DE2042784B2 - Verfahren zur automatischen verstaerkungsregelung und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens, insbesondere fuer ein puls-colde modulationssystem - Google Patents

Verfahren zur automatischen verstaerkungsregelung und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens, insbesondere fuer ein puls-colde modulationssystem

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DE2042784B2 DE19702042784 DE2042784A DE2042784B2 DE 2042784 B2 DE2042784 B2 DE 2042784B2 DE 19702042784 DE19702042784 DE 19702042784 DE 2042784 A DE2042784 A DE 2042784A DE 2042784 B2 DE2042784 B2 DE 2042784B2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Verstärkungsregelung und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere für ein Puls-Code-Modulationssystem.
Bei einem Puls-Code-Modulationssystc.i werden die durch einen Telegrafie-Entzerrer einer Vorstufe gesendeten und durch eine Leitung übertragenen Signalimpulse entzerrt und verstärkt, und der Pegel des verstärkten Signalpulses wird mit dem Ansprechpegel des Telegrafie-Entzerrers verglichen. Je nachdem, ob der verstärkte Signalpegel größer oder kleiner als der Ansprechpegel ist, werden die übertragenen Signalimpulse als binäre »1« oder als binäre »0« beurteilt. Im Falle einer binären »1« wird wieder ein Pulssignal, das einer binären »1« entspricht, erzeugt und über die Übertragungsleitung ausgesandt. Wenn in diesem Fall der Pegel des empfangenen Pulses durch Änderung der Eigenschaften der Übertragungsleitung, wie durch eine Temperaturänderung, beträchtlich schwankt, müssen die Signalwerte für die binäre »1« und »0« im Telegrafie-Entzerrer falsch beurteilt werden.
Um dies zu vermeiden, ist es üblich, entweder eine automatische Sch well wertregelschaltung (ATC) zu vervyenden, die die Ansprechschwelle durch Erfassen der Änderung der Charakteristik der Übertragungsleitung ändert, oder eine automatische Verstärkungsregelschaltung (AGC) vorzusehen, die durch Verändern der Verstärkung des Entzerrungsverstärkers den Signalpegel auf einem konstanten Wert hält. Um den Freiheitsgrad der Systembemessung zu vergrößern, wai es sehr zweckmäßig, eine automatische Regelschaltung mit einer !'/-Kennlinie zu benutzen, die die Frequenzcharakteristik der Verstärkung des Entzerrungsverstärkers mit der Neigung |/ dB entsprechend der rrequen7xharakteristik der Leitungsdämpfung verände;t. Wie später im einzelnen ausgeführt, bedingt eine derartige Regelung insbesondere im Bereich hoher Frequenzen große Schwierigkeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
Nachteile bekannter automatischer Verstärkungsregelschaltungen zu vermeiden und eine im Bereich hoher
Frequenzen verwendbare verbesserte V.;rstärkungsregelschaltung zu schaffen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennz ichnei, daß mehrere veränderbare Entzerrerschaltungen, von denen jede eine veränderbare Reaktanz enthält, zwischen einer Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme hintereinand;rgeschaltet werden und daß die veränderbaren Reaktanzen derart gesteuert werden, daß sich die Pol- bzw. Eigenfrequenzen der veränderbaren Entzerrerschaltungen mit dem Quadrat des Verhältnisses zwischen der normalen Leitungsdämpfung (A0 in dB) und der zufolge einer Dämpfungsänderung veränderten L";'.ungsdämpfun;j (A', in dB) ändern.
Es wird also vorzugsweise für die Anwendung in einem PCM-Signalentzerrer ein mehrstufiges veränderbares Entzerrungsnetzwerk mit einer veränderbaren Reaktanz vorgesehen, und es werden die veränderbaren Reaktanzen gemeinsam so gesteuert, daß die Dämpfungsänderung der Leitung kompensiert wird.
Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele an Hand von drei Figuren näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer bekannten automatischen Verstärkungsregelschaltung,
F i g. 2 A und 2 B Blockdiagramme von erfindungsgemäßen automatischen Verstärkungsregelschaltungen. F i g. 3 die Schaltung nach F i g. 2 B im Detail.
In F i g. 1 ist eine bekannte automatische Verstärkungsregelschaltung mit geneieter Kennlinie dargcstellt. Sie besteht aus einer Eingangsklemme 5. einem Spitzenwertdetektor 2. der den Spitzenwert der entzerrten Wellenform einer Ai sgangsklemme 6 eine*· Entzerrungsverstärkers 1 erfaßt, ferner aus einer Steuerschaltung 3, die die Ausgangsgröße des Spitzenwertdetektors 2 verstärkt und ein Steuergleichstromsignal erzeugt, sowie aus einer automatischen Versiärkungssteuerschaltung 4, die die Leitungscharakteristik annähen und ein durch die Steuerschaltung 3 gesteuertes variables Element besitzt.
Bei der bekannten automatischen Verstärkungsregelschaltung, die beispielsweise einen variablen Entzerrer des Bodetyps enthält, approximiert die automatische Verstärkungssteuerschaltung die Däinpfungsfrequenzcharakteristik der Dämpfungsänderung der Leitung und ändert die Dämpfungscharakteristik des variablen Entzerrers und kompensiert die Dämpfungsänderung durch Steuern eines variablen Widerstandselementes abhängig von der Änderung der Eingangsgröße an der Klemme 5.
Es ist aus den folgenden Gründen sehr schwierig, die bekannte automatische Verstärkungsregelschaltung wie einen variablen Entzerrer des Bodetyps in einem hohen Frcquenzbe*eich zu verwirklichen:
a) der Bereich der Kompensation der Dämpfungsänderung ist auf zwei Neper begrenzt,
b) die Verwirklichung der Schaltung ist sehr kompliziert.
c) es ist erforderlich, ein veränderbares Widerstandselement und eine Induktionsspule zu verwenden.
Durch die Erfindung werden diese Nachteile der bekannten automatischen Verstärkungsregelschaltung
überwunden. Die Erfindung wird nun im Detail er- über einen Widerstand 26 an Erde. Die Verbindungsleuten, stelle zwischen dem Emitter des Transistors 24 und Der relative logarithmische Wert der Übertragungs- dem Widerstand 26 ist durch den Widerstand 27 und Verluste einer Übertragungsleitung ist im Bereich hoher einen Kondensator 28 mit der Kathode eines in der Frequenzen angenähert proportional zur ] /. 5 Kapazität veränderbaren Halbleiterelemenies 15 ver-Es seien mit K0 und L die normale Leitungskon- bunden, dessen Anode an die Eingangsklemme 11' anstaute u.id die normale Leitungsdämpfung in Dezibel geschlossen ist. Die Verbindungsstelle zwischen dem bezeichnet. Dann gilt die folgende Beziehung: Widerstand 25 und dem Kollektor des Transistors 24 L ~ K Vf (dB) (1) 'st "ker emen Kondensator 29 an die nächste Ent-" ίο zerrungsverstärkerstufe 8 angeschlossen. Die Funktion Wenn sich in Gleichung (1) zufolge einer Änderung der Entzerrungsverstärker 8 und 9 entspricht der des tier Leitungsdämpfung A'o bzw. L in K1 bzw. IJ ändern, Entzerrungsverstärkers 7, so daß eine Erklärung dieser wird die folgende Gleichung erhalten: Verstärker nicht erforderlich erscheint.
Die Spitzenwertdetektorschaltung 19 besteht aus
' f I ^1 Γ P) '5 e'ner Gle'cnr'chterdiode47, einem Kondensator 48
/ j ^ j -> und widerständen 45 46 und 49 Die Ausgangs L ~ K1 [J = Kn j/ j ^ j -> und widerständen 45, 46 und 49. Die Ausgangsklemme 18 ist mit der v°rbindungsstelle des Wider-
(jleichung (2) zeigt die Form einer Parallelver- Standes 45 und des Wiüc-standes 46 \erbunden. Der
Schiebung der Charakteristik der vi ."herigen Leitungs- andere Anschluß des Widerstandes 46 ist geerdet und
dämpfung auf der Frequenzachse um [K1IK0)2. Dem- 20 der des Widerstandes 45 mit dem positiven Pol · (
zufolge kann die Änderung durch entsprechende Ver- der Spannungsquelle verbunden. Die Anode der
Schiebung der Polfrequenzen des Annäherungsnet/- Gleichrichterdiode 47 ist mit der Ausgangsklemme 18
vverks um (A1'A0)-kompensiert werden. Die Erfindung verbunden und die Kathode dieser Diode mit einem
stellt eine automatische Verstärkungsregelschaltung Anschluß eines Parallelkreises, der aus dem Konden-
dar. bei der dieses Prinzip angewandt wird. 25 sator 48 und dem Widerstand 49 besteht. Der zweite
Die Ausführungsform dieser Erfindung gemäß den Anschluß des Parallelkreises ist geeidet. Die Verbin-
F i g. 2 A und 2 B enthält Entzerrungsverstärker 7, 8, 9 dungsstelle zwischen der Kathode der Diode 47 und
und K), die die gewünschte Entzerrungsform für die dem Anschluß des erwähnten Parallelkreises ist mit
normale Leilungscharakteristik erzielen. Es ist eine der Basis eines Transistors 50 der Steuerschaltung 20
Eingangsklemme 11 für den in der vorhergehenden 30 verbunden.
Leitung verzerrten Puls vorgesehen, ferner sind Wider- Die Steuerschaltung 20 besteht aus Transistoren 50, stände 12, 13 und 14 vorgesehen, die mit den gemein- 54 und 60. Widerständen 51, 53. 55, 58, 61, 62, 63 und sam gesteuerten variablen Elementen die veränder- 64, Dioden 52, 56 und 66, der /enerdiode 57 und einem baren Entzerrungsschaltungen bilden. Außerdem sind Kondensator 59. Der Kollektor des Transistors 50 ist veränderbare kapazitive Halbleiterelemente 15, 16 und 35 geerdet und der Emitter dieses Transistors über den 17 vorhanden, die dazu dienen, durch Verändern der Widerstand 51 mit dem negativen Pol Γ der Span-Kapazitätswerte die Polfrequenzen zu verändern. D;e nungsquelle verbunden. Die Verbindungsstelle zwi-Schaltung enthält außerdem eine Ausgangsklemme 18, sehen dem Widerstand 51 und dem Emitter des Trandie für die Ausgabe der entzerrten Wellenform vorge- sistors 50 ist über die Diode 52 an die Basis des Transehen ist und für den Eingang eines im Blockdia- 40 sistors 54 angeschlossen, dessen Kollektor über einen gramm nicht dargestellten Taktsteuerungs- und Diskri- Widerstand 53 am positiven Pol ■'- V der Spannungsminatorkreises. Eine vorhandene Steuerschaltung 20 quelle liegt. Der Emitter des Transistors 54 ist über den enthält einen Gleichstromverstärker zur Steuerung der Widerstand 55 und die Dioden 56 und 66 an den negaervvähnten veränderbaren Elemente, und eine Spitzen- tiven Pol — F der Spannungsquelle angeschlossen. Die wertdetektorscrk'Uung 19 erfaßt den Spitzenwert der 45 Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand 53 und entzerrten Ausgangswelle. Bei der Schaltung nach dem Kollektor des Transistors 54 ist über die Zener-F i 3. 2 A sind die Potentiale an den drei Verbindungs- diode 57 mit einem Anschluß eines air. dem WiderStellen zwischen dem Widerstand 12 und dem ver- stand 58 una dem Kondensator 59 bestehenden Paränderbaren kapazitiven Element 15, zwischen dem allelkreises verbunden, dessen anderer Anschluß am Widerstand 13 und dem veränderbaren kapazitiven 5° negativen Pol - V der Sparnungsquelle liegt. Die Element 16 sowie zwischen dem Widerstand 14 und Dioden 52, 56 und 66 und die Zenerdiode 57 sind für dem veränderbaren kapazitiven Element 17 auf dem die Einstellung der Gleichspannungspegel des Trangleichen konstanten Gleichsnannungspegel festge- sistors 54 vorgesehen, und der Kondensator 59 dient halten. dazu, i.i der Steuerschaltung 20 eine Störschwingung
Fig. 3 zeigl die das Blockdiagramm der Fig, 2B 55 zu verhindern. Die Verbindungsstelle zwischen dem
betreffende Schaltung im einzelnen. Bei der Schaltung erwähnten Parallelkreis und der Anode der Diode 57
nach F i g. 3 enthalten der Entzerrungsverstärker 7 und ist mit der Basis des Transistors 60 verbunden, dessen
die Widerstände 12 einen Transistor 24, einen Konden- Emitter am negativen Pol - V der Spannungsquelle
sator 21 und Widerstände 22. 23, 25, 26 und 27. Der liegt. De·" Kollektor des Transistors 60 ist über den
mit der Eingangsklemme 11 verbundene Kondensator 60 Widerstand 61 am positiven Pol-!-('der Spannungs-
21 ist mit der Bnsis des Transistors 24 und der Verbin- quelle angeschlossen. Die Verbindungsstelle zwischen
dungsslelle zwischen den Widerständen 22 und 23 ver- dem Kollektor des Transistors 60 und dem Wider-
bunden. Die andere Klemme des Widerstandes 23 ist stand 61 ist, wie F i g. 3 zeigt, über Widerslände 62. 63
geerdet, und die Jes Widerstandes 22 ist mit dem posi- bzw. 64 mit den in der Kapazität variablen Elementen
tiven Pol -\- V einer Spannimgsquelle verbunden Der 65 15. 16 und 17 verbunden.
Kollektor des Transistors 24 ist über einen Wider- Jede Stufe der Entzerrungsverstärker hat eine vorgestand 25 an den positiven Pol ~\ Vder Spannungsquelle gebene Polfrequenz bzw. Eigenfrequenz, und diese angeschlossen, und der Emitter des Transistors 24 liegt wira durch eine veränderbare Kapazität gesteuert.
Wenn zufolge einer Dämpfungsänderung der Leitung der Eingangspegel abnimmt und sich in Übereinstimmung damit der Ausgangspegcl des Entzerrungsverstärkers an der Klemme 18 verringert, erfaßt die Spitzenwertdetektorschaltung 19 diesen Pegel, und die Steuerschaltung 20 veranlaßt, daß der Kapazitätswert der in der Kapazität veränderbaren Elemente 15, 16 und 17 abnimmt. Hierdurch nimmt jede der Polfrequenzen der Entzerrungsverstärker um (KnJK^Y des Anteils der Leitungsdämpfungsänderung zu. Dadurch wird der Anteil der Leitungsdämpfungsänderung kompensiert. Nimmt der Eingangspegel zu, dann verläuft der Vorgang umgekehrt, und die Dämpfungsänderung wird ebenfalls kompensiert. Die entzerrte Ausgangswelle kann also stets konstant gehalten werden. Bei dem Beispiel nach F i g. 2 sind drei Stufen veränderbarer Entzerrungsschaltungen vorgesehen. Die Anzahl der Stufen kann jedoch je nach Anpassungsgrad der Schaltung beliebig gewählt werden.
Bei der Schaltung nach F i g. 2 ist die veränderbare b Entzerrungsschaltung aus den einfachsten Elementen wie einem Widerstand und einem Kondensator zusammengesetzt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt.
Der Schaltungsaufbau wird durch die beschriebene
ίο Erfindung sehr einfach, und es kann die automatische Verstärkungsregelung sehr leicht in einem Bereich hoher Frequenzen durchgeführt werden. Die automatische Verstärkungsregelschaltung gemäß dieser Erfindung kann ferner leicht als integrierte Schaltung aufgebaut werden, und es ist möglich, sie auf ein Kleinstmaß herabzusetzen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnunger

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur automatischen Verstärkungsregelung, insbesondere für ein Puls-Code-Modulationssystem, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere veränderbare Entzerrerschaltungen (7, 8, 9), von denen jede eine veränderbare Reaktanz (15, 16, 17) enthält, zwischen einer Eingangsklemme (11) und einer Ausgangsklemme (18) hintereinandergeschaltet werden und daß die veränderbaren Reaktanzen derart gesteuert werden, daß sich die Pol- bzw. Eigenfrequenzen der veränderbaren Entzerrerschaltungen mit dem Quadrat des Verhältnisses zwischen der normalen Leitungsdämpfung (Kn in dB) und der zufolge einer Dämpfungsänderung veränderten Leitungsdämpfung (A', in dB) ändern.
2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (19, 20) zum Steuern der veränderbaren Reaktanzen (15,16, 17) einen Spitzenwertdetektor(19) und einen Steuerkreis (20) umfassen, wobei der Spitzenwei (detektor den Spitzenwert der Wellenform der Ausgangsgröße erfaßt, die Ausgangsgröße des Spitzenwertdetektors durch den Steuerkreis verstärkt wird und die Ausgangsgröße des Steuerkreises entsp xhend den veränderbaren Reaktanzen zugeführt wird.
DE2042784A 1969-08-29 1970-08-28 Verfahren zur automatischen Verstärkungsregelung und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere für ein Puls-Colde Modulationssystem Expired DE2042784C3 (de)

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