DE1944030A1 - Parametrischer Verstaerker mit Resonanztransfer - Google Patents

Parametrischer Verstaerker mit Resonanztransfer

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DE1944030A1 DE19691944030 DE1944030A DE1944030A1 DE 1944030 A1 DE1944030 A1 DE 1944030A1 DE 19691944030 DE19691944030 DE 19691944030 DE 1944030 A DE1944030 A DE 1944030A DE 1944030 A1 DE1944030 A1 DE 1944030A1
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F7/00Parametric amplifiers

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  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)

Description

  • Parametrischer Verstärker mit Resonanztransfer Die Erfindung bezieht sich auf einen Verstärker für elektrische Schwingungen, bestehend aus zwei Speichern, die über einen parametrisch versterkenden, hinsichtlich der genannten Speicher dualen Charakter aufweisenden Zwischenspeicher mit einander verbunden sind, bei dem jeder der beiden Speicher auf Seiten des Zwischenspeichers jeweils mit einem die auf dem Resonanztransferprinzip beruhende Signalübertragung zwischen den aufeinanderfolgenden Speichern steuernden Schalter ausgerüstet ist.
  • In der elektrischen Nachrichtentechnik und insbesondere in der Zeitmultiplextechnik bietet die Verstärkung elektrischer Schwingungen durch parametrische Entdämpfung in Verbindung mit einer Übertragung nach dem Resonanztransferprinzip sehr viele Vorteile. Es können auf diese Weise recht einfache reziproke Verstärker, beispielsweise für den Zweidrahtbetriob in Fernsprechvermittlungseinrichtungen realisiert werden, bei denen parametrisch verstärkende Zwischenspeicher zontral in einer Vermittlungseinrichtung angeordnet werden, wsihrend Jedem Fernsprechteilnehmer ein weiterer Speicher zugeordnet; ist. Die Signalenergie eines Teilnehmerspeichers wird impulsmäßig abgetastet, unter Verwendung des Resonanztransferprinzips eum zentral angeordneten Zwisohonspeicher und nach Verstärkung weiter zum nächsten Teilnehmerspeicher geleitet.
  • Bei bekannten Anordnungen dieser Art macht es Schwierigkeiten, die bei einer solchen Übertragungsart auftretenden Reflexionen zu unterdrücken, die die wirksame Verstärkung verringern und sich in Fernsprechsystemen als Rückhören störend bemerkbar machen, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere besonders vorteilhafte Anordnung anzugeben, die oinursöits die oben genannten Schwierigkeiten überwindet und darüber hinaus in ihren Übertragungseigenschaften in einfacher Weise modifizierbar ist-.
  • Ausgehend von einem Verstärker für elektrische Schwingungen, bestehend aus zwei Speichern, die über einen parametrisch verstarkenden, hinsichtlich der genannten Speicher dualen Charakter aufweisenden Zwischenspeicher miteinander verbunden sind, bei dem jeder der beiden Speicher auf Seiten des Zwischenspeichers jeweils mit einem die auf dem Resonanztransferprinzip beruhende Signalübertragung zwischen den aufeinanderfolgenden Speichern steuernden Schalter ausgerüstet ist, wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Zwischenspeicher aus zwei von einer Pumpquelle ausgeateuerten Reaktanzen, einem zu den Schaltern der Speicher dual angeordneten steuerbaren Schalter und gegebenenfalls aus einer weiteren, hinsichtlich der beiden steuerbaren Reaktanzen dualen Reaktanz besteht, daß ferner eine Steuereinrichtung für'die Schalter~(erste Schalter) der beiden Speicher und den Schalter (zweiter Schalter) des Zwischenspeichers vorgesehen ist, die so bemessen ist, daß im Sinne einer getrennten aber gleichzeitigen Verstärkung in Vorwärts-und Ruckwttrtsri-chtung einerseits die ersten Schalter gleichzeltig öffnen bzw. schließen und andererseits der zweite Schalter innerhalb eines vorgegebenen Teils der Schließ-bzw. Öffnungszeit der ersten Schalter öffnet bzw. schließt Bei derartigen Verstärkern ist es grundsätzlich möglich, die Signalenergie eines ersten Speichers in zwei oder-drei Schritten in einen zweiten Speicher zu überführen.
