DE1227167B - Electronically controllable delay line - Google Patents

Electronically controllable delay line

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DE1227167B
DE1227167B DET14455A DET0014455A DE1227167B DE 1227167 B DE1227167 B DE 1227167B DE T14455 A DET14455 A DE T14455A DE T0014455 A DET0014455 A DE T0014455A DE 1227167 B DE1227167 B DE 1227167B
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Germany
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tube
control
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inductances
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DET14455A
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German (de)
Inventor
Arno Mueller
Paul-Gerhard Rothe
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
Original Assignee
Telefunken Patentverwertungs GmbH
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Int. α.:Int. α .:

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H03hH03h

Deutsche Kl.: 21g-34German class: 21g-34

1227167
T14455IX d/21g
27. November 1957
20. Oktober 1966
3. Mai 1967
1227167
T14455IX d / 21g
November 27, 1957
October 20, 1966
May 3, 1967

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift übereinThe patent specification corresponds to the patent specification

Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Verzögerungsleitung, bei der die für die Laufzeit des hindurchgesandten Signals maßgebenden elektrischen Größen elektronisch steuerbar sind. Derartige Laufzeitketten und ihre Verwendung zur Entzerrung von auf magnetische Träger aufgezeichneten und von diesen abgenommenen Signalen sind an sich durch die deutsche Auslegeschrift 1014153 bekanntgeworden. Die Steuerung geschieht bei den bekannten Anordnungen durch Beeinflussung der Längsinduktivitäten der Kettenglieder mittels veränderbarer Vormagnetisierung. Die elektronische Steuerung derartiger Gebilde hat den Vorzug, daß sie in einer ruhenden Schaltung, ohne mechanische Eingriffe oder Kräfte zu erfordern, mit großer Schnelligkeit ausgeführt werden kann, was für die erwähnten Anwendungsbeispiele von großer praktischer Bedeutung ist. Wesentlich bei der Anwendung solcher elektronischer Laufzeitglieder ist häufig, daß die Anpassung an den Eingangs- und Ausgangswiderstand bei der Steuerung erhalten bleibt. Es ist bekannt (deutsche Patentschrift 866 672), Längsinduktivitäten und Querkapazitäten einer Laufzeitleitung so auszubilden, daß der Wellenwiderstand bei der Steuerung unverändert bleibt. Es ist auch bekannt, zur elektronischen Steuerung von Kapazitäten Halbleiterdioden zu verwenden. Es ist auch bekannt (deutsche Patentschrift 819437), Verzögerungsleitungen aus elektronisch steuerbaren Längsinduktivitäten und elektronisch steuerbaren Querkapazitäten aufzubauen.The subject of the invention is an electrical delay line, in which the electrical that is decisive for the transit time of the transmitted signal Sizes are electronically controllable. Such runtime chains and their use to equalize Signals recorded on and taken from magnetic media are inherently safe the German Auslegeschrift 1014153 became known. In the known arrangements, control takes place by influencing the longitudinal inductances of the chain links by means of changeable pre-magnetization. The electronic control of such Structure has the advantage that it is in a static circuit, without mechanical intervention or to require forces, can be carried out with great speed, which is for the mentioned application examples is of great practical importance. Essential when using such electronic Time elements is often that the adaptation to the input and output resistance in the Control is retained. It is known (German Patent 866 672), longitudinal inductances and Train cross capacitances of a delay line in such a way that the characteristic impedance remains unchanged during control remains. It is also known to use semiconductor diodes for the electronic control of capacitances. It is also known (German Patent 819437) to make delay lines electronically to build controllable series inductances and electronically controllable transverse capacitances.

