DE1800123A1 - Regelbares Daempfungsglied - Google Patents

Description

• Regelbares Dämpfungsglied Die Erfindung betrifft ein regelbaren Dämpfungsglied mit mehreren veränderbaren reellen Widerständen, z. B. in # -, T- oder X-Sohaltung, insbesondere zur Einstellung des Pegels eines Hochfrequenzsignals.
• Solche regelbaren Dämprungsglieder werden beispielsweise in Hochfrequenzverstärkern zur Einstellung eines bestimmten Hochfrequenzpegels verwendet. In ihren bekannten Schaltungen bestehen derartige Dämpfungsglieder aus mehreren ohmschen Widerständen, wobei die Dämpfung durch Veränderung der Widerstandswerte der Widerstände eingestellt werden kann. Beispielsweise besteht das bekannte Dämpfungsglied in T-Sohaltung aus zwei Längswiderstunden und einem Querwiderstsnd, deren Widerstandswerte nach bekannten Gesetzmäßigkeiten verändert werden müssen.
• Die Dämpfungsglieder der genannten bekannten Art mUssen von Hand eingestellt werden. Um diese Einstellung zu erleichtern, kann man auch, wie es beispielsweise in dem deutschen Gebrauchsmuster 1 957 345 erläutert ist, die Verstellmittel aller zu verändernden Widerstände des Dämpfungsgliedes derart mit einem einzigen Betätigungaglied koppeln, daß sich mit diezem Betätigungsglied alle Widerstände nach den vorgegebenen Gesetzmäßigkeiten gleichzeitig verändern lassen.
• Die Die Einstellung derartiger Dämpfungsglieder stößt auf Schwierigkeiten, wenn sie sich beispielsweise in Verstärkern befinden, die an schlecht zugänglichen Stellen untergebracht sind, was bei Antennenverstärkern in Gemeinschaftsantennenanlagen der Fall sein kann. Außerdem sind die Dämpfungsglieder beispielsweise dann nicht brauohbar, wenn zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Hochfrequenzpegels in einer Signalübertragungsanlage die Dämpfung in dem Übertragungsweg selbsttätig, beispielsweise durch ein von dem Hochfrequenzsignal abgeleitetes Steuer- oder Regelsignal, geregelt werden soll. Es sind zwar bereits sowohl aktive als auch passive Pegeleinsteller bekannt, die durch ein elektrisohes Steuersignal geregelt werden können.
• So ist es beispielsweise bekannt, die KennlinienkrUmmung von Röhren oder Transistoren zu diesem Zweok auszunutzen, indem man durch das Steuersignal den Arbeitspunkt des Verstärkerelementes auf der nichtlinearen Kennlinie verschiebt. Diese Art der Pegeleinstellung hat aber den Naohteil, daß die Übersteuerungsgrenze von dem jeweiligen Arbeitspunkt des Verstärkerelementes abhängig ist. Für Hoohfrequenzsignale mit mehreren Trägern, beispielsweise für Fernsehsignale mit Bildträger und Tonträger oder auch bei der gleiohzeitigen Übertragung mehrerer Fernsehkanäle, wird eine ausreichende Störfreiheit oft nur bei einem einzigen Arbeitspunkt erreicht. Bei Herunterregelung des Verstärkerelementes machen sich dann Störungen durch Intermodulationsprodukte und Kreuzmodulationsprodukte bemerkbar.
• Ähnliche Ähnliche Nachteile haben auch die bekannten steuerbaren passiven Pegeleinsteller, die die Krümmung von Diodenkennlinien ausnutzen.
• Diese bekannten Maßnahmen zur Pegeleinstellung mittels eines elektrischen Steuersignals haben den weiteren Nachteil, daß sich die in der Hochfrequenztechnik zur Vermeidung von Reflexionen notwendige Anpassung der einzelnen Vierpole nur schwer erreichen läßt, da beispielsweise mit der Änderung des Arbeitspunktes eines Transistors auch dessen Vierpolparameter starken Schwankungen unterliegen.
• Diese Nachteile bestehen bei den eingangs erwähnten, aus ohmschen Widerständen bestehenden Dämpfungsgliedern an sich nicht. Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Dämpfungsgliedern so zu gestalten, daß sie sich mit Hilfe eines elektrischen Steuersignals regeln lassen.
• Die Erfindung besteht darin, daß Jeder versnderbaro reelle Widerstand ganz oder teilweise durch einen Fotowiderstand gebildet ist und daß wenigstens eine Lichtquelle, beispielsweise eine Glühlampe oder eine Gllmmlampe, zur Beleuchtung der Potowiderstände sowie Mittel zur Veränderung der Beleuchtungsstrke der einzelnen Fotowiderstände in Abhängigkeit von einem elektrischen Steuersignal vorgesehen sind.
