DE1801877B2 - Daempfungsentzerrer in der art einer ueberbrueckten t-schaltung - Google Patents

Description

angeordnet sind. . .

Bei Verwendung eines Parallclschwingkreiscs im rberbrückunaszweia ist bereits ein Widerstand vorhanden der parallel zur Schwingkreisspule liegt; dementsprechend ist im zum überbrückungszweig dualen Qucrzwcig ein zur Schwingkreisspule in Serie hegender Widerstand vorhanden, wodurch bereits cmc teilweise Verlustkompensation gegeben ist.

Ebenso wird durch die eingangs geschilderte bekannte Maßnahme des Einbcziehens eines Dämp-'Süliedes schon eine teilweise Verlustkonten-

Die Erfindung betrifft einen Dämpfungsentzerrer tier Art einer überbrückten T-Schaltung. dessen bcrbrückiingsimpcdanz aus einem ohmschen Wider- und besteht, dem entweder die Parallelschaltung is einem Scrienschwingkreis und einem weiteren mischen Widerstand oder die Parallelschaltung aus sation bei Entzerrern mit einem Scricnschwingkrc^ im überbrückungszweig erreicht, da der Serien schwingkreisspule ein zusätzlicher Serienwiderstand und der Spule im dazu dualen Qucrzwcig ein zusätzlicher Parallelwiderstand zugeordnet wird.

Wie sich jedoch zeigt, ist diese Art der Verlust kompensation in vielen Fällen nicht ausreichend, si daß ein in dieser bekannten Weise ausgebildete! Dämpfungsentzerrei" die gestellten Anfordcrungcv häufig nicht mehr erfüllt und somit für den Hinsai, in hochwertigen übcrtiagungsstrecken nicht melv brauchbar ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde den vorstehend geschilderten Schwierigkeiten in vcr hältnismäßig einfacher Weise zu begegnen: es sollet

"chaltuiigcn angegeben werden, durch die die bei n-impfunüsentzcrrern auf Grund der Bauteileverluste auftretenden Verfälschungen der Obertragunuscjoenschaften weilgehend beseitigt sind.

Ausgehend von einem Dämpfung!entzerrer in der ^_{n e}j_ner überbrückten T-Schaltung, dessen Überhrückunsisimpedanz aus einem ohmschen Widerstand besteht, dem entweder die Parallelschaltung aus einem Serienschwingkreis und einem weiteren ohiTwchen Widerstand oder die Parallelschaltung aus einem Parallelschwingkrcis und einem weiteren ohmschen Widerstand inScrie »eschaltet ist, und dessen Querzweig dual zur überbrückungsimpedanz ist, wird diese^Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß durch eine exakt gültige Impedanztransformation jeder Spule je ein Serien- und ein Parallelwiderstand solcher Größe zugeordnet sind, daß der £;rienwiderstand «!eich oder größer ist als der Kupferveriustwidersumd, während der Parallelwiderstand gleich oder kleiner ist als der Eisenverlustwiderstand der zugehörigen Spule, und daß zur Erzielung der Duaü- \[\l im Fall eines Serienschwingkreises im überbrückuniiszweig dem zugehörigen Serienkondensator ein Parallelwiderstand und dem Qucrzweigkondensator ein Serienwidersland zugeordnet ist, während im Fall eines Parallclschwingkreises im überbrükkumiszweig dem zugehörigen Parallelkondensator ein Serienwiderstand und dem Querzweigkondjnsator ein Parallelwidcrstand zugeordnet ist.

Einen Dämpfungsentzerrer 4. Ordnung, bei dem die Baulcileverluste kompensiert sind, erhält man. wenn im überbrückungszweig an Stelle eines Scricnschwingkreises die Sericnschaltung aus einem Scrienschvvingkreis _uncj _ci_ncm dazu widerstandsreziproken Die Fig. !a und 2a zeigen Schaltungen in allgemeiner Form, mit deren 1-Iilfe sich die erforderlichen Impedanztransformationen ausführen lassen.