Fig. 1 zeigt ein bekanntes Beispiel für eine steuerbare Verzögerungsleitung. Die Laufzeitkette ist aus einzelnen IT-Gliedern aufgebaut, die jeweils aus einer Längsinduktivität 1 und zwei Kapazitäten 2 bestehen. Die Längsinduktivitäten sind mit einem ferromagnetischen Kern 3 versehen, auf den noch eine zweite Wicklung 4 zur Gleichstromvormagnetisierung aufgewickelt ist. Die Eingangsklemme 5 der Verzögerungsleitung ist mit dem Eingangswiderstand 6 gegen Erde und über einen Blockkondensator 7 mit dem ersten Filterglied verbunden. Die Ausgangsklemme 8 liegt an dem Abschlußwiderstand 9 der Filterkette, der über einen Blockkondensator 10 mit dem letzten Filterglied verbunden ist.Fig. 1 shows a known example of a controllable Delay line. The runtime chain is made up of individual IT links, each of which consists of a Series inductance 1 and two capacitances 2 exist. The longitudinal inductances are with a ferromagnetic Core 3 is provided, onto which a second winding 4 is wound for direct current bias is. The input terminal 5 of the delay line is opposed to the input resistor 6 Ground and connected to the first filter element via a blocking capacitor 7. The output terminal 8 is due to the terminating resistor 9 of the filter chain, which is connected to the last via a blocking capacitor 10 Filter member is connected.

Zur elektronischen Steuerung der Verzögerungsleitung ist eine Steuerschaltung 11 vorgesehen, welche in Abhängigkeit von an ihrer Eingangsklemme 12 zugeführten Steuerspannungen einen Regelstrom über die Leitung 13 durch die Vormagnetisierungswicklungen 4 schickt und gleichzeitig über die Leitungl4 den Kapazitäten 2 eine Steuerspannung zuführt. Dabei ist die Steuerschaltung 11 so eingerich-Elektronisch steuerbare VerzögerungsleitungFor the electronic control of the delay line, a control circuit 11 is provided which a control current as a function of the control voltages supplied to its input terminal 12 via the line 13 through the bias windings 4 and at the same time via the line 14 the capacitors 2 supplies a control voltage. The control circuit 11 is so electronic controllable delay line

Patentiert für:
Telefunken
Patented for:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3
Patentverwertungsgesellschaft mb H.,
Ulm / Danube, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:
Paul-Gerhard Rothe,
Arno Müller, Ulm/Donau
Named as inventor:
Paul-Gerhard Rothe,
Arno Müller, Ulm / Danube

tet, daß der Regelstrom durch die Leitung 13 und die Regelspannung in der Leitung 14 in Abhängigkeit von der an der Klemme 12 zugeführten Steuerspannung in solchem Verhältnis zueinander stehen, daß die Induktivitäten 1 und die Kapazitäten 2 sich im richtigen Verhältnis zueinander verändern, um den Wellenwiderstand der Verzögerungsleitung stets auf dem Wert der Abschlußwiderstände 6 und 9 zu halten, während sich gleichzeitig die Laufzeit verändert. tet that the control current through line 13 and the control voltage in line 14 as a function of the control voltage applied to terminal 12 are in such a ratio to each other, that the inductances 1 and the capacitances 2 change in the correct ratio to each other to the characteristic impedance of the delay line always increases to the value of the terminating resistors 6 and 9 hold while the running time changes at the same time.

Mit den soweit beschriebenen oder erwähnten bekannten Schaltungen lassen sich jedoch keine Steuerungen der Induktivitäten oder Kapazitäten durchführen, die mit Frequenzen erfolgen, die den Signalfrequenzen vergleichbar sind.With the known circuits described or mentioned so far, however, no controls can be carried out perform the inductances or capacitances that occur at frequencies that match the signal frequencies are comparable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine steuerbare Laufzeitleitung zu schaffen, bei der eine Steuerung der Laufzeit mit beliebigen Frequenzen möglich ist.The invention is based on the object of creating a controllable delay line in which one Control of the running time with any frequencies is possible.

