DE1804966B2

DE1804966B2 - High-pass filter designed in the manner of a quadrupole for electrical oscillations

Info

Publication number: DE1804966B2
Application number: DE19681804966
Authority: DE
Inventors: Reginhard Dr.-Ing. 8032 Graefelfing Pospischil
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-10-24
Filing date: 1968-10-24
Publication date: 1974-09-12
Also published as: DE1804966A1; DE1804966C3

Description

u, = U₂ u, = U ₂

L₁ + L₂ L ₁ + L ₂

L₁ = U₂U₁L₁ = L ₁ = U ₂ U ₁ L ₁ =

+ L₂), + L ₂ ),

_ (L₁-KL₂)L₃ _ (L ₁ -KL ₂ ) L ₃

L₁C₂ L ₁ C ₂

0,+L₂P0, + L ₂ P

hierbei bedeutet u₂ das übersetzungsverhältnis der Sekundärwicklung (7. 5) des zweiten Übertragers (t/2), U₃ das übersetzungsverhältnis der Primärwicklung (4) zur ersten Sekundärwicklung (5) des zweiten Übertragers (U 2), u, das übersetzungsverhältnis der Sekundärwicklung (6) zur Primärwicklung (3) des ersten Übertragers (l/l), L₁ die Eigeninduktivität der Sekundärwicklung (6) des ersten Übertragers (I/1), L_n die Eigeninduktivität der ersten Sekundärwicklung (5) des zweiten Übertragers (1/2), C die Kapazität des Reihenkondensators und L₁, L₂, L₃ und C₂ sind die Induktivitäts- bzw. der Kapazitätswert der Schaltelemente eines äquivalenten π-Gliedes, dessen Lämgszweig aus der Spule L₂ und dem Kondensator C₂ besteht und in dessen Querzweigen die Spulen L₁ bzw. L₃ liegen.here u _{2 means} the transmission ratio of the secondary winding (7. 5) of the second transformer (t / 2), U ₃ the transmission ratio of the primary winding (4) to the first secondary winding (5) of the second transformer (U 2), u, the transmission ratio of the Secondary winding (6) to the primary winding (3) of the first transformer (l / l), L _{1 is} the self-inductance of the secondary winding (6) of the first transformer (I / 1), L _{n is} the self-inductance of the first secondary winding (5) of the second transformer ( 1/2), C is the capacitance of the series capacitor and L ₁ , L ₂ , L ₃ and C ₂ are the inductance or capacitance value of the switching elements of an equivalent π-element, whose Lämgszweig consists of the coil L ₂ and the capacitor C ₂ exists and the coils L ₁ and L ₃ are located in the shunt branches.

3. Hochpaßfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung erdsymmetrisch ausgebildet ist.3. High-pass filter according to claim 1 or 2, characterized in that the circuit is balanced to ground is trained.

4. Hochpaßfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite übertrager (Ul) als Sparübertrager ausgebildet ist.4. High-pass filter according to one of the preceding claims, characterized in that the second transformer (Ul) is designed as an economy transformer.

5. Hochpaßfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die spiegelbildliche Kettenschaltung zweier strukturell gleich-Die Erfindung betrifft ein nach Art eines Vierpoles5. High-pass filter according to one of the preceding claims, characterized by the mirror image Daisy chain connection of two structurally identical - The invention relates to a four-pole type

ausgebildetes Hochpaßfilter für elektrische Schwingungen, dessen Eingangsklemmen über die Reihenschaltung der Primärwicklungen zweier übertrager miteinander verbunden sind.
Für vielerlei Anwendungszwecke der elektrischen Schaltungstechnik sind sogenannte Hochpaßfilter erforderlich, d.h. also solche Filter, die elektrische Schwingungen unterhalb einer gewissen Grenzfrequenz mit einer vorgegebenen Dämpfung bedampfen, während elektrische Schwingungen deren Frequenz oberhalb dieser Grenzfrequenz liegt, möglichst dämpfungiiarm durchgelassen werden sollen. Bekanntlich nennt man den unterhalb der Grenzfrequenz liegenden Frequenzbereich den Sperrbereich und den oberhalb der Grenzfrequenz liegenden Frequenzbereich dendesigned high-pass filter for electrical oscillations, the input terminals of which are connected to one another via the series connection of the primary windings of two transformers.
So-called high-pass filters are required for many applications of electrical circuit technology, i.e. filters that dampen electrical vibrations below a certain limit frequency with a predetermined damping, while electrical vibrations whose frequency is above this limit frequency should be allowed to pass with as little damping as possible. As is well known, the frequency range below the cutoff frequency is called the stop band and the frequency range above the cutoff frequency is called the

