DE1804966C3 - High-pass filter designed in the manner of a quadrupole for electrical oscillations - Google Patents

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

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DE1804966C3 DE19681804966 DE1804966A DE1804966C3 DE 1804966 C3 DE1804966 C3 DE 1804966C3 DE 19681804966 DE19681804966 DE 19681804966 DE 1804966 A DE1804966 A DE 1804966A DE 1804966 C3 DE1804966 C3 DE 1804966C3
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    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
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    • H03H7/17Structural details of sub-circuits of frequency selective networks
    • H03H7/1741Comprising typical LC combinations, irrespective of presence and location of additional resistors
    • H03H7/1766Parallel LC in series path

Description

U1 = U2 U 1 = U 2

L1 + L1 L 1 + L 1

L1 = U2U1L1 = L 1 = U 2 U 1 L 1 =

U +L2 U + L 2

(L1 + L2),(L 1 + L 2 ),

/ _ (^i + L2) L3 ^- L1+L2 + LT / _ (^ i + L 2 ) L 3 ^ - L 1+ L 2 + LT

Γ -Γ -

—j——J—

_ L2C2 _ L 2 C 2

(L1 (L 1

hierbei bedeutet U2 das übersetzungsverhältnis der Sekundärwicklung (7, 5) des zweiten Übertragers (t/2), U3 das übersetzungsverhältnis der Primärwicklung (4) zur ersten Sekundärwicklung (S) des zweiten Übertragers (U2), u, das übersetzungsverhältnis der Sekundärwicklung (6) zur Primärwicklung (3) des ersten Übertragers (Ul), L1 die Eigeninduktivität der Sekundärwicklung (6) des ersten Übertragers (U 1), Ln die Eigeninduktivität der ersten Sekundärwicklung (5) des zweiten Übertragers (U 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 Längszweig aus der Spule L2 und dem Kondensator C2 besteht und in dessen Querzweigen die Spülen L1 bzw. L3 liegen.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 (S) of the second transformer (U2), u, the transmission ratio of the secondary winding (6) to the primary winding (3) of the first transformer (Ul), L 1 is the self-inductance of the secondary winding (6) of the first transformer (U 1), L n is the self-inductance of the first secondary winding (5) of the second transformer (U 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 series branch consists of the coil L 2 and the capacitor C 2 and its cross branches the sinks L 1 and L 3 are located.

3. HochpaßfiUer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung erdsymmetrisch ausgebildet ist.3. HochpaßfiUer 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 (U 2) als Sparübertrager ausgebildet ist.4. High-pass filter according to one of the preceding claims, characterized in that the second transformer (U 2) is designed as an economy transformer.

5. Hochpaßfilter nacheiftem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die spiegelbild^· lichft Kettenschaltung zweier strukturell gleich-Die Erfindung betrifft ein nach Art eines Vierpoies5. High-pass filter simulating the previous one Claims, characterized by the mirror image ^ · lichft chain connection of two structurally equal dies The invention relates to a four-poise type

ZO 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 dämpfungsarm durchgelassen werden sollen. Bekanntlich nennt man den unterhalb der Grenzfrequenz liegenden Frequenzbereich den Sperrbereich und den oberhalb der Grenzfrequenz liegenden Frequenzbereich den
ZO designed 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, ie 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 attenuation 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 HochpaßfiUer verwendet man bekanntlich als sogenannte Vierpolschaltungen ausgebildete Schaltungen, die im einfachsten Fall aus einer Spule im Querzweig und einem Kondensator im Längszweig der Vierpolschaltung bestehen. Derartige sogenannte Halbglieder lassen sich nach bekannten Vorschriften zu Vollgliedern ergänzen, die dann in Form einer τι- oder einer T-Schaltung ausgebildet sind. Häufig ist es erforderlich, die Dämpfung an einer bestimmten,Passband of the high-pass filter. To set up such high-pass filters, it is known that circuits designed as so-called four-pole circuits are used, which in the simplest case consist of a coil in the shunt arm and a capacitor in the series arm of the four-pole circuit. Such so-called half-links can be supplemented according to known regulations to form full links, which are then designed in the form of a τι- or a T-circuit. It is often necessary to adjust the damping at a certain

4S 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 gewünschten Polfrequenz liegt. Eine derartige Schaltung ist in der F i g. 1 dargestellt.4S in the restricted area as high as possible drift, d. H. thus to generate a pole of attenuation in the attenuation characteristic of the filter. One of the Possibilities for this are to pass through the capacitor lying in the series branch of the circuit Connect a further coil in parallel to form a parallel resonance circuit in such a way that the resonance frequency this parallel resonance circuit is at the desired pole frequency. Such a circuit is in FIG. 1 shown.

Die Schaltung nach der F i g. 1 zeigt ein HochpaßfiUer. dessen Eingangsklemmen mit 1 und 1' und dessen Ausgangsklemmen mit 2 und 2' bezeichnet sind. Im Querzweig der Schaltung liegen die Spulen L1 und L3, im Längszweig liegt der aus der Spule L2 und dem Kondensator C2 bestehende Parajlelresonanzkreis, dessen Pärallelresonanzfrequenz, 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 2'. The coils L 1 and L 3 are located in the shunt arm of the circuit, in the series arm is 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 characteristics 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 Bemessungsregdn vor. dann erhält man ein --*- der sogenannten Wellenparametcrtheorie be-Hochpaßfilter. Weiterhin besteht bei der [CSSiUIg der Schaltelemente die Möglichkeit, nach sogenannten Betriebsparametertheorie vorzugeijen. Angaben hierüber finden sich beispielsweise in SemBuch von Ca u e r: »Theorieder linearen Wechsel- ^,jaschaltungen«. Akademische Verlagsgesellschaft flecker & Erler, Leipzig, 1941. Wenn auf Grund der ijjdas Hochpaßfiiter gestellten Forderungen die fjrenzßequenz bei verhältnismäßig tiefen Frequenzen K<*n»n muß. beispielsweise unterhalb 2 kHz, danngiven design regdn. then one obtains a - * - the so-called wave parameter theory be-high-pass filter. Furthermore, with the [CSSiUIg of the switching elements there is the possibility of preferring according to so-called operating parameter theory. Information about this can be found, for example, in Ca uer's Sembuch: "Theorieder linearen Wechsel- ^, jaaschaltung". Akademische Verlagsgesellschaft flecker & Erler, Leipzig, 1941. If, on the basis of the requirements imposed by the high-pass filter, the frequency sequence at relatively low frequencies must be K <* n »n. for example below 2 kHz, then

'Segen muß, beispielsweise unterhalb 2 kHz, dann ; «igt sich, daß der Kondensator C2 einen verhältnismäßig hohen Kapazitätswert annehmen muß. Kondensatoren mit so frohem Kapazitätswert stehen jedoch nur mit einer verhältnismäßig großen Toleranz jjires Kapazitätswertes zur Verfügung, darüber hinaus Ist auch die Staffelung des Kapazitätswertes so groß, ; «laß man in der Regel mehrere Kondensatoren parallel "oder in Serie schalten muß, um den vorgegebenen J Kapazitätswert zu erhalten. Es besteht zwar die Möglichkeit.die Spule L2 als übertrager auszubilden, an dessen Sekundärwicklung ein Kondensator hegt, dessen Kapazitätswert einen um das Quadrat des Übersetzungsverhältnisses kleineren Kapazitäiswert 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 ι g. 1 ein gewisses Mindestvolumen der gesamten Schaltung nicht unterschreiten.'Blessings must, for example below 2 kHz, then ; It turns out that the capacitor C 2 must assume a relatively high capacitance value. However, capacitors with such a happy capacitance value are only available with a relatively large tolerance for the capacitance value ; "We let usually several capacitors in parallel", or must be connected in series to obtain the specified J capacitance value. Although it is Möglichkeit.die coil L form 2 as the transformer, to whose secondary winding a capacitor harbors whose capacitance value a to the Square of the transmission ratio can have a smaller capacitance value, but this circuit has the disadvantage that there are still three coils or two coils and a transformer in the circuit the coils assume relatively large mechanical dimensions, but with a circuit according to FIG. 1, a certain minimum volume of the entire circuit cannot be undershot.

Aus der I SA.-Patentschnft 2 244 001 ist bereits eine Transformatoranordnung bekanntgeworden, deren Etngangsklemmen 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 Transformaioranordnung 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 I SA.-Patentschnft 2 244 001, their entrance 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 transmission ratio of the transformer arrangement that is as constant 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 Aufgabe zugiunde. eine Hocepaßschaltung anzugeben, bei der sich gegenüber der «n 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 Kapazitätswertcs zur Verfugung stehen.The invention is based on the object. one Specify Hocepass circuit in which opposite the "n of 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 ausgebädeten Hochpaßfiiter 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 bilden und daß derBased on a four-pole high-pass filter for electrical oscillations, the input terminals of which are connected in series to the primary windings of two transformers are connected to one another, this object is achieved according to the invention in that the output terminals of the quadrupole via a secondary winding of the second transformer are interconnected that the series connection of the secondary winding of the first transformer with a capacitor and a second secondary winding of the second transformer form a closed circuit and that the Wickelsinn der Sekundarwkkiung 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.The winding direction of the secondary winding of the first transformer is selected such that the voltage induced on this secondary winding is directed in the opposite direction to that on the second secondary winding of the second transformer.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausfuhrungsbeispiden noch näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments.

Es zeigt in der Zeichnung dieIt shows in the drawing the

F i g. 1 das bereits erläuterte Grundglied eines ver- »o steuerten Hochpaßfilters, dieF i g. 1 the already explained basic element of a »O controlled high-pass filters that

Fig.2 ein Hochpaßfilter-Grundglied gemäß der Erfindung, dieFIG. 2 shows a high-pass filter basic element according to FIG Invention that

F i g. 3 die Kettenschaltung zweier erdsynuaetrischer Grundglieder unter Verwendung eines Spar-Übertragers, dieF i g. 3 the chain connection of two earth-synuaetric basic links using an economy transformer, the

F i g. 4 die Kettenschaltung eines erdsymmetrischen und eines erdunsymmetnschen Grundgliedes.F i g. 4 the chain connection of a balanced-to-earth and a basic element unbalanced by the earth.

Die Schaltung nach F i g. 2 zeigt eine Vierpolschaltung, deren Eingangskiemmen mit 1 und Γ undThe circuit according to FIG. 2 shows a four-pole circuit, the input terminals with 1 and Γ and

*0 deren Ausgangsklemmen mit 1 nnri V hfwjrhnrt <άηή * 0 whose output terminals with 1 nnri V hfwjrhnrt <άηή

In der Schaltung sind zwei übertrager Ul und V1 vorgesehen, die Primärwicklung des Übertragers CI ist mit der Bezugsziffer 3 und die Primärwicklung des Übertragers U 2 ist mit der Bezugsziffer 4 bezeichnet. Der übertrager L' 1 hat die Sekundär wicklung 6, der übertrager I" 2 hat die Sekundärwicklungen 5 und 7. Der Windungsanfang jeder Wicklung ist jeweils mit einem Punkt (» «) gekennzeichnet. Die Eigeninduktivität der Sekundarwicklung 6 des Übertragers L" 1 hat den Wen L1. die Eigeninduktivität der Sekundärwicklung 5 des Übertragers t? 2 hat den Wert L11. Die Schaltung erfolgt nun in der Weise, daß die Eingangsklemmen 1. Γ des Vierpols über die Primärwicklungen 3 und 4 der übertrager l'l und L'2 miteinander verbunden sind. Weiterhin bilden die Sekundärwicklung 6 des Übertragers V1 und die Sekundärwicklung 7 des Übertragers i 2 unter Zwischenschaltung eines Kondensators C einen in sich geschlossenen Stromkreis. An der zweiten Sekundärwicklung 5 des Übertragers L' 2 liegen die Ausgangsklemmen 2. 2' des Vierpols. Beim Aufbau der Schaltung muß darauf geachtet werden, daß der Wickelsinn der Sekundärwicklung 6 des Übertragers U1 derart gewählt ist, daß die an dieser Sekundärwicklung \on 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 L- 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 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 te 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 übertragers Ul ist mit 1/U1 bezeichnet, d.h., die Primär- wicklu.ig3 muß eine um den Faktor u, kleinere Windungszahl als die Sekundärwicklung 6 haben. Ordnet man der ersten SekundärwicklungS desTwo transformers U1 and V1 are provided in the circuit, the primary winding of the transformer CI is labeled with the reference number 3 and the primary winding of the transformer U 2 is labeled with the reference number 4. The transformer L ' 1 has the secondary winding 6, the transformer I "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 L" 1 has the Wen L 1 . the self-inductance of the secondary winding 5 of the transformer t ? 2 has the value L 11 . The circuit now takes place in such a way that the input terminals 1. Γ of the quadrupole are connected to one another via the primary windings 3 and 4 of the transformers l'l and L'2. Furthermore, the secondary winding 6 of the transformer V 1 and the secondary winding 7 of the transformer i 2 with the interposition of a capacitor C form a self-contained circuit. The output terminals 2, 2 'of the quadrupole are connected to the second secondary winding 5 of the transformer L' 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 voltage induced on this secondary winding of the primary winding 3 is directed in the opposite direction. to the voltage of the second transformer L - 2 induced at the second secondary winding 7 from the primary winding 4. This can be done, for example, in the form shown in FIG. 2 by the dots in such a way that the winding starts of windings 6 and 7 are directly connected to one another via capacitor C, whereby at the same time the winding start of the primary winding of transformer U1 is opposite winding 6 at the opposite end, while the winding starts of 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 windings 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 transformer Ul is denoted by 1 / U 1 , ie the primary winding ig3 must have a number of turns that is smaller by a factor of u than that of the secondary winding 6. If the first secondary winding of the