Die Erfindung geht aus von einer Verzögerungsleitung mit Leitungsgliedern aus elektronisch steuerbaren Längsinduktivitäten und elektronisch steuerbaren Querkapazitäten. Die Erfindung besteht in einer Kombination folgender zum Teil bekannter Maßnahmen:The invention is based on a delay line with electronically controllable line members Longitudinal inductances and electronically controllable transverse capacitances. The invention consists in a combination of the following partly known measures:

a) Die durch das Nutzsignal im 'Gegentakt gespeisten LC-Leitungsglieder sind erdsymmetrisch angeordnet, und die Steuerströme werden den Längsinduktivitäten amplituden- und phasenrichtig zugeführt;a) The LC line elements fed in push-pull by the useful signal are balanced to ground arranged, and the control currents are amplitude and phase correct to the series inductances fed;

b) die Längsinduktivitäten und Querkapazitäten werden in einem solchen Verhältnis zueinander im Gleichtakt gesteuert, daß ihr Wellenwiderstand konstant bleibt;b) the longitudinal inductances and transverse capacitances are in such a relationship to each other controlled in unison so that their wave resistance remains constant;

709 566/309709 566/309

Claims (3)

3 43 4 c) zwischen aufeinanderfolgenden LC-Leitungs- sämtlicher hinsichtlich der Steuerspannung parallelgliedern sind festgekoppelte Drössem mit Mittel- geschalteter Dioden 52 ist. Für den Fall, daß bei punktsanzapfungen oder Widerstands-T-Glieder einer größeren Anzahl von Filtergliedern der Widerquer eingeschaltet, deren Anzapfungen die stand 53 nicht genügend klein bemessen werden Steuerspannung für die steuerbaren Querkapa- 5 kann, so daß ein Frequenzgang infolge Stromverteizitäten zugeführt werden. lung zwischen dem Widerstand 53 und den parallelgeschalteten Dioden 52 auftreten würde, muß manc) between successive LC lines all parallel links with regard to the control voltage are firmly coupled Drössem with middle-switched diodes 52 is. In the event that at Punktsanzapfungen or resistance T-members of a larger number of filter elements of the Widerquer switched on, the taps of which stood 53 are not dimensioned sufficiently small Control voltage for the controllable Querkapa- 5 can, so that a frequency response due to Stromverteizitäten are fed. ment would occur between the resistor 53 and the parallel connected diodes 52, one must Mit einer bekannten, symmetrisch aufgebauten eine Vorverzerrung der an der Klemme 12 zuge-With a known, symmetrically structured predistortion of the applied to terminal 12 Leitung (USA.-Patentschrift 2742 613) läßt sich führten Steuerspannung vornehmen, was durch dasLine (USA.-Patent 2742 613) can be made led control voltage, which is through the zwar eine amplituden- und phasenrichtige Zuführung io im Gitterkreis der Röhre 32 vorgesehene ÄC-Glieda supply with the correct amplitude and phase io provided in the lattice circle of the tube 32 der Steuergröße zu den steuerbaren Induktivitäten 57 geschieht.the control variable for the controllable inductances 57 happens. erreichen. An eine Steuerung der Kapazitäten ist Die F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einereach. A control of the capacities is Die F i g. 2 shows an embodiment for a dort aber nicht gedacht. Laufzeitkette aus zwei IT-Gliedern. Die Schaltungbut not thought there. Runtime chain made up of two IT links. The circuit Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden kann in gleicher Weise für eine größere Anzahl vonFor a more detailed explanation of the invention can be used in the same way for a larger number of im folgenden mehrere Ausführungsbeispiele an Hand 15 Filtergliedern und mit geringeren Abänderungenin the following several exemplary embodiments on the basis of 15 filter elements and with minor modifications der Zeichnungen beschrieben. auch für Laufzeitketten aus überbrückten T-Gliedernof the drawings. also for runtime chains from bridged T-links Fig. 1 zeigt eine Schaltung, bei der zwischen auf- durchgeführt werden.Fig. 1 shows a circuit in which between are carried out. einanderfolgenden LC-Leitungsgliedern festgekop- F i g. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel mit pelte Drosseln mit Mittelpunktsanzapfungen einge- einer symmetrisch aufgebauten Laufzeitkette, bei der schaltet sind; 20 die symmetrische Zuführung der Steuerspannung zu F i g. 3 stellt eine Schaltung dar, bei der zwischen den Zenerdioden 52 über T-Glieder 65 aus ohmschen aufeinanderfolgenden LC-Leitungsgliedern Wider- Widerständen geschieht. Diese T-Glieder 65, die jestands-T-Glieder quer eingeschaltet sind; weils zwischen zwei Filterglieder und am Anfang Fig. 2 zeigt eine Schaltung, bei der die Beein- und Ende der Laufzeitkette eingeschaltet sind, beflussung des Nutzsignals durch das Steuersignal da- 25 sitzen einen Wellenwiderstand, der gleich dem durch vermieden ist, daß die Laufzeitkette als sym- Wellenwiderstand der übrigen Filterglieder ist. Zur metrische Leitung aufgebaut ist. Das erfordert im symmetrischen Zuführung des Nutzsignals von der wesentlichen eine Verdopplung der Anzahl der die Röhre 39 sind Gegentaktverstärkerröhren 61, 62 vor-Laufzeitkette selbst bildenden Schaltelemente. gesehen, wobei die Röhre 61 von der Anode der Das Signal wird der Laufzeitkette von der 30 Eingangsröhre 39 und die Röhre 62 von einem Klemme 5 über eine Verstärkerröhre 39 zugeführt, Kathodenwiderstand 66 der Röhre 39 gesteuert wird, deren Anodenwiderstand den Eingangswiderstand 6 Ebenso geschieht die Abnahme des Ausgangsder Laufzeitkette darstellt. Die Ausgangsspannung signals von der Laufzeitkette durch die in Gegenfakt der Laufzeitkette wird dem Gitter einer Verstärker- geschalteten Röhren 63 und 64. Die Röhre 63 steuert röhre 40 zugeführt, an deren Kathodenwiderstand 41 35 in üblicher Weise die Ausgangsröhre 40 am Gitter, die Ausgangsklemme 8 liegt. während die Röhre 64 eine ausgangsseitig zur Röhre Das Ausgangssignal der Röhre 39 wird der Primär- 40 parallelgeschaltete Röhre 40' an der Kathode wicklung eines Transformators 54 zugeführt, deren steuert. Die übrigen Schaltelemente des Ausführungs-SeTcundärwicklung eine Mittelanzapfung besitzt, beispiels der F i g. 5 sind gleichartig wie in dem Beiweiche an die positive Spannungsquelle von z.B. 40 spiel der Fig. 4 ausgebildet, und es können sämt- +220V angeschlossen ist. Jedes Glied der Laufzeit- liehe im Zusammenhang damit angedeuteten Abkette besteht aus zwei steuerbaren Induktivitäten 1, änderungen und Ergänzungen der Schaltung auch die im Gegentakt von der Sekundärwicklung des hier vorgesehen werden.successive LC line members fixedly coupled F i g. 3 shows another embodiment with pelte chokes with center taps in a symmetrically structured runtime chain in which are switched; 20 the symmetrical supply of the control voltage to FIG. 3 shows a circuit in which between the Zener diodes 52 via T-members 65 from ohmic successive LC line members resistors happens. These T-links 65, the jestands-T-links are switched on across; because between two filter elements and at the beginning Fig. 2 shows a circuit in which the influencing and end of the delay chain are switched on, influencing of the useful signal through the control signal there is a wave resistance that is equal to the by avoiding that the delay chain is a sym wave impedance of the other filter elements. To the metric line is built up. This requires the symmetrical supply of the useful signal from the essentially a doubling of the number of the tubes 39 are push-pull amplifier tubes 61, 62 before the delay chain self-forming switching elements. Seen, with the tube 61 from the anode of the signal is the delay chain from the 30 input tube 39 and the tube 62 from one Terminal 5 is fed via an amplifier tube 39, cathode resistance 66 of the tube 39 is controlled, the anode resistance of which the input resistance 6 also happens the decrease of the outputder Represents maturity chain. The output voltage signals from the delay chain by the counterfact the delay chain is connected to the grid of an amplifier-switched tubes 63 and 64. The tube 63 controls tube 40 supplied, at the cathode resistor 41 35 in the usual way the output tube 40 on the grid, the output terminal 8 is connected. while the tube 64 has an output side to the tube. The output signal of the tube 39 is the primary 40 parallel connected tube 40 'at the cathode winding of a transformer 54 supplied, which controls. The remaining switching elements of the execution secondary winding has a center tap, for example FIG. 5 are the same as in the accompanying case to the positive voltage source of e.g. 40 game of Fig. 4, and all- + 220V is connected. Each link of the term loan in connection with it indicated chain off consists of two controllable inductors 1, changes and additions to the circuit too which are provided in push-pull from the secondary winding of the here. Transformators 54 gespeist werden. Die Schaltung Die Kerne 3 der Längsinduktivitäten 1 der Verzur Steuerung der Induktivitäten über die Wicklun- 45 zögerungsleitung können noch jeweils mit einer gen 4 ist in Fig. 2 ebenso wie in den folgenden dritten Wicklung versehen sein, die dazu dient, durch Figuren nicht nochmals dargestellt, da in ihr keine eine an einem Widerstand regelbare weitere VorÄnderungen vorgenommen zu werden brauchen. magnetisierung Streuungen zwischen den einzelnen Zwischen je zwei Filtergliedern, von denen in der Längsinduktivitäten auszugleichen, so daß alle auf F i g. 2 nur zwei dargestellt sind, ist eine Drossel 56 50 denselben Arbeitspunkt eingestellt werden können eingeschaltet, welche die Laufzeitkette für Gleich- und gleichartige Charakteristiken in Abhängigkeit strom überbrückt und die eine Mittelanzapfuiig be- von dem durch sämtliche Vormagnetisierungswicksitzt, die — ebenso wie die Mittelanzapfung der hingen 4 gemeinsam fließenden Regelstrom durchSekundärwicklung des Transformators 54 — mit der laufen,
positiven Spannungsquelle verbunden ist. Diese 55
Transformer 54 are fed. The circuit The cores 3 of the series inductances 1 of the delay control of the inductances via the winding delay line can each be provided with a gene 4 in FIG. 2 as well as in the following third winding, which is not shown again in the figures , since no further pre-changes that can be regulated at a resistor need to be made in it. magnetization scatter between the individual between each two filter elements, of which compensate in the longitudinal inductances, so that all on F i g. 2 only two are shown, a choke 56 50 can be set to the same operating point, which bridges the delay chain for identical and similar characteristics depending on the current and which has a central tap of which sits through all the biasing winding that - like the central tap of the 4 jointly flowing control current hung through the secondary winding of the transformer 54 - with the
positive voltage source is connected. This 55
Drosseln 56 bewirken, daß die Spannung der Steuer- Patentansprüche:
frequenz amplituden- und phasengleich zu allen
Chokes 56 cause the voltage of the control claims:
frequency equal in amplitude and phase to all
Dioden 52 gelangt. Dabei ist es wesentlich, daß die 1. Verzögerungsleitung mit LeitungsgliedernDiodes 52 arrives. It is essential that the 1st delay line with line members beiden Drosselhälften fest miteinander gekoppelt aus elektronisch steuerbaren Längsinduktivitätenboth throttle halves firmly coupled with each other from electronically controllable series inductances sind. Zur Ankopplung des Ausgangs der Laufzeit- 60 und elektronisch steuerbaren Querkapazitäten,are. For coupling the output of the transit time 60 and electronically controllable cross capacities, kette an die Ausgangsröhre40 ist ein Transformator gekennzeichnet durch die Kombinationchain to the output tube40 is a transformer characterized by the combination 55 vorgesehen, der in gleicher Weise wie der Trans- folgender zum Teil an sich bekannter Merkmale: formator54 geschaltet ist. Die Steuerspannung für55 provided, which in the same way as the trans- the following characteristics, some of which are known per se: formator54 is switched. The control voltage for die Diode 52 wird von der Steuerröhre 32 an ihrem a) Die durch das Nutzsignal im Gegentakt ge-the diode 52 is controlled by the control tube 32 at its a) The push-pull generated by the useful signal Anodenwiderstand 53 erzeugt. Um einen Frequenz- 65 speisten LC-Leitungsglieder sind erdsymme-Anode resistance 53 is generated. Around a frequency 65 fed LC line links are balanced to gang der den Dioden 52 zugeführten Steuerspannung trisch angeordnet, und die SteuerströmeThe output of the control voltage supplied to the diodes 52 is arranged trisch, and the control currents zu vermeiden, ist es erforderlich, daß der Wert des werden den Längsinduktivitäten amplituden-To avoid it, it is necessary that the value of the longitudinal inductances are amplitude- Widerstandes 53 klein gegenüber der Impedanz und phasenrichtig zugeführt;Resistance 53 small compared to the impedance and supplied in phase; b) die Längsinduktivitäten und Querkapazitäten werden in einem solchen Verhältnis zueinander im Gleichtakt gesteuert, daß ihr Wellenwiderstand konstant bleibt;b) the longitudinal inductances and transverse capacitances are in such a ratio controlled in unison with each other so that their wave resistance remains constant; c) zwischen aufeinanderfolgenden LC-Leitungsgliedern sind festgekoppelte Drosseln mit Mittelpunktsanzapfungen oder Widerstands-T-Glieder quer eingeschaltet, deren Anzapfungen die Steuerspannung für die steuerbaren Querkapazitäten zugeführt werden.c) between successive LC line members are tightly coupled chokes with center taps or resistance T-links transversely switched on, whose taps provide the control voltage for the controllable Cross capacities are fed.
2. Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Querkapazitäten Halbleiterdioden mit im Sperrbereich spannungsabhängiger Kapazität (Zenerdioden) und als Längsinduktivitäten Spulen (1) mit ferromagne-2. delay line according to claim 1, characterized in that as cross capacitances Semiconductor diodes with voltage-dependent capacitance in the blocking range (Zener diodes) and as Longitudinal inductances coils (1) with ferromagnetic 10 schem Kern (3 and einer zweiten Wicklung (4) zur Vormagnetisierung des Kernes verwendet sind. 10 core (3 and a second winding (4) are used to bias the core. 3. Verzögerungsleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Wicklungen (4) der Spulen in Reihe von dem Regelstrom durchflossen sind und daß jede Spule eine dritte Wicklung trägt, die zum Abgleich von einem für jede Spule einzeln einstellbaren Vormagnetisierungsstrom durchflossen ist.3. delay line according to claim 2, characterized characterized in that the second windings (4) of the coils are in series with the control current are traversed and that each coil carries a third winding that is used for balancing one for each coil has an individually adjustable bias current flowing through it. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 819437, 862 315,
672, 884519;
Considered publications:
German patents No. 819437, 862 315,
672, 884519;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1014153;
USA.-Patentschrift Nr. 2 742 613.
German Auslegeschrift No. 1014153;
U.S. Patent No. 2,742,613.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 609 707/342 10.66 © Bundesdruckerei Berlin609 707/342 10.66 © Bundesdruckerei Berlin
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