Durchlaßbereich des Hochpaßfilters. Zum Aufbau solcher Hochpaßfilter verwendet man bekanntlich als sogenannte Vierpolschaltungen ausgebildete Schaltungen, die im einfachsten Fall aus einer Spule im Querzweig und einem Kondensator im Längszweig der Vieipolschaltung bestehen. Derartige sogenannte Halbglieder lassen sich nach bekannten' Vorschriften zu Vollgliedern ergänzen, die dann in Form einer π- oder einer T-Schalvung ausgebildet sind. Häufig ist es. erforderlich, die Dämpfung an einer bestimmten, im Sperrbereich liegenden Stelle möglichst hoch zu treiben, d. h. also einen Dämpfungspol in der Dämpfungscharakteristik des Filters zu erzeugen. Eine der Möglichkeiten hierfür besteht darin, den im Längszweig der Schaltung liegenden Kondensator durch Parallelschalten einer weiteren Spule zu einem Parallelresonanzkreis derart zu ergänzen, daß die Resonanzfrequenz dieses Parallelresonanzkreises bei der gewümchten Polfrequenz liegt. Eine derartige Schaltung ist in der F i g. 1 dargestellt.Passband of the high-pass filter. It is known that such high-pass filters are used to construct such high-pass filters circuits designed as so-called four-pole circuits, which in the simplest case consist of a coil in the Cross arm and a capacitor in the series arm of the multi-pole circuit exist. Such so-called Half links can be added to full links according to known 'rules, which are then in the form of a π- or a T-formwork are formed. Frequently is it. It is necessary to increase the attenuation as high as possible at a certain point in the blocked area drift, d. H. thus a damping pole in the damping characteristic of the filter. One of the ways to do this is to use the in-line branch The capacitor lying in the circuit by connecting a further coil in parallel to form a parallel resonant circuit to be supplemented in such a way that the resonance frequency of this parallel resonance circuit is at the desired level Pole frequency is. Such a circuit is shown in FIG. 1 shown.

Die Schaltung nach der F i g. 1 zeigt ein Hochpaßfilter, dessen Eingangsklemmen mit 1 und 1' und dessen Ausgangsklemmen mit 2 und T bezeichnet sind. Im Querzweig der Schaltung liegen die Spulen L₁ und L₃, im Längszweig liegi: der aus der Spule L₂ und dem Kondensator C₂ bestehende Parallelresonanzkreis, dessen Parallelresonanzfrequenz, wie bereits erwähnt, im Sperrbereich der Dämpfungscharakteristik liegt. Die Bemessung der einzelnen Schaltelemente kann nach bekannten Vorschriften vorgenommen werden, beispielsweise nach dem Buch von Feldtkeller: »Einführung in die Siebschaltungstheorie der elektrischen Nachrichtentechnik«, 3. Auflage, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1950. Geht man nach den dort an-The circuit according to FIG. 1 shows a high-pass filter whose input terminals are labeled 1 and 1 'and whose output terminals are labeled 2 and T. In the shunt arm of the circuit are the coils L ₁ and L ₃ , in the series arm liegi: the parallel resonance circuit consisting of the coil L ₂ and the capacitor C ₂ , the parallel resonance frequency of which, as already mentioned, lies in the blocking range of the damping characteristic. The dimensioning of the individual switching elements can be carried out according to known regulations, for example according to the book by Feldtkeller: "Introduction to the filter circuit theory of electrical communications technology", 3rd edition, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1950.

gegebenen Bemessungsregeln vor, dann erhält man ein nach der sogenannten Wellenparametertheorie bemessenes Hochpaßfilter. Weiterhin besteht bei der Bemessung der Schaltelemente die Möglichkeit, nach der sogenannten Betriebsparametertheorie vorzugehen. Angaben hierüber finden sich beispielsweise in dem Buch von Cauer: »Theorie der linearen Wechselstromschaltungen«, Akademische Verlagsgesellschaft Becker & Erler, Leipzig, 1941.. Wenn auf Grund der an das Hochpaßfilter gestellten Forderungen die Grenzfrequenz bei verhältnismäßig tiefen Frequenzen liegen muß, beispielsweise unterhalb 2 kHz, dann zeigt sich, daß der Kondensator C₂ einen verhältnismäßig hohen Kapazitätswert annehmen muß. Kondensatoren mit so hohem Kapazitätswert stehen jedoch nur mit einer verhältnismäßig großen Toleranz ihres Kapazitätswertes zur Verfügung, darüber hinaus ist auch die Staiiwdng des Kapazitätswertes so groß, daP man in der Regel mehrere Kondensatoren parallel oder in Serie schalten muß, um den vorgegebenen Kapazitätswert zu erhalten. Es besteht zwar die Möglichkeit,die Spule L₂ al* übertrager auszubilden, an dessen Sekundärwicklung ein Kondensator liegt, dessen Kapazitätswert einen um das Quadrat des Übersetzungsverhältnisses kleineren Kapazitälswert haben kann, jedoch hat diese Schaltung den Nachteil, daß noch immer drei Spulen bzw. zwei Spulen und ein übertrager in der Schaltung auftreten. Wegen der verhältnismäßig niedrigen Grenzfrequenz müssen auch die Spulen verhältnismäßig hohe Induktivitätswerte haben, d. h., daß auch die Spulen verhältnismäßig große mechanische Abmessungen annehmen. Damit läßt sich aber mit einer Schaltung nach F i g. 1 ein gewisses Mindestvolumen der gesamten Schaltung nicht unterschreiten.given dimensioning rules, then one obtains a high-pass filter dimensioned according to the so-called wave parameter theory. When dimensioning the switching elements, there is also the option of proceeding according to what is known as the operating parameter theory. Information on this can be found, for example, in the book by Cauer: "Theory of linear alternating current circuits", Akademische Verlagsgesellschaft Becker & Erler, Leipzig, 1941 kHz, then it turns out that the capacitor C ₂ must assume a relatively high capacitance value. However, capacitors with such a high capacitance value are only available with a relatively large tolerance of their capacitance value; in addition, the size of the capacitance value is so great that, as a rule, several capacitors have to be connected in parallel or in series in order to obtain the specified capacitance value. It is possible to design the coil L _{2 as a transformer} , on whose secondary winding there is a capacitor whose capacitance value can have a capacitance value which is smaller by the square of the transformation ratio, but this circuit has the disadvantage that there are still three coils or two Coils and a transformer occur in the circuit. Because of the comparatively low cut-off frequency, the coils must also have comparatively high inductance values, that is to say that the coils also assume comparatively large mechanical dimensions. With a circuit according to FIG. 1 do not fall below a certain minimum volume of the entire circuit.

