DE1922439B2

DE1922439B2 - Rundsteuerempfangseinrichtung mit elektrischem Bandfilter

Info

Publication number: DE1922439B2
Application number: DE1922439A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 3251 Unsen Weippert
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-05-02
Filing date: 1969-05-02
Publication date: 1974-10-03
Also published as: DE1922439A1; DE1922439C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Rundsteuerempfangseinrichtung mit elektrischem Bandfilter mit induktiv nicht gekoppelten Schalenkernspulen und hochohmiger Anpassung, bei ;'er der Ausgang des Bandfilters durch eine einen Giättungskondensator aufweisende Gleichrichterschaltung gebildet ist, tnd bei der die Gleichrichterschaltung mil dem üüngar » einer Feldeffekttransisotrstufe verbunden ist, wobei uer am Eingang letzterer anliegenden, vom Bandfilter abgeleiteten Steuerspannung ein Teil der von der Feldeffekttransistorstufe zur Betätigung von Schakmittdn gesteuerten Spannung addiert ist Diese Anordnung ist im Hauptpatent 1 914 767 beschrieben.

Der Rundsteuerempfänger nach dem Hauptpatent arbeitet in seiner Verstärkerstufe mit einem Feldeffekttransistor. Letztere weisen jedoch eine nicht unerhebliehe Spannungs- und Störfeldempfindlichkeit auf und erfordern auf Grund großer Exemplarstreuungen einen relativ großen Aufwand an Einstellmitteln sowie eine Zenerdiode am »source« des Feldeffekttransistors.

Bei Tonfrequenzrufsystemen (Archiv der elektrisehen Übertragung, Bd. 12, 1958, Heft 8, S. 368 bis 370) ist es als zweckmäßig bekannt, die ohmschen Verluste der Spulen für die erforderlichen Filter mit hoher Selektivität im Bereich der Niederfrequenz durch negative Widerstandsschaltungen teilweise oder vollständig zu kompensieren. Diese Schaltungen bewirken eine Multiplikation des Gütefaktors der Spulen, der durch die Verwendung von aktiven Bauelementen stabil gehalten wird. Hierzu dienen zwei in Darlington-Schaltung angeordnete komplementäre Transistoren, die sich wie ein einzelner Transistor mit großer Stromverstärkung und großer Eingangsimpedenz verhalten und es ergibt sich ein hochohmiger Transistoreingang. Hierdurch ist die Schaltung temperaturstabil und es wird ein hoher Gütefaktor der niederfrequenten Spulen erreicht

Aus der USA.-Patentschrift 3 277 307 ist es bekannt, für selektive Empfangseinrichtungen Verstärkerstufen mit Transistoren aufzubauen. Bei der gewählten Schaltungsanordnung ist der Emitter eines N PN -Transistors fiber ein dreistufiges Dioden-Netzwerk in Referenzschaltung an den Pluspol einer Gleichspannungsquelle angeschlossen.

Der Weiterbildung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit des Rundsteuerempfängers nach dem Hauptpatent zu verbessern und zum Aufbau möglichst einfache, unproblematische Bausteine zu verwenden. Diese Aufgabe wird vorteilhafterweise dadurch gelöst, daß der Feldeffekttransistor durch zwei in Darlingtonschaltung angeordnete Transistoren ersetzt ist

Hierdurch ist die Schaltdynamik der Schaltstufe des Rundsteuerempfangsteils unabhängig vom absoluten Steuerspannungspegel bzw. dessen zeitlicher Tendenz und besitzt infolge der teilweise rückgekoppelten, ge steuerten Spannung ein sehr gut ausgeprägtes Kipp verhalten.

Zweckmäßigerweise werden bei Verwendung von Mehrkreisfiltern die einzelnen Kreise untereinander transformatorisch gekoppelt Da eine induktive Streu kopplung infolge Einbettung der Schwingkreisspulen :n Schalenkernen unmöglich ist, liegt hier ein definierter Koppelfaktor vor. Die Ausgangsspannung des Bandfi! ters wird durch Anpassung der Darlington-Verstärker stufe hochohmig ausgekoppelt, so daß die volle Re.so nanzüberhöhung ausgenutzt werden kann. So können kleinvolumige Filterkreise bei hohen Güten zur An wendung gelangen.

Es ist auch vorteilhaft, wenn der Eingang der Dar lington-Verstärkerstufe über einen Steuerspannungs teiler und einen Rückkopplungswiderstand durch eine Referenzdiode negativ vorgespannt ist

Ein Ausführungsbeispiel der Weiterbildung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Schaltbildes näher erläutert

Die Rundsteuerempfangseinrichtung ist sowohl sieuerseitig als auch stromversorgungsseitig an das Niederspannungsnetz angeschlossen. Ein Netzteil zur Lieferung einer Betriebsgleichspannung besteht au-, einem Netztransformator 1. einem an dessen Sekundärwicklung geschalteten Gleichrichter 2 und einem hierzu parallel liegenden Giättungskondensator 3.

Der Steuereingang liegt als Reihenschwingkreis mit einem Kondensator 4 und einer Induktivität 5 fest am Netz, wobei das freie Ende des Kondensators 4 mit der Phase R und das freie Ende der Induktivität 5 mit dem Mittelpunktleiter Mp des Netzes verbunden sind. Die resonanzüberhöhte Spannung wird mit entsprechendem Koppelfßktor auf einen zweiten Schwingkreis übertragen. Sie erregt dabei effektiv als Parallelkreis wirkende Schwingelemente, die durch eine Induktivität 6 und eine Kapazität 7 dargestellt werden.