Gemäß der Fi g. la ist eine Serienschaltung aus den Blindwiderständen kZ und k',Z, denen der Widerstand R parallel geschaltet ist, .äquivalent einer Schaltung, bei der ein Widerstand r,. in Serie geschaltet ist mit Blindwiderständen k'Z und k'jZ. denen jeweils der Widerstand r_p parallel geschaltet ist. Die äquivalente Umwandlung läßt sich mit Hilfe folgender Formeln durchführen:

P = ~—

k'

= \_P{2P-

P - 1

2P - 1

.10

In Anwendung der die Schaltung nach

Fig. la ergeben sich die folgenden Bcmcssungsrc» ein:

einem weiteren Widerstand )■
!gemein gültigen Formeln

Als Anwendung der allgemeinen gülligen Beziehungen einer Schaltung nach Fig. la zeigt die Fig. Ib zwei zueinander äquivalente Zwcipole. von denen der eine aus einem Scricnschwingkreis mit den normierten Schaltelementen / und c = 1/7 besteht, denen der Widerstand r parallel geschaltet ist. / und c bedeuten die Induktivität bzw. die Kapazität des Serienschwingkreises. Der hierzu äquivalente Zweipol besteht aus der Sericnschaltung eines Widcr-

_ ^ Standes r,. mit der Parallelschaltung aus einer Spule /'

Parallelschwingkrcis angeordnet ist. und wenn zur 35 und dem Widerstand r_p und mit der weiteren Par Erzielung der" Dualität zwischen überbrückung- allclschallung aus einem Kondensator c' = I /' mi

und Querimpedanz jedem Kondensator eines Serien- ' ' ' ' ' '"

Schwingkreises ein Widerstand parallel geschaltet und jedem Kondensator eines Parallclschwingkreises ein Widerstand in Serie geschaltet ist.

Weiterhin erhält man einen Dämpfungscntzcrrcr 4. Ordnung, wenn im überbrückungszweig an Stelle eines Parallclschwingkreises die Parallelschaltung eines Paiallelschwingkrcises und eines dazu wider-

standsreziproken Serienschwingkreises angeordnet ist ₄₅ ';_ _ ppp_

und wenn zur Erzielung der Dualität zwischen überbrückungs- und Querimpedanz jedem Kondensator eines Sericnschwingkrciscs ein Widerstand parallel sieschaltet und jedem Kondensator eine? Parallclschwingkreises ein Widerstand in Serie geschaltet ist. Nachstellend wird die Erfindung an Hand von Ausfiihriingsbeispielen näher erläutert. Es zeigen in der Zeichnung die Fi» "la bis 2c zueinander äquivalente Schaltungen! mit denen sich die erforderliche Impedanz- 55 zeigt, die zu cincm Dämpfungsentzerrer 4. Ordnung transformation zur Berücksichtigung der Bautcilcverlustc durchführen läßt, die

Fig. 3a die Grundschaltung eines Dämpfungsentzerrers mit einem Serienresonanzkreis im überbrückungszweig. die

Fig. 3b die zur Fig. 3a äquivalente Schaltung unter Verwendung der Impixlanzlransformation nach

P -

YF-

2P - 1

0.

In der Fig. Ic sind äquivalente Schaltungen ge-

1- 1 g. 1 b. die
Fig. 4a einen

Dämpl'ungscni/.errcr k

g
Parallclresonanzkreis

pg mil einem

im überbrückungszweig. die Fig. 4b die /ur Schaltung nach Fig. 4a äqui- \alcnte Schaltung unter Verwendung einer Impedanztransformation nach I-ig. 2 b.

6«; führen. Gegenüber der Schaltung nach Fig. Ib ist die Spule / ersetzt durch einen Scricnschwingkreis mit der Spule kjl und dem Kondensator / ^:k: der Kondensator aus der Schaltung nach Fig. Ib ist in der Schaltung der F ig. Ic ersetzt durch einen Parallelrcsonanzkrcis mit der Spule kl und dem Kondensator 1/A7. Der Serienschwingkreis und der Parallelschwingkrcis sind in Serie geschaltet, parallel zu dieser SericnschalUing liegt ein ohmschcr Widerstand y der Serienschwingkreis und der Parallelschwingkrcis sind zueinander widerstandsreziprok.

Die äquivalente Schaltung besteht aus der Sericnschaltung folgender vier Einzelelemente:

18 Ol

1. Widerstand ;·,'.",

2. Parallelschaltung aus der Spule k'/l' mit dem

Wandlung läßt sich mit Hilfe der folgenden Formell durchrühren:

Widerstand r'_r

3. Parallelschaltung aus dem Kondensator l'ik' mit

dem Widerstand r'_v,
4. Parallelschaltung aus

a) dem Widerstand /"J,',

b) der Serienschaltung aus dem Widerstand ;·" mit dem Kondensator l/A'/",

c) Serienschaltung aus dem Widersland r'_r' mit der Spule k'l".