Überträgers U 2 die normierte Windungszahl 1 zu, darin hat die Primärwicklung 4 die Windungszahl M3 und die zweite Sekundärwicklung 7 die Windungszahl U2,; d?h;, der übertrager U 2 hat die Übersetzungsverhältnisse U2: U3:1, wenn man ihn in der Reihenfolge der Wicklungen 7, 4, 5 betrachtet.On carrier U 2 is the normalized number of turns to 1, it has the primary winding 4, the winding number M 3, and the second secondary winding 7, the number of turns of U 2; that is, the transformer U 2 has the transmission ratios U 2 : U 3 : 1, if you consider it in the order of the windings 7, 4, 5.

Wife sich zeigt, ist die Schaltung gemäß Fig. 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 Ul 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 it turns out, 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 the transformers U1 and Ul 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 Verfügung 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:

u,u, -u U -u U + L2 + L 2 L2+ L3 L 2 + L 3 L2 'L 2 ' L2 L 2 L1 L 1 (L1 + L2)2 (L 1 + L 2 ) 2 ■- U2U1L1 ■ - U 2 U 1 L 1 L1 + IL 1 + I ■2■ 2 L1 =L 1 = ττ 2 L1 2 L 1 LnLn L2 L 2 (L1 +L2)L3 (L 1 + L 2 ) L 3 C2 C 2 L1 +L 1 + cc U?U? L2QL 2 Q

In den vorstehenden Formeln bedeutetIn the above formulas means

U2 das frei wählbare übersetzungsverhältnis der Sekundärwicklungen 7,5 des zweiten Übertragers U 2, U 2 is the freely selectable transmission ratio of the secondary windings 7.5 of the second transformer U 2,

U3 das Übersetzungsverhältnis der Primärwicklung 4 zw ersten Sekundärwicklung S des zweiten Übertragers t/2,U 3 is the transformation ratio of the primary winding 4 to the first secondary winding S of the second transformer t / 2,

β, das übersetzungsverhältnis der Sekundärwicklung 6 zur Primärwicklung 3 des ersten Übertragers l/l,β, the transmission ratio of the secondary winding 6 to the primary winding 3 of the first transformer l / l,

Lx die Eigeninduktivität der Sekundärwicklung 6 des ersten Übertragers U1. L x is the self-inductance of the secondary winding 6 of the first transformer U1.

Ln die Eigeninduktivität der ersten Sekundärwicklung S des zweiten Übertragers U 2, L n is the self-inductance of the first secondary winding S 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 C] 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] is the capacitance value for the switching elements in FIG. 1 equivalent branch circuit shown.

Die in F ig. 2 dargestellte Schaltung läßt sich auch einseitig erden und damit als erdunsymmetrische Schaltung ausbilden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, die Eingangsklemme Γ 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 1' und T anzuschließen. Diese Möglichkeit des erdunsymmetrischen Aufbaues ist durch die gestrichelt eingezeichneten Leitungsverbindungen gezeigt.The in Fig. The circuit shown in FIG. 2 can also be earthed on one side and thus designed as a circuit that is unbalanced to earth. To do this, it is only necessary to connect the input terminal Γ and the output terminal 2 'directly to one another and to connect the self-contained circuit of the secondary winding 6 of the capacitor C and the secondary winding 7 to the through-connected terminals 1' and T. This possibility of an unbalanced structure is shown by the dashed 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!' zulaufende Verbindungsleitung geschaltet wird. Selbstverständlich liegen dabei alleThe 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 in the on the clamp! ' incoming connection line is switched. Of course, all of them are there

ίο Wicklungsteile auf dem gleichen Spulenkern.ίο Winding parts on the same coil core.

