DE2110165B2 - Einrichtung zur Umschaltung einer Last von einem Betriebs-Trägerfrequenzgenerator auf einen Ersatz-Trägerfrequenzgenerator - Google Patents

Description

F i g. 2, 3, 4 und 5 je ein erfindungsgemiißen Ausführungsbeispiels einer Endstufe eines Betriebs- bzw. Ersatz-Trägerfrequenzgenerators der Umsichalteeinrichtung nach F i g. 1.

Die bekannte Umschalteinrichtung nach F i g. 1 enthält einen Betriebs.-Trägerfrequenzgenerator GB und einen Ersatz-Trägerfrequenzgenerator GE, deren Ausgänge parallel an die Last L geführt sind. Über eine Sciialtungseinrichtung S ist jeweils einer der beiden Generatoren GB oder GE an die Vexsorgungsspannungsquelle UBl angeschaltet, so daß entweder am Versorgungsspannungseingang des Betriebs-Trägerfrequenzgenerators GB die Versorgungsspannung UB 2 oder am Versorgungsspannungseingang des Ersatz-Trägerfrequenzgenerators GE die Versorgungsspannung UB 2 anliegt.

Die Endstufen der beiden Generatoren GB und GE sind hierbei derart ausgestaltet, daß bei dem durch Abschalten der Versorgungsspannung außer Betrieb gesetzten Generator der Generatorinnenwiderstand hochohmig wird, so daß der andere, in Betrieb befindliche Generator ungestört arbeiten kann und seine Trägerleistung ohne nennenswerte Verluste zu der Last L schickt.

Die Schalteinrichtung 5 ist von einer nicht näher dargestellten Überwachungseinrichtung gesteuert, welche bei einer Störung des Betriebsgenerators GB den Anstoß zur Umschaltung gibt.

In den F i g. 2, 3, 4 und 5 ist nun je ein Ausführungsbeispiel der Endstufe eines der beiden Generatoren GB oder GE nach F i g. 1 dargestellt. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist die Endstufe jeweils als selektiver Gegentaktverstärker mit zwei Transistoren Γ2 und Γ3 ausgeführt, welche in B-Betrieb arbeiten. Außerdem enthält die Endstufe im Basiskreis einen weiteren Transistor Tl mit entgegengesetzter Leitfähigkeit, welcher kollektorseitig mit dem Basiskreis der endstufe und emitterseitig mit dem Versorgungsspannungspotential der Kollektorseite der Endstufe verbunden ist. In allen vier Ausführungsbeispielen sind die Endstufen-Transistoren Tl und T 3 vom npn-Leitfähigkeitstyp und der weitere Transistor Tl vom pnp-Leitfähigkeitstyp, so daß der Pluspol + UB 1 das kollektorseitige Versorgungsspannung^potential der Transistoren Tl und Γ 3 und der Minuspol — UB 1 das emitterseitige Versorgungsspannungspotential der Transistoren T2 und T3 darstellt. Bei Verwendung von Transistoren des jeweils anderen Leitfähigkeitstyps wäre sinngemäß die Polarität des Stromversorgungseinganges UB 2 der Endstufe umzukehren. In jedem Falle ist jedoch der Emitter des weiteren Transistors Tl über den Widerstand R an denjenigen Pol des Versorgungsspannungseinganges UB 2 angeschlossen, welcher das kollektorseitige Potential der Endtransistoren Tl und T 3 darstellt.

F i g. 2 zeigt einen Gegentakt-B-Verstärker, welcher in Kollektorschaltung arbeitet. Das Eingangssignal wird über den Eingang E dem symmetrierenden Eingangsübertrager t/1 zugeführt, an dessen beiden beiden Enden in Gegentakt die Basen der beiden Endtransistoren Γ2 und T3 angeschlossen sind. Entsprechend der Kollektorschaltung sind die beiden Kollektoren dur Transistoren T 2 und T 3 miteinander verbunden an den Pluspol + UB 2 der Versorgungsspannung angeschlossen. Der Ausgangsübertrager ist eine mittelangezapfte Wicklung mit den beiden Teilwicklungen W 21 und W 22. Hierbei ist der Emitter des Transistors Γ 2 an das freie Ende der Wicklung W 21 und der Emitter des Transistors Γ 3 an das freie Ende der Wicklung W 22 angeschlossen. Beide Wicklungen W 21 und W 22 sind gemeinsam durch einen Kondensator C 2 auf das eine Trägerfrequenz darstellende Signal abgestimmt. An den Verbindungspunkt der beiden Teilwicklungen W 21 und W 22 ist sodann das Minuspotential -UBl der Versorgungsspannung und die Basis des weiteren Transistors Tl angeschlossen, dessen Kollektor an die Mittelanzapfung des Eingangsübertragers Ül angeschlossen ist. Durch diese Schaltungsanordnung ist nun der Kollektor des weiteren Transistors Tl um die Diffusionsspannung der beiden gleichstrommäßig parallelgeschalteten Emitter-Basis-Strecken der Transistoren Tl und T3 positiver als seine Basis. Der Großteil des über den Widerstand R fließenden Eniitterstromes fließt über die Basis des weiteren Transistors Γ1 ab, nur ein kleiner Teil fließt zum Kollektor und erzeugt in den Endtransiotoren Tl und T 3 einen Ru-