• Durch den Ersatz der bisher Ublichen ohmschen Widerstände durch Fotowiderstände ist man in der Lage, die Widerstandawerte und damit die Dämpfung auf rein elektrischem Wege zu verändern. Dabei kann in den bekannten Schaltungen der aus reellen Widerständen aufgebauten aufgebauten Dämpfungsglieder jeder ohmsche Widerstand ganz durch einen Fotowiderstand ersetzt sein. Zur Erzielung bestimmter Widerstandskennlinien kann es aber in manchen Fällen auch zweckmäßig sein; den Fotowiderstand in Verbindung mit einem oder mehreren ohmschen Widerständen zu verwenden, etwa indem man dem Fotowiderstand einen ohmschen Widerstand parallel schaltet oder mit dem Fotowiderstand einen ohmschen Widerstand in Reihe legt, Das Entscheidende des Erfindungsvorschlages besteht Jedenfalls darin, daß man die Widerstandswerte des Dämpfungsgliedes durch entsprechende Beleuchtung der Fotowiderstände in der gewtinsohten Weise verändern kann.
• FUr die Veränderung der Beleuohtungsstärke der einzelnen Fotowiderstände gibt es mehrere Möglichkeiten. Beispielsweise kann man Jedem Fotowiderstand eine eigene Llchtquelle zuordnen. Als Lichtquellen sind u. a. Glühlampen oder Glimmlampen geeignet. Die Veränderung der Beleuchtungsstärke der einzelnen Fotowiderstände läßt sich dann in der Weise erreichen, daß man die Helligkeit der Lichtquellen individuell in Abhängigkeit von dem Steuersignal verändert, etwa indem man die Spannung oder den Strom der Ll¢htquellen steuert.
• Diese Art der Regelung bietet aber gewisse Schwierigkeiten, da Ja die Absolutwerte, die Änderungsrichtungen und die knderungsbeträge nicht bei allen Widerständen des Dämpfungsgliedes gleich sind. Beispielsweise haben in einem T-Glied die beiden Längawiderstände einen kleineren Maximalwert als der Querwiderstand; außerdem außerdem müssen die Längswiderstände gegensinnig zu dem Querwiderstand verändert werden, Das würde aber bedeuten, daß man zwei versohiedens Steuersignale zur Regelung des Dämpfungsgliedes zur Verfügung haben mUßte.
• Diese Schwierigkeit kann in Weiterbildung des Erfindungsvorschlages dadurch vermieden werden, daß die Beleuchtungsstrke eines Fotowiderstandes mittels eines zwischen der Lichtquelle und dem Fotowiderstand angeordneten, durch ein von dem Steuersignal beeinflußbares Meßwerk, beispielsweise ein Drohapulsystem, bewegbaren Lichtschwächers, z. B. einer Spaltblende, eines Graukeiles oder dergleichen, mit einer in Bewegungarichtung sich kontinuierlich oder stufenweise ändernden Lichtdurchlässigkeit veränderbar ist.
• Bei dieser Ausführungsform der Errindung kommt man mit einem einzigen Steuersignal aus, wenn man die den einzelnen Fotowiderständen zugeordneten Lichtschwächer entsprechend dem Jeweils geforderten Verlaur des Widerstands wertes ausbildet. Zweckmäßigerweise benutzt man dann nur eine über einen Strahlenteiler alle Fotowiderstände beleuchtende Lichtquelle. Man hat dann den Vorteil, daß sich alle den einzelnen Fotowiderständen zugeordneten Liohtsohwächer in einer gemeinsamen, von einem von dem Steuersignal beernflußbaren Drehapulsystem oder ähnlichen Meßwerk drehbaren Scheibe konzentrisch anbringen lassen.
• Die Lichtschwächer können in beliebiger Weise so ausgebildet sein, daß sich bei einer Drehung der Soheibe durch das Steuersignal der gewünschte gewUnsehte Verlauf'der Widerstandswerte in den einzelnen Zweigen des Dämpfungsgliedes ergibt, Als Lichtsohwächer sind beispielsweise Graukeile, Spaltblenden mit stetig oder stufenweise sich verändernder Breite, Lochbienden mit variierender ordnung und andere Lichtregler geeignet.
• Unter Fotowiderstand im Sinne der Erfindung soll Jedes lichtempfindliche Bauelement verstanden werden, das einen von der Beleuchtungsstärke abhängigen Widerstandswert zeigt. Als besonders brauohbar haben sich aus einem Halbleiter bestehende Fotowiderstände erwiesen, die aufgrund des inneren Fotoeffektes ihren Widerstandswert in AbhEngigkeit von der Intensität des auffallenden Lichtes ändern.
• Es ist empfehlenswert, die Lichtquelle nicht zu nahe an den Fotowiderständen anzuordnen, weil sonst eine Aufheizung der Fotowiderstände durch die Lichtquelle eintreten könnte. Diese Aufheizung würde aber eine unerwünschte Widerstandsänderung zur Folge haben.