Für die Berechnung der einzelnen Schaltelemente ergeben sich in Anwendung der allgemeinen Formeln nach Fig. la für die äquivalenten Zwcipolc nach Fig. Ic die folgenden Beziehungen:

^p= T

ι + ι + ι +

1 , . (J5L)

2R

'■'(■

P(2P - 1)

-- = F{2F - 1).

2P - 1

3°

35 P =

1 + U - (2A«)²

A'

.-■ = [P(2 P -I)]"¹,

A⁷ Ύ

.- = 2P - 1

Ll R

2 P - I
P-I

In Anwendung der allgemeinen gültigen Rege nach Fig. 2a sind in der Fig. 2b äquivalente Zwcipole gezeigt, die zu einem Dämpfungscnt/crrci 2. Ordnung führen, wenn dabei im übcrbrüekimgszweig die Serienschallung aus einem Widerstand tint einem Parallelrcsonanzkrcis verwendet werden. Dci eine Zweipol in Fig. 2b besteht aus der Serienschaltung eines Widerstandes r und einem Parallelresonanzkreis mit der Spule / und dem Kondensaten c = W/. Der dazu äquivalente Zweipol besteht au> der Parallelschaltung folgender drei Einzelelemente

1. Widerstand r_p.

2. Serienschaltung aus einem Widerstand /·, mil einem Kondensator c' = 1//',

3. Serienschaltung aus einem Widerstand /·,. Lind einer Spule /'.

In Anwendung der für die Fig. 2a allgemcir gültigen Formeln ergeben sich folgende Beziehungen für die Bemessung der einzelnen Schaltelemente:

JjL
r,.

r,. 2 F - 1

r_r = λ ₊ A)²

TQT- 1).

— )(2T- 1).

^rp ·

■· ι _

A _>0.

r.

40

45

Die Größe R ist so zu wählen, daß r_r" ΞΞ dem Kupferverlustwiderstand der Spule k'l" ist.

Entsprechend der Fig. 2a ist ein Zweipol, der aus einem Widerstand R besteht, dem die Parallelschaltung aus den Reaktanzelementen 1 IkZ und Zk in Serie nachgeschaltct ist. äquivalent einem Zweipol, der aus der Parallelschaltung eines Widerstandes r_p und den Blindwiderständen ZIk' und 1 k'Z besteht, wobei den Blindwiderständen jeweils ein Serienwiderstand r_? vorgeschaltet ist. Die Sehaltungsum-

■ ♦

= P(2P - 1),

.Ll r

r r

= 2P -

2P - 1

P - 1

In der Fi g. 2c sind äquivalente Zweipole gezeigt, deren Anwendung zu einem weiteren Dämpfungsentzerrer 4. Ordnung führt. Gegenüber der Schaltuni; nach Fig. 2b ist an Stelle eines Parallelschwingkreises die Parallelschaltung eines Parallelschwingkreises mit einem dazu widerstandsreziproken Serienschwingkreis verwendet. Dieser Parallelschaltung ist der Widerstand r in Serie geschaltet. Der Parallclschwingkreis besteht aus dem Kondensator klI und der Spule Hk, der Serienschwingkreis besteht aus der Spule 1 A-/ und dem Kondensator A7. Der hierzu äquivalente Zweipol besteht aus der Parallelschaltung folgender vier Einzelelemente:

1. Serienschaltung aus einem Widerstand r'_r und

einem Kondensator k'-V.

2. Serienschaltung aus einem Widerstand rj. und einer Spule /' k'.

18 Ol

3. Serienschaltung aus einem Widerstand r" mit der Parallelschaltung aus einem Widerstand rj,' und der Spule 1 j k'l". denen weiterhin die Parallelschaltung aus einem Widerstand rj,' und einem Kondensator k'l" in Serie nachgeschaltet ist.

4. Widerstand rj,".

In Anwendung der allgemeinen Regel gemäß den Schaltungen nach Fig. 2a ergeben sich für die Schaltelemente der Schaltungen nach Fig. 2c die folgenden Bemessungsvorschriften:

Hilfsgrößen:

P =

F =

1 +

1 +

- (2/er)²].

2r,.k' \²

T =	1 2	1	+ l/i -
k'		I
A	P(2P -	- D '
/'	F(IF -	1).

1_ 2P -

2~ P - ;

< 0.

r'_p S dem

Die Größe R ist so zu wählen, daß Eisenverlustwiderstand der Spule l/A'/" ist.

Im folgenden soll noch gezeigl werden, wie die an Hand der Fig. la bis 2cgezcigten Impedanztransformationen zum Aufbau verlustkompensierter Dämpfungsentzerrer verwendet werden können.