Der übertrager Ul braucht nicht zwingend in der Weise ausgebildet sein, daß die einzelnen Wicklungen voneinander getrennt sind. Vielmehr läßt sich der Übertrager Ul auch als Sparübertrager aus-The transformer U1 does not necessarily have to be designed in such a way that the individual windings are separated from one another. Rather, the transformer Ul can also be used as an economy transformer.

»5 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 5; 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. T aufeinanderfolgender Glieder unmittelbar miteinander verbunden werden, so daß also die Ausgangsklemmen 2, T die Spiegellinie des aus der Kettenschaltung entstehenden Gesamtvierpols 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 würde 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 Glieder» zugeordneten übertrager U 2 zu einem einzigen übertrager zusammenfassen.If higher damping requirements have to be met, ie if the basic term according to FIG. 2 generated attenuation is below the specified requirements, then two structurally similar basic links can be connected in a chain, whereby it is only necessary to ensure that the output terminals 2. T of successive links are directly connected to each other, so that the output terminals 2, T the mirror line of the total quadrupole 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. Analogously, 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 Ul jeweils alsThe F i g. 3 shows the mirror-image chain connection of two basic links symmetrical to earth, with the second transformer U1 in each case being at the same time

Sparübertrager ausgebildet ist. Wie bereits in Verbindung mit F i g. 2 erläutert wurde, wird zur erdsymmetrischen Ausbildung die Primärwicklung der Übertrager U1 bzw. U Γ in zwei Hälften 3a und 3f> bzw. 3c und 3d aufgeteilt, von denen die eine Hälfte 3a in der von der Eingangsklemme 1 ausgehenden Leitung liegt, während die zweite Hälfte 31» in der von der zweiten Eingangsklemme Γ ausgehenden Leitung liegt. Analog dazu ist auch der übertrager Ui' des zweiten Gliedes ausgebildet, so daß also die eine Wicklungshälfte 3r in der zur Ausgangsklemme 1 ruhrenden Leitung liegt, während die andere Hälfte 3d in der zur anderen Ausgangsklemme 1, führenden Leitung liegt. Die Sekundärwicklungen 6 und 6' der über-Saver transformer is formed. As already mentioned in connection with FIG. 2 was explained, the primary winding of the transformer U 1 or U Γ is divided into two halves 3a and 3f> or 3c and 3d , of which one half 3a is in the line going out from the input terminal 1, while the second half 31 »is in the line from the second input terminal Γ. The transformer Ui 'of the second element is designed analogously, so that one half of the winding 3r lies in the line leading to the output terminal 1, while the other half 3d lies in the line leading to the other output terminal 1. The secondary windings 6 and 6 'of the

trager Ul bzw. Ul' sind gleichartig wie im Ausführungsbeispiel der F ϊ g. 2 angeordnet. Durch die den Übertragern Ul bzw. Ul' 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 ZwischenschaltungvonKondensatoren Cbzw. C" über eine als Primärwicklung wirkende Wicklung eines Sparübertragers U 2, miteinander verbunden, so daß sie jeweils einen in sich geschlossenen Stromkreis bilden. Der Wickelsinn der einzelnen VJbertragerwicklungen 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 U1 bzw. U1' induzierte Spannung entgegengesetzt gerichtet ist zu der von der einen Wicklung 8 in die zweite Wicklung 9 des Sparübertragers U 2, 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.Trager Ul and Ul 'are of the same type as in the exemplary embodiment in FIG. 2 arranged. The dashed lines assigned to the transformers Ul and Ul 'indicate that the primary windings 3a and 3b or 3c and 3d which are halved are magnetically fixedly coupled to one another. The secondary windings 6 and 6 'are in turn with the interposition of capacitors Cbzw. C ″ connected to one another via a winding of an economy transformer U 2 that acts as a primary winding, so that they each form a self-contained circuit only that here, too, the voltage induced on the secondary windings 6 or 6 'of the transformer U1 or U1' is directed in the opposite direction to the voltage induced by the one winding 8 in the second winding 9 of the economy transformer U 2 It is possible to obtain two attenuation poles in the blocking range at different frequency points even if the two capacitors C and C have the same 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 3« und 3b unterteilt und derart geschaltet ist, daß — wie beim Ausfuhrungsbeispiel der F i g. 3 — ein erusymmetrisches Glied entsteht. Die übrigenIf it is important, for example, to switch from a balanced line to a unbalanced line, a balanced and unbalanced basic link can be connected in a chain. A corresponding embodiment is shown in FIG. 4 shown. The basic element containing the 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 divided into two halves 3 ″ and 3b and connected in such a way that - as in the exemplary embodiment of FIG. 3 - an erusymmetric link is created. The remaining