Aus der USA.-Patentschrift 2 244 001 ist bereits eine Transformatoranordnung bekanntgeworden, deren Eingangsklemmen über die Reihenschaltung der Primärwicklungen zweier übertrager miteinander verbunden sind. Bei dieser bekannten Schaltung soll jedoch die Aufgabe gelöst werden, in einem möglichst großen Frequenzbereich ein möglichst konstantes übersetzungsverhältnis der Transformatoranordnung zu erzielen. Auch ist es für sich beispielsweise aus der Zeitschrift »Cables et Transmission«, 1966, S. 29 bis 35, bekannt, Transformatoren in Filterschaltungen zu verwenden.A transformer arrangement has already become known from the USA patent specification 2 244 001, their input terminals via the series connection of the primary windings of two transformers with one another are connected. In this known circuit, however, the object is to be achieved in one as possible large frequency range a constant transmission ratio of the transformer arrangement as possible to achieve. It is also, for example, from the magazine "Cables et Transmission", 1966, pp. 29 to 35, known to use transformers in filter circuits.

Der Erfindung liegt die \ufgabe zugrunde, eine Hochpaßschaltung anzugeben, bei der sich gegenüber der in der F i g. 1 gezeigten Grundschaltung noch eine Spule einsparen läßt und bei der gleichzeitig der im Längszweig der Schaltung liegende Kondensator Kapazitätswerte annimmt, für die möglichst Kondensatoren mit genormten Kapazitätswerten und mit verhältnismäßig kleinen Toleranzen des Kapazitätswertes zur Verfügung stehen. The invention is based on the object of a Specify high-pass circuit in which, compared to the one shown in FIG. 1 still shown can save a coil and at the same time the capacitor lying in the series branch of the circuit Assumes capacitance values, if possible, capacitors with standardized capacitance values and with relatively small tolerances of the capacitance value are available.

Ausgehend von einem nach Art eines Vierpoles ausgebildeten Hochpaßfilter für elektrische Schwingungen, dessen Eingangsklemmen über die Reihenschaltung der Primärwicklungen zweier übertrager miteinander verbunden sind, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ausgangsklemmen des Vierpols über eine Sekundärwicklung des zweiten Übertragers miteinander verbunden sind, daß die Reihenschaltung der Sekundärwicklung des ersten Übertragers mit einem Kondensator und einer zweiten Sekundärwicklung des zweiten Übertragers einen geschlossenen Stromkreis biirien und daß der Wickelsinn der Sekundärwicklung des ersten Übertragers derart gewählt ist, daß die an dieser Sekundärwicklung induzierte Spannung entgegengesetzt gerichtet ist zu der an der zweiten Sekundärwicklung des zweiten Übertragers.Based on a four-pole high-pass filter for electrical oscillations, its input terminals via the series connection of the primary windings of two transformers are connected to each other, this object is achieved according to the invention in that the output terminals of the quadrupole are connected to one another via a secondary winding of the second transformer, that the series connection of the secondary winding of the first transformer with a capacitor and a second secondary winding of the second transformer birien a closed circuit and that the The winding direction of the secondary winding of the first transformer is selected such that the secondary winding on this induced voltage is opposite to that on the second secondary winding of the second transformer.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispiden noch näher erläutert.
Es zeigt in der Zeichnung die
F i g. 1 das bereits erläuterte Grundglied eines versteuerten Hochpaßfilters, dieThe invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments.
It shows in the drawing the
F i g. 1 the already explained basic element of a taxed high-pass filter, the

F i g. 2 ein Hochpaßfilter-Grundglied gemäß der Erfindung, dieF i g. 2 shows a high-pass filter base element according to FIG Invention that

F i g. 3 die Kettenschaltung zweier erdsymmetrischer Grundglieder unter Verwendung eines Spar-F i g. 3 the chain connection of two basic links symmetrical to earth using an economy

is Übertragers, dieis transformer that

F i g. 4 die Kettenschaltung eines erdsymmetrischen und eines erdunsymmetrischen Grundgliedes.F i g. 4 the chain connection of a symmetrical and an asymmetrical basic link.

Die Schaltung nach F i g. 2 zeigt eine Vierpolschaltung, deren Eingangsklemmen mit 1 und Γ und deren Ausgangsklemmen mit 2 und 2' bezeichnet sind. In der Schaltung sind zwei übertrager U1 und U 2 vorgesehen, die Primärwicklung des Übertragers UI ist mit der Bezugsziffer 3 und die Primärwicklung des Übertragers U 2 ist mit der Bezugsziffer 4 be-The circuit according to FIG. 2 shows a four-pole circuit whose input terminals are denoted by 1 and Γ and whose output terminals are denoted by 2 and 2 '. Two transformers U 1 and U 2 are provided in the circuit, the primary winding of the transformer U I has the reference number 3 and the primary winding of the transformer U 2 has the reference number 4.

zs zeichnet. Der übertrager U1 hat die Sekundärwicklung 6, der übertrager U 2 hat die Sekundärwicklungen 5 und 7. Der Windungsanfang jeder Wicklung ist jeweils mit einem Punkt (»·«) gekennzeichnet. Die Eigeninduktivität der Sekundärwicklung 6 des Übertragers Ul hat den Wert L₁, die Eigeninduktivität der Sekundärwicklung 5 des Übertragers 1/2 hat den Wert L_n. Die Schaltung erfolgt nun in der Weise, daß die Eingangsklemmen 1, 1' des Vierpols über die Primärwicklungen 3 und 4 der übertrager Ul und U 2 miteinander verbunden sind. Weiterhin bilden die Sekundärwicklung 6 des Übertragers U1 und die Sekundärwicklung 7 des Übertragers 172 unter Zwischenschaltung eines Kondensators C einen in sich geschlossenen Stromkreis. zs draws. The transformer U 1 has the secondary winding 6, the transformer U 2 has the secondary windings 5 and 7. The beginning of each winding is marked with a dot ("·"). The self-inductance of the secondary winding 6 of the transformer Ul has the value L ₁ , the self-inductance of the secondary winding 5 of the transformer 1/2 has the value L _n . The circuit is now in such a way that the input terminals 1, 1 'of the quadripole through the primary windings 3 and 4 of the transformer Ul and U 2 are connected together. Furthermore, the secondary winding 6 of the transformer U1 and the secondary winding 7 of the transformer 172 with the interposition of a capacitor C form a closed circuit.

An der zweiten Sekundärwicklung 5 des Übertragers U 2 liegen die Ausgangsklemmen 2, 2' des Vierpols. Beim Aufbau der Schaltung muß darauf geachtet werden, daß der Wickelsinn der Sekundärwicklung 6 des Übertragers U 1 derart gewählt ist, daß die anThe output terminals 2, 2 'of the quadrupole are connected to the second secondary winding 5 of the transformer U 2. When setting up the circuit, care must be taken that the winding direction of the secondary winding 6 of the transformer U 1 is chosen such that the on

dieser Sekundärwicklung von der Primärwicklung 3 aus induzierte Spannung entgegengesetzt gerichtet ist, zu der an der zweiten Sekundärwicklung 7 von der Primärwicklung 4 aus induzierten Spannung des zweiten Übertragers U 2. Es kann dies beispielsweise in der in F i g. 2 durch die Punkte gekennzeichneten Weise derart erfolgen, daß die Wicklungsanfänge der Wicklungen 6 und 7 unmittelbar über den Kondensator C miteinander verbunden sind, wobei gleichzeitig der Wicklungsanfang der Primärwicklung 3this secondary winding is directed in the opposite direction from the voltage induced by the primary winding 3, to the voltage of the induced at the second secondary winding 7 from the primary winding 4 second transformer U 2. This can be done, for example, in the example shown in FIG. 2 marked by the dots Way done in such a way that the winding starts of the windings 6 and 7 directly over the capacitor C are connected to one another, at the same time the beginning of the winding of the primary winding 3

