DE1935613C - Einstellbarer Laufzeitentzerrer - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem einstellbaren Laufzeitentzerrer, bestehend aus einem Entzerrungsnetzwerk mit vor- und nachgeschalteten Halbleitersiiifen zur Entkopplung und Verstärkung der Signalspannung.

Zur Entzerrung der Gruppenlaufzeitcluirakteristik von Vierpolen mit frequenzabhängigem Übertragungsmaß werden allgemein Laufzeitentzerrer in Form von Allpaßgliedern angewendet, die als Kreuzglieder, Differentialbrücken, überbrückte Γ-Glieder oder unter Verwendung von Richtkopplern aufgebaut sein können und in jedem ihrer Zweige mindestens einen Blindwiderstand besitzen. Wenn eine einstellbare Laufzeitcharakteristik benötigt wird, müssen in der Regel mindestens zwei Zweige des Entzerrers einstellbar ausgebildet sein, um den Allpaßcharakter des Entzerrers erhalten zu können.

Es sind jedoch auch Netzwerke zur Laufzeitentzerrung bekanntgeworden, die nur in der einen Hälfte ihrer Zweige Blindwiderstände und in der anderen Hälfte Wirkwidtriitände besitzen. Bei diesen genügt zur Änderung der Laufzeitcharakteristik unter Beibehaltung des Allpaßcharakters die Einstellbarkeit nur eines Zweiges. Sie haben jedoch eine Grunddämpfung von 6 db und einen frequenzabhängigen Eingangs- und Alisgangswiderstand und müssen deshalb von vorgeschalteten oder nachgeschalteten Netzwerken entkoppelt und mit einem die Verluste ausgleichenden Verstärker kombiniert werden. Eine solche Anordnung ist für Vielkanalübertragungssysteme sehr nachteilig.

Der Erfindung Ii<_gt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Dämpfung und den erheblich, ι Reflexionsfaktor der obengenannten Entzcrrerretzwerkc zu vermeiden. Man kann nämlich statt gleich groß;., auch völlig verschiedene Abschlußwiderständc wählen, wenn nur diese Abschlußwiderslände am Eingang und am Ausgang y¹ und ^a der Bedingung

gehorchen. Hierzu bietet sich die Verwendung von Transistoren an, die einerseits einen niedrigen Eingangswiderstand und andererseits einen hohen Ausgangswiderstand haben. Man kann den Entzerrerz. B. auch zwischen Leerlauf (Generator) und Kurzschluß (Verbraucher) betreiben. Dies ist näherungsweise der Fall, wenn Transistoren in Basisschaltung vorgeschaltet und nachgeschaltet werden. Eis brauchen dann keine aufwendigen Transformationsnetzwerke zur Anpassung zwischen den Entzerrer und die Transistoren geschaltet /u werden. Vielmehr genügt es, entweder die I iiigangsiiTipcdanz des nachgeschalteten oder die Aii.sgang.simpcdan/ des vorgeschalteten Transistors so /u ergäiucn, daß die Bedingung ^p- ^a Z¹ möglichst gut erfüllt wird.

Wenn sich in dem interessierenden Frequenzbereich die fingaiigsimpcdan/. des nachgeschaltelcn Transistors näherungswcisc durch die Reihenschaltung eines kleinen Wirkwiderstandes R mit einer kleinen Induktivität L und die Ausgangsimpedanz des vorgeschalteten Transistors durch die Parallelschaltung eines kleinen Wirkleitwertes G mit einer kleinen Kapazität C darstellen läßt, kann die Anpassung z. B. dadurch erreicht werden, daß zunächst die Impedanz ties Entzerrers nach der Beziehung

/% ^R

gewühlt wird und die Anpassungsbedingung für die Blindanteile Z¹ - £ durch ein zusätzliches Schaltelement (Spule oder Kondensator) zwischen dem AII-paß und einem der beiden Transistoren erfüllt wird. Ebenso ist es umgekehrt möglich, die Auslegung des Wellenwiderstandes Z nach der Anpassungsbedingung für die Blindanteile vorzunehmen und die Wirkanteile zu ergänzen. Jn vielen Fällen ist auch eine Kombination

ίο beider Verfahren zweckmäßig.

In der Praxis läßt es sich nicht vermeiden, daß der Zweig mit den Blindwiderständen im Entzerrer mit Verlusten behaftet ist. Dies wirkt sich so aus, daß der Allpaßcharakter des Netzwerkes verlorengeht und eine

frequenzabhängige Dämpfungscharakteristik auftritt. Bei der beschriebenen Art von Netzwerken mit Grunddämpfung lassen sich die Verluste jedoch vollständig kompensieren, solange sie als frequenzurabhängiger Wirkwiderstand parallel oder in Serie mit den Blindwidersiandselementeu des frequenzabhängigen Zweiges dargestellt werden können. Zur Verlustkompensation braucht dann nur der verlustbehaftete »Allpaß« in eine Kaskadenstellung von verlustfreiem Allpaß (jedoch mit Grunddämpfung) und Dämpfungsvierpol umgcrechnet und die Anpassungsbedingungen entsprechend korrigiert werden. Näheres darüber findet man z. IJ. in R i η t: »Handbuch für Hochfrequenz- und Elektrotechniker« 1. Band, 3. Auflage, S. 172.

Die vorliegende Erfindung geht von einem Lanfzeitentzerrer der eingangs erwähnten Art aus und vermeidet die genannten Nachteile bekannter Schaltungen dadurch, daß das aus Wirkwiderständen und Blindwiderständen in Brückenanordnung gebildete Entzerrungsnetzwerk Allpaßeigenschaften aufweist und die vor- bzw. nachgeschaltete Halbleiterstufe mit Transistoren beliebigen Leitfähigkeitstyps in Basisschaltung bestückt ist und daß der Wellenwiderstand des Entzerrungsnetzwerkes wenigstens i..i.iähernd den geometrischen Mittelwert aus der Eingangsimpedanz der nachgeschalteten und der Ausgangsimpedanz der vorgeschalteten Halbleitcrstufe entspricht. Zur genauen Anpassung des Wellenwiderstandes des Entzerrungsnetzwerkes an den geometrischen Mittelwert werden zusätzliche, als Wirk- und/oder Blindwiderstände wirkende Schaltelemente hinter der vorgeschalteten oder vor der nachgeschaltcten flalbleiterstufe eingefügt. Ferner können der Wellenwiderstand des Entzerrungsnetzwerkes und die zusätzlichen Schaltelemente so bemessen werden, daß der Einfluß der Vcrlus'e in den Blindwiderständen auf die Dämpfungscharakteristik der gesamten Schaltungsanordnung kompensiert wird.

Geeignete Impedanzen zur Anpassung an das Allpaßnetzwerk können auch mit Transistorstufen, die eine andere Schalturigskonliguration (z. B. Gegenkopplung) als die der Basisschaltung aufweisen, erreicht werden.

Die Anpassung der beiden Transistorstufen des Laufzeitentzerrers an die äußere Schaltung kann in bekannter Weise erfolgen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung in Verbindung mit einigen Schaltungsbeispieien im folgenden näher erläutert: F i g. 1 zeigt ein vollständiges Schaltungsbeispiel

6j der Erfindung mit vorgeschaltetem und nachgeschaltetem Transistor in Verbindung mit einer Ausführungsform eines Entzerrernetzwerkes; F i g. 2 bis 4 geben weitere Schaltungsmöglichkeiten

von EiHzerrungsnelzwerken wieder, die zwischen zwei Transistoren einfiigbar sind.

Die Entzerrerschaltung gßmilß der F i g. I besteht aus den einstellbaren Blindwiderstilnden Cl und Ll und dem Wirkwiderstand Z/2. Die Verluste in den Blindwiderständen sind durch Ry angedeutet. Mit den Transistoren TsI und TsI in Basisschaltung wird die Entkopplung gegenüber vorgeschalteten und nachgeschalleten Netzwerken erreicht. Der Eingang der Schaltungsanordnung ist mit E und der Ausgang mit A bezeichnet. Zur genauen Einstellung der Bedingung Z³ = ¹^f -^a unter Berücksichtigung des Verlustwiderstandes Rv können eines oder mehrere der Elemente R 1,Cl' und Z/2 abgleichbar gemacht werden.

In den Fig. 2 bis 4 sind weitere Schaltungsbeispiele aufgezeigt, die, zwischen die beiden Transistoren TsI und TsI der F i g. 1 eingefügt, gleiche Lösungen darstellen und lediglich äquivalente Abwandlungen des [ntzerrungsnetzwerkes nach F i g. 1 sind.

Durch die beschriebene Schaltung läßt sich daher mit geringem Aufwand ein Laufzeitentzerrer realilieren, der von vorgeschalteten oder uachgeschalteten Netzwerken entkoppelt ist, bei dem zur Änderung der Laufzeitcharakteristik nur ein Zweig des Netzwerkes, nämlich in Fig. 1 und 3 der Längszweig durch die Variablen Blindelemente L₁, C₁ bzw. Jl₃, C₁, in F i g. 2 Und 4 der Querzweig durch die variablen Blindelemente /.,, C₂ bzw. L₁, C₁, veränderbar ausgeführt werden nuß und bei dem in den meisten praktischen Anwendungsfällen eine einfache Kompensation der durch die Verluste in den Blindwiderständen bedingten Abweichung des Dämpfungsverlaufes gegenüber einem idealen Allpaß möglich ist.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Einstellbarer Laufzeitentzerrer, bestehend aus einrTi Entzerrungsnetzwerk mit vor- und nachge-

35 schalteten Halbldterstufen zur entkupplung und Verstärkung der Signulspuniumg, dadurch gekennzeichnet, daü das aus Wirkwiderstilnden (Z/2) und Blindwidersländen (LI, Cl) m UrUckenunordnung gebildete Entzerrungsnetzwerk Allpaßeigenschaften aufweist und die vor- l./w. nachgeschaltete Halbleiterstufe mit Transistoren (Γ,νΐ bzw 7*2) beliebigen Leitfähigkeits.yps 111 Basisschaltung bestückt ist und daß der Wellenwiderstand des Entzerrungsnetzwerkcs wenigsten·, annähernd dem geometrischen Mittelwert aus der Eingangsimpedanz β α) der nachgeschalteten und der Ausgangsimpedanz (3*) der vorgeschalteten Halbieiterstufe entspricht (F i g. I )·

■> Einsteilbarer Laufzeitentzerrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur genauen Anpassung des Wellenwiderstandes des Entzerrungsnetzwerkes an den geometrischen Mittelwert zusätzliche, als Wirkwiderstände (Al) und oder Blindwiderstände (Cl') wirkende Schaltelemente hinter der vorgeschalteten oder vor der nachgeschalteten Halbieiterstufe eingefugt werden

^Einstellbarer Laufzeitentzerrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenwiderstand des Entzerrungsnetzwerkes und die zusätzlichen Schaltelemente so bemessen sind, d.ili der Einfluß der Verluste in den Blindwiderstanden auf die Dampfungscharaktmstik der gesamten Schaltungsanordnung kompensiert wird.

4 Einstellbarer Laufzeitentzerrer nach einem dei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die für eine Anpassung an das Allpaßnet/-werk geeigneten Impedanzen der vor- und nachceschalteten Transistorstufen anstatt durch Basisschaltung durch andere geeignete Schaltungskonfigurationen, z. B. mittels Gegenkopplung, erreicht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen