DE2011849C3 - Schaltungsanordnung zur Regeneration von bipolaren Signalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einem Begrenzungsverstärker zur Regeneration von bipolaren Signalen, bei der zur Wiedergewinnung der auf dem Übertragungsweg unterdrückten tieffrequenten Spektralanteile und des Gleichspannungsanteils ein Teil des Ausgangssignals der Schaltungsanordnung über einen Rückkopplungsweg mit einem Tiefpaß und einem Summierglied an den Eingang des Begrenzungsverstärkers zurückgeführt ist.

Bei der Übertragung von bipolaren Signalen über Übertragungswege wird die Impulsform und die Amplitude des Signals auf <3rund der Eigenschaften des Übertragungsweges erheblich verändert. Diese Änderung resultiert im wesentlichen aus dem Frequenzgang des Übertragungsweges und aus der längs des Übertragungsweges auftretenden, teilweise schwankenden Dämpfung. Eine untere Frequenzbandbegrenzung des Übertragungsweges entsteht beispielsweise durch im Übertragungsweg liegende Übertrager. Es ist bekannt, zum Ausgleich des Frequenzganges des Übertragungsweges und zur Regeneration der tieffrequenten Spektralanteile und des Gleichspannungspegels entlang des Übertragungsweges in bestimmten Abständen Regeneratoren anzuordnen, die beispielsweise Begrenzungsverstärker oder getaktete Schwellwertschaltungen enthalten können. Dabei wird zur Wiedergewinnung der tieffrequenten Spektralanteile bzw. des Gleichspannungsanteils eine Schaltungsanordnung verwendet, bei der ein Teil des Ausgangssignals der Schaltungsanordnung über einen Rückkopplungsweg mit einem Tiefpaß und einem Summierglied an den Eingang des Begrenzungsverstärkers zurückgeführt ist. Der Tiefpaß ist so bemessen, daß seine obere Grenzfrequenz mit der unteren Grenzfrequenz des Übertragungsweges in etwa übereinstimmt Diese Anordnung eignet sich jedoch nur zur Regeneration von bipolaren Signalen, solange die Amplitude des Eingangssignals gleich der des Ausgangssignals der Schaltungsanordnung bzw. des Begrenzungsverstärkers ist Wird diese Voraussetzung, z. B. infolge temperaturbedingter Dämpfungsschwankungen der Übertragungsstrecke gestört, so ist das in dem Summierglied zum Eingangssignal hinzuaddierte Ausgangssignal des Rückkopplungsweges entweder zu groß oder zu klein. Die Rückgewinnung der tieffrequenten Spektralanteile wird dann nur unvollkommen durchgeführt Eingangssignale, deren Amplitude kleiner als das zurückgekoppelte Ausgangssignal des Regenerators sind, können unter Umständen sogar völlig unterdrückt werden.

Es ist daher bekannt, die Dämpfungsschwankungen der Übertragungsstrecke vor dem Regenerator auszuregeln. Dies erfordert aber in vielen Fällen einen unerwünschten zusätzlichen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Regeneration von bipolaren Signalen anzugeben, bei der die Regeneration unabhängig von der Amplitude des Eingangssignals erfolgt.

Ausgehend von einer Schaltungsanordnung mit einem Begrenzungsverstärker zur Regeneration von bipolaren Signalen, bei der zur Wiedergewinnung der auf dem Übertragungsweg unterdrückten tieffrequenten Spektralanteile und des Gleichspannungsanteils ein Teil des Ausgangssignals der Schaltungsanordnung über einen Rückkopplungsweg mit einem Tiefpaß und einem Summierglied an den Eingang des Etegrenzungsverstärkers zurückgeführt ist, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Meßschaltung zur Messung des zeitlichen Mittelwerts der Amplitude des Eingangssignals der Schaltungsanordnung und ein zusätzlich im Rückkopplungsweg angeordnetes Multiplikationsglied vorgesehen ist, in dem der rückgekoppelte Teil des Ausgangssignals mit dem Ausgangs-

denal der Meßschaltung multipliziert wird. An Stelle des Begrenzungsverstärkers kann auch . getaktete Schwellwertschaltung oder eine entsprechende Schaltung verwendet werden.

Da in dieser Schaltungsanordnung das dem Summierglied zugeführte, rückgekoppelte Signal in einem festen Verhältnis zur Amplitude des Eingangssignals «teht, kann eine Unterdrückung eines stark gedämpften Eingangssignal nicht mehr vorkommen. Die Regeneration bzw. die Addition der dem Eingangssignal feh-,enden Spekiralan teile wird damit unabhängig von der Ampl>^tude des Eingangssignals.

Da das Ausgangssignal der Meßschaltung dem zeitlichen Mittelwert dor Amplitude des Eingangssignal der Schaltungsanordnung entsprechen soll, ist es zweckmäßie in der Meßschaltung mindestens einen Speicher vorzusehen, der über einen Gleichrichter mit dem Eineang der Schaltungsanordnung verbunden ist, und daß die Zeitkonstante für die Entladung die.es Speichers «roß gegen die Taktperiode des bipolaren Eingangssigmals gewählt ist.

Um ein einfaches Multiplikationsglied verwenden zu können, kann es vorteilhaft sein, daß die Meßschaltung zwei Speicher enthält, die über je einen Gleichrichter und einen gemeinsamen Kondensator mit dem Eingang der Schaltungsanordnung verbunden sind, daß ferner die beiden Gleichrichter entgegengesetzt gepolt sind, daß außerdem die Verbindungspunkte der Speicher mit den Gleichrichtern die Ausgänge der Meßschaltung darstellen und daß die Ausgangsspannung der Meßschaltung der positiv bzw. negativ genommene Wert der halben mittleren Differenz zwischen den Maxima und den unmittelbar darauffolgenden Minima des Eingangssignals ist

Bei derartigen Schaltungsanordnungen kann das Multiplikationsglied im Rückkopplungsweg entweder zwischen dem Tiefpaß und dem Summierglied oder zwischen dem Ausgang der Schaltungsanordnung und dem Tiefpaß angeordnet sein.

Im letzten Fall ergibt sich ein einfaches Multiplikationsglied bei Verwendung einer Meßschaltung mit zwei Speichern dadurch, daß das Multiplikationsglied zwei Schaltglieder enthält, die entsprechend der Polarität des Ausgangssignals des Regenerators von diesen betätigt werden, und daß diese Schaltglieder das positive bzw. negative Ausgangssignal der Meßschaltung mit dem Eingang des Tiefpasses verbinden.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer bekannter) Schaltungsanordnung zur Wiedergewinnung der tieffrequenten Spektralanteile,

Fig.2 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung,

F i g. 3 ein weiteres Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Regeneration nach der Erfindung, F i g. 4 ein Schaltungsbeispiel für das Blockschaltbild

nach F i g. 3, .,,·«.

Fig.5 ein weiter ausgeführtes Beispiel fur eine &° Schaltungsanordnung nach F i g. 4.

F i g. 1 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer bekannten Schaltungsanordnung zur Regeneration von bipolaren Signalen mit einem Eingangsübertrager Tl, einem Begrenzungsverstärker B, dem Tiefpaß TP und dem Summierglied S. Ein Teil des Ausgangssignals der Schaltungsanordnung wird über den Tiefpaß TP zum Summierglied S geleitet und dort zum Eingangssignal addiert. Der Eingang der Schaltungsanordnung ist wegen der Speisung über Kabel und zum Schutz gegen Fremdspannungen über den Eingangsübertrager Ti an den Übertragungsweg angekoppelt

F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung. Im Unterschied zu Fig. 1 enthält diese Schaltungsanordnung noch die Meßschaltung M und das Multiplikationsglied X. Das Multiplikationsglied X ist hier zwischen Tiefpaß und Summierglied eingefügt, der Eingang der Meßschaltung ist zum Eingang der Schaltungsanordnung parallel geschaltet, der Ausgang der Meßschaltung ist mit einem Eingang des Multiplikationsgliedes X verbunden. In der Meßschaltung M wird der zeitliche Mittelwert der Amplitude des Eingangssignals der Schaltungsanordnung gemessen und dem Multiplikationsglied zugeführt Im Multiplikationsglied wird das Ausgangssignal der Meßschaltung mit dem Ausgangssignal des Tiefpasses TP multipliziert und dann der Summierstufe S zugeführt. Diese Schaltung hat gegenüber der Schaltung nach F i g. 1 den Vorteil, daß die Höhe des dem Summierglied zugefügten Signals von der Amplitude des Eingangssignals der Schaltungsanordnung abhängig ist F ig. 3 zeigt ein weiteres Blockschaltbild für eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung, bei dem das Multiplikationsglied zwischen dem Ausgang der Schaltungsanordnung und dem Tiefpaß angeordnet ist Der Eingang der Meßschaltung M ist mit dem Eingang der Schaltungsanordnung verbunden, die Meßschaltung weist in diesem Fall zwei Ausgangsklemmen auf, deren Ausgangsspannungen gleich, aber von entgegengesetzter Polarität sind. Die Ausgangsspannung der Meßschaltuni; ist dabei der positiv bzw. negativ genommene Werf der halben mittleren Differenz zwischen den Maxima und den unmittelbar darauffolgenden Minima des Eingangssignals.

Durch diese Ausgestaltung der Meßschaltung ist es möglich, ein einfaches Multiplikationsglied zu verwenden, das in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Schaltungsanordnung entweder den positiven oder den negativen Ausgang der Meßschaltung mit dem Eingang des Tiefpasses TP verbindet.

Ein Schaltungsbetspiel für das Blockschaltbild nach F i g 3 zeigt die F i g. 4. In diesem Schaltungsbeispiel ist das Multiplikationsglied X durch zwei Schaltglieder S1 und S 2 realisiert, d'ie vom Ausgang des Regenerators über die Betätigungsglieder Vl und V2 gesteuert werden. Dabei wird das Schaltglied S1 von den positiven Ausgangsimpulsen des Regenerators und das Schaltglied S 2 von den negativen Ausgangsimpulsen des Regenerators geschlossen. Das Schaltglied S1 verbindet den positiven Ausgang der Meßschaltung mit dem Eingang des Tiefpasses TP, während das Schaltglied den negativen Ausgang der Meßschaltung M mit dem Eingang des Tiefpasses TP, der aus dem Längswiderstand R und der Querkapazität Cbesteht, verbindet.

F i g 5 zeigt ein weiter ausgeführtes Beispiel für eine Schaltungsanordnung nach F i g. 4, in der die Meßschaltung aus den beiden Speichern Cl und C2 besteht, die über die Gleichrichter G1 und G 2 und den Koppelkondensator CK mit dem Eingang der Schaltungsanordnung verbunden sind. Die Kondensatoren Cl und C 2 sind mit den Widerständen R 1 bzw. R 2 überbrückt Die Widerstände R 1 und R 2 dienen, in Verbindung mit dem Koppelkondensalor CK, zur Symmetrierung der Ausgangsspannung der Meßschaltung gegenüber dem Bezugspotential und sind gleich groß. Die Verbindungspunkte der Kondensatoren mit den

Gleichrichtern bilden gleichzeitig die Ausgänge der Meßschaltung und sind mit den Emittern der Transistoren Ts 1 und Ts 2, die als Schaltglieder des Multiplikationsglieds X wirken, verbunden. Der Transistor Ts 1 ist dabei ein npn- und der Transistor 7s 2 ein pnp-Typ. Die Basen und Kollektoren der beiden Transistoren sind miteinander verbunden, der gemeinsame Kollektoranschluß stellt den Ausgang des Multiplikationsgliedes dar. während die Basen über einen Entkopp widerstand RK mit dem Ausgang der Schaltungs; nung verbunden sind. Der Ausgang des Multiplik; gliedes X ist mit dem Eingang des Tiefpasses Ί dem Widerstand R und dem Kondensator C verb In diesem Fall stellt der Kondensator Cgleichzei Summierglied Snach F i g. 4 dar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung mit einem Begrenzungsverstärker zur Regeneration von bipolaren Signa- len, bei der zur Wiedergewinnung der auf dem Übertragungsweg unterdrückten tieffrequenten Spektralanteile und des Gleichspannungsanteils ein Teil des Ausgangssignals der Schaltungsanordnung über einen Rückkopplungsweg mit einem Tiefpaß und einem Summierglied an den Eingang des Begrenzungsverstärkers zurückgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßschaltung (M) zur Messung des zeitlichen Mittelwerts der Amplitude des Eingangssignals der Schaltungsanordnung und ein zusätzlich im Rückkopplungsweg angeordnetes Multiplikationsglied (X) vorgesehen ist, in dem der rückgekoppelte Teil des Ausgangssignals mil dem Ausgangssigna) der MeßschaJtung multipliziert wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung (M) mindestens einen Speicher enthält, der über einen Gleichrichter mit dem Eingang der Schaltungsanordnung verbunden ist und daß die Zeitkonstante für die Entladung dieses Speichers groß gegen die Taktperiode des bipolaren Eingangssignals gewählt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung zwei Speicher enthält, die über je einen Gleichrichter und einen gemeinsamen Kondensator mit dem Eingang der Schaltungsanordnung verbunden sind, daß ferner die beiden Gleichrichter entgegengesetzt gepolt sind, daß außerdem die Verbindungspunkte der Speicher mit den Gleichrichtern die Ausgänge der Meßschaltung darstellen und daß die Ausgangsspannung der Meßschaltung der positiv bzw. negativ genommene Wert der halben mittleren Differenz zwischen den Maxima und den unmittelbar darauffolgenden Minima des Eingangssignals ist.

4. Schallungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Multiplikationsglied im Rückkopplungsweg zwischen dem Tiefpaß und dem Summierglied angeordnet ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Multiplikationsglied im Rückkopplungsweg so zwischen dem Ausgang der Schaltungsanordnung und dem Tiefpaß angeordnet ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Multiplikationsglied zwei Schaltglieder enthält, die entsprechend der Polarität des Ausgangssignals des Regenerators von diesem betätigt werden, und daß diese Schaltglieder das positive bzw. negative Ausgangssignal der Meßschaltung mit dem Eingang des Tiefpasses verbinden. i>°