  • Bei einem Energieaustausch in zwei Schritten wird die Signalenergie eines ersten Speichers nach dem Resonanz transferprinzip in einem ersten Zeitabschnitt in den Zwischenspeicher übergeführt, dort parametrisch verstärkt und in den ersten Speicher zurückgeführt. Daran schließt sich ein zweiter Zeitabschnitt an, in dem die Signalenergie wiederum nach dem Resonanztransferprinzip über den Zwischenspeicher hinweg in den zweiten Speicher übergeführt wird Für die Gestaltung des Verstärkers mit einem Energieaustausch zwischen den beiden Speichern über den Zwischenspeicher in zwei Schritten gibt es grundst,zlich zwei zueinander duale Ausführungsformen. Bei der einen Ausführungsform sind die beiden Speicher t-Glieder mit Tiefpaßeigenschaften, während der Zwischenspeicher ein T-Glied ist, und zwar ebenfalls mit TiefpaßeigenschaftO Die beiden ersten Schalter sind in den Verbindungswegen der Speicher zum Zwischenspeicher angeordnet. Die beiden Längszweige des Zwischenspeichers werden aus je einer von der Pumpquelle ausgesteuerten induktiven Reaktanz gebildet, während der Querzweig des Zwischenspeichers vom zweiten Schalter gebildet wird.
  • Bei der anderen Ausführungsform sind die beiden Speicher T-Glieder mit Tiefpaßeigenschaft, während der Zwischenspeicher ein iU-lied, ebenfalls mit Tiefpaßeigenschaft ist Die beiden ersten Schalter liegen den gemeinsamen Anschlußpaaren der beiden Speicher und des Zwischenspeichers parallel Die beiden Querzweige des Zwischenspeichers enthalten je eine von der Pumpquelle ausgesteuerte kapazitive Reaktanz, wahrend der Längszweig des Zwischenspeichers von dem zweiten Schalter gebildet wird.
  • 3ei einem Verstärker, bei dem die Signalernergieübertragung in drei Schritten erfolgen soll, wird von den beschriebenen beiden zueinander dualen Ausführungßformen für eine Energie übertragung in zwei Schritten ausgegangen. Diese Ausführungsformen sind hier jedoch dahingehend erweitert, daß bei der einen Ausführungsform mit einem ein T-Glied darstellenden Zwischenspeicher der Querzweig dieses Zwischenspeichers aus der Paral-lelschaltung des zweiten Schalters mit einer weiteren kapazitiven Reaktanz und bei der anderen Ausführungsform mit einem ein 9t-Glied darstellenden Zwischenspeicher der Langszweig dieses Zwischenspeichers aus der Reihenschaltung des zweiten Schalters mit einer induktiven Reaktanz besteht.
  • Bei der Ausführungsform mit einem ein D-Glied darstellenden Zwischenspeicher wird die Signalenergie des ersten Speichers nach dem Resonanztransferprinzip in einem ersten Zeitabschnitt in die erste Längsinduktivität des Zwischen speichers übergeführt, in einem zweiten Zeitabschnitt über die Querkapazität des Zwischenspeichers in die zweite iängsinduktivität eingespeichert und hier parametrisch verstärkt In einem dritten Zeitabschnitt wird dann die verstärkte Energie aus der zweiten Längsinduktivität in den zweiten Speicher übergeführt0 Entsprechend hierzu wird bei der Ausführungsform mit einen) Qin T-Glied darstellenden Zwischenspeicher die Signalenergie des ersten Speichers ebenfalls nach dem Resonanztransferprinzip in einem ersten Zeitabschnitt in die erste Querkapazität des Zwischenspeichers übergeführt, in einem zweiten Zeitabschnitt über die Längsinduktivität des Zwischenspeichers in die zweite Querkapazität eingespeichert und hier parametrisch verstärkt. In einem dritten Zeitabschnitt wird dann die verstärkte Energie aus der zweiten Querkapazität in den zweiten Speicher übergeführt.
