DE2061119A1

DE2061119A1 - Einstellbarer frequenzabhaengiger Amplituden-Entzerrer

Info

Publication number: DE2061119A1
Application number: DE19702061119
Authority: DE
Inventors: Peter Hermanutz
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1970-12-11
Filing date: 1970-12-11
Publication date: 1972-06-15
Also published as: AU458590B2; DE2061119B2; US3750052A; CH532338A; DE2061119C3; GB1338180A; SE379133B; IT941982B; NL7116624A; BE776494A; AU3663771A; FR2117618A5; CA946945A; ES397823A1

Description

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Standard Elektrik Lorenz AG 2061119

Stuttgart

P. Hermanutz -2 Einstellbarer frequenzabhängiger Amplitudenentzerrer

Die Erfindung bezieht sich auf einstellbare frequenzabhängige Amplitudenentzerrer. ■

In Fig. la,.... «f sind die Grundkonfigurationen bekannter frequenzabhängiger Amplitudenentzerrer dargestellt, die in der Übertragungstechnik vielseitige Anwendung finden, wobei die Figuren 2a und b die zugehörigen Dämpfungsverlaufe zeigen.

und f Hierbei zeigt Figur 1 «/einen bekannten Dimpfungsentzerrer mit konstantem Z. Solche Dimpfungsentzerrer können dort eingesetzt werden/ wo bestimmte Frequenzen oder Frequenzbereiche gegenüber den anderen vorhandenen angehoben oder abgesenkt werden müssen, sie finden auch dann Verwendung, wenn ein Filterverlauf an den Grenzen des Durchlaßbereiches verbessert, also der sich durch nicht hinreichend steil ansetzende und/oder verlaufende Flanken ergebende Amplitudenverlauf entzerrt werden soll. Hierbei wäre es wünschenswert, wenn der Flankenverlauf des eingesetzten Entzerrers mit einfachen Mitteln dem jeweils zu entzerrenden Amplitudenverlauf angepalt warden könnte. Die vorliegende Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, solche Entzerrer und die bei ihnen zur Einstellung ihre· Dämpfung ■-verlaufe» notwendigen Mittel anzugeben. ~

Dr.Le/Sd

23.11.70 ./,

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Für die Lösung dieser Aufgabe wird ein frequenzabhängiger Amplitudenentzerrer bestehend aus einem Widerstandsnetzwerk in L- oder T-Form, bei dem die Widerstände des Längs- oder Querzweiges durch einen Serienresonanzkreis überbrückt sind, eingesetzt. Erfindungsgemäß widd ein solcher Entzerrer dadurch einstellbar gemacht, daß der Induktivität des Serienresonanzkreises eine Kapazität parallelgeschaltet wird, daß zur Veränderung de· Entzerrungsverlaufes die Resonanzschärfe des Serienresonanakreises durch gegensinnige Änderung der beiden Kapazitäten eingestellt wird, dad ferner dabei zum Festhalten der Frequenzlage der Serienresonanz die Summe dieser beiden Kapazitäten konstant gehalten wird. In weiterer Fortbildung der Erfindung wird zum gegensinnigen Verändern der beiden Kapazitäten bei gleichzeitigem Festhalten ihrer Summe ein Differentialtrimmer verwendet. Ferner wird für einen quaei-konstant-ü Amplitudenentzerrer mit einem den Längs- oder Querzweig überbrückenden Serien resonanzkrei* und einen in den Quer- oder Längszweig eingefügten Parallelresonanzkreis nur der überbrückende Serienresonanzkreis eingestellt und der Parallelresonanzkreis dagegen nicht verändert.

Die Erfindung soll an Hand der Figuren eingehend beschrieben werden. Es zeigen dabei:

Fig. i.,..f die Konfigurationen bekannter Entzerrer

Fig. 2a und b deren Dämpfungsverlaufe

Fig. 3a... d den zur Lösung der Erfindungsaufgabe verwendeten

Serienresonanzkreis und dessen Widerstandsverlauf

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Fig. 4a....f die mit diesem Serienresonanzkreis

aufgebauten erfindungs gemäß en Entzerrer

Fig. 5 den Dümpfungsverlauf eines Entzerrers

nach Fig. 4£ mit dem erzielbaren Einstellbereich.

Fig la... .f zeigen die bereits in der Einleitung erwähnten bekannten frequenzabhängigen Dämpfungsentzerrer und zwar Fig. la... .d solche mit nicht über der Frequenz konstantem Ein- und Ausgangswiderstand, und Fig. Ie und f konstant-2>» Entzerrer. In Fig. 2a und b sind dabei die prinzipiellen Dämpfung sverläufe dargestellt. Um den Dämpfungsverlauf nun in der Umgebung der Serienresonanz des überbrückenden Serienresonanzkreises einstellbar machen zu können, wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß sich der Wider Stands verlauf eines Reeonanzzweipoles mit der Konfiguration nach Fig. 3a in Abhängigkeit von den Kapazitäten Cl und C2 verändern läßt. Für einen solchen Resonanzzweipol gilt:

und für die Serienresonanz:

mithin:

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Wie aus (3) zu ersehen ist, ändert sich die Lage der Serienresonänz eines solchen Resonanzzweipoles nicht, solange die Summe von Cl und C2 konstant bleibt. Wie jedoch aus (1) zu ersehen ist, ändert sich dagegen der Widerstand des Resonanzzweipoles über der Frequenz in Abhängigkeit von Cl und C2. Wenn man nun, wie in Fig. 3b dargestellt, Cl und C2 durch einen Differentiatorimmer D realisiert, so ist gewährleistet, daß die Summe von Cl und C2 konstant bleibt (3), während sich der Widerstand des Resonanzzweipoles in Abhängigkeit von den eingestellten Werten von Cl und C2 über der Frequenz ändert (1). Ee läßt eich eotnit ohne Änderung der Frequenzlage die Schärfe der Serienresonanz des Resonanzzweipoles einstellen. Durch die der Induktivität L parallelliegende Kapazität C2 weist der Reeonanzzweipol naturgemäß auch eine Parallelresonanz auf, deren Frequenzlage mit der Veränderung der Einstellung des Differential trimmer β D sich ebenfalls ändert. Für den praktischen Einsatz wird wohl meistens die Konfiguration nach Fig. 3c verwendet werden, bei der den veränderlichen Kapazitätswerten Cl und C2 des Differentialtrimmers D Festkapazitäten Cl' und C2' parallel geschaltet Sind. Der Wider stands verlauf eines solchen Resonanzzweipoles Über der Frequenz in Abhängigkeit von der Einstellung des Differentialtrimmers D ist nun in Fig. 3 d dargestellt. Hierbei zeigt die strichpunktierte Kurve den Verlauf bei Mittelstellung des Differentiatltrimmers, die ausgezogene den bei kleinster Parallelkapazität C2 zur Induktivität und die gestrichelte den bei größter Parallelkapazität C2.

In Fig. 4a... .£ sind nun die sich aus den Entzerrerkonfigurationen nach Fig. la f bei Einsatz des Resonanzzweipoles nach Fig.

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ergebenden erfindungsgemäßen Entzerrerkonfigurationen dargestellt. Für den Einsatz des Resonanzaweipoles ist dabei zu beachten, daß im Nutzbereich der sich oberhalb der Serienresonanz ergebende Widerstand des Zweipoles groll bleibt gegenüber dem überbrückten Widerstände. Diese Bedingung.kann den Einsatz einschränken, doch lallt sich fur die Mehrzahl der Anwendungen erreichen, dall dieses erst außerhalb des verwendeten Nutzbereiches der Fall ist. Diese Einschränkung ist also bei der Entzerrung des Überganges zwischen Sperr- und Durchlaßbereich bei Hochpässen, bei dem bei der unteren Grenzfrequenz eines Bandpasses und dem bei der oberen Grenzfrequenz einer Bandsperre zu berücksichtigen. Wenn in die Entzerrerkonfigurationen nach Fig. 1 e und f anstelle des einfachen überbrückenden Serienkreises ein Resonanzzweipol nach Fig. 3 eingefügt wird, so müßte aus Dualität»gründen eigentlich a uch in den farallelxesonanzkreis entsprechend ein einstellbares Variometer eingefügt werden. Hierdurch würde die praktische Einsatzmöglichkeit dieser Konfiguration aber in Frag« gestellt, da die Realisation eines solchen Variometers au aufwendig ist. Es erhebt sich nun die Frage, ob nicht eine Ausbildung als einstellbarer quasi-konstant-Z Entzerrer mit geringerem Aufwand möglich ist, wenn schon aus Gründen des Aufwändea die Realisation ala konstant- Z !Entzerrer ausscheidet« Ea wurde deshalb die Frage, unter - a ucht, ob die Möglichkeit besteht, bei einem.solchen Entzerrer nur den überbrückenden Serienresonanzkreia «Inatellbar au machen und dabei den Fftrallelreaonanxkreia unverändert au laaaen. Iat dann ein solches Entzerrer noch ala einstellbarer quasi-konstant-Z Entzerrer zu bezeichnen. Diese Untersuchungen haben nun ergeben, daJ bei

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Werten für die Kapazitätsvariation des R«sonanzzweipoles, wie sie aus der Fig. 4f hervorgehen, innerhalb des Einstellbereiches Reflexionsfaktoren des Entzerrers zu erzielen sind, die unter 5% liegen, mithin allen Anforderungen, die an solche Entzerrer gestellt werden, genügen. Die Resonanzfrequenz des Parallelresonanzkreises ist dabei gleich der Serienresonanzfrequenz des Zweipole s. Seine Resonanz schärfe wird dabei als Mittelwert der eigentlichen für den Einstellbereich benötigten gewählt, entspricht also etwa dem geometrischen Mittel der Werte für die Einstellgrenzen.

Figur 5 zeigt nun den Dämpfungsverlauf eines praktisch ausgeführten Entzerrers nach Figur 4f. Entsprechend der Figur 3d zeigt die ausgezogene Kurve den Dämpfungsverlauf bei dem Minimalwert der Parallelkapazität C2 + C2' und die gestrichelte den beim Maximalwert von C2 + C2'. Mit 6) ist die Resonanzfrequenz bezeichnet, wobei als Frequenzmaflstab die prozentuale Abweichung von dieser Frequenz aufgetragen ist.

4 Patentansprüche

4 Bl. Zeichnungen mit 5 Figuren

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Claims

P. Hermanutz -2 - 7 - Patentansprüche

1. Einstellbarer frequenzabhängiger Amplitudenentzerrer, bestehend aus einem Widerstandsnetzwerk in L- oder T-Form, bei dem die Widerstände des Längs- oder Querzweigee durch einen Serienresonanzkreis Überbrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktivität (Ll) des Serienreeonanzkreises (Ll, Cl) eine Kapazität (C2) parallelgeschaltet wird, daß zur Veränderung des Entzerrungsverlaufes die Resonanz schärfe des Serien resonanzkreises durch gegensinnige Änderung der beiden

Kapazitäten (Cl, CZ) eingestellt wird, daß ferner dabei

zum Festhalten der Frequenzlage der Serienresonanz die

Summe dieser beiden Kapazitäten (Cl, C2) konstant gehalten

wird.

2. Einstellbarer frequenzabhängiger Atnplitüdenentzerrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum gegensinnigen Verändern der beiden Kapazitäten (Cl, C2) bei gleichzeitigem Festhalten ihrer Summe ein Differentialtrimmer (D) verwendet wird.

3. Einstellbarer frequenzabhängiger Amplitudenentzerrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Einstellkapazitäten (Cl, C2) des Differentialtrimmers (D) Festkapazitäten (Cl', C2') parallelgeschaltet werden.

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4. Einstellbarer frequenzabhängiger Amplitudenentzerrer nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem quasi-konstant-Z Amplitudenentzerrer mit einem den Längs- oder Querzweig überbrückenden Serienresonanzkreis und einem in den Quer- oder Längszweig eingefügten Parallelresonanzkreis nur der überbrückende Serienresonanzkreis (Ll, Cl, C2) eingestellt und der Parallelresonanzkreis (L2, C3) dagegen nicht verändert wird.

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