Die Fig. 3a zeigt die Ausgangsschaltung eines Dämpfungsentzerrers, der aus der Kettenschaltung eines überbrückten T-GIicdes und eines Dämpfungsgliedes besteht, das hier beispielsweise in Form eines T-Gliedes eczeichncl ist. Das überbrückte T-Glied bildet den eigentlichen Dämpfungsentzerrer, und die in den Länuszweiüen Hetzenden Widerstände 1 sollen den Widerstandswert T haben, was sich bekanntlich durch eine Normierung aller Impedanzen auf den geforderten Wellenwiderstand der Schaltung erreichen läßt. Durch diese spezielle Widerstandsnormierung werden die Berechnungsformeln vereinfacht. Mit demselben Zweck ist eine Frequenznormicrung vorgcnommen,derart, daß die normierte Schwingkreisresonanzfrequenz den Wert 1 annimmt. Im Querzweig liegt die Scrienschaltung eines ohmschen Widerstandes mit einem Parallelschwingkrcis. wobei der Serienwiderstand den Wert r, die Spule des Parallelschwingkreises den Wert / und der Kondensator wegen der Frequenznormierung den Wert 1// hat. Die überbrückungsimpedanz besteht aus der Parallelschaltung eines Serienschwingkreises und eines ohmschen Widerstandes. Aus Gründen der Dualität ist die Spule des Schwingkreises mit I// bezeichnet, der Kondensator mit / und der Parallelwidcrstand mit l/i·. Das in Kette nachgeschaltete Dämpfungsglied besteht aus den ohmschen Widerständen 10. 11 und 12. Das Dämpfungsglied ist so bemessen, daß es bei vorgegebenem Wellenwiderstand 1 die gewünschte Grunddämpfung a_M, = In G besitzt. G ist hierbei der Ubertragungsfaktor des Dämpfungsgliedes.

Nach Einbeziehen des Dämpfungsgliedes 10. 11. 12 in die theoretische Ausgangsstruktur der Entzerrerschaltung — wie es durch die eingangs erwähnte Arbeit an sich bereits bekannt ist — lassen sich die Spulenverluste von Dämpfungsentzerrern 2. Ordnung mit einem Reihen- bzw. Parallelschwingkrcis im Brückenlängszweig im definierten Sinn exakt kompensieren, indem man unter Benutzung der in der Fig. la bzw. Ib gezeigten Äquivalenzen die Brükkenimpedanzen so umwandelt, daß jeder Entzerrerspule unmittelbar je ein Widersland für die Kupfer- und Eisenverluste zugeordnet ist.

Die Berechnung und der Aufbau des kompensierten Entzerrers nach Fig. 3b mit einem Reihenschwingkreis im Uberbrückungszweig erfolgt in folgender Weise:

Die Schaltung nach der Fig. 3b ist als überbrücktes T-Glied aufgebaut, in dessen Längszweit die Widerstände mit dem normierten Widerstands wert 1 liegen. Im Querzweig der Schaltung liegt dei Widerstand r₅. dem die Parallelschaltung aus folgen den Schaltelementen in Serie nachgeschaltet ist. Dei Widerstand r₍, und der Kondensator C₂ sind in Serii geschaltet, parallel hierzu liegt der Widerstand r und weiterhin die Serienschaltung aus dem Wider stand r₈ und der Induktivität I₂. Der Uberbrückungs zweig besteht aus folgenden Schaltelementen. Dc Widerstand r₄. die Spule /, und der Kondensator c sind in Serie geschaltet, zur Spule /, ist der Wider stand r, parallel geschaltet, zum Kondensator i\ is der Widerstand r₃ parallel geschaltet. Parallel zi dieser Serienkombination liegt der Widerstandr,.

Im Uberbrückungszweig liegt also eine Schaltung deren Entstehung bereits an Hand der Fig. 11 geschildert wurde.

Unter Benutzung der im folgenden noch ange gebenen Formeln sind zunächst die Parameter G, um G_q für die Spule im Längs- und im Querzweig zi bestimmen. Mit dem größeren G-Wert weiterrech nend. der die Mindcstgrunddämpfung festlegt, ermit teil man sodann die Abspaltungsgrößen m und /1 um die zugehörige Kompensationsschaltung. Diese ent

35

40

45

5°

18 Ol

hält eine Spule mit dem vorgesehenen Gütcvcrlauf im Längszweig (Querzweig), falls

JL ^h -

G a

's = m~ -^-B = R₁₁₁ G "'

C, = G₁

> U₁₁[G =

G₁, >

G,)

die Spule im Querzweig (Längszweig) ist in diesem Fall durch einen zu schaltenden Parallelwiderstand (Vorwiderstand) zusätzlich zu bedampfen.

