DE2109107A1 - Tonfrequenzfilter fuer Rundsteuerempfaenger - Google Patents

Tonfrequenzfilter fuer Rundsteuerempfaenger

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Description

Tonfrequenzfilter für Rundsteuerempfänger
Bei der Rundsteuerung erfolgt die Fernsteuerung von verschiedenen Verbrauchergruppen durch dem Starkstromnetz überlagerte Tonfrequenz Signa Ie . Diese Tonfrequenzsignäle werden von einem zentralen Sender in das Starkstromnetz eingekoppelt und von den im Netz befindlichen Rundsteuerempfängern mittels entsprechender Filter ausgesiebt.
Die bekannten für Rundsteuerempfänger gebräuchlichen Filter bestehen aus Induktivitäten und Kapazitäten. Die Bandmittenfrequenz solcher Filter muß durch Einstellen der Induktivitäten bzw. Kapazitäten aujjf die jeweilige Tonfrequenz abgestimmt werden. Dieses Einstellen selbst erfordert schon eineii erheblichen Fertigungaaufwand. Darüber hinaus weisen solche filter Alterungserscheinungen auf, did sich in einer Verschiebung der Bandmittenfrequenz, äußern. Dadurch besteht die Gefahr, daß die Rundsteuerempfänger auch auf/ den Tonfrequenzen benachbarte! Störfrequenzen ansprechen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundje, ein Tonfrequenzfilter für Rundsteuerempfänger zu schaffen, aem eine Einstellung der Bandmittenfrequenz entbehrlich macht uijd bei dem die Bandmittenfrequenz unabhängig von der Betriebsdauer des Filters festliegt.
20*Ι3β/067·
BAD ORIGINAL
.- 2 - VPA 71/5041
Die lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß an den Ausgang eines Vorfilters η RC-Filterpfade eines Schalterfilters angeschlossen sind, dessen Schalttransistoren der Reihe nach von einer mit dem Netz synchronisierten Schrittsteuereinrichtung angesteuert sind, deren (Taktfrequenz gleich dem Produkt aus der Anzahl η der -Filterpfade und der auszufilternden Tonfrequenz ist.
Eine einfache, mit dem Netz synchronisierte Schrittsteuereinrichtung ergibt sich dadurch, daß ein Ringzähler oder ein Schieberegister vorgesehen ist, dessen Taktfrequenz von einem netzgeführten Frequenzgenerator erzeugt ist."
Wegen der unvermeidbaren Oberwellen im Starkstromnetz ist es notwendig, daß die für die Rundsteuerung benutzten Tonfrequenzen in genügendem Abstand zu diesen Oberwellen des.Starkstromnetzes liegen. Es werden daher vorwiegend Tonfrequenzen zur Rundsteuerung verwendet, die ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz 16 2/5 Hz sind. Für solche Tonfrequenzen ergibt sich bei dem Tonfrequenzfilter nach.der Erfindung die Taktfrequenz des Schieberegisters oder Ringzählers als ein ganzzahliges Vielfaches der Netzfrequenz 50 Hz, wenn drei Filterpfade vorgesehen sind.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Vorfilter für die Netzfrequenz als RC-Filter ausgebildet.
Anhand eines in d.er Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
An den Ausgang eines an die Netzphase R angeschlossenen Vorfilters, das aus finem Filterkondensator 0Q und einem Filterwiderstand R besteht, ist ein Schalterfilter angeschlossen.Das Schalterfilter feesteht aus einem gemeinsamen Vorwiderstand R1 und drei Filterpfaden mit den Kondensatoren 0^-Oj tmd den Schalttrans ist oren T-j-T^.
209836/0571
- 3 - . VPA 71/3041
Die Basen der Schalttransistoren T1-T^ sind jeweils mit einem Ausgang eines Ringzählers RZ verbunden. Anstelle eines Ring-.Zählers kann auch ein Schieberegister vorgesehen werden. Der Ringzähler RZ erhält seine Taktfrequenz von einem netzgespeisten Frequenzgenerator. Dieser Frequenzgenerator besteht z.B. aus einem programmierbaren Unijuntion-Transistor, dessen Kathode über einen Kathodenwiderstand R2 am Mullpotential liegt und dessen Gitter am Abgriff eines aus zwei Teilwiderständen R3 und R4 bestehenden Spannungsteilers angeschlossen ist, wobei dieser * Spannungsteiler zu einem zwischen den GIeichspannungsρöleη einer DoppeIwegg3.eichrichterbrücke G angeschlossenen Belastungswiderstand R5 parallel liegt. Die Doppelweggleichrichterbrücke G wird von einem an das Uetz angeschlossenen Transformator Tr gespeist. Die Anode des programmierbaren Unijuntion-Transistors T4 ist mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt des Widerstandes R6 und des Kondensators 04 eines Reihen-RG-Gliedes verbunden. Dieses RC-Glied ist an eine GIeichspannungsquelle angeschlossen, wobei der Widerstand mit seinem freien Anschlußpol auf ITullpotential gelegt ist. .
An den gemeinsamen Ausgang A der drei Filterpfade ist der Empfangs- : kreis EK eines Rundsteuerempfängers angeschlossen. Über diesen I Ausgang wird dem Empfangskreis die ausgesiebte Tonfrequenz fo zugeführt.
Um die Tonfrequenz fo aus dem Hetz auszusieben, werden die einzelnen Pfade C1-CV, T-j-T, des Schalterfilters so angesteuert, daß die Taktfrequenz des Ringzählers RZ gleich dem Produkt aus Tonfrequenz fo und der Anzahl η der Filterpfade ist. Die Kondensatoren Cj-C, laden sich auf den Mittelwert der Spannung des jeweiligen Periodenabschnittes des Tonfrequenzsignales auf. Dadurch, daß an jedem Filterpfad die Tonfrequenz fo liegt, erfolgt, die Einschaltung des betreffenden Pfades in jeder Periode an der gleichen Stelle. Somit stimmen die Spannungen der Kondensatoren
- 4 - VPA 71/3041
C.-C- jeweils mit den Spannungswerten der einzelnen Periodenabschnitte des Tonfrequenzsignales überein und es erfolgen keine Ladungsverschiebungen an den Kondensatoren. Die Tonfrequenzsignale werden somit vom Filter durchgelassen. Werden die einzelnen Pfade des Filters nicht mit der auszusiebenden Tonfrequenz angesteuert, erfolgt eine dauernde Umladung der Kondensatoren und damit eine kräftige Dämpfung der Tonfrequenz wegen des Spannungsabfalles an dem gemeinsamen Vorwiderstand R1.
Die Bandmittenfrequenz des Tonfrequenzfilters nach der Erfindung ist durch die Umlauffrequenz der Taktfrequenz im Ringzähler RZ festgelegt. Da diese Umlauffrequenz wiederum in-festem Zusammenhang mit der vom Metz gespeisten Frequenzgenerator zugeführten Taktfrequenz steht, ist die Umlauffrequenz zwangsläufig mit dem Netz synchronisiert, so daß das Tonfrequenzfilter nach der Erfindung nicht abgeglichen werden muß. Infolge der Synchronisation der Taktfrequenz mit der Netzfrequenz tritt auch bei langer Betriebszeit keine Verschiebung der Bandmittenfrequenz auf. Weiterhin brauchen;die für das Tonfrequenzfilter verwendeten Bauelemente nicht eng toleriert zu sein, so daß handelsübliche Bauelemente verwendet werden können.
Die Bandbreite des Tonfrequenzfilters hängt von der Dimensionierung des Vorwiderstandes R1 und der Kondensatoren C--C, ab und kann somit in einfacher Weise eingestellt bzw, festgelegt werden.
Wie bereits erwähnt, werden für die Rundsteuerung vorwiegend Tonfrequenzen verwendet, die ein ganzzahliges Vielfache der Grundfrequenz 16 2/3 Hz sind. Als vorteilhaft hat es sich bei diesen Tonfrequenzen erwiesen, bei dem Tonfrequenzfilter drei Filterpfade vorzusehen. Wie ebenfalls bereits dargelegt, entspricht die Taktfrequenz des Ringzählers RZ dem Produkt aus Tonfrequenz fo und der Anzahl η der Filterpfade. Da die Grundfrequenz 16 2/5 Hz einem Drittel der Netzfrequenz 50 Hz entspricht, ergibt sich die
BAD ORIGINAL
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- 5 - YPA 71/3041
Taktfrequenz des Ringzählers bei drei Filterpfaden als ein ganzzahliges Vielfache der Netzfrequenz. Die Verwendung von drei Filterpfaden hat bei den vorgenannten Tonfrequenzen weiterhin den Vorteil, daß das Tonfrequenzfilter nach der Erfindung keine Oberwellen der Hetzfrequenz durchläßt. Es sind somit keine gesonderten Filter zum Aussieben dieser Netzoberwellen erforderlich.
4 Patentansprüche
1 Figur
209838/057«

Claims (3)

  1. VPA 71/3041
    Patentansprüche
    .) Tonfrequenzfilter .für Rundsteuerempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang eines Vorfilters (R , C) η · RC-PiIt erpfade (R1 j C1-C5, T1-T5) eines Schalterfliters angeschlossen sind, dessen Schalttransistoren (T1-T5) der • Reihe nach von einer mit dem Hetz synchronisierten Schrittsteuereinrichtung (RZ) angesteuert sind, deren Taktfrequenz gleich dem Produkt aus der Anzahl η der Pilterpfade und der auszufilternden Tonfrequenz (fo) ist.
  2. 2. Tonfrequenzfilter nach Anspruch'1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schrittsteuereinrichtung ein Ringzähler (RZ) oder Schieberegister vorgesehen ist, lessen Taktfrequenz von einem netzgeführten Prequenzgenerator erzeugt ist.
  3. 3. T.onfrequenzfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei Pilterpfade (C1-C5, T1-T5) vorgesehen sind.
    4v Tonfrequenzfilter nach Anspruch T, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorfilter aus einem RC-PiIter bes'oeht.
    209836/QE7·
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US4368541A (en) * 1980-06-30 1983-01-11 Evans Robert M Multiplexing arrangement for a plurality of voltage controlled filters

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