«o Einzeibausteine der Schaltung sind mit den gleichen Bezugsziffern wie in F_i 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 2' der einzelnen Grundglieder enthaltenden übertrager sind mit U2 und U2' bezeichnet. Die Kettenschaltung muß nun so erfolgen, daß die die Ausgangsklemmen 2, 2' 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 . 4 die beiden übertrager U 2 und U 2' zu einem einzigen übertrager zusammenfassen, so daß die den Übertragern U 2 bzw. U 2' zugehörigen Wicklungen auf einem gemeinsamen magnetischen Kern aufgebracht sind. Gegebenenfalls läßt sich dieser gemeinsame übertrager ebenfalls als Sparübertrager ausbilden«O Individual components of the circuit are identical Reference numbers as in FIG. 2 provided. The base member containing the output terminals 1 and Γ is Designed to be unbalanced to earth and thus completely similar to the circuit according to FIG. 2 built. The those Output terminals 2 and 2 'of the individual basic links containing transformers are labeled U2 and U2' designated. The chain connection must now be carried out in such a way that the output terminals 2, 2 'contain Windings 5 of each basic link are connected to one another, as indicated by the dashed line registered lines 10 is identified. Similar to the embodiment of FIG. 3 can also be used in the embodiment of FIG. 4 the two transmitters U 2 and U 2 'into a single one Combine the transformers so that the windings associated with the transformers U 2 and U 2 ' are applied to a common magnetic core. If necessary, this common Train the transferor as a savings transferor as well

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

S09 618/9S09 618/9

Claims (1)

1 804 9S61 804 9S6 Patentansprüche:Patent claims: 1. Nach Art eines Vierpoles ausgebildetes Hochpaöfilter für elektrische Schwingungen, dessen Eingangsklemmen Ober die Reihenschaltung der Primärwicklungen zweier übertrager miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,-daß die Ausgangsklemmen (2, T) des Vierpols über eine Sekundärwicklung (5) des zweiten Übertragers (1/2) miteinander verbunden sind, daß die Reihenschaltung der Sekundärwicklung (6) des ersten Übertragers~{U I) mit einem Kondensator {Q und einer zweiten Sekundärwicklung (7) des zweiten Übertragers einen geschlossenen Stromkreis bilden und daß der Wickelsinn der Sekundärwickluüg (6) des ersten Übertragers (U 1) derart gewählt ist, daß die an dieser Sekundärwicklung induzierte Spannung entgegengesetzt gerichtet ist zu der an der zweiten Sekundärwicklung (7) des zweiten Übertragers (t/2).1. In the manner of a four-pole 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, characterized in that the output terminals (2, T) of the four-pole via a secondary winding (5) of the second transformer (1 / 2) are connected to each other so that the series connection of the secondary winding (6) of the first transformer ~ {UI) with a capacitor {Q and a second secondary winding (7) 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 opposite to that on the second secondary winding (7) of the second transformer (t / 2). 2. Hochpaßfilter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Bemessung der Schaltelemente2. High-pass filter according to claim 1, characterized by the following dimensioning of the switching elements artiger Grundglieder mit den Ausgangsklemmen (2, T) des Vierpoles als Spiegellinie.like basic links with the output terminals (2, T) of the four-pole as a mirror line. 6, Kochpaßfilter naeb einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Kettenschaltung eines erdsymmetrischen und eines erdunsymmetrischen Grundgliedes derart, daß die die Ausgangsklemmen (2, T) verbindenden Sekundärwicklungen (S) der einzelnen Grundglieder miteinander verbunden sind.6, cooking pass filter according to one of claims 1 to 4, characterized by the chain connection of a balanced-to-earth and unbalanced-to-earth basic link in such a way that the secondary windings (S) of the individual basic links connecting the output terminals (2, T) are connected to one another. 7. HochpaßfiUer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ■ die die Ausgangsklemmen (2, T) der Grundglieder verbindenden Übertrager (U2, U2') zu einem einzigen übertrager zusammengefaßt sind.7. HochpaßfiUer according to claim 5 or 6, characterized in that ■ the transformer (U2, U2 ') connecting the output terminals (2, T) of the basic members are combined into a single transformer.
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