Diese Zusatzbedämpfung entfällt für G₁ = G₁,. Es sind dann die Güten der beiden Spulen gemäß der Beziehung

/ Ύ²'

O =

1*.

fr

r, = η

rb

Ga ~7b~

= R_n

r₄ = R_ve = (G - 1)4" b

r₅ = (1 - m)

rb

Ga '

r₆ =

" Ga "·

B
(G - \)a

rl· -^D , _ G a~

In den vorstehenden Formeln sind noch folg Umrechnungsparameter und Hilfsgrößen verwei

miteinander verknüpft. Index /: Größe zugehörig zur Spule im Längszweig: lndexq: Größe zugehörig der Spule im Querzweig. Benutzt man daher Spulen mit gleichem Gütemaximum bei zueinander reziproken

normierten Frequenzen ß_Ol/ = -γ_} ·■- . so erhält man

Schaltungen mit gleichen Grunddämpfungsfaktoren G₁ = G₁₁ und zueinander reziproken Abspaltungsparametern Di und ;i, widerstandssparende Schaltungen also, deren Brückenimpedanzen bezüglich jeden Einzelelementes dual sind. Die erforderliche Grunddämpfung wird dann bei fester Maximalgüte Q₀ minimal, wenn man zusätzlich U₀₁ = |/ 2 wählt. Um unnötig hohe Grunddämpfungen zu vermeiden, empfiehlt sich daher die Verwendung von Spulen, deren Gütemaxima im Bereich /_r...2/_r (Längs-

spulen) bzw. -γ f_r... f_r (Querspulen) liegen.

Im einzelnen ergeben sich für den in Fig. 3b gezeigten Entzerrer die folgenden Bemessimgsformeln:

/1 Ga

35

Umrechnungsparameter:	G -	G -	- 1
a = 1 + r	G	r G	G
6=1+-	r G	- D,	1
B= \ + m	η	- D.
A = P(If	: (2P -
1 = P(2P
	1	- D-

40

45 D = 1 - B = 2

P - 1 2P - 1

< 0.

D =

B B- 1

J_ 2P - 1 2 P-I

< 0.

Hilfsgrößen:

P =

p = -L·

ι + I ι -

/JraX V nib)

1/

IB

55 Berechnung der Parameter G, und η aus den <

τ 1

ßen -^- und -j~ der verlustbehafteten Spule im La zweig des kompensierten Entzerrers:

ι - > 1

"-TtO

11 12

Berechnung der Parameter G₁. und in aus den Größen --.-- und -- der verlustbehafteten Spule im Querzweig des kompensierten Entzerrers:

1 - >j (A + 2 -^rA

.Ie nach Güte der /u bcnut/cndcn Spulen ergeben sich folgende vier Falle:

1. G = G, > G₍₍: Querspule ist durch Parallelwiderstand zu bedampfen, '⁵

2. G = G_q > G,: Längsspule ist durch Vorwiderstand zu bedampfen,

3. G = G₁ = G_q: Bedämpfung entfällt,

4. m = - : Brückenimpedanzen sind dual bezuglieh der Einzelelemente.

Bei der Schaltung nach der Fig. 4a wird — analog zur Schaltung nach der Ii g. 3 a — ausgegangen von einem Entzerrerglied in Form einer überbrückten T-Schaltung, dem beispielsweise ein als T-Schaltung ausgebildetes Dämpfungsglied mit den Widerständen Κ)" 11, 12 in Kette nachgeschaltet ist. Die Widerstände 10, 11, 12 seien wiederum so bemessen, daß sich bei vorgegebenem Wellenwiderstand 1 eine Cirunddämpfung a_h0 = In G ergibt. Im Gegensatz zur Schaltung nach der Fig. 3a ist in der Schaltung nach Fi g. 4a im Querzweig des Entzerrergliedes ein Serienresonanzkreis vorgesehen, während im überbrückungszweig ein Parallelresonanzkreis angeordnet ist. Der Kondensator des Serienresonanzkreises ist mit c, die Spule mit 1/c und der Vorwiderstand mit r bezeichnet. Der zum Querzweig duale Überbrückungszweig besteht demzufolge aus einem Parallelresonanzkreis mit dem Kondensator 1/c, der Spule c und dem Paralleiwiderstand l/r. In den Längszweigen des Entzerrergliedes liegen wiederum normierte Widerstände mit dem Widerstandswert 1. Durch Einbeziehen des Dämpfungsgliedes 10, 11, 12 in die theoretische Struktur der Schaltung nach Fi g. 4a läßt sich mit Hilfe der in den Fig. 2a bzw. 2b angegebenen äquivalenten Schaltungstransiormation die zu realisierende Schaltung nach der Fig. 4b aufbauen.

