DE1516727B1 - Schaltungsanordnung fuer die kontaktlose wahlweise Verbindung zwischen einem gemeinsamen Anschluss und einem von mindestens zwei Ein- oder Ausgaengen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- anordnung die elektronischen Schalter in relativ anordnung für die kontaktlose wahlweise Herstellung hochohmige Kreise verlegt werden, in denen ihr einer Verbindung zwischen einem gemeinsamen An- Durchlaßwiderstand weniger ins Gewicht fällt. Die Schluß und einem von mindestens zwei verschiede- Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung nen, je hochfrequente Energie je einer bestimmten 5 der eingangs beschriebenen Art mit je einem zwi-Frequenz führenden Eia- oder Ausgängen. Die sehen dem gemeinsamen Anschluß und jedem der Fig. 1 zeigt eine bekannte Einrichtung dieser Art, Ein- oder Ausgänge liegenden impedanzwandelnden welche zur abwechslungsweisen Anschaltung eines Netzwerk und je einem jedem dieser Netzwerke zuSenders und eines Empfängers an eine gemeinsame geordneten elektronischen Schalter. Im offenen ZuAntenne dient Die Ein- oder Ausgänge sind dort io stand dieses Schalters ist dabei das Netzwerk für ein über je ein als Sie.fpaßwirkendes π-Glied- an den Signal der" betreffenden Frequenz durchlässig, und gemeinsamen Anschluß angeschaltet. Die Charakte- bei dessen geschlossenem Zustand ist das betreffende ristik jedes w-Gliedes ist dabei derart gewählt, daß Netzwerk am gemeinsamen Punkt hochohmig. Diese es für · die übertrageäe Frequenz als Viertelwellen- Schaltungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, leitung wirkt, welche Bekanntlich die Eigenschaft be- 15 daß jedes der impedanzwandelnden Netzwerke je aus sitzt, am einen Ende offen zu wirken, wenn sie am einem T-Glied mit reaktiven Zweigen besteht, dessen anderen Ende kurzgeschlossen wird und umgekehrt.· Zweige derart bemessen sind, daß die Längszweige Um dieses Ziel zu erreichen, sind die Schaltelemente gegenüber dem Querzweig eine entgegengesetzte derart dimensioniert, daß je eine der Kapazitäten Charakteristik aufweisen. Weitere Kennzeichen der mit der Induktivität zusammen bei der betreffenden 20 Erfindung bestehen darin, daß die Resonanzfrequenz Frequenz Resonanz ergibt. Unter diesen Voraus- des Schwingkreises, welcher bei der Kurzschließung Setzungen wird bei Kurzschluß bzw. Öffnung des der beiden Enden dieses T-Gliedes entsteht, mindeeinen Endes des π-Gliedes an dessen anderem Ende stens angenähert der diesem Glied zugeordneten ein Parallel- bzw. Serienschwingkreis wirksam. Frequenz entspricht und daß der elektronische

Zwecks Verbindung des gemeinsamen Anschlusses 25 Schalter parallel zum Querzweig des Netzwerkes anmit einem der beiden Ein-oder Ausgänge wird der- geordnet ist. ,

