DE1512711B2 - Anordnung zur pilotgesteuerten verstaerkungsregelung von verstaerkern, insbesondere von zwischenverstaerkern der traegerfrequenztechnik - Google Patents

Anordnung zur pilotgesteuerten verstaerkungsregelung von verstaerkern, insbesondere von zwischenverstaerkern der traegerfrequenztechnik

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DE1512711B2 DE19671512711 DE1512711A DE1512711B2 DE 1512711 B2 DE1512711 B2 DE 1512711B2 DE 19671512711 DE19671512711 DE 19671512711 DE 1512711 A DE1512711 A DE 1512711A DE 1512711 B2 DE1512711 B2 DE 1512711B2
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Description

I 5 12 7 11
C "..'- \.". CCCCZ1C'.'.';'. V'Z.w c'.'.w .-; ;.\ K.ii.a:/ J.;";· Ja- Omci J.i
K-..'-■--N.".'z..:.\". w;:ci a-.z.-zcz i.lv .:
l-.c.'.:z:k·. Jc--■■:·. 1 aJu-c a:- vjuj--;-.,"";-,; ,-.-. J1. ι-.:·..■: J.c: KcgcVciv.o.ic aucc'cgi D-.c-e K~c ce'.-JVZtv .ic Z-UO Jazv ·.·.·. cvac: \:'·. Hcktrorr.j;jr-ch.jl..:'c
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FiUnirecjuenz mitauscesendet wird, um den Zustand ι/.-er I bertracrun.c--trecke zwischen Sende- und Erz.p- !.inc-stel'% zu überwachen.
in --olchen Systemen ist es wünschenswert. JaB die Verstärker bei einem starken Püotpegeleinbriich oder -ausfall in ihrer letzten Regeleinstellung verbleiben. bis der Pegel des Pilotsignals wieder im üblichen Regelbereich liegt. Ebenso soll die Regelein-tcllung bei Yeisoriiuncsspannunüsaustäiien erhalten bleiben. Dieser Vorgang ist als Regelung mit Gedächtnis bekannt.
Wie in der Fi-JUr dargestellt, liegt das trägeri'requente Signal mit dem Piloten am Eingang 1 des aus zw.'i hintereiuand^rgeschalteten Teilen la und 2/-bestehenden Verstärkers, dessen Ausgangspegel durch ein einstellbares Dämpfungsnetzwerk 3 geregelt wird. Die Dämpfung dieses Netzwerkes wird dabei beispielsweise durch einen direkt geheizten Thermistor 4 verändert, der mittels eines den Gleichstromweg sperrenden Kondensators 5 in ;:' is Dämpfungsnetzwerk eingefügt ist. Sein Heizstrc veg führt einerseits von der einen Klemme 7 einer Gleichstromquelle über eir.c die Sigr.?.!fr-j:.'uer,z.r, .γ.ιι.ιιύ. Duom/inj-uIc «. andererseits über den Kollektor-Emitter-Kanal eines Feldeffekttransistors 8 mit isolierter Steuerelektrode zu der anderen Klemme 9 der Gleichstromquelle. Hierbei können die an den Klemmen 7 und 9 anliegenden Gleichstrompotentiale aus der Verstärkerstromversorgung mit entnommen sein. Der durch den Thermistor 4 fließende Gleichstrom wird durch die Kanalleitfähigkeit des Feldeffekttransistors 8 bestimmt, dessen Grundmaterial in diesem Beispiel p-leitend ist.
Der Feldeffekttransistor 8 ist vom Anreicherungs-
ezie Aiu'.eri'.ng ."..> jnrranceren ι ;!o;ivcj ■· eege-z.
Änderung der Yor-:\<unang Jer ^ijiuieij-.ii zzj J. Fek.jHektnan-istov- 8 Hicrdurc'; '.'."'■■;:: -'..'■■ Jei Heizstrom im Fhcrmistor 4 u:'J e-.u-'vcciie:·J Ju Dämpfung Je- nämjv'unc-nc.zwcrke- 3. woJuij:· J.: Verstärker nachgeregelt wird.
im Handel erhältliche souen.inme ΚΊ-ΜΟ^-Ι-'Ι I (Feldeffekit;. ii-i-tor mit Meta!l-O\\ !-Halb!. ::cr- \u. bau. dessen Steuerelektrode d.rrch eine Ow J .1UcIu des !ialbleiternv.iti'rials \.>ni Kvi-iaü i-o'ic'. i-i' weisen einen li-ienmäliicen l-incaaic-w id ei -land \on 10r' Ohm und einen minimalen KanaNperrw :Jei-;a:i J von 10" O)lim auf. Wenn mar. zusätzlich .men -.-!n verlustarmen Kondensator einsetzt (Koudcn-av-i Id hat üblicherweise etwa. O.z- < \:). kann man /citkonstanten von mehreren Stunden bi- zu etw.\ einen Tag realisieren.
Bei Auftreten eines plötzlichen, starken Püo.pcccleinbruches oder bei einem YcivMgung-'.iom.nisiall ändert sich die Polarität des Ausgang—ignal- Jci zweiten X'ergleichseinriehtung 13 bzw. es nimmt den Wert Mull m. so daß der Feldeffekttransistor 15. a.n dessen Steuerelektrode das \u-gang-ignal anliegt.
stromweg und crmiv.licht ein Abilieoen der I adungen der Steuerelektrode. Üblicher Wert dieses Widerstandes ist etwa 20 kü.
Die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 8 bleibt dann auf dem Yorspannungswert aufgeladen, den sie unmittelbar vor dem Pilotpegeleinbnich oder Y'ersoruungsstromausfall hatte: hierbei bestimmt sich die Speicherzeit aus dem Sperrwider-:and des Feldeffekttransistors 15. dem Eingang- widerstand des Feldeffekttransistors 8 und der Kapazität des Kondensators 16. Der Sperrwiderstand des Feldeffekt-
5 6
transistors 15 bestimmt hierbei die Zeitkonstante, da Wählt man als Feldeffekttransistor 8 mit isolierter
er erheblich niedriger ist als der Eingangswiderstand Steuerelektrode einen Verarmungstyp, also einen
des Feldeffekttransistors 8. Diese Einrichtung ermög- Feldeffekttransistor, der bei der Steuerelektrodcn-
licht also eine Pilotpegelregelung mit Gedächtnis. spannung 0 eine beträchtliche Leitfähigkeit aufweist
Durch Einsatz des Kondensators 16 kann ein hin- 5 und dessen Leitwert entsprechend der Polarität der
reichender Zeitkonstantenwert erreicht werden. Steuerelektrodenspannung zu- oder abnimmt, so kann
Zum Erzielen größerer Werte der Zeitkonstanten man als Vergleichsspannung für die Vergleichsein-
durch Verbessern des Sperrwiderstandes kann mit richtung 12 einen dem Pilotsollpegel analogen Gleich-
dem Feldeffekttransistor 15 ein entsprechend betrie- stromwert wählen, während als Vergleichsspannung
bener weiterer Feldeffekttransistor in Reihe geschaltet io für die zweite Vergleichscinrichtung 13 weiterhin der
werden. der unteren Grenze des Pilotpegels entsprechend.
Da der Feldeffekttransistor 15 nur als sehr hoch- Analogwert verwendet wird. Der an der Steuerelek-
ohmiger Schalter zum Auftrennen bei Pilotpegel- trode des Transistors 8 angeschlossene Belag des
einbruch oder Versorgungsstromausfall dient, können Kondensators 16 wird so in bezug auf den mit dem
auch andere gleichwertige Einrichtungen, die inner- 15 Emitter des Transistors 8 verbundenen Belag auf
halb des normalen Regelbereiches durchschalten und positive bzw. negative Potentialwerte aufgeladen ent-
im anderen Fall auftrennen, hierfür eingesetzt werden. sprechend der Ablage des Pilotpegels vom Sollwert.