  • Bei Verwendung des Erfindungagegenstandes in der Zeitmultiplextcchnik ist es erwünscht, daß die Verstärkung in beiden Richtungen gleichzeitig und gleichartig erfolgt.
  • Dabei ist es erforderlich, daß die Zeitkonstanten für den Energieaustausch zwischen dem einen der beiden Speicher und dem Zwischenspeicher einerseits und dem anderen der beiden Speicher und dem Zwischenspeicher andererseits bei der hierfür maßgeblichen Schaltstellung des zweiten Schalters durch entsprechende Bemessung der an diesem Energieaustausch unmittelbar beteiligten Reaktanzen gleich groß gewählt sind.
  • Mit der einen geschilderten Grundform des Verstarkers, bei der der Energieaustausch zwischen den beiden Speichern in zwei Schritten erfolgt, läßt sich in vorteilhafter Weise auch ein Gyratorbetrieb durchführen, wenn die Zeitkonstan-.
  • ten für den Energieaustausch zwischen. dem einen der beiden Speicher und dem Zwischenspeicher einerseits und dem anderen der beiden Speicher undtdem Zwischenspeicher andererseits bei der hierfür maßgeblichen Schaltstellung des zweiten Schalters durch entsprechende Bemessung der an dem Energieaustausch unmittelbar beteiligten Reaktanzen im Verhältnis 1 : 2 gewählt sind.
  • Da ea nur unter großem Aufwand möglich ist, bei abruptem Pumpen der parametrisch variierten Reaktanzen den günstigsten Zeitpunkt für eine derartige Variation zu treffen, ist es sinnvoller, auf maximale Verstärkung zu verzichten und das Stewersignal der Pumpquello so zu dimensionieren, daß die von dem Steuersignal im Sinne einer parametrischen Verstärkung augesteuerten Reaktanzen den Zwischenspeichers während etner ersten Änderungsphase in Richtung einer Reaktanzabnahme ihren Wert nach einer e-1?unktion und wtihrend einer zweiten Änderungsphase in Richtung einer Reaktanzzunahe ihren Wert nach einer Sprungfunktion ändern.
  • Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert erden.
  • Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild für einen Verstärker nach der Erfindung, bei dem der Energieaustausch in drei Schritten erfolgt; Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Verstärkers nach Fig. 1; Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verstärkers nach Fig. t; Fig. 4 ein Zeitdiagramm für die' Umladevorgänge bei der Ausführungsform nach Fig. 2; Fig. 5 ein Blockschaltbild für einen Verstärker nach der Erfindung, bei dem der Energie austausch in zwei Schritten erfolgt; Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines Verstärkers nach Fig. 5; Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verstärkers nach Fig. 5; Fig. 8 ein Zeitdiagramm für die Umladevorgänge bei der Ausführungsform nach Fig. 6.
  • Der Verstärker nach Fig. 1 enthält einen ersten Speicher A mit dem freien Anschluß 1, einen zweiten Speicher'B''mit dem freien Anschluß II und einen die beiden Speicher miteinander verbindenden Zwischenspeicher Z mit den verstärkenden Reaktanzen R1 und R3 und der Speicherreaktanz- R2. Der Austausch der Uber die Anschlüsse I und II in die Speicher A und B eingespeicherten Signalenergie bzw. die Verstärkung zwischen diolen beiden Speichern erfolgt in drei Zeitschritten #1, #2 und #3, die in Fig. 1 als Pfeile dargestellt sind, und zwar gleichzeitig einerseits ausgehend vom Speicher A zum Speicher B und andererseits ausgehend vom-Speicher B zum Speicher A. Im ersten Zeitscbritt schwingt die in dem Speicher A bzw. B gespeicherte Signalenergie in die Reaktanz R1 bzw. R3 über. Im zweiten Zeitschritt R werden die in der Reaktanz R1 bzw. R2 gespeicherten Signalenergien über die speichernde Reaktanz R2 ausgetauscht. Am Ende des zweiten Zeitschritts T2 werden die Reaktanzen R1 und R3 parametrisch verkleinert, die in den Reaktanzen zu diesem Zeitpunkt gespeicherte Signalenergie wird verstärkt und schwingt in einem dritten Zeitschritt #3 in den Speicher B bzw. A über.
  • Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für einen Verstärker nach dem Blockschaltbild nach Fig. 1. Die beiden Speicher A und B sind hier w-Glieder in Tiefpaßschaltung mit den Längsinduktivitäten L und den Querkapazitäten C0 und CA bzw. C0 und a. Der Zwischenspeicher Z ist eine 2-Schaltung, ebenfalls mit Tiefpaßcharakteristik aus den parametrisch verstarkenden Reaktanzen L1 und L3 in den Längs-Zweigen und der speichernden Reaktanz C2 im Querzweig Der Zwischenspeicher ist über die ersten Schalter S1 mit dem ersten Speicher A und dem zweiten Speicher B verbunden, parallel zur speichernden Reaktanz C2 ist der zweite Schalter S2 angeordnet. Die Spannungen an den dem Zwischenspeicher zugewandten Querkapazitäten CA bzw. CB der Speicher A bzw. B sind mit UA bzw. UB bezeichnet, während UC die Spannung an der Querkapazität C2 des Zwischenspeichers ist.
  • Die Ströme I1 und 13 sind die Ströme durch die beiden Längsinduktivitäten L1 bzw. L3 dos Zwischenspeichers.
  • Ein Ausführungsbeispiel einer zu dem Verstärker nach Fig. 2 dualen Anordnung ist in Fig. 3 angegeben. Die Speicher A und B sind hier T-Schaltungen mit Tiefpaßcharakteristik.
  • deren Längszweige aus den Induktivitäten LT und LA sowie LT und LB und deren Querzweige aus der Querkapazität C bestehen Der Zwischenspeicher Z ist ein #-Glied mit liefpaßcharakteristik mit der Reihenschaltung aus der speichernden Reaktanz L2 und dem Schalter 22 im Längszweig und den verstärkenden Reaktanzen C1 und C3 in den Querzweigen Die Ströme IA und IB sind die Ströme durch die dem Zwischenspeicher zugewandten Längsinduktivitäten LA bzw. LB der Speicher A bzw. B, 7 wihrend der Strom 1C der Strom durch die Längsinduktivität L2 des Zwischenspeichers ist. Die Spannungen an den parametrisch variierbaren Kapazitäten Ci bzw. O3 des Zwischenspeichers sind mit Ui bzw U bezeichnet Zum besseren Verständnis soll nunmehr die Wirkungsweise eines Verstärkers nach Fig. 2 anhand der Zeitdiagramme nach Fig 3 erläutert werden In Fig. 4 ist der zeitliche Verlauf der Schaltzustände der Schalter S1 und S2, der Verlauf der parametrischen Variation der Induktivitäten L1 und L3 sowie der Verlauf der für den Verstärkungsvorgang wichtigen Ströme I1 und I3 und der Spannungen UA, UB und UC in zeitrichtiger Zuordnung untereinander dargestellt.