des Übertragers U1 gegenüber der Wicklung 6 am entgegengesetzten Ende liegt, während die Wicklungsanfänge der Wicklungen 4 und 7 des Übertragers U 2 am gleichen Ende liegen. Selbstverständlich sind auch andere Anordnungen hinsichtlich des Wickelsinnes der Windungen 3, 6, 4, 7 denkbar, wenn nur darauf geachtet wird, daß die an der Sekundärwicklung 6 induzierte Spannung entgegengesetzt gerichtet ist zu der an der Wicklung 7 induzierten Spannung. Das übersetzungsverhältnis des über-of the transformer U1 is opposite the winding 6 at the opposite end, while the winding starts of the windings 4 and 7 of the transformer U 2 are at the same end. Of course, other arrangements with regard to the winding direction of the turns 3, 6, 4, 7 are also conceivable, if only care is taken that the voltage induced on the secondary winding 6 is directed in the opposite direction to the voltage induced on the winding 7. The transmission ratio of the

tragers Ul ist mit 1/M₁ bezeichnet, d.h., die Primärwicklung 3 muß eine um den Faktor m, kleinere Windungszahl als die Sekundärwicklung 6 haben. Ordnet man der ersten Sekundärwicklung 5 destragers Ul is denoted by 1 / M ₁ , that is, the primary winding 3 must have a number of turns that is smaller by a factor of m than that of the secondary winding 6. If one assigns the first secondary winding 5 des

Übertragers 1/2 die normierte Windungszahl 1 zu, dann hat die Primärwicklung 4 die Windungszahl M₃ und die zweite Sekundärwicklung 7 die Windungszahl U₂, d.h., der übertrager U2 hat die Übersetzungsverhältnisse U₂ : W₃:1, wenn man ihn in der Reihenfolge der Wicklungen 7, 4, 5 betrachtet.Transformer 1/2 has the normalized number of turns 1, then the primary winding 4 has the number of turns M ₃ and the second secondary winding 7 has the number of turns U ₂ , that is, the transformer U2 has the transformation ratios U ₂ : W ₃ : 1 when it is in the The order of the windings 7, 4, 5 is considered.

Wie sich zeigt, ist die Schaltung gemäß F i g. 2 hinsichtlich ihrer elektrischen Wirkungsweise äquivalent zur Schaltung nach F i g. 1, jedoch hat sie den Vorteil, daß an Stelle von drei Spulen nur zwei jeweils zu den Übertragern U1 und 172 zusammengefaßte Spulen erforderlich sind, wodurch sich eine erhebliche Verminderung des für die gesamte Schaltung erforderlichen Bauvolumens erzielen läßt. Darüber hinaus erhält auch der Kondensator C Kapazitätswerte, die erheblich kleiner sind als der Kapazitätswert C₂ in der Schaltung nach F i g. 1, so daß für den Kondensator C in der Schaltung nach F i g. 2 ohne weiteres greifbare Bauelemente mit verhältnismäßig engen Toleranzen ihres Kapazitätswertes zur Verfugung stehen.As can be seen, the circuit according to FIG. 2 is equivalent to the circuit according to FIG. 2 in terms of its electrical mode of operation. 1, however, it has the advantage that, instead of three coils, only two coils combined to form transformers U1 and 172 are required, whereby a considerable reduction in the overall volume required for the entire circuit can be achieved. In addition, the capacitor C also receives capacitance values which are considerably smaller than the capacitance value C ₂ in the circuit according to FIG. 1, so that for the capacitor C in the circuit of FIG. 2 readily tangible components with relatively narrow tolerances of their capacitance value are available.

Das übersetzungsverhältnis U₂ ist frei wählbar, so daß sich in jedem Fall ein Kondensator verwenden läßt, dessen Kapazitätswert C in serienmäßigen Bauelementen zur Verfugung steht. Die optimale Bemessung der übrigen Übersetzungsverhältnisse und der Schaltelemente einer Schaltung nach F i g. 2 ergibt sich, wenn die folgenden Beziehungen eingehalten werden:The transmission ratio U ₂ is freely selectable, so that a capacitor can be used in any case, the capacitance value C of which is available in standard components. The optimal dimensioning of the remaining gear ratios and the switching elements of a circuit according to FIG. 2 results when the following relationships are observed:

= U₂ = U ₂

L₁+ L₂ L ₁ + L ₂

«3 =«3 =

L₁ + L₂' L ₁ + L ₂ '

L₁ = U₂U₁L₁ = u\ -f- (L₁ + L₂),L ₁ = U ₂ U ₁ L ₁ = u \ -f- (L ₁ + L ₂ ),

C =C =

L₁,
C₂ L ₁ ,
C ₂

(L₁ + L₂) L₃ (L ₁ + L ₂ ) L ₃ L₁+L₂+ L₃ L ₁ + L ₂ + L ₃

L₂C₂ L ₂ C ₂

(L₁ + L₂)² (L ₁ + L ₂ ) ²

In den vorstehenden Formeln bedeutetIn the above formulas means

M₂ das frei wählbare übersetzungsverhältnis der Sekundärwicklungen 7,5 des zweiten Übertragers 1/2,M ₂ the freely selectable transmission ratio of the secondary windings 7.5 of the second transformer 1/2,

