DE2061119B2

DE2061119B2 - Einstellbarer frequenzabhängiger Amplitudenentzerrer

Info

Publication number: DE2061119B2
Application number: DE2061119A
Authority: DE
Inventors: Peter 7251 Schoeckingen 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: 1973-09-27
Also published as: FR2117618A5; NL7116624A; US3750052A; AU458590B2; BE776494A; AU3663771A; GB1338180A; DE2061119A1; IT941982B; DE2061119C3; CH532338A; SE379133B; CA946945A; ES397823A1

Description

In F i g. 1 a bis 1 f sind die Grundkonfigurationen bekannter frequenzabhängiger Amplitudenentzerrer dargestellt, die in der übertragungstechnik vielseitige Anwendung finden, wobei die F i g. 2 a und 2 b die zugehörigen Dämpfungsverläufe zeigen. Hierbei zeigen Fig. Ie und 1 f einen bekannten Dämpfungsentzerrer mit konstantem 2. Solche Dämpfungsentzerrer 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 angepaßt werden könnte. Die vorliegende Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, solche Entzerrer und die bei ihnen zur Einstellung ihres Diimpfungsverlaufes notwendigen Mittel anzugeben.

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 wird ein solcher Entzerrer dadurch einstellbar gemacht, daß der Induktivität des Serienresonanzkreises eine Kapazität parallel geschaltet wird, daß zur Veränderung des Entzerrungsverlaufes die Resonanzschärfe des Serienresonanzkreises durch gegensinnige Änderung der beiden Kapazitäten ein-,o gestellt wird, daß 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 quasikonstant-Z-Amplitudenentzerrer mit einem den Längsoder Querzweig überbrückenden Serienresonanzkreis und einem 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 F i g. 1 a bis 1 f die Konfigurationen bekannter Entzerrer,

F i g. 2 a und 2b deren Dämpfungsverläufe,

F i g. 3 a bis 3 d den zur Lösung der Erfindungsaufgabe verwendeten Serienresonanzkreis und dessen Widerstandsverlauf,

F i g. 4 a bis 4f die mit diesem Serienresonanzkreis aufgebauten erfindungsgemäßen Entzerrer,

F i g. 5 den Dämpfungsverlauf eines Entzerrers nach Fig. 4f mit dem erzielbaren Einstellbereich.

F i g. 1 a bis 1 f zeigen die bereits in der Einleitung erwähnten bekannten frequenzabhängigen Dämpfungsentzerrer, und zwar F i g. 1 a bis 1 d solche mit nicht über der Frequenz konstantem Ein- und Ausgar gswiderstand, und Fig. Ie und 1 f konstant-Z-Entzerrer. In Fig. 2a und 2b sind dabei die prinzipiellen Dämpfungsverläufe 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 Widerstandsverlaul eines Resonanzzweipoles mit der Konfiguration nach F i g. 3 a in Abhängigkeit von den Kapazitäten C1 und C 2 verändern läßt. Für einen solchen Resonanz· zweipol gilt

JmL

und für die Serienresonanz

7 "Ό Cl

Ju)₀L

mithin

"Ό ~ Ti-,

]/L(Cl+ Cl)

Wie aus (3) zu ersehen ist, ändert sich die Lage d Serienresonanz eines solchen Resonanzzweipoles nicl

solange die Summe von Cl und Cl konstant bleibt. Wie jedoch aus (1) zu ersehen ist, ändert sich dagegen der Widerstand des Resonanzzweipoles über der Frequenz in Abhängigkeit von Ci und C 2. Wenn man nun, wie in Fig. 3b dargestellt, Cl und Cl durch einen Differentialtrimmer D realisiert, so ist gewährleistet, daß die Summe von Cl und Cl konstant bleibt (3), während sich der Widerstand des Resonanzzweipoles in Abhängigkeit von den eingestellten Werten von Cl und Cl über der Frequenz ändert (1). Es läßt sich somit ohne Änderung der Frequenzlage die Schärfe der Serienresonanz des Resonanzzweipoles einstellen. Durch die der Induktivität L parallelliegende Kapazität Cl weist der Resonanzzweipol naturgemäß auch eine Parallelresonanz auf, deren Frequenzlage mit der Veränderung der Einstellung des Differentialtrimmers D sich ebenfalls ändert. Für den praktischen Hinsatz wird wohl meistens die Konfiguration nach Fig. 3 c verwendet werden, bei der den veränderlichen Kapazitätswerten Cl und Cl des Differentialtrimmers D Festkapazitälen Cl' und CT parallel geschaltet sind Der Widerstandsverlauf eines solchen Resonanzzweipoles über der Frequenz in Abhängigkeit von der Einstellung des Differentialtrimmers D ist nun in F i g. 3 d dargestellt. Hierbei zeigt die strichpunktierte Kurve den Verlauf bei Mittelstellung des Differentialtrimmers, die ausgezogene den bei kleinster Parallelkapazität C 2 zur Induktivität und die gestrichelte den hei größter Parallelkapazität Cl.

In F i g. 4 a bis 4f sind nun die sich aus den Entzerrerkonfigurationen nach F i g. 1 a bis If bei Einsatz des Resonanzzweipoles nach F i g. 3 ergebenden erfindungsgemäßen Entzerrerkonfigurationen dargestellt. Für den Einsatz des Resonanzzweipoles ist dabei zu beachten, daß im Nutzbereich der sich oberhalb der Serienresonanz ergebende Widerstand des Zweipoles groß bleibt gegenüber dem überbrückten Widerstand. Diese Bedingung kann den Einsatz einschränken, doch läßt sich für die Mehrzahl der Anwendungen erreichen, daß 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. Ie und 1 f an Stelle des einfachen überbrückenden Serienkreises ein Resonanzzweipol nach F i g. 3 eingefügt wird, so müßte aus Dualitätsgründen eigentlich auch in den Parallelresonanzkreis entsprechend ein einstellbares Variometer eingefügt werden. Hierdurch würde die

ίο praktische Einsatzmöglichkeit dieser Konfiguration aber in Frage gestellt, da die Realisation eines solchen Variometers zu 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 Aufwandes die Realisation als konstant-Z-Entzerrer ausscheidet. Es wurde deshalb die Frage untersucht, ob die Möglichkeit besteht, bei einem solchen Entzerrer nur den überbrückenden Serienresonanzkreis einstellbar zu machen und dabei den Parallelresonanzkreis unverändert zu lassen. Ist dann ein solcher Entzerrer noch als einstellbarer quasi-konstant-Z-Entzerrer zu bezeichnen? Diese Untersuchungen haben nun ergeben, daß bei Werten für die Kapazitätsvariation des Resonaii^tweipoles, 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 Zweipoles. Seine Resonanzschärfe wird dabei als Mittelwert der eigentlichen für den Einstell bereich benötigten gewählt, entspricht also etwa dem geometrischen Mittel der Werte für die Einstellgrenzen.

F i g. 5 zeigt nun den Dämpfungsverlauf eines praktisch ausgeführten Entzerrers nach Fig. 4f. Entsprechend der F i g. 3 d zeigt die ausgezogene Kurve den Dämpfungsverlauf bei dem Minimalwert der Parallelkapazität C2 + C2' und die gestrichelte den beim Maximalwert von C2 + C2'. Mit <·>„ ist die Resonanzfrequenz bezeichnet, wobei als Frequenzmaßstab die prozentuale Abweichung von dieser Frequenz aufgetragen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einstellbarer frequenzabhängiger Amplitudenentzerrer, bestehend aus einem Widerstandsnetzwerk in L- oder T-Form, bei dem die Widerstände des Längs- oder Querzweiges durch einen Serienresonanzkreis überbrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktivität (L 1) des Serieiiresonanzkreises (Ll, Cl) eine Kapazität (C 2) parallel geschaltet wird, daß zur Veränderung des Entzerrungsverlaufes die Resonanzschärfe des Serienresonanzkreises durch gegensinnige Änderung der beiden Kapazitäten (Cl, Cl) eingestellt wird, daß ferner dabei zum Festhalten der Frequenzlage der Serienresonanz die Summe dieser beiden Kapazitäten (Cl, Cl) konstant gehalten wird.

2. Einstellbarer frequenzabhängiger Amplitudenentzerrer 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, Cl) des Differentialtrimmers (D) Festkapazitäten (Cl', C 2') parallel geschaltet werden.

4. Einstellbarer frequenzabhängiger Amplitudenentzerrer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem quasi-konstant-Z-Amplitudenentzerrer mit einem den Längsoder 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.