DE1537393C3 - Einrichtung zur Verhinderung einer Blockierung einer Übertragungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verhinderung einer Blockierung einer ein gleichstromsperrendes Eingangskoppelglied in Verbindung mit Richteigenschaften aufweisenden Schaltelementen, wie Röhren, Transistoren oder Dioden, enthaltenden Übertragungseinrichtung durch Steuersignale mit abrupter, den vorgesehenen Aussteuerbereich der Übertragungsrichtung wesentlich übersteigender Gieichspannungskomponente.

Die Gefahr der Blockierung einer Übertragungseinrichtung besteht beispielsweise bei einem pilottonüberwachten Richtfunksystem zur Übertragung von Fernsehsignalen.

Am Eingang einer Richtfunkstelle beträgt die Amplitude des Fernsehsignals beispielsweise 1 Vss am Eingangswiderstand von 75 Ω. Diesem Fernsehsignal ist c eine Gleichspannungskomponente überlagert, die von der Fernsehkamera oder einem Fernsehverstärker herrühren kann.

Die Übertragungseinrichtungen bekannter Richtfunksysteme, wie Basisbandverstärker, Modulatoren oder Demodulatoren, sind so ausgelegt, daß sie Fernsehsignale mit einer gewissen Gleichspannungskompo-■ nente verzerrungsfrei übertragen. Beispielsweise ist eine Übersteuerungsreserve von 4 bis 6 dB, bezogen auf eine Sinusspannung mit dem gleichen Spitze-Spitze-Wert wie der des Fernsehsignals, üblich.

Ist die nicht auf den Bildinhalt zurückzuführende Gleichspannungskomponente jedoch zu groß, so können beim Aufschalten des Fernsehsignals Übertragungseinrichtungen übersteuert und dadurch Bauteile gefährdet werden. Zu groß ist diese Gleichspannungskomponente dann, wenn entsprechend der CCIR-Empfehlung 421 dem Fernsehsignal eine Gleichspannung beliebiger Polarität überlagert sein darf, die am Eingangswiderstand von 75 Ω 6 V beträgt.

Richtfunksysteme werden mit einem über die Strekken übertragenen Pilotton überwacht. Für die Dauer einer Übersteuerung fällt am Ausgang der übersteuerten Baugruppe der Pilot aus und täuscht gestörte Geräte bzw. Strecken vor. Bei Richtfunkstrecken mit einem Ersatzkanal wird dadurch die Umschaltung eines Betriebskanals auf einen Ersatzkanal eingeleitet. Da nach dem Parallelschalten der Kanäle auf der Sendeseite der Ersatzkanal nicht mehr von dem dem Ersatzkanal zugeordneten Generator mit dem Pilotton gespeist wird, meldet sich der Ersatzkanal ebenfalls als gestört, und die Parallelschaltung wird beispielsweise wieder aufgehoben. Für die Dauer der Einschwingzeit tritt dann ein j periodisches Schalten auf.

Eine infolge Geräuschstörungen des Betriebskanals auf den Ersatzkanal bereits übertragene Nachricht wird beim Aufschalten eines Fernsehsignals auf einen Be- j triebskanal, der durch den Gleichspannungsanteil über- ■ steuert wird, Tür die Dauer der Einschwingzeit auf den ' gestörten Betriebskanal zurückgeschaltet, da eine Be- j vorrechtigung vom Totalausfall des Pilottons gegen- ; über dem Ausfall durch zu großes Geräusch besteht.

Zur Vermeidung von Übersteuerungseffekten beim Aufschalten von Fernsehsignalen, beispielsweise mit den nach CCIR zulässigen Gleichspannungskomponen-

ten, müßten die Übertragungsmittel eine Übersteuerungsreserve von mindestens 20 dB aufweisen. Beim Umschalten eines Fernsehsignals mit der maximalen Gleichspannungskomponente der einen Polarität auf ein Fernsehsignal mit der maximalen Gleichspannungskomponente der anderen Polarität wäre eine Übersteuerungsreserve von 26 dB erforderlich. Eine derartige große Übersteuerungsreserve ist mit vernünftigem Aufwand kaum realisierbar.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- ίο steht darin, eine die genannten Nachteile vermeidende Lösung anzugeben.