M₃ das übersetzungsverhältnis der Primärwicklung 4 zur ersten Sekundärwicklung 5 des zweiten Übertragers U 2,M _{3 is} the transmission ratio of the primary winding 4 to the first secondary winding 5 of the second transformer U 2,

H₁ das übersetzungsverhältnis der Sekundärwicklung 6 zur Primärwicklung 3 des ersten Übertragers Ul,H _{1 is} the transmission ratio of the secondary winding 6 to the primary winding 3 of the first transformer Ul,

L, die Eigeninduktivität der Sekundärwicklung 6 des ersten Übertragers U1,L, the self-inductance of the secondary winding 6 of the first transformer U1,

L_n die Eigeninduktivität der ersten Sekundärwicklung 5 des zweiten Übertragers U 2.L _{n is} the self-inductance of the first secondary winding 5 of the second transformer U 2.

C die Kapazität des Reihenkondensators.C is the capacitance of the series capacitor.

Dabei sind L₁, L₂ und L₃ die Induktivitätswerte, und C₂ ist der Kapazitätswert für die Schaltelemente der in F i g. 1 dargestellten äquivalenten Abzweigschaltung. L ₁ , L ₂ and L _{3 are} the inductance values and C ₂ is the capacitance value for the switching elements in FIG. 1 equivalent branch circuit shown.

Die in F i g. 2 dargestellte Schaltung läßt sich auch einseitig erden und damit als erdunsymmetrische Schaltung ausbilden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, die Eingangsklemme 1' und die Ausgangsklemme 2' unmittelbar miteinander zu verbinden und den in sich geschlossenen Stromkreis der Sekundärwicklung 6 des Kondensators C und der Sekundärwicklung 7 ebenfalls an die durchverbundenen Klemmen Γ und 2' anzuschließen. Diese Möglichkeit des, erdunsymmetrischen Aufbaues ist durch die gestrichelt eingezeichneten Leitungsverbindungen gezeigt.The in F i g. The circuit shown in FIG. 2 can also be earthed on one side and thus as unbalanced to earth Train circuit. For this it is only necessary to connect the input terminal 1 'and the output terminal 2 'to connect directly to each other and the self-contained circuit of the secondary winding 6 of the capacitor C and the secondary winding 7 also to the through-connected terminals Γ and 2 'to connect. This possibility of an unbalanced structure is indicated by the dashed line shown line connections.

Die Schaltung nach F i g. 2 läßt sich im Bedarfsfall auch erdsymmetrisch ausbilden. Hierzu braucht lediglich die Primärwicklung 3 des Übertragers U1 halbiert zu werden und die beiden Hälften so geschaltet werden, daß die eine Hälfte in der in F i g. 2 gezeichneten Stellung verbleibt, während die zweite Hälfte in die auf die Klemme Γ zulaufende Verbindungsleitung geschaliel wird. Selbstverständlich liegen dabei alle Wicklungsteile auf dem gleichen Spulenkern.The circuit according to FIG. 2 can also be designed symmetrically to the earth if necessary. For this purpose, only the primary winding 3 of the transformer U 1 needs to be halved and the two halves are switched so that one half is in the position shown in FIG. 2 remains, while the second half is peeled into the connecting line running towards the terminal Γ. Of course, all winding parts are on the same coil core.

Der übertrager 1/2 braucht nicht zwingend in der Weise ausgebildet sein, daß die einzelnen Wicklungen voneinander getrennt sind. Vielmehr läßt sich der übertrager 1/2 auch als Sparübertrager aus-The transmitter 1/2 does not necessarily need in be designed in such a way that the individual windings are separated from one another. Rather, lets the transferor 1/2 can also be used as a savings transfer

zs bilden; dabei ist lediglich darauf zu achten, daß das übersetzungsverhältnis der einzelnen Wicklungen die dem Sparübertrager eigenen Werte annimmt, so daß der Sparübertrager gleichartig einem übertrager mit getrennten Wicklungen ist.form zs; it is only necessary to ensure that the transmission ratio of the individual windings which the economy transformer takes on its own values, so that the economy transformer is similar to a transformer with separate windings.

Wenn höhere Dämpfungsanforderungen erfüllt werden müssen, d. h. also, wenn die von einem Grundglied nach F i g. 2 erzeugte Dämpfung unterhalb der vorgegebenen Anforderungen liegt, dann lassen sich zwei strukturell gleichartige Grundglieder in Kette schalten, wobei lediglich darauf zu achten ist, daß die Ausgangsklemmen 2, 2' aufeinanderfolgender Glieder unmittelbar miteinander verbunden werden, so daß also die Ausgangsklemmen 2. 2' die Spiegeilinie desIf higher damping requirements have to be met, i. H. so if that of a basic link according to FIG. 2 generated attenuation is below the specified requirements, then Connect two structurally similar basic links in a chain, whereby it is only necessary to ensure that the Output terminals 2, 2 'of successive members are directly connected to one another, so that so the output terminals 2. 2 'the mirror line of the