Die durch das Rechteck 18 umrandete Anordnung. und der Polarität und dem Potential der Kondensatorbestehend aus dem Feldeffekttransistor 8. der Kapa- ladung entsprechend wird die Kanalleitfähigkeil des zität 16, dem Widerstand 17 und dem FeldelTekt- 20 Transistors S erhöht oder erniedrigt. Der Längstransistor 15 (eventuell mit in Reihe geschalteten wei- transistor 15 bleibt auch weiterhin ein Anreieherungsteren oder einer anders aufgebauten Schaltslufe). typ. d. h.. er wird bei der Steuerelektrodenvorspaukann dabei in herkömmlicher Bauweise oder als inte- nung 0 gesperrt. Diese Anordnung hat gegenüber grierter Halbleiterschaltkreis aufgebaut werden. der erstbeschriebenen den Vorteil, daß sich durch
Es kann auch ein indirekt geheizter Thermistor 25 Temperatur und Alterung bedingte Änderungen einanstalt, wie beschrieben, ein direkt geheizter Ther- /.einer Glieder des Regelkreises nicht auswirken, da !"!listor eingesetzt werden. Hierbei steuert dann der ihr Einfluß durch den ständigen Vergleich des Pilot-Feldcffektlransistor 8 den Heizstrom in der Hei/wiek- pcgcls mit sei">vn Sollwert mit herausgeregelt wird, hing, während das Widerstandselement unmittelbar In der vorhergehenden Besehreibung wurden als in das Dämpfungsnetzwerk 3 eingefügt ist. Es kann 30 Beispiel Eingangs- und Kana'i-Sperr-Widerslandswerte auch der Kanalwidersland des Feldeffekttransistors 8 für einen Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerselbst als gesteuerter Widerstand verwendet weiden elektrode mit Metall-Oxyd-Halbleiteraufbau (\G- und so ein Thermistor entfallen. MOS-FFT) angegeben, es können aber auch FeWl-
Bei der bisher beschriebenen Anordnung erhielten effekttransistoren mit allen anderen Aufbauarten, "ic beide Vergleichseinrichtungen 12 und 13 die gleiche 35 z. B. Metall-Nitrid-Halbleiteraufbau oder Di'uin-Vc'gleichsspannung. deren Wert damit so gewählt schichtaufbau. ebenso Verwendung finden,
werden mußte, daß er analog der unteren zulässigen Für geringere Anforderungen an die benötigte Grenze des Pilotpegels ist. und daher wurde al· Feld- Zeitkonslante. also an die zu erzielende Speichcrzcit. effektlransistor mit isolierter Steuerelektrode 8 ein kann daran gedacht werden, für den Transistor 8 Anreicherungstyp eingesetzt, der bei der Steuerelek- 4° anstatt eines Anreicherungstyps mit isolierter Elektrodenvorspannung U gesperrt ist und dessen Leit- trode einen normalen Feldeffekttransistor zu \erwenlähigkeil mit wachsender, in Aufsteuerriehlung auge- den. bei dem man auch bereits HipgangswiderMan.de legier Steuerelektrodeinorspar.nung zii:ii'".init. Die von 10''...Ul111OlIm erzielen kann. Da die Zeit-Polaritätsumkehr der von der Vergleich ,e::irichuing konstante vorher praktisch nur durch den Kanal-13 abgegebeneu Regelgleichspannung sorgte dafür. 45 sperrwiderstand des Transistors 15 bestimmt war. daß der Feldeffekttransistor 15. der ebenfalls ein An- würde sie jetzt praktisch durch den Eingangswiderreicherungstyp mit isolierter Steuerelektrode ist. bei stand des Transistors 8 bestimmt werden, was zu einem die untere zulässige Grenze unterschreitenden einer Verkürzung um ein bis zwei Größenordnunger Pilotpegeleinbruch gesperrt wurde. Das Potential des führen würde. Mit einem solchen normalen Feld-Kondensators 16 konnte so selbst bei langsamem 5° effekttransisior als Transistor 8 könnte allerdings mr Absinken des Pilotpegels nie den der unteren zu- die zuerst beschriebene Anordnung mit Anreiche lässigen Grenze des Pilotpegels entsprechenden rungsbetrieb realisiert werden, da jetzt eine Polaritäts Gleichstromanalogwert unterschreiten, bei schnellen. umkehr der Steucrelektrodeuspannung nicht meh plötzlichen Einbrüchen oder Pilotpegelausfall wird es erfolgen darf, da sonst infolge des Halbleitcrkonden sogar praktisch auf dem Wert vor dem Einbruch 55 satoraufbaues der Steuerelektrode der Eingangswider gehalten. Da als Vergleichspunkt hierbei die untere stand niederohmig werden würde. Da aber die Kanal zulässige Grenze des Pilotpegels gewählt wurde, liegt sperrwiderstände von normalen Feldeffckttransistore der einzuregelnde Sollwert des Piloten auf einem und solchen mit isolierter Steuerelektrode sieh niel hiervon abweichenden Punkt der Regelkurve, wo- unterscheiden, kann für den Transistor 15 also ste' durch sich durch Temperatur od<"r Alterung bedingte 6o ein normaler Typ verwendet werden, da der Quel Änderungen einzelner Glieder der Regelkreise nicht widerstand der aus dei Verglcichseinnchtung 13 ar mehr seiuM iicuiuMugcin, sondern zu mehr r>Acr gebotenen Steuerspannung immer um viele Größci weniger starken Abweichungen der Regelcinstellung Ordnungen niedriger liegt wie der Eiiigarig?-,v:.ders.tar vom Sollwert führen. Es sei deshalb eine andere des Transistors 15. Es muß nur durch Einsatz eini Dimensionierung der Anordnung nach der einzigen 65 Sperrdiode dafür gesorgt werden, daß seine Steue Figur als Alternative beschrieben, die diesen Nach- elektrodenspannung zwar den Wert Null annehme teil vermeidet. sich in der Polaruät aber nicht umkehren kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

  1. i 2
    5. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltstrecke (15) ein
    Patentansprüche: weiterer Feldeffekttransistor verwendet wird.
