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Schaltungsanordnung zur Signaleintastung in Transistor-Gegentaktmodulatoren
von Umsetzern, insbesondere Kanalumsetzern, in Trägerfrequenzsystemen mit Hilfe
eines zusätzlichen Signalmodulators.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Signaleintastung
in Transistor-Gegentaktmodulatoren von Umsetzern, insbesondere Kanalumsetzern, in
Trägerfrequenzsystemen mit Hilfe eines zusätzlichen Signalmodulators.
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Eine bekannte Schaltungsanordnung dieser Art für einen sendeseitigen
Kanalumsetzer ist in Fig. 1 der Zeichnung schematisch dargestellt. Das zur Übertragung
benutste Sprachband mit den Frequenzen von 300 bis 3.400 Hz wird einen orten Eingang
E1 zugeführt, der über einen Amplitudenbegrenzer AM und einen Tiefpaß TP ait den
Eingang eines Kanalmodulators KM verbunden ist, der bei Vorgruppensystemen das Sprachband
ait der Kanaiträgerfrequenz
a in die Vorgruppenlage umsetzt. Dem
Kanalmodulator ist ein Bandpaß BP nachgeschaltet, der eines der beiden bei der Modulation
entstehenden Seitenbinder, und zwar meist das untere Seitenband, unterdrückt. Der
Kanal'asetzer hat einen zweiten Eingang E2 für den Anschluß einer Tastleitung TL,
an die in der -Arbeitslage des kontaktes r eines im hat angeordneten Relais am anderen
Ende Erdpotential angeschaltet wird.
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Der Relaiskontakt r sendet insbesondere vermittlungs technische Gleichstromsignale,
die für den Aufbau einer Wahlverbindung erforderlich sind, vom Amt über die Tastleitung
TL an den einen Eingang eines Signalmodulators SM, der am anderen Eingang über einen
meist in der zentralen Geräteversorgung untergeb;rachten Symmetrieübertrager UE
mit der Signal-Trägerfrequenz Os von beispielsweise 3.850 Hz gespeist wird und die
Gleichstromsignale in entsprechende Wechselstroatulse umformt.
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In der Mitte der Sekundärwicklung des Übertragen Ue wird die Signaleintast-Gleichspannung
-UT eingespeist. Das bei der Umsetzung der Gleichstromsignale mit der Signal-Trägerfre
quenz Qs entstehende Signalspektrum wird durch das nachgeschaltete Signalfilter
SF begrenzt. Die Ausgänge der Filter TP und SF sind am Eingang des Kanalmodulators
IN zusammengeschaltet.
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Diese Zusammenschaltung bringt oft Schwierigkeiten mit sich.
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Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiton ist es bekannt, beide Filter
über einen Entkoppler zusammenzufassen oder bei der Berechnung des Filters TP die
Parallelscbaltung mit dem Filter SF von vornherein zu berücksichtigen oder beide
Filter rusammenzuziehen
und als sechspoliges Filter zu realisieren.
Die Existenz des Filters SF bedeutet aber immer den Aufwand minbestens eines Wickelgutes
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diesen Aufwand zu vermeiden. Dies wird
ertihdungsgeaß dadurch erreicht, daß dem einen Eingang des Signalmodulators die
Signal-Trägerfrequenz, dem anderen Eingang die Trägerfrequenz des Modulators des
Umsetzers zugeführt ist, die Ausgänge beider Modulatoren direkt parallel geschaltet
sind und der Signalmodulator durch einen von den einzutastenden Gleichstromsignalen
gesteuerten Schalter ein- und ausschaltbar ist.
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Läßt man zunächst einmal den Einfluß des bisher üblichen Signalfilters
SF auf das Spektrum der Ausgaflgsspannung des Signalmodulators außer achtt dann
ist mathematisch sehe leicht nachweisbar, daß die erfindungsgemäße und die bekannte
und bisher übliche Schaltungsanordnung theoretisch das gleiche Tastsignal spektrum
in der Vorgruppenlage ergeben. Will man nun aber auch praktisch das gleiche Tastsignal-Frequensspektrum
erreichen so muß das mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gewonnene Spektrum
eine Verflachung erfahrene Dies kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ohne
Benutzung eines Wickelgutes allein mit Hilfe zweier zusätzlicher Kondensatoren erreicht
werden.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 2 bis 5 der Zeichnung
näher erläutert. Von diesen zeigen Fig. 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung, Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel des in dieser Schaltungsanordnung
verwendeten Signalmodulators mit nur schematisch angedeutetem Schalter, Fig. 4 ein
zweites Ausführungsbeispiel des Signalmodulators mit einem elektronischen Schalter
und Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel des Signalmodulators mit einem anderen
elektronischen Schalter.
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In Fig. 2 wird zum Unterschied gegenüber Fig. 1 der Signalmodulator
SM an einem Eingang über den Symmetrieübertrager Ue mit der Signal-Trägerfrequenz
2s (z.t. 3.850 Hz), am anderen Eingang mit der Kanal-Trägerfrequenz Q (z.B. 12 kHz)
gespeist, während der Ausgang des Signalmodulators direkt mit dem Ausgang des Kanalmodulators
KM verbunden ist. Die über die Tastleitung TL zum Eingang E2 übertragenen Gleichstromsignale
steuern einen im Signalmodulator vorhandenen Schalter derart, daß dieser Modulator
im Takte der Gleichstromsignale ein- und ausgeschaltet wird. Das Filter SF, das
in der Schaltung der Fig. 1 unbedingt erforderlich ist, wird also hier eingespart.
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In Fig. 3 ist der Signalmodulator als Transistor-Gegentaktmodu.
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lator mit zwei npn-Transiatoren Tsl und Ts2 ausgebildet, der vo
der
Signal-Trägerfrequenz 9s im Gegentakt und von der Kanal-Trägerfrequenz Q im Gleichtakt
angesteuert wird. Den Basen dieser Transistoren wird eine durch einen gestrichelt
dargestellten, an der Betriebsgleichspannung UB liegenden Spannungsteiler R1/R2
gewonnene Gleichspannung über einander gleiche Widerstände R3 und R4 zugeführt.
Diese Basisgleichspannung muß um die Fluß-Spannung der Transistoren, bei Silizium-Transistoren
also etwa um 0,7 V positiver ein als die Spannung -UP im Verbindungspunkt P der
gleich großen Emitterwiderstände R5 und R6 der beiden Transistoren Als Basisgleichspannung
der Transistoren kann - wie in der Fig. 3 gezeigt -zweckmäßigerweise auch die Signaleintast-Gleichspannung
-UT verwendet werden1 wobei der Spannungsteiler RI/R2 dann entfallen kann. Der Umschalter
5 kann den Punkt P mit einem Punkt A oder mit einem Punkt B verbinden. Der Punkt
A ist einerseits über einen Widerstand fl7, der groß gegenüber den Emitterwiderständen
R5 und R6 ist, an den Minuspol der Betriebsspannungsquele angeschlossen, andererseits
über einen Kondensator C1 mit dem geerdeten Pluspol der Betriebsspannungsquelle
verbunden, an den auch der Verbindungspunkt zweier zwischen die Ausgangsklemmen
des Modulatora in Reihe geschalteter, gleich großer Symmetrierwiderstände R8 und
R9 angeschaltet ist.
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Am Punkt B wird eine Gleichspannuig-UPB angelegt, die positiver ist
als die Basisgleichspannung -UT der Transistoren. Werden also über den Schalter
S die Punkte P und A bzw. P und B miteinander verbunden, dann sind die Transistoren
betriebsbereit bzw. gesperrt, d.h. der Modulator ein- bzw. ausgeschaltet. Bei
derpositiven
Halbwelle der Spannung der Kanal-Trägerfrequenz D die dem Verbindungspunkt der Symmetrierwiderstände
R3 und R4 über einen Koppelkondensator C2 zugeführt wirdt werden beide Transistoren
geöffnet, während bei der negativen Halbwelle der Betriebsgleichstrom fließt.
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in der Fig. 4 ist die Realisierung der Schaltung nach Fig. 3 mit einem
elektronischen Schalter erster Ausführungsform gezeigt. Dieser Schalter umfaßt einen
in Emitterschaltung betriebenen pnp-Transistor Ts3 mit einem Emitterwiderstand RiOt
einem an der Betriebsspannung UB liegenden Basisspannungsteiler R11/ R12 und einem
Kollektor, der mit dem Punkt P direkt und über einen Widerstand R13 mit dem Minuspol
der Betriebsspannungsquelle verbunden ist. Der Punkt P ist über den Kohdensator
C3 wechselstrommäßig geerdet. Die Basis des Transistors Ts3 ist über einen Widerstand
R14 mit dem Anschlußpunkt E2 für die Tastleitung TL verbunden.
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Ist der Tastleitungs-Anschlußpunkt E2 erdfrei, dann zieht der Transistor
Ts3 über die Widerstände R10 und R13 einen Strom, der größer ist als der Betriebsstrom
der Transistoren Tsl und Ts2. Dadurch entsteht am Punkt P eine Gleichspannung, die
positiver ist als die Basisgleichspannung -UT der Transistoren Tsl und Tag2, wodurch
diese Transistoren gesperrt sind und der Signalmodulator abgeschaltet ist. Die Signal-Trägerfrequenz
s kann also nicht mit der Kanal-Trägerfrequenr Q umgesetzt werden.
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Wird aber über den Relaiskontakt r Erdpotential an den Punkt E2 gelegt,
so wird die Basis des Transistors Ts3 über die Parallelschaltung der Widerstände
R12 und R14 mit Erde verbunden, wodurch der Transistor Ts3 gesperrt ist. Durch die
Transistoren Tst und Ts2 kann nur Strom fließen, der an dem Widerstand R13 einen
Spannungsabfall hervorruft, der die Spannung im Punkt P um die Fluß-Spannung der
Transistoren Tst und Ts2 negativer werden läßt als die Bnsingleichspannung -UT dieser
Transistoren.
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Die positive Halbwelle der Spannung der Xanal-Trägerfrequenz Q kann
diese Transistoren nun also ansteuern wodurch die Signal-Trägerfrequenz Q J mit
der Kanal-Trägerfrequenz fi umgesetzt wird.
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Der Signalmodulator wird somit im Rhythmus der über die Tastleitung
TL übertragenen Gleichstromsignale ein- und ausgeschaltet, wobei diese Signale in
Wechselstromsignale der bei der Modulation auftretenden oberen Seitenfrequenz n
+ Rs umgeformt werden, während die bei der Modulation gleichzeitig entstehende untere
Seitenfrequenz Q - s durch das ausgangsseitige Kanalfilter des Kanalmodulators unterdrückt
wird.
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Um in einfacher Weise das bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung
am Ausgang des Kanalmodulators entstehende Tastspektrum so abzuflachen, daß es vergleichbar
wird mit dem bei der bekannten Schaltungsanordnung nach Fig. 1 auftretenden Tastspektrum,
ist der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors Ts3 ein Kondensator C4 und der
Kollektor-Basis-Strecke dieses Transistors
ein Kondensator C5 parallel
geschaltet. Durch C4 wird die Ausschaltflanke und durch C5 die Einschaltflanke der
am Kollektor des Transistors Ts3 auftretenden Spannungsimpulse abgeschrägt. Die
Kondensatoren C4 und C5 erfüllen also die Funktion des Signalfilters SF der bekannten
Schaltungsanordnung, was in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung den Fortfall
einer Filterspule pro Senderichtung bedeutet.
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Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann nicht nur, wie in
den Fig. 3 und 4 gezeigt, für die Übertragung der Gleichstromsignale im Arbeitsstromprinzip
benutzt werden, sondern auch für die Übertragung im Ruhestromprinzip. In diesem
Falle braucht dem Transistor Ts3 nur ein zusätzlicher, als Umkehrstufe wirkender
Transistor vorgeschaltet werden. Die entsprechende Abwandlung der Schaltungsanordnung
nach Fig. 4 zeigt die Fig. 5.
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Hierin ist Ts4 der als Umkehrstufe wirkende Transistor mit dem Basisspannungsteiler
R11/R12 und dem Kollektorwiderstand R15.
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Ist in der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 der Tastleitung-Anschlußpunkt
E2 erdfrei, dann ist der Transistor Ts4 leitend, der Transistor Ts3 gesperrt und
der Signalmodulator eingeschaltet.
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Ist dagegen der Tastleitungspunkt E2 geerdet, dann ist der Transistor
Ts4 gesperrt, der Transistor Ts3 leitend und der Signalmodulator ausgeschaltet.