• aus der Kettenschaltung entstehenden Gesamivierpols darstellen. Gibt man dabei den Kondensatoren unterschiedliche Werte, dann liegen auch die Polresonanzfrequenzen an unterschiedlichen Frequenzstellen, so daß man ein Hochpaßfilter mit zwei Dämpfungspolen erhält. Analog dazu vriirde die Kettenschaltung zweier Grundglieder nach F i g. 1 wirken, bei denen die Kondensatoren C₂ unterschiedliche Werte haben. Bei der spiegelbildlichen Kettenschaltung zweier strukturell gleichartiger Glieder nach F i g. 2 wird man zur Einsparung eines Übertragers die den einzelnen Gliedern zugeordneten übertrager U 2 zu einem einzigen übertrager zusammenfassen.• represent the total four pole resulting from the chain connection. If the capacitors are given different values, the pole resonance frequencies are also at different frequency points, so that a high-pass filter with two attenuation poles is obtained. Analogous to this would be the chain connection of two basic links according to FIG. 1, in which the capacitors C _{2 have} different values. In the mirror-image chain connection of two structurally similar links according to FIG. 2, in order to save a transformer, the transformers U 2 assigned to the individual links will be combined into a single transformer.

Die F i g. 3 zeigt die spiegelbildliche Kettenschaltung zweier erdsymmetrischer Grundglieder, wobei gleichzeitig der zweite übertrager i/2 jeweils als Sparübertrager ausgebildet ist. Wie bereits in Verbindung mit F i g. 2 erläutert wurde, wird zur erdsymmetrischen Ausbildung die Primärwicklung der übertrager U1 bzw. U1' in zwei Hälften 3a und 3b bzw. 3c und 3d aufgeteilt, von denen die eine Hälfte 3a in der von der Eingangsklemme 1 ausgehenden Leitung liegt, während die zweite Hälfte 3b in der von der zweiten Eingangsklemme 1' ausgehenden Leitung liegt. Analog dazu ist auch der übertrager Ul' des zweiten Gliedes ausgebildet, so daß also die eine Wicklungshälfte 3>c in der zur Ausgangsklemme 1 führenden Leitung liegt, während die andere Hälfte 3d in der zur anderen Ausgangsklemme 1. führenden Leitung liegt. Die Sekundärwicklungen 6 und 6' der über-The F i g. 3 shows the mirror-inverted chain connection of two basic links symmetrical to earth, the second transformer i / 2 being designed as an economy transformer at the same time. As already mentioned in connection with FIG. 2 has been explained, the primary winding of the transformer U 1 or U 1 'is divided into two halves 3a and 3b or 3c and 3d, of which one half 3a is in the line going out from the input terminal 1, while the second half 3b lies in the line going out from the second input terminal 1 '. Analogous to this, the transformer Ul 'of the second element is designed so that one winding half 3> c is in the line leading to output terminal 1, while the other half 3d is in the line leading to the other output terminal 1. The secondary windings 6 and 6 'of the

trager U1 bzw. U Γ sind gleichartig wie im Ausführungsbeispiel der F i g. 2 angeordnet. Durch die den Übertragern Ul bzw. 17 Γ zugeordneten gestrichelten Linien ist kenntlich gemacht, daß die jeweils halbierten Primärwicklungen 3a und 3b bzw. 3c und 3d magnetisch fest miteinander gekoppelt sind. Die Sekundärwicklungen 6 bzw. 6' sind wiederum unter Zwischenschaltung von Kondensatoren C bzw. C" über eine als Primärwicklung wirkende Wicklung eines Sparübertragers 17 2_S miteinander verbunden, so daß sie jeweils einen in sich geschlossenen Stromkreis bilden. Der Wickelsinn der einzelnen Ubertragerwicklungen ist wiederum als Beispiel durch Punkte gekennzeichnet, wobei der Punkt jeweils den Wicklungsanfang bedeutet. Wesentlich ist lediglich, daß auch hier die an den Sekundärwicklungen 6 bzw. 6' der übertrager Ul bzw. Ul' induzierte Spannung entgegengesetzt gerichtet ist zu der von der einen Wicklung 8 in die zweite Wicklung 9 des Spariibertragers Ul, induzierten Spannung. Durch die Wahl der Übersetzungsverhältnisse ist es möglich, zwei Dämpfungspole im Sperrbereich an unterschiedlichen Frequenzstellen auch dann zu erhalten, wenn die beiden Kondensatoren C und C gleiche Kapazitätswerte haben. carriers U 1 and U Γ are similar to those in the exemplary embodiment in FIG. 2 arranged. The dashed lines assigned to the transformers Ul and 17 Γ indicate that the primary windings 3a and 3b or 3c and 3d, which are halved in each case, are magnetically fixedly coupled to one another. The secondary windings 6 and 6 'are in turn connected to one another with the interposition of capacitors C and C ″ via a winding of an economy transformer 17 2 _S acting as a primary winding, so that they each form a self-contained circuit as an example marked by dots, where the dot means the beginning of the winding. It is only essential that the voltage induced on the secondary windings 6 or 6 'of the transformer U1 or U1' is directed in the opposite direction to that of the one winding 8 in the second winding 9 of the Spariibertragers Ul, induced voltage. the choice of the gear ratios, it is possible also to obtain two attenuation poles in the stop band at different frequency locations, if you have the two capacitors C and C equal capacitance values.