    6. Anordnung nach Anspruch 5. dadurch ge-1. Anordnung zur pilotgeskuerten Yersiär- r> kennzeichnet, daß als Schaltstrecke (15) die
    kungsregeiung von Verstärkern in i bertragungs- Seriensehaltung der Kanäle zweier Feldellekt-
    stievkcn. insbesondere von Zwischenverstärkern transistoren verwendet wird.
    der 1 rauer!requenzteeimik. bei <-ei über die''.'be·· 7. Anordnung nach Anspruch 5 oder <\ datragungsslrecke eine amplitude:istabile Pilotfre- durch gekennzeichnet, daß als Schaltstreeke i 15: c]uenz milübertragen und am Ausgang jedes zu i<> Feldeffekttransistoren des Anreicherungsu ps \ erregelnden Verstärkers mittels eines Bandp:isses wendet werden, deren Steuerelektrode eine Sperrausgekoppel;, bei Bedarf verstärkt, dann gleich- diode vorgeschaltet i>t.
    gerichtet und die si:h ergebende analoge Gleich- S. Anordnung nach Anspruch 5. dadurch ge-
    spannunu mit einer Sollgleichspannur.g ;n einer kennzeichnet, daß als weiterer Γ eldefkktiransisior
    N'erg.leiehseinrielitung verglichen wird, die an iS cin solcher des Anreicherungstyps mit isolierte;
    ihrem Aussranü eine der PegeUibweieluing propor- Steuerelektrode verwendet wird,
    tionale Reuek1'· ichspannung liefert, durch die die
    \'ei"stärkung des zu regelnden Verstärkers, vor-
    2UiISWeise in dessen Gegcnkoppluiitisweg. mittels
    eines steuerbaren W iderstandes im gewünschten 20
    Sinne beeinflußt wird, wobei Speichermitlel in Die F.rfmdiing bezieht sich aiii eine Anordnung zur 1-orm eines Kondensators vorgesehen sind, die bei pilotuesieuerten Verstärkungsregelung von Ycrstärjiliit/lii-hen Pegeleinbrüchen. Absini ei: der PiIo!- kern in ί'bertragungssireeken. insbesondere von Spannung unter einei·. vorgegebenen Wert sow!.· Zwisehenversiarkerr dei Trägerfrequenztechnik, bei I'iloiaiisfall die kegcleinstellung auf einem inner- 2; der über die i'bertragungsstrecke eine amplitudenlialb des vorgebenen Regelbereiches liegenden stabile Pilotfrequenz mitübertragen und am Ausgang Wert festhalten, dadurch g e k e η η ζ e i c Ii - jedes zu regelnden Verstärkers mittels eines Band-IHM. daß diircii die I.adunu des Kondensators passe·; ausgekoppelt, bei Bedarf verstärkt, dann (!6) die Steuerelektrode ein "λ FeldelTekltran- gleichgerichtet und die sieh ergebende analoge Gleichsistois (8) gesteuert wird, dessen Kanal entweder 30 spannung mit einer Sollgleichspannung in einer Yerselbst. als veränderbarer Widerst ad eines Dämp- gleichseinriehtung verglichen wird, die an ihrem Au:.- ;'ii!'.g..;iei.'.Werkes (3) dient oder der. HeizKtrcry. gang eine der Pegelabweichung proportionale Regeleines Thermistors (4) steuert, der dann den ver- gleichspannunn liefert, durch die die Verstärkung des änderbaren Widerstand des Dämpfungsne'./werkes xu regelnden Verstärkers, vorzugsweise in dessen (3) bildet, daß ferner in an sich bekannter Weise 33 Gegenkopplungsweg, mittels eines steuerbaren Widerder Kondensator (16) über eine Schallstrecke (15) Standes im uewünschten Sinn beeiidlußt wird, wobei von der Regelgleichspannung aufgeladen vvird Speichennittcl in Form eines Kondensators vorge- und diese Schaltstreeke (15) außerhalb eines vor- sehen sind, die bei plötzlichen Pegeleinbrüchen. Abgegebenen Sehwellwertes der Rcgelgleichspan- sinken de:, Piloipegels unter einen vorgegebenen Wert nung unterbrochen wird. -to sowie Pilotausfall die R.egeleinsteüung auf einem
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch ge- innerhalb des vorgegebenen Regelbereiches liegenden kennzeichnet, daß die P.e:ek'leiehspannung dir Wert festhaken.
    die Ladung des Kondensators (16) und die Steuer- Als Speichermittel in pilotgesteuerten Peuelresiespannung für die Schaltstrecke (15) in je einer hingen werden üblicherweise von Stellmotoren oder Vergleichseinrichtung (12 bzw. 13) aus dem dem 45 Schrittschaltwerken betätigte Potentiometer sowie mit Pilotpegel analogen Gleichstromsignal und ein elektronischen Schaltstufen oder mit Transfluxoren und derselben Vergleichsspannung, die dem aufgebaute Speicherstufen eingesetzt. Aus der britiunteren zulässigen Wert des Pilotpegels analog seilen Patentschrift 997 978 ist hierfür auch der Einist, gewonnen werden und daß als FeldelTekttran- satz eines chemisch in seinem Widerstandswerl versistor (8) ein Anreicherungstyp verwendet wird. 5" änderbaren Widerstandes bekannt, dessen Steuer-
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge- elektrode nur innerhalb eines vorgegebenen Regelkennzeichnet, daß als Feldeffekttransistor (8) ein bereiches amieschaitet wird.
    Anreicherungstyp mit isolierter Steuerelektrode Die britische Patentschrift 722 361 beschreibt nun
    verwendet vvird. für eine pilotgesteuerie Peuelregelung eine Röhren-
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch ge- 55 schaltung, die als Speiehermittel einen Kondensate·; kennzeichnet, daß die Rcgelgleichsp-Mmung für verwendet. Das gleichgerichtete Pilotsignal wird dadie Ladung des Kondensators (16) in einer ersten bei eimnai als Giüei vui.ipauuuni; dar. Gitter cir.cr Vergleichseinriehtung (12) aus dem dem Pilot- Regelpentode zugeführt, das gleichzeitig mit einem pegel analogen Gleichstromsignal und einer dem 1Of)Hz Pulssignal beaufschlagt ist. Dieses Pulssignal Pilotsollpegel analogen Vcrglcichsspannung, da- 60 wird in Abhängigkeit von dem Pegel des Pilotsignals gegen die Steuerspannung für die Schallstrecke unterschiedlich verstärkt. Mit dem verstärkten PuIs-(15) in einer zweiten Vergleichseinrichtung (13) signal wird ein indirekt geheizter Thermistor geaus dem dem Pilotpegel analogen Gleichstrom- steuert, dessen Pillenwiderstand eine Impedanzröhre signal und einer dem unteren zulässigen Wert des beeinflußt, deren Ausgangswiderstand als Ouerwider-Pilotpcgcls analogen Vcrglcichsspannung ge- 65 stand in einem L-Dämpfungsglied liegt. Durch die wonnen wird und daß als FeldelTekttransistor (8) gleichgerichtete Pilotspannung vvird gleichzeitig eine ein Verarmungstyp mit isolierter Steuerelektrode Pegelüberwachungsröhre gesteuert, in deren Anodenverwendet wird. kreis sich ein Relais befindet, das bei Unterschreiten
DE19671512711 1964-02-26 1967-05-09 Anordnung zur pilotgesteuerten verstaerkungsregelung von verstaerkern, insbesondere von zwischenverstaerkern der traegerfrequenztechnik Pending DE1512711B2 (de)

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