Die Schaltung nach Fig. 4b ist ebenfalls als überbriicktes T-Glied aufgebaut, in dessen Längszweig die Widerstände mit dem normierten Widerstandswert 1 liegen. Der Überbrückungszweig besteht aus dem Widerstand r₂₀, dem die Serienschaltung aus dem Widerstand r₂₁ und der Spule I₆ sowie die Serienschaltung aus dem Widerstand r₂₂ und dem Kondensator C₆ parallel geschaltet sind. Aus Gründen der Dualität besteht der Querzweig aus einem Widerstand r₂₃, dem die Parallelschaltung aus dem Widerstand r₂₄ und der Spule Z₅ sowie die Parallelschaltung aus dem Widerstand r₂₅ und dem Kondensator C₅ in Serie nachgeschaltet sind.

Im überbrückungszweig liegt also eine Impedanz, deren Entstehung bereits an Hand der F i g. 2 b geschildert wurde.

Zur Berechnung der einzelnen Schaltelemente bei der Schaltung nach Fig. 4b ist folgendermaßen vorzugehen:

Nach Bestimmung der Parameter G, und G„ Tür die Spule im Längs- und im Querzweig erfolgt die weitere Rechnung mit dem größeren G-Wert. Die zugehörige kompensierte Schaltung enthält eine Spule

mit den vorgesehenen _R i~i) -Verhältnis im Längszweig (Querzweig), falls

G = G₁ > G_q(G = G„> G₁):

die Spule im Querzweig (Längszweig) ist dann durch einen zu schaltenden Parallelwiderstand (Vorwiderstand) zusätzlich zu bedampfen. Diese Maßnahme erübrigt sich im Fall G₁ — G,, wenn

R₁,

K ■

Im einzelnen ergeben sich für die Bemessung dei Schaltelemente die folgenden Bestimmungsgleichun· gen:

^r2n ^{= =} RnI-

^r21 — ~~ - ^rI ·

^r23 - ^t- - R_ig -

Ga (G - l)a

G /G-

G - 1 \ cGa

(G -

cGa)]'

'5 =

L = c, =

Cr = C

= Z₅ =

1801377

Ferner sind folgende Umrechnungsparameter verwendet:

t G- 1

a = i t- r ,

A = P(IP - 1),

= — = (2 P - I)"¹

D= 1 - B = 2

- 1

2P- 1
1 - rc

< 0.

1 - Π + r)c

L,

Zur Berechnung ist die Hilfsgröße P eingeführt:

P =

1 +

1 -

2(G - i) V

Zur Bestimmung der Parameter G₁ und G_? aus den

Größen —r¹- der verlustbehafteten Spule im Länes-

zweie bzw. -^³- der verlustbehafteten Spule im Quer-

^Rpi
zweig des kompensierten Entzerrers sind die folgenden

Gleichungen zu verwenden:

1 J-rc

¹ ~ 2 Q₀

— rc

£3-

1 - (I + r) c

(I

> 1

Je nach den Verlusteigenschaften der zu benutzenden Spulen sind drei Fälle zu unterscheiden:

1. G = G₁ > G_?: Querspule ist durch Parallelwiderstand zusätzlich zu bedampfen,

2. G = G_q > G,: Längsspule ist durch Vorwiderstand zusätzlich zu bedampfen,

3. G = G₁ = G₉: Zusätzliche Bedämpfung entfällt.

Wie sich aus der Betrachtung der Schaltungen nach den Fig. 3b und 4b ergibt, lassen sich die Verluste der Bauteile bei einem Dämpfungsentzerrer zweiter Art dadurch kompensieren, daß durch eine exakt gültige Impedanztransformation gemäß den Fig. Ib bzw. 2 b jeder Spule je ein Serien- und ein Parallelwiderstand solcher Größe zugeordnet sind, daß der Serienwiderstand gleich oder größer ist als der Kupferverlustwiderstand der Spule, während der Parallelwiderstand gleich oder kleiner ist als der Eisenverlustwiderstand der zugehörigen Spule. Wo die von Haus aus für die jeweilige Spule gegebenen Werte nicht mit den sich nach den entsprechenden Bemessungsformeln ergebenden Werten übereinstimmen, wird man demzufolge den Spulen jeweils einen zusätzlichen Widerstand, dessen Widerstandswert dem Differenzbetrag zwischen dem theoretischen Wert und dem der Spule eigenen Wert beträgt, in Serie bzw. parallel schalten. Verwendet man in der Uberbrückungsimpedanz einen Serienschwingkreis, dann muß zur Erzielung der Dualität dem Serienkondensator ein Parallelwiderstand und dem im Querzweig liegenden Kondensator ein Serienwiderstand zugeordnet werden, wobei die Dualitätsforderung zwischen Uberbrückungsimpedanz und Querzweigimpedanz zu berücksichtigen ist. Verwendet man hingegen zum Aufbau der Uberbrückungsimpedanz einen Parallelschwingkreis, dann muß dem Kondensator dieses Parallelschwingkreises ein Serienwiderstand und dem im Querzweig liegenden Kondensator ein Parallelwiderstand zugeordnet werden. Auch in diesem Fall ist selbstverständlich die Dualitätsbedingung zwischen Uberbrückungsimpedanz und Querzweigimpedanz zu erfüllen.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens erhält man Dämpfungsentzerrer 4. Ordnung mit einer Verlustkompensation der Bauteileverluste, wenn man im Uberbrückungszweig an Stelle eines Serienschwingkreises die Serienschaltung aus einem Serienschwingkreis und einem dazu widerstandsreziproken Parallelschwingkreis anordnet, wie dies an Hand der Fig. Ic gezeigt ist. Zur Erzielung der Dualität zwischen der Uberbrückungsimpedanz und der Querimpedanz muß dann jedem Kondensator eines Serien-Schwingkreises ein Widerstand parallel geschaltet und jedem Kondensator eines Parallelschwingkreises ein Widerstand in Serie geschaltet sein. Die Berechnungsformeln ergeben sich an Hand der Fig. Ic analog zur Berechnung der Schaltelemente nach den F i g. 3 a und 3 b.

Weiterhin erhält man einen Dämpfungsentzerrcr 4. Ordnung, wenn man im Uberbrückungszweig an Stelle eines Parallelschwingkreises die Parallelschaltung eines Parallelschwingkreises und eines dazu widerstandsreziproken Serienschwingkreises anordnet. Diese Schaltung sowie die hierzu äquivalente verlustkompensierte Schaltung ist an Hand der Fig. 2c bereits beschrieben worden. Zur Erzielung der Dualität zwischen Uberbrückungs- und Querimpedanz muß dann jedem Kondensator eines Serienschwingkreises ein Widerstand parallel geschaltet und jedem Kondensator eines Parallelschwingkreises ein Widerstand in Serie geschaltet sein. Die Berechnung der einzelnen Schaltelemente ergibt sich analog zum Berechnungsgang für die Schaltelemente der Schaltungen nach den Fi g. 4a bzw. 4b unter Verwendung der in den Fig. 2a bzw. 2c angegebenen Bemessungsvorschriften.
Bei den im Vorstehenden beschriebenen iiberbrückten T-GIiedcrn ergibt sich als Vorteil, daß die Schaltungen mit realen, verlustbehafteten Bauelementen realisiert werden können, ohne daß sich die Verluste störend bemerkbar machen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Dämpfungsentzerrer in der Art einer überbrückten T-Schaltung, dessen überbrückungsimpedanz aus einem ohmschen Widerstand besteht, dem entweder die Parallelschaltung aus einem Serienschwingkreis und einem weiteren ohmschen Widerstand oder die Parallelschaltung aus einem Parallelschwingkreis und einem weiteren ohmschen Widerstand in Serie geschaltet ist und dessen Querzweig dual zur Uberbrükkungsimpedanz ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine exakt gültige Inipedanzifansformation jeder Spule (/, bzw. /„) je ein Serien- (r₄ bzw. r₂₁) und ei α Parallelwiderstand (r₂ bzw. r₂₀) solcher Größe zugeordnet sind, daß der Serienwiderstand (^₁ bzw. r₂₁) gleich oder größer ist als der Kupferverlustwiderstand, während der Parallelwiderstand (r₂ bzw. ;₂₀) gleich oder kleiner ist als der Eisenverlustwiderstand der zugehörigen Spule, und daß zur Erzielung der Dualität im Fall eines Serienschwingkreises (/,, C₁) im überbrückungszweig dem zugehörigen Serienkondensator (c,) ein Parallelwiderstand (13) und dem Querzweigkondensator (c₂) ein Serienwiderstand (r₆) zugeordnet ist, während im Fall eines Parallelschwingkreises (/,,. oj im Überbrückungszweig dem zugehörigen Parallelkondensator (c„) ein Serienwiderstand (·₂₂) und dem Querzweigkondensator (C₅) ein Para'lelwiderstand (r₂₅) zugeordnet ist (Fig. 3b, 4b).