Ausgehend von einer Einrichtung zur Verhinderung der Blockierung einer Übertragungseinrichtung der einleitend geschilderten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine dem Eingangskoppelglied vorgeschaltete Regelschaltung vorgesehen ist, die die Gleichspannungskomponente des Steuersignals beim abrupten Anstieg durch eine entgegengesetzt zu dieser polarisierte Gegengleichspannung kornpensiert, die mit einer Zeitkonstante abnimmt, die größer als die des Eingangskoppelgliedes ist.

Das Ansteigen der Gleichspannungskomponente beispielsweise beim Aufschalten des Steuersignals wird durch die Regelschaltung so verzögert, daß die Übertragungseinrichtung nicht übersteuert wird. Im eingeschwungenen Zustand wird das Steuersignal dadurch nicht beeinflußt

Bei einem Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes enthält die Übertragungseinrichtung RC-gekoppelte Wechselspannungsverstärker mit einer Grenzfrequenz von beispielsweise 3 Hz.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Abklingzeit der Gegenspannung größenordnungsmäßig etwa den zehnfachen Wert der Zeitkonstante des Eingangskopplungsgliedes hat

Für die praktische Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist es vorteilhaft, wenn als Regelschaltung ein Vierpol mit den Eingangsklemmen A, B und den Ausgangsklemmen C, D vorgesehen ist, mit einer Induktivitat L zwischen der Eingangsklemme A und der Ausgangsklemme C mit einer Reihenschaltung eines ersten Widerstandes, eines Kondensators und eines zweiten Widerstandes zwischen den Ausgangsklemmen C, D '' und mit einem Verstärker mit den Eingangsklemmen a, b und den Ausgangsklemmen c, d, dessen Eingangsklemme a mit dem Verbindungspunkt von Kondensator und dem zweiten Widerstand, dessen Ausgangsklemme emit der Ausgangsklemme Cdes Vierpols und dessen Eingangsklemme b und dessen Ausgangsklemme d mit der Eingangsklemme B bzw. der Ausgangsklemme D des Vierpols verbunden sind.

Sind nur Gleichspannungskomponenten mit positiver Polarität zu erwarten, ist es vorteilhaft, wenn ein Verstärker vorgesehen wird, in dessen Lastwiderstand bei positiver Eingangsspannung der Strom von der Ausgangsklemme d zur Ausgangsklemme c fließt.

Sind dagegen Gleichspannungskomponenten sowohl positiver als auch negativer Polarität zu erwarten, ist es vorteilhaft, wenn dem Verstärker ein weiterer Verstärker parallel geschaltet wird, in dessen Lastwiderstand bei negativer Eingangsspannung der Strom von der Ausgangsklemme d' zur Ausgangsklemme c' fließt.

Vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung in Übertragungssystemen, insbesonde- ⁶S re pilottonüberwachten Richtfunksystemen oder in Trägerfrequenzsystemen, zur Verhinderung einer Blokkierung durch Fernsehsignale mit nicht auf den Bildinhalt zurückzuführenden Gleichspannungskomponenten.

Das Fernsehsignal im eingeschwungenen Zustand wird nicht beeinflußt, wenn Verstärker vorgesehen sind, die nur an den Eingangsklemmen A, B des Vierpols liegende Spannungen verstärken, die einen größeren Wert als den »Weißwert« des Fernsehsignals haben.

Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich auch mit Vorteil in einem Satellitenübertragungssystem verwenden.

An Hand von Ausführungsbeipielen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Die F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung in einer Richtfunkstelle, die, abgesehen von der Regelschaltung 1, bekannt ist.

Die Anordnung enthält einen Eingang Ei für die Fernsehsignale, die Regelschaltung 1, eine Bild-Tonweiche 2 mit einem Eingang £2 für die Tonsignale, eine Pilotsperre mit Signaleinspeisung 3 und dem Piloteingang £3, einen Basisfrequenz-Abzweigverstärker 4, ein Koaxial-Relais 5 und einen Pilotgenerator 6. Ein Betriebskanal enthält einen Basisfrequenz-Vorverstärker 7, einen Modulator 8, einen Richtfunksender 9 und eine Antenne 10. Ein Ersatzkanal enthält einen Basisfrequenz-Vorverstärker 7', einen Modulator 8', einen Richtfunksender 9' und eine Antenne 10'.

Das am Eingang Ei anliegende Fernsehsignal gelangt über die Regelschaltung 1 zusammen mit dem am Eingang El anliegenden Tonsignal an die Bild-Tonweiche 2. Beim Auf- oder Abschalten des Fernsehsignals wird der durch die Gleichspannungskomponente hervorgerufene Spannungssprung durch die Regelschaltung 1 zunächst praktisch unverzögert auf einen vorbestimmten Wert begrenzt. Anschließend läßt die Regelschaltung 1 die Spannung mit einer durch ihre Bemessung gegebenen Zeitkonstante auf einen durch den Fernsehsignalgenerator und den Verbraucher bestimmten Wert ansteigen. Von der Bild-Tonweiche 2 gelangt das zu übertragene Signal über die Pilotsperre mit Einspeisung 3 und den Basisfrequenz-Abzweigverstärker 4 auf den Betriebskanal 7, 8, 9, 10. Bei Ausfall des mitübertragenen Pilottons wird das Koaxial-Relais 5 umgeschaltet und der Betriebskanal durch den Ersatzkanal 7', 8', 9', 10' ersetzt.

Die F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung 1 mit den Eingangsklemmen A und ßund den Ausgangsklemmen C und D. Die Schaltung enthält eine Induktivität L, Widerstände Al und R2, einen Kondensator Cl und Verstärker V und V mit Eingangsklemmen a, b bzw. a', ti und Ausgangsklemmen c, dbzw. c',d'. Der Eingang der nachfolgenden Schaltung ist durch einen Lastwiderstand RL dargestellt.

Die F i g. 3 zeigt die Einrichtung nach der F i g. 2 mit ausgeführten Schaltungsbeispielen für die Vestärker V und V.

Der Verstärker V enthält Transistoren ΤΊ bis 73, einen Kaltleiter R3, Widerstände A4 bis Λ9 und Kondensatoren CZ und C3. Der Verstärker V enthält Transistoren Γ4 bis 76, einen Kaltleiter RiO, Widerstände All bis Ri6 und Kondensatoren CA bis CS.

Die Arbeitspunkte aller Transistoren ΤΪ bis 76 in Emitterschaltung sind so eingestellt, daß sie bei fehlendem Eingangssignal gesperrt sind. Die Transistoren 7Ί bzw. T4 werden erst dann in den leitenden Zustand ver- · setzt, wenn die durch ihre Basis-Emitterstrecken und das Teilerverhältnis der Widerstände Ri und R2 gege-

bene Schwelle durch die Eingangsspannung überschritten wird, wobei der Transistor 7Ί auf eine positive und der Transistor 74 auf eine negative Eingangsspannung anspricht. Eine Temperaturabhängigkeit dieser Schwelle wird mittels der Kaltleiter R3 und RiO vermieden.

Wird durch eine positive Eingangsspannung die Schwelle für den Transistor 71 überschritten, so fließt in ihm ein Kollektorstrom. Dieser ruft im Transistor 72 einen Basisstrom hervor, wodurch sein Kollektorstrom ansteigt. Der Kollektorstrom des Transistors 72 verursacht im Transistor 73 einen Basisstrom und damit einen Kollektorstrom, der bei einer gewünschten Verstärkung im Lastwiderstand RL von der Ausgangsklemme Dzur Ausgangsklemme Cfließt.

Ist die Gleichspannungskomponente des Fernsehsignals negativ, so arbeitet der Verstärker V analog, wie es für den Verstärker V beschrieben wurde, und es fließt im Lastwiderstand RL ein Strom von der Ausgangsklemme Czur Ausgangsklemme D.

Die Sperrschichtkapazitäten der Transistoren 73 und 76 sind durch die Induktivität L zu einem Tiefpaß ergänzt, dessen Grenzfrequenz weit über dem zu übertragenden Nutzband liegt, so daß keine störenden Anpassungsfehler auftreten. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Reflexionsdämpfung im Frequenzbereich von 0 bis 5 MHz größer als 45 dB und die Durchgangsdämpfung kleiner als 0,1 dB.

Da alle Transistoren im eingeschwungenen Zustand gesperrt sind, erzeugt die Regelung kein störendes Grund- und Klirrgeräusch.

Die F i g. 4 zeigt den Verlauf der Spannung am Ausgang CD der Regelschaltung nach der F i g. 3 in Abhängigkeit von der Zeit f. Beim Aufschalten eines Fernsehsignals mit überlagertem Gleichstrom zur Zeit fl steigt die Spannung U am Verbraucher RL zunächst unverzögert bis auf die Schwellenspannung der Regelschaltung 1 an. Der weitere Anstieg auf den durch die Gleichspannungskomponente bestimmten Wert erfolgt etwa linear mit der Zeit. Je nach der Polarität der Gleichspannungskomponente werden die Transistoren TX bis 73 oder TA bis 76 leitend, so daß der durch den

'5 Verbraucher RL fließende Gleichstrom des Fernsehsignals durch einen Gegenstrom herabgesetzt wird. Die Anstiegszeit hängt außer von der Dimensionierung der Elemente RX, P2 und CX sowie den Verstärkereigenschaften von der Größe der überlagerten Gleichspannungskomponente ab.

Zur Zeit /2 wird das Fernsehsignal wieder abgeschaltet, und es ergibt sich die ausgezogene Kurve. Wird dagegen zur Zeit /2 ein Fernsehsignal entgegengesetzter Polarität der Gleichspannungskomponente aufgeschaltet, so ergibt sich ab der Zeit ß der gestrichelt dargestellte Kurvenverlauf.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Verhinderung einer Blockierung einer ein gleichstromsperrendes Eingangskoppelglied in Verbindung mit Richteigenschaften aufweisenden Schaltelementen, wie Röhren, Transistoren oder Dioden, enthaltenden Übertragungseinrichtung durch Steuersignale mit abrupter, den vorgesehenen Aussteuerbereich der Übertragungseinrichtung wesentlich übersteigender Gleichspannungskomponente, dadurch g'eken nzeich net, daß eine dem Eingangskoppelglied vorgeschaltete Regelschaltung vorgesehen ist, die die Gleichspannungskomponente des Steuersignals beim abrupten Anstieg durch eine entgegengesetzt zu dieser polarisierte Gegengleichspannung kompensiert, die mit einer Zeitkonstante abnimmt, die größer als die des Eingangskoppelgliedes ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertragungseinrichtung ein RC-gekoppelter Wechselspannungsverstärker mit niedriger Grenzfrequenz, beispielsweise 3 Hz, vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abklingzeit der Gegenspannung größenordnungsmäßig etwa den zehnfachen Wert der Zeitkonstante des Eingangskopplungsgliedes hat.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelschaltung ein Vierpol (1) mit den Eingangsklemmen (A, B) und den Ausgangsklemmen (C, D) vorgesehen ist, mit einer Induktivität (L) zwischen der Eingangsklemme (A) und der Ausgangsklemme (C), mit einer Reihenschaltung eines Widerstandes (Ri), eines Kondensators (CX) und eines Widerstandes (R2) zwischen den Ausgangsklemmen (C, D) und mit einem Verstärker f V^ mit den Eingangsklemmen (a, b) und den Ausgangsklemmen (c, d), dessen Eingangsklemme (a) mit dem Verbindungspunkt von Kondensator (Ci) und Widerstand (R2), dessen Ausgangsklemme (c) mit der Ausgangsklemme (C) des Vierpols und dessen Eingangsklemme (b) und dessen Ausgangsklemme (d) mit der Eingangsklemme (B) bzw. der Ausgangsklemme (D) des Vierpols verbunden sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärker (V) vorgesehen ist, in dessen Lastwiderstand (RL) bei positiver Eingangsspannung der Strom von der Ausgangsklemme (D) zur Ausgangsklemme (C) fließt.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Verstärker (V^ ein weiterer Verstärker (V) vorgesehen ist, in dessen Lastwiderstand (RL) bei negativer Eingangsspannung der Strom von der Ausgangsklemme (C) zur Ausgangsklemme (D) fließt.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung in Übertragungssystemen, insbesondere pilottonüberwachten Richtfunk- oder Trägerfrequenzsystemen, zur Verhinderung der Blockierung der Übertragungseinrichtung durch Fernsehsignale mit nicht auf den Bildinhalt zurückzuführenden Gleichspannungskomponenten.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Verstärker (V, V) vorgesehen sind.

die nur an den Eingangsklemmen (A, B) der Regelschaltung (1) liegende Spannungen verstärken, die größer als der »Weißwert« der Fernsehsignale sind.