• Es wird daher vorgeschlagen, die Lichtquelle bzw, die Lichtquellen in einigem Abstand von den Fotowiderständen anzuordnen und das Licht der Lichtquelle oder der Lichtquellen durch Lichtleiter, die beispielsweise die Form von Glasfaserstäben haben können, zu den einzelnen Fotowiderständen zu führen. Dadurch wird nicht nur der Aufteizungseffekt vermieden, sondern auch eine gute Ausnutzung des Lichtes erreicht. Schließlich hat man auf diese Weise auch die Möglichkeit, die Fotowiderstände an der für die Hochfrequenzeigenschaften eigenschaften günstigsten Stelle des HochfrequenzUbertragungsweges einzusetzen.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung stark vereinfacht und schematisch dargestellt.
• Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausftliirungsbeispiel der Xrrindung ist ein Dämpfungsglied in T-Schaltung, das aus zwei Lkngswiderständen 1 und 2 sowie einem Querwiderstand 3 besteht. Die Widerstände 1, 2 und 3 sind sogenannte Fotowiderstände oder Fotoleiter, deren Widerstandswert sich durch entsprechende Beleuchtung verändern läßt. Jedem der drei Fotowiderstände ist eine besondere Lichtquelle 4, 5 und 6 zugeordnet, so daß Jeder Fotowiderstand von seiner eigenen Lichtquelle beleuchtet wird.
• Im dargestellten AusfUhrungsbeispiel ist angenommen, daß die Liohtquellen 4, 5 und 6 Glühlampen sind. Die Helligkeit der Glühlampen 4, 5 und 6 läßt sich durch die an den Glühlampen liegende Spannung bzw. durch den durch die Glühlampen fließenden Strom verändern. Den Glühlampen e, 5 und 6 werden daher Steuerspannungen zugeführt, die die gewünschte Änderung der Widerstandswerte der Fotowiderstände 1, 2 und 3 bewirken. Dabei mUssen beispielsweise die Glühlampen 4 und 5 eine größere Steuerspannung als die GlUhlampe 6 erhalten, um die Dämpfung des Dämpfungsgliedes um einen bestimmten Betrag herabzusetzen, weil, wie schon früher angedeutet wurde, die Widerstandsänderung des Querwiderstandes 3 einen anderen Verlauf haben muß als die Widerstandsänderung der Längswiderstände 1 und 2.
• Bei Bei der in-Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung hat das Dämpfungsglied ebenfalls eine aus den Längswiderständen 1 und 2 und dem Querwiderstand 3 bestehende T-Schaltung. Es ist hier angenommen, daß das Dämpfungsglied Teil eines koaxialen Übertragungsweges ist, dessen Außenleiter mit dem Bezugszeiohen 7 angedeutet wurde. Der Außenleiter 7 bildet gleichzeitig eine liohtdichte HUlle fUr die Fotowiderstände 1, 2 und 3.
• Zur Beleuchtung der Fotowiderstände 1, 2 und 3 ist eine gemeinsame glühlampe 8 verwendet, deren Licht über Je eine Linse 9, 10 und 11 sowie über Umlenkspiegel 12 und 13 auf die Fotowiderstände 1, 2 und 3 geführt ist. Durch aus Glasfaserstäben bestehende Lichtleiter 14, 15 und 16 wird das Licht unmittelbar an die Fotowiderstände 1, 2 und 3 herangebracht.
• In dem Lichtweg zwischen der Glühlampe 8 und den drei Fotowiderständen 1, 2 und 3 befindet sich eine Scheibe 18, die auf der.
• Achse eines Meßwerkes 17 angebracht ist. Das Meßwerk 17 kann beispielsweise ein Drehipulsystem an sich bekannter Bauart sein, dem das Steuersignal zugeführt wird. Die Scheibe 18 hat somit eine von der Größe des Jeweiligen Steuersignals ablängende Winkelstellung.
• In der lichtundurchlässigen Scheibe 18 sind unmittelbar vor den Lichtleitern 14, 15 und 16 Graukeile oder auch Louh- oder Spaltblenden 19, 20 und 21 angebracht, die Je nach der Winkelstellung der Scheibe 18 vorgegebene Lichtmengen auf die Lichtleiter und damit auf die Fotowiderstände fallen lasßen. Da Da sich der Lichtdurchlässigkeitsverlauf der Lichtschwächer 19, 20 und ai gant individuell gestalten läßt, hat man es in der Hand, auch die Widerstandsänderungen der Fotowiderstände 1, 2 und 3 in Abhängigkeit von dem dem Drehspulsystem 17 zugeführten Steuersignal individuell voneinander unabhängig zu machen und den jeweils erforderlichen Kennlinien anzupassen.
• Somit bietet die Erfindung eine einfache Möglichkeit, ein nur aus reellen Widerständen bestehendes Dämpfungsglied mittels eines einzigen elektrischen Steuersignals zu regeln. Der oben anhand von Dämpfungsgliedern in T-Sohaltung erläuterte Erfindungsgedanke läßt sich selbstverständlich in ähnlicher Weise auch auf Dämpfungsglieder in X -Schaltung, in Y-Schaltung oder in Uberbrückter T-Schaltung anwenden.

Claims (7)

Patentansprüche

1. Regelbares Dämpfungsglied mit mehreren veränderbaren reellen Widerständen, z. B. in t -, T- oder X-ßohaltung, insbesondere zur Einstellung des Pegels eines Hochfrequenzsignals, dadurch gekennzeichnet, daß jeder veränderbare reelle Widerstand ganz oder teilweise durch einen Fotowiderstand gebildet ist und daß wenigstens eine Lichtquelle, beispielsweise eine GlUhlampe oder eine Ollmmlampe, zur Beleuchtung der Fotowiderstände sowie Mittel zur Veränderung der Beleuchtungsstärke der einzelnen Fotowiderstände in Abhängigkeit von einem elektrischen Steuersignal vorgesehen sind.

2. Dämpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jedem Fotowiderstand eine eigene Liohtquelle zugeordnet ist.

3. Dämpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Fotowiderstände von einer einzigen, gemeinsamen Lichtquelle, zweckmäßigerweise Uber einen Strahlenteiler, beleuchtet sind.

4. Dämpfungsglied nach einem der AnsprUche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle(n) in einlgem Abatand von den Fotowiderständen angeordnet ist (sind) und das Licht der Lichtquelle (den Liohtquellen) durch Licht leiter, beispielsweise in Form von Glasfaserstäben, zu den Fotowiderständen gerührt ist.

5. Dämpfungsglied nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeit der Lichtquelle(n) in Abhängigkeit von dem Steuersignal veränderbar ist.

6. Dämpfungsglied nach einem der AnsprUche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsstärke eines Fotowiderstandes mittels eines zwischen der Lichtquelle und dem Fotowiderstand angeordneten, durch ein von dem Steuersignal beeinflußbares Meßwerk, beispielsweise ein Drehspulsystem, bewegbaren Lichtschwächers, z. B. einer Spaltblende, eines Graukeiles oder dergleichen, mit einer in Bewegungsrichtung sich kontinuierlich oder stufenweise ändernden Llohtdurohlässigkeit veränderbar ist.

7. Dämpfungsglied nach Anspruoh 3, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß Jedem Fotowiderstand ein eigener Lichtschwäoher zugeordnet ist und alle Lichtschwächer in einer gemeinsamen, von einem von dem Steuersignal beeinflußbaren Drehspulsystem oder ähnlichen Meßwerk drehbaren Scheibe konzentrisch ungobraoht sind.

L e e r s e i t e