Wenn es darauf ankommt, beispielsweise von einer erdsymmetrischen Leitung überzugehen auf eine erdunsymmetrische Leitung, dann lassen sich ein erdsymmetrisch und ein erdunsymmetrisch ausgebildetes Grundglied in Kette schalten. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in F i g. 4 dargestellt. Das die Eingangsklemmen 1, Γ enthaltende Grundglied entspricht praktisch dem in F i g. 2 bereits erläuterten Grundglied, nur mit dem geringfügigen Unterschied, daß die Primärwicklung des Übertragers U1 in zwei Hälften 3a und 35 unterteilt und derart geschaltet ist, daß — wie beim Ausführungsbeispiel der F i g. 3 — ein erdsymmetrisches Glied entsteht. Die übrigenWhen it comes to switching from a balanced line to a unbalanced line, for example Line, then a balanced-to-earth and unbalanced-to-earth Switch the basic link in a chain. A corresponding embodiment is shown in FIG. 4 shown. That the Basic element containing input terminals 1, Γ corresponds practically to that in FIG. 2 already explained Basic element, only with the slight difference that the primary winding of the transformer U1 is in two Halves 3a and 35 are divided and connected in such a way that that - as in the embodiment of FIG. 3 - a symmetrical link is created. The remaining

ίο Einzelbausteine der Schaltung sind mit den gleichen Bezugsziffern wie in FJ g. 2 versehen. Das die Ausgangsklemmen 1 und Γ enthaltende Grundglied ist erdunsymmetrisch ausgebildet und damit völlig gleichartig zur Schaltung nach F i g. 2 aufgebaut. Die die Ausgangsklemmen 2 und T der einzelnen Grundglieder enthaltenden übertrager sind mit U2 und UT bezeichnet. Die Kettenschaltung muß nun so erfolgen, daß die die Ausgangsklemmen 2, T enthaltenden Wicklungen 5 jedes einzelnen Grundgliedes miteinander verbunden werden, wie dies durch die gestrichelt eingetragenen Leitungen 10 kenntlich gemacht ist. Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der F i g. 3 lassen sich auch beim Ausführungsbeispiel der F i g . A die beiden übertrager U 2 und U 2' zu einem einzigen übertrager zusammenfassen, so daß die den Übertragern Ul bzw. U 2' zugehörigen Wicklungen au einem gemeinsamen magnetischen Kern aufgebrach sind. Gegebenenfalls läßt sich dieser gemeinsam! übertrager ebenfalls als Sparüberlragcr ausbildenίο Individual components of the circuit have the same reference numerals as in FIG. 2 provided. The basic element containing the output terminals 1 and Γ is unbalanced to earth and therefore completely similar to the circuit according to FIG. 2 built. The transmitters containing the output terminals 2 and T of the individual basic elements are labeled U2 and UT. The chain connection must now take place in such a way that the windings 5 of each individual base link containing the output terminals 2, T are connected to one another, as indicated by the lines 10 shown in dashed lines. Similar to the embodiment of FIG. 3 can also be used in the embodiment of FIG. A two exchangers U 2 and U 2 'combined into a single transformer, so that the transmitters Ul or U2' associated windings au a common magnetic core broke up are. If necessary, this can be done together! Train the transferor as a saver as well

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

40953/40953 /

Claims

Patent claims:

jL .. «In the manner of a four-pole high-pass filter for electrical oscillations whose input terminals are connected to one another via the series connection of the primary windings of two transformers, characterized in that the output terminals (2, 2 ') of the four-pole via a secondary winding (5) of the second transformer (U 2) are interconnected that the series connection of the secondary winding (6) of the first transformer (I / l) with a capacitor (C) and a second secondary winding (T) of the second transformer form a closed circuit and that the winding direction of the secondary winding (6) of the first transformer (U 1) is selected such that the voltage induced on this secondary winding is directed opposite to that on the second secondary winding (7) of the second transformer (t / 2).

2. High-pass filter according to claim!, Characterized through the following dimensioning of the switching elements

like basic links with the output terminals (2, T) of the four-pole as a mirror line.

6. High-pass filter according to one of claims 1 to 4, characterized by the chain connection of a balanced-to-earth and an unbalanced-to-earth base member in such a way that the secondary windings (S) of the individual base members connecting the output terminals (2, 2 ') are connected to one another.

7. High-pass filter according to Claim 5 or 6, characterized in that the transmitters (t / 2, U2 ") connecting the output terminals (2, T) of the basic members are combined into a single transmitter.