  • Als Beispiel sei die Verstärkung einer Spannung, ausgehend vom Anschluß I des Speichers A in Richtung zum Anschluß II des Speichers B betrachtet. Es wird hierbei vorausgesetzt, daß die Kapazitäten CA und CB wesentlich größer als die Kapazität C2 und die gleichen Induktivitäten L1 und L3 wesentlich kleiner als die Induktivität Ii sind Zum Zeitpunkt t0 sei die Kapazität CA auf eine dem Eingangssignal am Anschluß I proportionale Spannung UA aufgeladen. Der zweite Schalter S2 ist geschlossen, die ersten Schalter werden zum Zeitpunkt tO gesöhlossen Dadurch wird die Induktivität L1 parallel zur Kapazität CA gelegt. Aufgrund der Voraussetzung, daß der Wert der Längsinduktivität L des Speichers A um Größenordnungen höher ist als der Wert der Induktivität L1, schwingt die gespeicherte Energie der Kapazität CA vollständig auf die Induktivität L1 über und der Strom I1 durch die Induktivität L1 erreicht zum Zeitpunkt t1 sein Maximum. Dieser erste Zeitschritt #1=t1-t0 entspricht einem Viertel der Periodendauer des Kreises, der durch die K.apazit.;it CA und die Induktvität L1 mit dem Wert L10 gebildet wird: Im Zeitpunkt t1 wird der Kurzschluß der Querkapazität C2 durch Öffnen des zweiten Schalters S2 beseitigt und die in df3r Induktivität Li gespeicherte Energie schwingt nach dem Resonanztransferprinzip über die Querkapazität C2 in die Induktivität L3 über. Zum Zeitpunkt t2 ist die gesamte Energie in der Induktivität L3 gespeichert. Der zweite Zeitschritt #2 = t2-t1 ist gegeben durch eine halbe Periodendauer der Umladeschwingung: Zum Zeitpunkt t2 werden die Induktivitäten L1 bzw. L3 vom Wert L10 bzw. L30 auf den Wert L11 bzw. L31 verkleinert.
  • Gleichzeit ig wird der zweite Schalter S2 wieder geschlossen und die verstärkte Energie schwingt im dritten Zeitschritt 3 von der Induktivität L3 auf den Speicher B über. Dabei gilt: Die Wirkungsweise der zur Ausführungsform nach Fig. 2 dualen Ausführungsform nach Fig. 3 läßt sich ebenfalls anhand der Diagramme der Fig. 4 beschreiben, sofern die- der Dualität elektrischer Schaltungen eigenen Gesetzmäßigkeiten beachtet werden. Im vorliegenden Fall heißt dies, daß in den Zeitdiagrammen nach Fig. 4 folgenden Vertauschungen vorzunehmen sind: a) Bei den Zeitdiagrammen für die ersten Schalter und den zweiten Schalter S2 sind die Schaltstellungen "auf" mit "zu" und umgekehrt zu vertauschen.
  • b) Die Zeitdiagramme der Induktivitäten L1 und L3 in Fig. 2 werden zu Zeitdiagrammen für die Kapazitäten C1 und C3 nach Fig., 3.
  • c) Die Zeitdiagramme der Ströme Ii und 13 nach Fig. 2 werden zu Zeitdiagrammen der Spannungen, U1 und U3 nach Fig. 3.
  • d) Die Zeitdiagramme der Spannungen Uf£ und UB nach Fig. 2 werden zu Zeitdiagrammen der Ströme IA und IB nach'-Fig. 3.
  • e) Das Zeitdiagramm der Spannung UC nach Fig. 2 wird zum Zeitdiagramm des Stromes IC nach Fig. 3.
  • Ein dem Prinzipschaltbild nach Fig. 1 für einen Verstärker mit einem Energieaustausch zwischen den Speichern A und B in drei Schritten entsprechendes Prinzipschaltbild für eine Anordnung mit einem Energieaustausch zwischen den genannten Speichern in zwei Zeitschritten #1' und #2' zeigt Fig. 5.
  • Im Unterschied zum Verstärker nach Fig. 1 ist hier der Zwischenspeicher Z auf zwei verstärkende Reaktanzen R1 und R3 beschränkt. In dem ersten Zeitschritt #1' wird die in dem Speicher A bzw. B gespeicherte Signalenergie in die verstärkende Realctanz R1 bzw. R3 iibergeführt und schwingt dann nach Verstärkung wieder in den Speicher A bzw.' B zurück Im zweiten Zeitschritt #2' werden die Reaktanzen R1 und R3 zu einem passiven Zwischenspeicher zusammengefaßt, über den die verstärkte Signalenergie aus dem Speicher A bzw B in den Speicher B bzw. A übergeführt wird Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Verstärker nach dem Blockschaltbild nach Fig. 5. Die beiden Speicher A und B sind T-Glieder in Tiefpaßschaltung mit der Längsinduktivität L und den Querkapazitäten CO und CA bzw. C0 und CB. Der Zwischenspeicher Z ist ein T-Glied, ebenfalls mit Tiefpaßcharakteristik aus den parametrisch verstärkenden Reaktanzen L1 und L3 in den Längszweigen und dem den Querzweig darstellenden zweiten Schalter S2e Der Zwischenspeicher ist über die ersten Schalter S1 mit dem ersten Speicher A und dem zweiten Speicher B verbunden.' Die Spannungen an den dem Zwischenspeicher zugewandten Querkapazitäten CA und der Speicher A bzw. B sind mit UA und UB bezeichnet. Die Ströme Ii und 13 sind die Ströme durch die Induktivitäten L1 bzw. L3 des Zwischenspeichers Z.
  • Bin Ausführungsbeispiel einer zu dem Verstärker nach Fig, 6 dualen Anordnung zeigt Fig. 7. Die Speicher A und B sind hier D-Schaltungen mit Tiefpaßcharakteristik, bestehend aus den Induktivitäten LT und LA bzw. LB in den Längszweigen und der Querkapazität C. Der Zwischenspeicher Z ist ein i-Glied ebenfalls mit Tiefpaßcharakteristik aus den verstärkenden Reaktanzen C1 und C3 in den Querzweigen und dem im Längszweig liegenden zweiten Schalter S2. Die ersten Schalter S1 liegen hier parallel zu den dem Zwischenspeicher zugewandten Anschlüssen der Speicher.
  • Zum besseren Verstsndnis soll die Wirkungsweise eines Verstärkers nach Fig. 6 anhand der Zeitdiagramme der Fig 6 erläutert werden. In Fig. 8 ist der zeitliche Verlauf der Schaltzustände der ersten Schalter S1 und des zweiten Schalters der Verlauf der parametrischen Variation der Induktivitäten L1 und L sowie der Verlauf der für den Verstärkungsvorgang ictrgen Ströme Ii und I3 und er Spannungen UA und Ug in zeitrichtiger Zuordnung untereinander dargestellt0 Als Beispiel sei die Verstärkung einer Spannung, ausgehend vom Anschluß I des Speichers A in Richtung zum Anschluß II des Speichers B bei der Ausführungsform nach Fig. 6 betrachtet. Es wird hierbei vorausgesetzt, daß die Induktivität L wesentlich größer ist als die Induktivität L1=L3. Zum Zeitpunkt t0 sei die Kapazität CA auf eine dem Eingangssignal proportionale Spannung UA aufgeladen Der zweite Schalter S2 ist geschlossen, die ersten Schalter S1 werden zum Zeitpunkt tO geschlossen. Dadurch wird die Induktivität L1vparallel zu der Kapazität CA gelegt Die in der Kapazität CA gespeicherte Energie schwingt dann vollständig auf die Induktivität L1 über, die zum Zeitpunkt to' parametrisch vom Wert L40 auf den Wert L11 verkleinert wird. Die parametrisch verstärkte Energie schwingt dann mit erhöhter Frequenz wieder zurück auf die Kapazität CA. Der erste Zeitschritt #1' = t1-t0 ist gegeben durch: Zum Zeitpunkt t1 wird der zweite Schalter S2 geöffnet, die Induktivitäten L1 und L3 werden zu einem Zwischenspeicher zusammengefaßt und die im Speicher A gespeicherte Energie schwingt im zweiten Zeitschritt T2' aus dem Speicher A in den Speicher 3 über, wodurch eine Phasenumkehr der Ausgangsspannung UB gegenüber der Eingangsspannung UA um 1800 bewirkt wird. Für den zweiten Zeitschritt 