jenige Ein- oder Ausgang, welcher nicht verbunden - Die Erfindung wird nun an Hand eines Äusfühwerden soll, kurzgeschlossen, indem eine ihm paral- rungsbeispiels beschrieben. Dieses Ausführungslelgelegte Diode durch einen sie durchfließenden Beispiel betrifft ebenfalls eine Umschalteinrichtung, Gleichstrom in den leitenden Zustand verbracht 30 mit welcher eine Antenne abwechslungsweise an wird, während sich eine dem anderen Ein- oder Aus- einen Sender und einen Empfänger geschaltet wergang paräflelliegende Diode im gesperrten Zustande den kann. Die Fig. 2 zeigt das Schaltungsschema befindet".-Unter-Ldeni-vorher beschriebenen Voraus- dieses Ausführungsbeispieles. Darin ist der Sendersetzungen, wird^dad^refr bewirkt, daß zwischen dem· ausgang mit SA, der Empfängereingang mit EE und nicht kurzgeschlossenen Ein- oder Ausgang.und dem 35 der Antennenanschluß mit A bezeichnet. Das mit E gemeinsamen Anschluß Energie fließen kann, wobei bezeichnete Rechteck stellt die Gesamtheit der dieser Energiefluß durch die mit dem anderen Ein- Speisestromkreise des Empfängers und S die ent- oder Ausgang verbundenen Schaltmittel nicht wesent- sprechenden Kreise für den Sender dar. Mit dem Hch behindert wird, da sie, vom gemeinsamen An- Umschaltkontakt k werden von diesen Speisestromschluß aus gesehen, eine hohe Impedanz darstellen. 40 kreisen abwechslungsweise diejenigen des Empfän-Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung spielt je- gers oder diejenigen des Senders an den Pluspol einer doch der nicht zu vernachlässigende Widerstand, Spannungsquelle gelegt: Der Minuspol dieser Spanweichen ein elektronischer Schalter im geschlossenen nungsquelle liegt an den untereinander verbundenen Zustande noch„bietetj^eine störende Rolle, indem er . AnschlüssenSA2 und Al von Sender, Empfänger die Kreisgüte'des^päf^iiel zum gemeinsamen An- 45 und Antenne. Zwischen^:dem SenderausgangSA und Schluß liegenden Parallelschwingkreises auf einen dem Antennenanschluß A ist ein T-Glied angeordnet, derartigen Wert vermindert, daß dieser Kreis einen welches aus den beiden kapazitiven Längszweigen nicht mehr zu vernachlässigenden Nebenschluß am Cl und C 2 und dem aus der Serienschaltung einer gemeinsamen Anschluß.*_:darstept,._/■:-■ \_: ^r. ■ Induktivität -Ll und'■; eines Kondensators C3 be-

Es ist ferner ein kontaktloser Schalter mit gleicher 50 stehenden Querzweig besteht. Der Kondensator C 3 Zweckbestimmung wie der beschriebene bekannt- weist eine relativ große Kapazität auf und dient geworden, dessen Steuerung durch mechanische Ver- lediglich als Sperrung für Gleichstrom, so daß der " änderung"def Ttäpazftät"von Kondensatoren erreicht .Querzweig bei der vom Sender abgegebenen Frewird. Bei diesem Schalter, wird, das zu schaltende , quenz induktiv ist und somit die Charakteristiken Signal über em f-Glied mit Kapazitäten in den Längs- 55 von Quer- und Lärigszweigen entgegengesetzt sind, zweigen und einer Induktivität im Querzweig geführt. Ein T-Glied derselben Art wie das zwischen Sender-Die Schaltelemente sind dort derart bemessen, daß ausgang und Antennenanschluß befindliche ist zwifür die übertragene Frequenz je zwischen den beiden sehen dem Empfängereingang EE und dem Antenparallelgeschaltet angenommenen' Kapazitäten und nenanschluß A angeordnet. Es umfaßt die Schaltder Induktivität angenähert Resonanz herrscht, so 60 elemente C 4, C 5, L 2 und C 6. daß die Spannung am Querzweig bedeutend höher In jedem der T-Glieder ist dem Querzweig eine

ist als an den beiden Enden des T-Gliedes. Diese Diode parallel geschaltet, welche als elektronischer Spannungserhöhung ermöglicht dort die Verwen- Schalter wirkt, indem sie in ihrem Ruhezustand für dung kleiner Kapazitäten. Hochfrequenzstrom sperrend wirkt, dagegen einen

Die Erfindung bezweckt nun, die erwähntenNach- 65 kleinen Widerstand darstellt, solange sie von einem teile der zuerst beschriebenen bekannten Schaltungs- Gleichstrom durchflossen ist. anordnung zu beheben, indem unter Ausnutzung von Die Reaktanzen der Zweige des am Senderausgang

Merkmalen der zuletzt beschriebenen Schaltungs- liegenden T-Gliedes sind nun derart bemessen, daß,

sofern man je den Ein- und den Ausgang dieses Gliedes, d.h. einerseits die beiden KlemmenSAl und SAZ und andererseits die Klemmen A1 und A 2 miteinander verbindet, die Resonanzfrequenz des durch die Parallelschaltung der Kondensatoren C1 und C 2 zum induktiven Querzweig gebildeten Parallelschwingkreises der Sendefrequenz, d. h. der an dem _: diesem Glied zugeordneten Ausgang auftretenden Frequenz, mindestens angenähert entspricht. Es empfiehlt sich dabei, die Induktivität gegenüber den Kapazitäten groß zu wählen, so daß die Resonanzimpedanz hoch ist. Bei dem dem Empfängereingang zugeordneten T-Glied werden die Verhältnisse entsprechend gewählt, wobei die Kurzschlüsse zur Bildung des Resonanzkreises in diesem Fall zwischen den KlemmenA1 und A2 und außerdem zwischen JEEl und EE 2 gedacht werden müssen und die Resonanzfrequenz der Empfangsfrequenz entsprechen muß. Der Eingangswiderstand des an den Klemmen EE liegenden Empfängers und der Quellenwiderstand des an den Klemmen S^ liegenden Senders, ferner der Quellenwiderstand bzw. Belastungswiderstand der Antenne sind gegenüber dem Resonanzwiderstand der vorher genannten Kreise niedrig. Diese beiden in jedem der Kreise wirksamen Widerstände wirken wegen des voraussetzungsgemäß hochohmigen Charakters der Schwingkreise zwar dämpfend, beeinflussen aber die Resonanzfrequenzen höchstens unwesentlich. Bei einem T-Glied, dessen Schalter offen ist, bilden somit die Reaktanzen dieses Gliedes zusammen mit den Impedanzen des zugehörigen Ein- oder Ausganges und der am gemeinsamen Anschluß liegenden Belastung oder Quelle einen Schwingkreis, dessen Resonanzfrequenz der Frequenz des zu übertragenden Signals mindestens angenähert entspricht und bei welchem die Energie an Punkten zu- und weggeführt wird, an denen die Anpassungsimpedanz gegenüber der Resonanzimpedanz des Kreises niedrig ist. Diese an sich bekannte Art der Anschaltung von niederohmigen Quellen bzw. Verbrauchern an einen Parallelschwingkreis ermöglicht die dämpfungsarme Übertragung von Energie einer bestimmten Frequenz von einem Ende eines T-Gliedes zum andern.

Bei einem T-Glied, dessen Querzweig kurzgeschlossen ist, liegt zu seinem Aus- und Eingang je einer der Längszweige parallel. Da voraussetzungsgemäß die Kapazitäten dieser Längszweige relativ klein gewählt werden, stellen sie bei den Sende- und Empfangsfrequenzen relativ hohe Impedanzen dar, gegenüber denen der Durchlaßwiderstand der damit in Serie liegenden Diode vernachlässigt werden kann.

Im Empfangszustand befindet sich der Kontakt k im gezeichneten Zustand, wodurch der Speisestrom des Empfängers vom Pluspol der Batterie über den Kontakt k, den Empfänger E, die Spule Ll und die Diode D1 nach dem Minuspol der Batterie fließt. Die Diode D1 ist infolgedessen leitend, während die DiodeD2 gesperrt ist, d.h., daß der dem einen Querzweig parallelgelegte elektronische Schalter geöffnet ist, während der andere geschlossen ist. Somit kann von der Antenne über das auf Resonanz abgestimmte T-Glied Energie nach dem Empfängereingang fließen, während die aus dem Kondensator C 2 und der leitenden Diode Dl bestehende Serieschaltung als hochohmiger Nebenschluß parallel am Antenneneingang liegt, was jedoch nur von kleinem Einfluß ist.

Wird nun der Schalter k in die andere Lage verbracht, wird die Speisung des Empfängers E undMamit auch der Gleichstromfluß durch die DiodeDl unterbrochen, wodurch diese Diode gesperrt wird. Dagegen wird nun der Sender S gespeist und über die Induktivität L 2 auch die Diode D 2 vom Strom durchflossen, wodurch der Querzweig des am Empfänger angeschlossenen T-Gliedes kurzgeschlossen wird. In diesem Zustand kann Energie vom Senderausgang SA nach den Antennenanschlüssen A fließen, und der Kondensator C 4 liegt, in Serie mit der leitenden Diode D 2, parallel am Antenneneingang.

Auf diese Weise kann mit einem Umschaltkontakt, welcher zur Ein- und Ausschaltung des Senders und des Empfängers ohnehin notwendig ist, die Umschaltung der Antenne gesteuert werden. Da der Kontakt ausschließlich Gleichstrom führt, kann er auch in einer gewissen Entfernung von Senderausgang und Empfängereingang angeordnet werden.

Die den Gleichstrom in den Dioden steuernden Kontakte können auch gänzlich oder zum Teil durch Schalttransistoren ersetzt werden, ebenso können Transistoren an Stelle der Dioden verwendet werden. Ebenso können die T-Glieder derart gewählt werden, daß die Längszweige durch Induktivitäten und die Querzweige durch Kapazitäten gebildet werden. Die Anwendung der Erfindung ist auch nicht beschränkt auf die Anschaltung von lediglich zwei Ein- oder Ausgängen an einen gemeinsamen Anschluß. Es ist ohne weiteres möglich, Ein- oder Ausgänge in beliebiger Zusammenstellung zusammenzuschalten, wobei jeweils der dem durchzuschaltenden Ein- oder Ausgang entsprechende elektronische Schalter geöffnet und die übrigen geschlossen werden müssen. Bei mehr als zwei Ein- oder Ausgängen ergibt sich eine Beschränkung der Zahl der anschaltbaren Ein- oder Ausgänge durch die nicht mehr zu vernachlässigende störende Wirkung der Nebenschlüsse, welche durch die am gemeinsamen Anschluß liegenden Längszweige derjenigen T-Glieder verursacht werden, die den nicht angeschalteten Ein- oder Ausgängen zugeordnet sind.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für die kontaktlose wahlweise Herstellung einer Verbindung zwischen einem gemeinsamen Anschluß und einem von mindestens zwei verschiedenen, je hochfrequente Energie je einer bestimmten Frequenz führenden Ein- oder Ausgängen, mit je einem zwischen dem gemeinsamen Anschluß und jedem der Ein- oder Ausgänge liegenden impedanzwandelnden Netzwerk und je einem jedem dieser Netzwerke zugeordneten elektronischen Schalter, bei dessen offenem Zustand das betreffende Netzwerk für ein Signal der betreffenden Frequenz durchlässig ist und bei dessen geschlossenem Zustand das betreffende Netzwerk am gemeinsamen Punkt hochohmig ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der impedanzwandelnden Netzwerke je aus einem T-Glied mit reaktiven Zweigen besteht, dessen Zweige derart bemessen sind, daß die Längszweige gegenüber dem Querzweig eine entgegengesetzte Charakteristik aufweisen, und daß die Resonanzfrequenz des Schwingkreises, welcher bei der Kurzschließung der beiden Enden dieses T-Gliedes entsteht, mindestens angenähert der diesem Glied zugeord-

neten Frequenz entspricht, und weiter dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter parallel zum Querzweig des Netzwerkes angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die T-Glieder Reaktanzen verwendet werden, welche t>ei der dem betreffenden T-Glied zugeordneten Frequenz für die Längszweige kapazitiv und für die Querzweige induktiv sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen