DE2050689B2 - Schaltnetzwerk mit einem brueckennetzwerk mit zwei sich gegenueberliegenden brueckenzweigpaaren - Google Patents

Description

gekehrte Vorspannung, und der Schalter nimmt die entsprechende Schaltstellung ein. Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird der Durchlaß-Vorspannungsstrom durch das eine Paar hindurch über Impedanzen zur Vorspannungsquellen zurückgeführt, die an jedem der Brücken-Scheitelpunkte angeschlossen sind, so daß die über diese Impedanzen auftretende Spannung selbsttätig die angrenzenden Paare im Sperrsinnc vorspannt, so daß sich eine zusätzliche Vorspannungsquelle für diese Abschaltpaare erübrigt. Die Lrf- mg bietet den Vorteil, daß bei Wegfall der Durchlab 'orspannung in den gegenüberliegenden Brückenzweigen sich in den angrenzenden Paaren die Vorspannung und damit gleichzeitig die Schalterstellung umkehrt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird crfindui^gemäß aufgezeigt, wie sich Mehrfach-Brückenschahungen unter Verwendung eines gemeinsamen BrixUwweiges aufbauen lassen. Nachfolgend wird die ! liindung an Hand der Zeichnungen beschrieben: es .---y.it

Fig. 1 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Mthrfach-Systems, welches eine typische Anwendung ein.·. Schaltnetzwerkes gemäß der Erfindung zeigt;

1 ig. 2 zeigt schematisch eine Dioden-Brücke, welche ein Schaltnetzwerk gemäß der Erfindung der in F 1 g. 1 gezeigten Art bildet; und

F i g. 3 ist eine schematische Darstellung eines Verbund-Schaltnetzwerks, das aus zwei Brücken der in F i ji. 2 gezeigten Art zusammengesetzt ist.

Im die Kopplungseigenschaften eines Schaltnetzwerkes gemäß der Erfindung zu verdeutlichen, is* eine typische Verwendung dieses Schaltnetzwerkes if F i g. 1 gezeigt. Einer von zwei Mehrfach-Empfängereingängen A und B von den Funkempfängern 10 und 11 zum Schaltnetzwerk 13 soll durch dieses Schaltnetzwerk i3 mit dem Ausgang 12 verbunden werden. Das Schaltnetzwerk 13 hat primäre Schaltwege 14 und 15, welche das Signal A dem Ausgang AB zuführen und das Signal von B dem Ausgang BA.

Weiterhin hat das Schaltnetzwerk 13 sekundäre Schaltwege 16 und 17, welche die Ausgänge gegeneinander vertauschen. Solange der Kontrollempfänger 18 ein geeignetes A -Signal abtastet, verbleibt das Schaltneizwerk 13 in seiner primären Schaltstellung, welches das ß-Signo' als Reserve behandelt und es einem Verlustwiderstand 19 zuführt. Wenn jedoch der Kor.trollempfänger 18 einen Fehler im /1-Signal zu einem Zeitpunkt feststellt, an welchem das B-Signal zufriedenstellend ist, wird das Schaltnetzwerk 13 zwangsläufig in seine sekundäre Schaltstellung umgeschaltet durch ein geeignetes Signal auf der Leitung 20, so daß das B-Signal dem Ausgang 12 zugeführt wird und das fehlerhafte /4-SignaI der Belastung 19. Dies ist natürlich eine sehr vereinfachte und auf das Elementarste beschränkte Darstellung des zweipoligen Schaltnetzwerkes mit zwei Schaltstellungen und den für dieses Schaltnetzwerk erforderlichen Eigenschaften.

Fig. 2 zeigt die Einzelheiten der Schaltung des Schaltnetzwerkes 13, wobei die Bezeichnungen der Eingänge und Ausgänge denjenigen der F i g. 1 entsprechen. Der Schaltkreis enthält eine Brückenschaltung mit vier Zweigen, wobei jeder Zweig identisch ist und ein Paar vcji Dioden aufweist, die mit ihren gleichartigen Anschlüssen miteinander verbunder sind.

Der Einfachheit halber wird im folgenden und in den Ansprüchen unter einem Brückenzweig der Teil der Brücke verstanden, der sich zwischen den Verbindungsstellen mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen erstreckt, wobei diese Verbindungsstellen als Scheitelpunkte der Brücke bezeichnet werden. Das Diodenpaar zwischen dem Eingang A und dem Ausgang AU ist mit 21 und 22 bezeichnet, das zwischen AB und B mit 23 und 24, das zwischen B und BA mit 25 und 26 und das zwischen BA und A mit 27 und 28. Jeder der Scheitelpunkte ist dargestellt als mit dem Mittelleiter einer koaxialen Übertragungsleitung 29 verbunden, um kenntlich zu machen, daß es sich um einen Hochfrequenz-Schaltkreis handelt. Ein Scheinwiderstand mit hohem Blindwiderstandsanteil für das Funkfrequenzsignal und einem bestimmten Wirkwiderstand gegenüber Gleichstrom, wie z.B. eine Induktionsspule 30 und ein damit in Reihe geschalteter Widerstand 31, ist von jedem Scheitelpunkt aus gegen Erde geschaltet. Der Sc -altkreis ist vervollständigt durch Mittel zum wahlw-isen, gleichzeitigen Anlegen eines Durchlaß-Vorspannungspotentials an die Dioden in einem der Paare von ir¹ Schaltpian gegenüberliegenden Brückenzweigen 21, 22, 25 und 26 und zum Anlegen eines Null-Potentials oder des Erdpotentials an Mittelpunkte 36 und 37 zwischen den Dioden des anderen Paares voneinander gegenübergeschalteten Brückenzweigen und zum Umkehren der Bedingungen in den Brückenzwcigen zwecks Umsteuern des Schaltwerkes. Es können zahlreiche an sich bekannte Steuerstromkreise eingesetzt werden, welche diese Vorspannungen zuführen können, und die Auswahl wird im Einzelfall von der Art und Weise abhängen, in welcher die Steuerbefehle für das Schaltnetzwerk im besonderen Anwendungsfall erhalten werden. Wenn, wie erläutert, geeignete Impulse zur Verfügung stehen, erübrigen sich weitere Schalt-Elemente. Zur Erläuterung ist jedoch die Schaltimg nach Fig. 2 für den Fall ergänzt, daß die Befehlssignale für das Schaltnetzwerk 13 im Vorhandensein oder im Wegfall der Erdung von mit den Mittelpunkten 36, 37 verbundenen Leitungen bestehen.

Gleichstromschaltelemente 35, die nach Belieben als mechanische oder Halbleiter-Schaltelemente ausgebildet sein können, veranschaulichen symbolisch das Entstehen der erforderlichen Erdverbindung, so daß die Mittelpunkte des einen Paares aneinander gegenüberliegender Brückenzweige in der Stellung 1 geerdet sind und das andere Paar von Brückenzweigen in der Stellung 2 geerdet ist. Jeder Mittelpunkt ist auch über Spulen 32 und dazu in Reihe geschaltete Strombegrenzungswiderstände 33 mit den Quellen für dasDurchlali-Vorspannungspotentii-l verbunden. Die Spulen 32 haben eine große Impedanz gegenüber der Signalfrequenz. Der andere Pol dieser Potentialquelle ist geerdet. Wenn also ein Mittelpunkt geerdet ist, hat er das Potential Null, und die Quellenspannung tritt über den Strombegrenzungswiderstand 33 auf. Wenn andererseits irgendein Mittelpunkt nicht geerdet ist, steigt sein Potential auf dasjenige der Quelle an. Für die dargestellte Diodenpolarität ist diePotentialquelle positiv, jedoch könnte diese Quelle negativ sein, wenn alle Dioden in ihrer Polarität umgekehrt würden. Es ist offensichtlich, daß jeder Kontakt des Schalters 35 durch den Leitungsweg eines Transistors ersetzt werden könnte, dessen Steuerelektrode so geschaltet ist, daß diese auf irgendein vorgesehenes Befehlssignal anspricht. Bei dieser Anwendungsart könnte ein komplementärer Transistor vorhanden sein zum gleich-

zeitigen öffnen des Stromweges durch den Widerstand 33, wenn ein vorgegebener Mittelpunkt zum Zwecke der Vorspannungserhaltung geerdet wird.

Wenn der Gleichstrom-Schalter 35 sich in der in F i g. 2 gezeigten Stellung 1 befindet und die Mittelpunkte zwischen den Dioden 27 bis 28 und 23 bis 24 erdet, liegt an den Dioden 21 bis 22 eine Durchlaß-Vorspannung für Strom von der positiven Quelle, der durch den Widerstand 33, die Spule 32, die Dioden 21 und 22 fließt und über die Spulen 30 und Widerstände 31 zur Quelle zurückkehrt. In gleicher Weise erhalten die Dioden 25 und 26 eine Durchlaß-Vorspannung. Auf diese Weise ergibt sich ein Weg geringen Widerstandes durch die durchgeschalteten Dioden zwischen dem Eingang A und Ausgang/IB und zwischen Eingang B und dem AusgangBA, den primären Wegen durch das Schaltnetzwerk. Der Spannungsabfall über jeden Widerstand 31 legt eine ausreichende Sperr-Vorspannung an die angrenzenden Dioden 23 und 24, 27 und 28 an, so daß die Zuführung eines weiteren Vorspannungspotentials unnötig ist. Dieses hält eine hohe Impedanz durch die Abschalt-Dioden von jedem Scheitelpunkt zu dem geerdeten Mittelpunkt aufrecht, durch welche der Weg zwischen dem Eingang A und dem Ausgang BA und zwischen dem Eingang B und dem Ausgang BA und zwischen dem Eingang B und dem Ausgang AB unterbrochen wird. Wenn der Gleichstrom-Schalter 35 sich in der Stellung2 (gemäß Fig. 2) befindet, stellen die Dioden 23 bis 24 und 27 bis 28 die Anschaltpaare dar und die Dioden 21 bis 22 und 25 bis 26 die Abschaltpaare. Die Übertragung erfolgt dann zwischen A und BA und zwischen B und AB, den sekundären Wegen durch den Schalter.

F i g. 3 zeigt, wie Schalter gemäß der Erfindung im Verbund geschaltet werden können. Der Schaltkreis nach Fig. 3 kann dadurch analysiert werden, daß man sich vergegenwärtigt, daß entweder die aus vier Zweigen bestehende Brücke 40 bis 41 bis 42 bis 43 oder die aus vier Zweigen bestehende Brücke 40 bis 44 bis 45 bis 46 dieser Schaltung identisch ist mit der Brücke nach F i g. 2 mit der Maßgabe, daß die beiden Brücken den Zweig 40 gemeinsam haben. Der Signalweg durch den Zweig 40 sei mit X-X bezeichnet und die Wege durch die Zweige 42 und 45 mit A-A fczw. B-B. Wenn Null-Vorspannungssignale oder Erdsignale jedem der Zweige 41, 43, 44 und 46 in der dargestellten Weise durch Schließen der Schalter

ίο α und b, die mit den Zweigen 41, 43, 44 und 46 verbunden sind, zugeführt werden, wird jeder der vorstehend erwähnten Wege über die Brücke verbunden werden ohne gegenseitige Überlagerung. Die Wege A-A und B-B können daher als reguläre Übertragungskanäle dienen, während der Weg X-X einen Reserve- oder Schutz-Kanal darstellt. Die Betätigung der mit gegenüberliegenden Zweigen in verschiedenen Kombinationen verbundenen Schalter ergibl zahlreiche Schaltmöglichkeiten. Beispielsweise wer-

ao den durch öffnen der beiden Schalter α unter gleichzeitigem Schließen der Schalter a-a und .v-.r, die mil den Zweigen 42 bzw. 40 verbunden sind, die Wege A-A und X-X unterbrochen und A durch den Zweig 41 mit X verbunden und X durch Zweig 43 mit A.

Wie mi der Ausführungsform nach Fig. 1 leger Durchlaßströme durch die Dioden in den Zweigen 41 und 43 eine Sperrspannung an die Dioden in angren zenden Zweigen 40 und 42 an, und auch eine Sperr spannung an zumindest eine der Dioden in den an grenzenden Zweigen 41 und 46. Auf diese Weise wire der Weg B-B selbsttätig von dem Weg X-X ausge schaltet, wenn der Weg A-A daran angeschaltet wird Andere Schaltverbindungen sind möglich. Weiterhii ist festzustellen, daß das in Fig. 3 veranschaulicht!

Verbund-Verfahren unbegrenzt ausgedehnt werdei kann mit drei weiteren Zweigen, die zu einer frühe gebildeten Brücke angeschaltet werden, so daß ein< neue Brücke gebildet wird, welche einen Zweig mi der vorher gebildeten Brücke gemeinsam hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 kreis zu schalten. Demgemäß wird durch geeignetes Patentansprüche. Anlegen eines Potentials einer Polarität an beiden Dioden eine das Schließen des Schalters bewirkende

1. Schaltnetzwerk mit einem Brückennetzwerk Durchlaß-Vorspannung erzeugt, während ein Potenmit zwei sich gegenüberliegenden Brückenzweig- 5 tial mit entgegengesetzter Polarität eine das öffnen paaren, welche vier Brückenscheitelpunkte ver- des Schalters bewirkende sperrende Vorspannung knüpfen, von men zwei sich diagonal gegenüber- erzeugt.

liegende Brückenscheitelpunkte Eingangskreise Bei einer Verwendungsart von Schaltern dieses allbilden, die wechselseitig zu je einem der anderen gemeinen Typs ist ein Reserve-Kanal an ein Nachbeiden sich diagonal gegenübe, "liegenden, Aus- io richten übertragungssystem an- und von diesem abgangskreise bildenden Brück enscheiielpunkte schaltbar, um die Zuverlässigkeit des Systems zu erdurchgeschaltet werden könn;n, gekenn- höhen. Für einen einfachen Diversity-Betrieb ist ein zeichnet durch je ein Paar mit entgegen- zweipoliger Schalter mit zwei Schaltstellungen erforgerichteter Polarität in Serie geschalteter Dioden denich. Es ist offensichtlich, daß es zahlreiche Kom-(21 bis 22, 23 bis 24, 25 bis 26, 27 bis 28) in je- 15 binationen von Mehrfachanordnungen des vorstehend dem Brückenzweig; durch je eine an die Verbin- erwähnten Dioden-Grundschalters gibt, welche diese dungsstelle zwischen beiden Dioden jedes dieser Möglichkeiten bieten würden. Jedoch erfoidert es Paare angeschlossene Impedanzein richtungen (32, einen unangemessenen Aufwand, die verschiedenen. 33), die für Signalfrequenzströme eine hohe Im- für solch eine Kombination von Grundschaltern bepedanz besitzt und einen Weg für den erforder- 20 nötigten bipolaren Potentiale herzuleiten und zuzulichen Steuerstrom darstellt, wodurch Vorspan- führen.

nungs- und Steuerpotentiale für die in Serie Die vorliegende Erfindung schafft hier Abhilfe. Sie geschalteten Dioden bereitgestellt werden; durch geht dazu aus von einem Schaltnetzwerk der eingangs eine Schaltereinrichtung (35) zum Anlegen eines genannten Art und ist gekennzeichnet durch je ein Steuerpotentials an die Verbindungsstelle der 25 Paar mit entgegenge-ichteter Polarität in Serie geDioden eines Paares sich gegenüberliegender schalteter Dioden in jedem Brückenzweig; durch je Brückenzweige, um das an beide Dioden in jedem eine an die Verbindungsstelle zwischen beiden Dioden Zweig eines Paares von sich gegenüberliegenden jedes dieser Paare angeschlossene Impedanzeinrich-Brückenzweigen ingelegte Vorspannungspoten- tungen, die für Signalfrequenzströme eine hohe Imtial umzukehren; durch je ein an jeden Brücken- 30 pedanz besitzt und einen Weg für den erforderlichen Scheitelpunkt angeschlossenes Impedanznetzwerk Steuerstrom darstellt, wodurch Vorspannungs- und (30, 31) mit hoher Impedanz für Pignalfrequenz- Steuerpotentiale für die in Serie geschalteten Dioden ströme als Strompfad für das Vorspannungs- bereitgestellt werden; durch eine Schaltereinrichtung potential, welches die Dioden in einem der Paare zum Anlegen eines Steuerpotentials an die Verbinvon sich gegenüberliegenden Brückenzweigen in 35 dungsstelle der Dioden eines Paares sich gegenüber-Durchlaßrichtung vorspannt und durch ein durch liegender Brückenzweige, um das an beide Dioden in jedes Impedanznetzwerk erzeugtes Sperrpotential jedem Zweig eines Paares von sich gegenüberliegenfür die angrenzende Diode in dem anderen Paar den Brückenzweigen angelegte Vorspannungspoteutial von sich gegenüberliegenden Brückenzweigen. umzukehren; durch je ein an jeden Briickenscheitel-

2. Schaltnetzwerk nach Anspruch 1, gekenn- 40 punkt angeschlossenes Impedanznetzwerk mit hoher zeichnet durch mindestens drei zusätzliche Brük- Impedanz für Signalfrequenzströme als Strompfad für kenzweige (Fig. 3, 41, 42, 43) deren Aufbau dem das Vorspannungspoteniial welches die Dioden in der Brückenzweige des Brückennetzwerkes einem der Paare von sich gegenüberliegenden Brük-(21 ...; 32 ...) entspricht und die so an den einen kenzweigen in Durchlaßrichtung vorspannt und durch Brückenzweig (40) des Brückennetzwerkes ange- 45 ein durch jedes Impedanznetzwerk erzeugtes Sperrschlossen sind, daß sie ein zusätzliches Vierzweig- potential für die angrenzende Diode in dem anderen Brückennetzwerk bilden und beide Brückennetz- Paar von sich gegenüberliegenden Brückenzweigen,
werke einen gemeinsamen Brückenzweig (40) be- Durch die Erfindung wird der erforderliche Steuersitzen, strom für ein Gatter mit zwei Polen und zwei Schalt-

50 Stellungen in vorteilhafter Weise dadurch vereinfacht.

daß Paare entgegengesetzt gepolter Dioden so in eine

Die Erfindung betrifft ein Schaltnetzwerk mit einem aus 4 Zweigen bestehende Brücke eingeschaltet wer-Brückennetzwerk mit zwei sich gegenüberliegenden den, daß die jeweils leitenden Dioden-Paare automa-Brückenzweigpaaren, welche vier Brückenscheitel- tisch die Sperrspannung an die jeweils sperrenden punkte verknüpfen, von denen zwei sich diagonal 55 Gleichrichter-Paare anlegen. Der hierfür erforderliche gegenüberliegende Brückenscheitelpunkte Eingangs- äußere Steuerkreis muß dann ein Vorspannungskreise bilden, die wechselseitig zu je einem der an- Potential liefern, das zwischen Null und einem einderen beiden sich diagonal gegenüberliegenden, Aus- zigen Polaritätswert wechselt, um die erforderliche gangskreise bildenden Brückenscheitelpunkte durch- Änderung der Durchschaltbedingungen zu bewirken, geschaltet werden können. 60 Zu den Einzelheiten wäre zu erwähnen, daß die zwei

Es sind zahlreiche Halbleiter-Torschaltungen bzw. Eingänge mit jeweils einem von zwei Brückenscheitel- -gatter bekannt, die geeignet sind, einen Hochfre- punkten verbunden sind, die einander im Schaltbild quenzsignal-Stromzweig in Abhängigkeit von einer diagonal gegenüberliegen, und daß die zwei Ausgänge Gicichstrom-Schaltspannung zu schalten. Der Grund- mit den beiden restlichen, einander ebenfalls diagonal schalter enthält ein Paar entgegengesetzt gepolter 65 gegenüberliegenden Brücken-Scheitelpunkten verbun-Halbleiter-Dioden, die zwischen dem Eingang und den sind. Wenn ein Paar voneinander im Schaltbild dem Ausgang in Reihe geschaltet sind. In der Regel gegenüberliegenden Brückenzweigen eine Durchlaßist ein bipolares Potential erforderlich, um den Srom- Vorspannung erhält, hat das andere Paar eine um-