2' gilt dabei: Zur Vermeidung der Phasenuntkehr kann der erste Zeitschritt #1' um eine halbe Periode der Eingangsschwingung der aus der Kapazita-t CA und dor Induktivität L1 mit dem Wert L11 bzw. der Kapazität CB und der' induktivität L3 mit dem Wert L31 gebildeten Kreise verlängort werden. Die Kapazität CA ist dann wieder in derselben Polarität wie zur Zeit t0 aufgeladen. Es ergibt sich dann für den ersten Zeitschritt #1" = t1-t0: Die Phasen umkehr zwischen der Ausgangsspannung UB und der Eingangsspannung UA kann ausgenutzt werden, um der Anordnung nach Fig. 6 Gyratorvrirkung zu geben. Hierzu ist es notwendig, die aus der Kapazität CA und der Induktivität L1 mit dem Wert L10 bzw. L11 bzw der Kapazität CB und der Indukbivität L3 mit dem Wert L30 bzw. L31 gebildeten Kreise so zu bemessen, daß die am Ende des ersten Zeitschrittes #1' ' in den Kapazitäten CA bzw CB gespeicherte verstärkte Energie in einem Speicher die gleiche Polarität hat wie die ursprdngliche Eingangespannung und im anderen Speicher eine zur ursprünglichen Eingangsspannung entgegengesetzte Polarität aufweist Dadurch ergibt sich in der einen Richtung einen Verstärkung ohne Phasenumkehr, während die Verstärkung in der anderen Richtung mit einer Phasenverschiebung von 1800 erfolgt. Dabei gilt fÜr den ersten Zeitschritt: bei Shasenverochiebung um 1800 in Richtung von A nach B oder bei Phasenverschiebung um 180° in Richtung von B nach A.
  • Die Wirkungsweise der zur Ausführungsform nach Fig0 6 dualen Ausführungsform nach Fig. 7 läßt sich ebenfalls anhand der Diagramme nach Fig. 8 beschreiben, sofern auch hier die der Dualität elektrischer Schaltungen eigenen Gesetzmäßigkeiten beachtet werden. Im vorliegenden Fall heißt dies, daß in den Zeitdiagrammen nach Fig. 8 folgende Ver-tauschungen vorzunehmen sind: a) Bei den Zeitdiagrammen für die ersten Schalter S und den zweiten Schalter S2 sind die Schaltstellungen "auf" mit "zu" und umgekehrt zu vertauschen.
  • b) Die Zeitdiagramme der Induktivitäten L1 und L3 in Fig0 6 werden zu Zeitdiagrammen für die Kapazitäten C1 und C3 nach Fig. 7.
  • c) Die Zeitdiagramme der Ströme I1 und I3 nach Fig. 6 werden zu Zeitdiagrammen der Spannungen U1 und U3 nach Fig. 7.
  • d) Die Zeitdiagramme der Spannungen UA und U@ nach Fig. 6 werden zu Zeitdiagrammen der Ströme 1A und IB nach Fig0 7.
  • 8 Patentansprüche 8 Figuren

Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Verstärker für elektrische Schwingungen, bestehend aus zwei Speichern, die über einen parametrisch verstärkenden, hinsichtlich der genannten Speicher dualen Charakter aufweisenden Zwischenspeicher miteinander verbunden sind, bei dem jeder der beiden Speicher auf Seiten des Zwischen-Speichers jeweils mit einem die auf dem Resonanztransferprinzip beruhende Signalübertragung zwischen den aufeinanderfolgenden Speichern steuernden Schalter ausgerüstet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Zwischenspeicher aus zwei von einer Pumpquelle ausgesteuerten Reaktanzen, einem zu den Schaltern der Speicher dual angeordneten steuerbaren Schalter und gegebenenfalls aus einer weiteren, hinsichtlich der beiden steuerbaren Reaktanzen dualen Reaktanz besteht, daß ferner eine Steuereinrichtung für die Schalter (erster Schalter) der beiden Speicher und den Schalter (zweiter Schalter) des Zwischenspeichers vorgesehen ist, die so bemessen ist, daß im Sinne einer getrennten, aber gleichzeitigen Versterkung in Vorasarts- und Rückwärtsrichtung einerseits die ersten Schalter (S1) gleichzeitig öffnen bzw. schließen und andererseits der zweite Schalter (S2) innerhalb eines vorgegebenen Teils der Schllcß- bzrr. Öffnungszeit der eraten Schalter öffnet bzw. schließt.
  2. 2. Verstärker nach Anspruch 1, d a d u r c h -g e k e n n -æ e i c h n e t , daß die beiden Speicher #-Glieder mit Tiefpaßeigenschaften sind und der Zwischenspeicher ein T-Glied ebenfalls mit Tiefpaßeigenschaft ist, und hierbei die ersten Schalter in den Verbindungswegen der beiden Speicher zum Zwischenspeicher angeordnet sind und daß einerseits die beiden Längszweige des Zwischenspeichers je eine von der Pumpquelle ausgesteuerte. induktive Reaktanz sind und andererseits sein Querzweig vom zweiten Schalter gebildet ist.
  3. 3. Verstärker nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Querzweig des Zwischenspeichcrs aus der Parallelschaltung des zweiten Schalters und einer kapazitiven Reaktanz gebildet ist.
  4. 4e Verstärker nach Anspruch 1 d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die beiden Speicher T-Glieder mit Tiefpaßeigenschaft sind und der Zwischenspeicher ein t-Glied ebenfalls mit Tiefpaßeigenschaft ist und hierbei die ersten Schalter den miteinander verbundenen Anschlußpaaren der beiden Speicher und des Zwischenspeichers parallel angeschaltet sind und daß einerseits die boiden Querzweige des Zwischenspeichers je eine von der Pumpquelle ausgesteuerte kapazitive Reaktanz sind und andererseits sein Längszweig vom zweiten Schalter gebildet ist.
  5. 50 Verstärker nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Längszweig des Zwischenspeichers aus der Reihenschaltung des zweiten Schalters mit einer induktiven Reaktanz gebildet ist.
  6. 6. Verstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zeitkonstanten für den Energieaustausch zwischen dem einen der beiden Speicher und dem Zwischenspeicher einerseits und dem anderen der beiden Speicher und dem Zwischenspeicher andererseits bei der hierfür maßgeblichen Schaltstellung des zweiten Schalters durch entsprechende Bemessung der an einem solchen Energieaustausch unmittelbar beteiligten Reaktanzen gleich groß gewählt sind.
  7. 7. Verstärker nach einem der Ansprüche 2, 2 oder 4, d a d u r c h: g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zeitkonstanten für den Energieaustausch zwischen dem einen der beiden Speicher und dem Zwischenspeicher einerseits und dem anderen der beiden Speicher und dem Zwischenspeicher andererseits bei der hierfür maßgeblichen Schaltstellung des zweiten Schalters zur Erzielung eines Gyratorverhaltens durch entsprechende Bemessung der an einem solchen Enorgieaustausch unmittelbar beteiligten Reaktanzen im Verhältnis 1 :.2 gewählt sind.
  8. 8. Verstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Steuersignal der Pumpquelle für einen solchen im Regelfall periodischen Verlauf festgelegt ist, daß die vom Steuersignal im Sinne einer parametrischen Verstk.rkung'-ausgesteuerten Reaktanzen des Zwischenspeichers während einer ersten Änderungsphase in Richtung einer Reaktanzabnahme ihren Wert nach einer e-Funktion und während einer zweiten Änderungsphase in dichtung einer Reaktanzzunahme ihren Wert nach einer Sprungfunktion ändern.
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