Reaktanzvierpol, wobei die Steilheit des Verstärkungsgliedes durch die Modulationsspannung geändert und das Verstärkungsglied aus der dem zweiten Oszi-Ilator entnommenen Hilfsspannung gespeist wird. Dieser zweite Oszillator ist vorteilhafterweise als Sperrschwinger ausgebildet. Die Hilfsspannung wird zweckmäßigerweise mit einer Zenerdiode stabilisiert.In a particularly advantageous embodiment, there is the modulation circuit from a reactance quadrupole, which is known per se and is constructed with a reinforcing member, wherein the slope of the gain element is changed by the modulation voltage and the gain element from the auxiliary voltage taken from the second oscillator is fed. This second oscillator is advantageously a blocking oscillator educated. The auxiliary voltage is expediently stabilized with a Zener diode.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Der zu modulierende Sender besteht aus dem Transistor T 1, den Wicklungen W 11, W 12 und dem Schwingkreiskondensator Cl. Er wird aus der Betriebsspannung Ul gespeist, wobei eine Stabilisierung durch die Zenerdiode Z I erfolgt. Die Ausgangsspannung A wird über einen Entkopplungswiderstand R 5 an dem Emitterwiderstand R 4 abgegriffen.The transmitter to be modulated consists of the transistor T 1, the windings W 11, W 12 and the resonant circuit capacitor C1. It is fed from the operating voltage Ul, with stabilization being carried out by the Zener diode ZI. The output voltage A is tapped off at the emitter resistor R 4 via a decoupling resistor R 5.

Der eigensichere Modulationskreis des Senders ist in der Zeichnung durch eine strichpunktierte Linie eingerahmt. Der Modulator arbeitet als steuerbare Kapazität und ist über die Wicklung W13 des übertragers Ul mit dem Oszillatorkreis gekoppelt. Der als steuerbare Kapazität arbeitende Reaktanzvierpol besteht aus dem Transistor T3, dem Kondensator C4 und dem,effektiven Basiswiderstand, der sich aus den Widerständen R9, R10 und Rll zusammensetzt. Durch die zu messende Steuerspannung E - selbstverständlich ist auch eine Stromsteuerung möglich - kann die Steilheit des Transistors T3 geändert werden, so daß eine Veränderung der über die Wicklung W13 ausgekoppelten Kapazität möglich ist.The intrinsically safe modulation circuit of the transmitter is framed in the drawing by a dash-dotted line. The modulator works as a controllable capacitance and is coupled to the oscillator circuit via the winding W13 of the transformer U1. The reactance quadrupole, which works as a controllable capacitance, consists of the transistor T3, the capacitor C4 and the effective base resistance, which is composed of the resistors R9, R10 and Rll. By means of the control voltage E to be measured - current control is of course also possible - the steepness of the transistor T3 can be changed, so that a change in the capacitance coupled out via the winding W13 is possible.

Zur Erzeugung der für den Frequenzmodulator benötigten 1-Elfsspannung U2 dient der als Sperrschwinger ausgebildete zweite Oszillator. Dieser besteht im wesentlichen aus dem Transistor T 2 und den Wicklungen W21 und W22 des übertragers U2. Die Ausgangsspannung dieses selbstschwingenden zweiten Oszillators wird über eine Ausgangswicklung W23 ausgekoppelt, mit Hilfe der Diode D 1 gleichgerichtet, durch C 3 gesiebt und mit der Zenerdiode Z 2 stabilisiert.The second oscillator designed as a blocking oscillator is used to generate the 1-eleven voltage U2 required for the frequency modulator. This essentially consists of the transistor T 2 and the windings W21 and W22 of the transformer U2. The output voltage of this self-oscillating second oscillator is decoupled via an output winding W23, rectified with the aid of the diode D 1, filtered through C 3 and stabilized with the Zener diode Z 2.

Claims

Patent claims: 1. Circuit arrangement for intrinsically safe modulation of a transmitter, in particular for remote control and Fernme purposes, in which the modulation circuit is transformer-coupled to the oscillator circuit, characterized in that the auxiliary voltage required for the modulator is coupled in a known manner by rectifying a transformer Output voltage of a second oscillator is obtained.

2. Circuit arrangement according to claim 1, in which the modulation circuit consists of a four-pole reactance constructed with an amplifying element, characterized in that the slope of the amplifying element (T3) is changed by the modulation voltage (E) . 3. Circuit arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the second oscillator (72, U2), the output voltage of which serves as an auxiliary voltage for the modulator, is designed as a blocking oscillator. 4. Circuit arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that the active voltage (U2) is stabilized by a Zener diode (Z2). Documents considered: German Patent No. 876 716; German Auslogesehrift No. 1 054 505 #