2. Dämpfungsent7.errer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im überbrückungszweig an Stelle eines Serienschwingkreiscs die Scrienschaltung aus einem Serienschwingkreis (A'//': l'jk') und einem dazu widerstandsreziproken Parallelschwingkreis (A'/"; \jk'l") angeordnet ist und daß zur Erzielung der Dualität zwischen Überbrückungs- und Querimpedanz jedem Kondensator (/'/A') eines Serienschwingkreises (A','/'; l'lk') ein Widerstand (rj,) parallel geschaltet und jedem Kondensator (1/A7") eines Parallelschwingkreises (k'l"; l/A:'/") ein Widerstand (r") in Serie geschaltet ist (Fig. Ic).

3. Dämpfungsentzerrer nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß im überbrückungszweig an Stelle eines Parallclschwingkreiscs die Parallelschaltung eines Parallelschwingkrciscs (A'//'; l'lk') und eines dazu widerstandsreziproken Serienschwingkreises (I/A·'/": k'l") angeordnet ist und daß zur Erzielung der Dualität zwischen Überbrückungs- und Querimpedanz jedem Kondensator (k'l") eines Serienschwingkreises (1/A^-'/"; A^-'/") ein Widerstand (rj,') parallel geschaltet und jedem Kondensator (A 70 eines Parallelschwingkreiscs (A'//': /',A') ein Widerstand (;·,') in Serie geschaltet ist (Fi g. 2c).

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einem Parallelschwingkreis und einem weiteren ohmschen Widerstand in Serie geschaltet ist und dessen Querzweig dual zur überbrückungsimpedanz ist.

Durch die Arbeit „Diagramme zur Berechnung von Vierpolen konstanten Wellenwiderstandes« in der Zeitschrift ,Wissenschaftliche VerofTentichungena^us dem Siemens-Konzern«, VIl. Band, _. Melt, iy y, ς 67 bis 84 ist es bereits bekanntgeworden, die Kettenschaltung· eines aus ohmschen Widerständen bestehenden Dämpfungsgliedes und eines Dampfungsentzerreraliedes in eine dazu äquivalente überbrückte T Schaltunu umzuwandeln, d. h. also, das Dampfungs- «lied in die überbrückte T-Schaltung einzubeziehen. Tn der angegebenen Arbeit ist das aus ohmschen Widerständen bestehende Dämpfungsglied selbst in Form einer überbrückten T-Schaltung ausgebildet, jedoch sind auch andere Schaltungsformen, wie beispielsweise die .τ- oder die T-Schaltung verwendbar, wenn nur dafür gesorgt ist. daß die das Dämpfungsglied bildenden "Schaltungen zueinander äquivalent sind Durch Einbeziehen des Dämpfungsglicdes in das bämpfunasentzerrerglied entsteht ein Dampfungsentzerrer: dcr"ebcnfalls in der Art einer überbrückten T-Schaltunii ausgebildet ist. Die rjbcrbruckungsimpedarz kann aus der Parallelschaltung eines Scricnschwinakreises und eines Widerstandes bestehen, wobei dieser Parallelschaltung ein ohmscher Widerstand in Serie geschaltet ist. Eine weitere Möglichkeit zum Aufbau der überbrückungsimpedanz besieht darin, einem Parallelschwingkreis einen ohmschen Widerstand parallel zu schalten und dieser Para IcI-schaltunc ebenfalls einen ohmschen Widerstand in Serie ?u schallen. Der Querzweig des Dampfungsentzerrers muß zur Erzielung eines frequenzunabhäneieen Einganaswiderstandes jeweils dual zur l'bcrbrückungsimpedanz sein. Ein Dämpfungscnt/errcr unter Verwendung zweier Reaktanzelcmcntc im Überbrückungszweig wird im folgenden auch als Dämpfuimse.itzerrer 2. Ordnung bezeichnet. Dementsprechend läßt sich auch ein Dämpfungsentzerrer

4. Ordnuna definieren, wenn im überbrückungszweig wenigstens vier zwingend erforderliche Reaktanzelcmcntc