Am Kondensator 7 wird die Filterausgangsspannung abgegriffen und gelangt über einen Gleichrichter 8 sowie einen Schutzwiderstand 9 zu einem Steuerspannungsteiler 12 mit parallelgeschaltetem Giättungskondensator 11. In Reihe mit dem Steuerspannungsteiler 12 liegt ein Rückkopplungswiderstand 13. Der Steuerspannungsteiler 12 dient einerseits zur Einstellung des Ansprechpegels und andererseits zum Ausgleich von Exemplarstreuungen der Bauelemente.

Eine zwischen dem Emitteranschluß der Darlington-Verstärkerstufe 19 und dem Fußpunkt der Schaltung befindliche Referenzdiode 20 wirkt mit der Reihenschaltung der beiden Emitterdioden der Darlingtonstufe als Spannungsdiskriminator und liefert dem Bastseingang des Darlington-Verstärkers 19 im Ruhezustand

eine zum störapannungssicheren Sperren notwendige negative Vorspannung. Im »Collektor«· Kreis des Darlington-Versttrlcers 19 befindet sich ein Widerstandsteiler 16 und an diesem der Eingang eines bipolaren Schalttransistors 17. Der Schalttransistor 17 legt gege- S benenfaJls ein Empfangsrelais 18 in Reihe mit dem Ruckkopplungswiderstand 13 an Gleichspannung.

Bei der Beschreibung der Wirkungsweise der Rundsteuerempfangseinrichtung sei zunächst der Ruhezustand angenommen. Die Empfangseinrichtung hangt dabei fest am Netz zwischen der Phase R und dem Mittelpunktleiter Mp, wobei die interne Versorgungsspannung an den Klemmen des Gleichrichters 2 und des Kondensators 3 anliege Der Strom im Collektor-Kreis des Darlington-Verstärkers 19 ist vernachlässigbar klein, da der Ausgangswiderstand desselben infolge der durch die Referenzdiode 20 erzeugten negativen Basis-Vorspannung sehr hoch ist Eine zwischen Basis und Emitter des Schalttransistors 17 anstehende Spannung ist infolgedessen praktisch nicht vorhanden, so daß der Schalttransistor 17 gesperrt bleibt.

Durch das Reaktanzverhältnis zwischen dem Kondensator 4 und der Induktivität 5 wird die betriebliche Netzwechselspannung im Eingangsteil je nach Dimensionierung mehr oder weniger heruntergeteilt und erscheint nochmals um den Koppelfaktor reduziert am Ausgang des Bandfilters. Diese Spannung bewirkt keine Änderung für den auslösenden Collektor-Strom des Darlington-Verstärkers 19, weil die negative Vorspannung der Basis durch die entsprechende Wahl der Referenzdiode 20 so hoch gelegt wird, daß selbst nach Abzug des gleichgerichteten Anteils der betrieblichen Restspannung der Darlington-Verstärker 19 seinen Scbleusenpunkt mit mehrfacher Sicherheit nocn nicht erreicht

Gelangt nun ein Rundsteuertonfrequenzsignal über die Nftzleitung, so steht an der Wicklung der Induktivität S ein Spannungsgemisch aus reduzierter Netzwechselspannung und resonanzüberhöhter Tonfrequenzspannung an. Beide werden herabgesetzt in den Sekundärkreis gekoppelt wobei anschließend die Tonfrequenz erneut resonanzüberhöht zusammen mit der Restnetzwechselspannung am Ausgang des Bandfilters erscheint

Die angehobene Tonfrequenzspannung steuert mit ihrem gleichgerichteten und geglätteten Anteil oberhalb eines Schwellwertes den CoUektor-Strom des Darlington-Verstärkers 19, wobei der bipolare Schalttransistor 17 leitend wird und den zum Ansprechen des Empfangsrelais 18 erforderlichen Erregerstrom durchläßt Dabei wird Ober den Rückkopplungswiderstand 13 ein Teil der Ausgangsspannung am Spannungsteiler 12 der Sic-uerspannung aufgeprägt, so daß selbst bei minimalem Oberschreiten des eingestellten Ansprechsteuerspannungspegels der Schalt;, ansistor 17 mit hoher Schaltgeschwindigkeit durchgesteiK.rt wird.

Durch die Anwendung der Rückkopplung ist ein sicherer Betrieb der Rundsteuerempfangseinrichtung auch dicht oberhalb der Ansprechgrenze gewährleistet. Das Empfangsrelais 18 erfährt über den gesamten Steuerspannungsbereich eine konstante Erregung.

Mit dem Empfangsrelais 18 können je nach Senderprogramm kommandogemäß zehmultiplexe Funktionen ausgelöst werden, die üblicherweise über Synchronschaltwakten entschlüsselt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rundsteuerempfangseinrichtung mit elektrischem Bandfilter mit induktiv nicht gekoppelten Schalenkernspulen und hochohmiger Anpassung, bei der der Ausgang des Bandfilters durch eine einen Glättuugskondensator aulweisende Gleichrichterschaltung gebildet ist, und bei der die Gleichrichterschaltung mit c em Eingang einer Feldeffekt· transistorstufe verbunden ist, wobei der am Eingang letzterer anliegenden, vom Bandfilter abgeleiteten Steuerspannung ein Teil der von der Feldeffekttransistorstufe zur Betätigung von Schaltmitteln gesteuerten Spannung addiert ist, nach deutschem Hauptpatent 1 914 767, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldeffekttransistor durch zwei in Darlingtonschaltung (19) angeordnete Transistoren ersetzt ist

2. Rundsteuerempfangseinrichtung nach An- Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Darlingtonschaltung (19) eingangsseitig über einen Steuerspannungsteiler (12) und einen Rückkopplungswiderstand (13) durch eine Referenzdiode (20) negativ vorgespannt ist.