*o hestrom. Angenommen, iie Steuerspannung sei während einer Halbwelle so gerichtet, daß der Strom durch den Transistor T 2 vergrößert wird, so fließt in die Basis des weiteren Transistors Tl entgegengesetzt zum Gleichstrom die momentane Halbwelle des

as Basiswechselstromes des Transistors Γ2 und wird vom Kollektor des Transistors Tl abgesaugt. Der Spitzenwert des Basiswechselstromes muß hierbei immer etwas kleiner als der Gleichstrom durch den Widerstand R sein. Daraus ergibt sich die Dimensionierung des Widerstandes R:

R<

UB2-ß_min

wobei UB 2 die Versorgungsgleichspannung an der Endstufe, ß_mi„ die minemale /9-Stromverstärkung der Transistoren Tl und T3 und j~ den Spitzenwert des maximalen Kollektorwechsels'romes der Transistoren Tl und T 3 darstellt.

Die Wirkungsweise der Endstufe bei abgeschalteter Versorgungsspannung (JJB 2 = 0) ist nachstehend für den Fall erläutert, daß die zulässige Kollektor-Basis-Sperrspannung des Transistors Tl größer als der Spitzenwert der Ausgangsspannung am Ausgang A ist. Am Ausgang A werde von dem parallelgeschalteten Generator ein Signal zugeführt, welches für einen bestimmten Zeitpunkt gegenüber den Verbindungspunkt der beiden Wicklungen W 21 und W22 am Emitter des Transistors Tl positives und am Emitter des Transistors Γ 3 negatives Potential erzeugt. In diesem Fall wird die Basis-Emitter-Strekke des Transistors Tl in Sperrichtung betrieben, so daß über die Wicklung WIl auch ohne Transistor Π kein Stiom fließen könnte. Weiterhin betreibt die Spannung an der Wicklung W 22 die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T3 in Durchlaßrichtung; es ist jeüoch die Kollektor-Basis-Strecke des weiteren Transistors Tl gesperrt, so daß auch über den Transistor T3 kein Strom fließt. Es ist hierbei allerdings zu beachten, daß die Spannung am Ausgang A derart bemessen ist, daß ihr doppelter Spitzenwert die zulässig; Basis-Emitter-Sperrspannung U,._:no der Transistoren Tl und Ti nicht überschreitet.

F i g. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung, die ausgehend von der Anordnung nach F i g. 2, in den Emitterzuleitungen der Transistoren Tl und T3 jeweils eine in Durchlaßrichtung betriebene Schutzdiode Dl bzw. Dl aufweist. Diese DiodenDl und D2 schützen die Basis-Emitter-Strecken der Transistoren Γ2

und Γ 3, wenn die Ausgangsspannung am Ausgang A so groß bemessen ist, daß deren doppelter Spitzenwert die zulässige Basis-Emitter-Sperrspannung U_EB0 überschreitet. Die beiden Schutzdioden können prinzipiell auch in den Basiszuleitungen der Transistoren Γ2 und Γ3 geschaltet werden; in die Emitterleitungen geschaltet verbessern sie jedoch die Stabilität des Arbeitspunktes der Transistoren Γ2 und T 3.

Der Eingangsübertrager Ü Γ weist zur Potentialtrennung zusätzlich zu der mittel angezapften Wicklungen eine getrennte Primärwicklung auf, desgleichen besitzt der Ausgangsübertrager eine dritte Wicklung W23, welche den Ausgang A bildet. Das Minuspotential -UB 2 ist sodann dem Verbindungspunkt der beiden Wicklungen W 21 und ^22 über ein nicht näher bezeichnetes KC-Siebglied zugeführt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 arbeitet die Endstufe mit den Transistoren 72 und 73 in Emitterschaltung, so daß die beiden Emitter der Transistoren Γ2 und 73 unmittelbar mit dem Minuspol -UBl der Versorgungsspannung und der Basis des Transistors Π verbunden sind. Der Pluspol +UB 2 der Versorgungsspannung ist an den Verbindungspunkt der beiden Teil wicklungen W 31 und W 32 des Ausgangsübertragers angeschlossen, mit dessen beiden Enden die Kollektoren der Transistoren T 2 und Γ 3 verbunden sind.

Bei dieser Anordnung in Emitterschaltung wird die Kollektor-Basis-Strecke des Transistors T 2 von der Spannung an der Wicklung W 31 und die Kollektor-Basis-Strecke des Transistors Γ3 von der Spannung an der Wicklung W32 in Sperrichtung betrieben. Die Kollektor-Basis-Sperrspannungen U_CB0 sind jedoch im allgemeinen derart groß, daß Schutzdioden entfallen können. Die Kollektor-Basis-Strecke der Transistoren Ί2 und 73 können durch die Wechselspannung am Ausgangsübertrager nicht durchgesteuert werden, da diese Transistoren in Sperrichtung betrieben werden und über den sperrenden weiteren ίο Transistor 71 kein Strom in ihre Basis fließen kann. F i g. 5 zeigt die Endstufe mit den Transistoren Tl und Γ 3 in einer gegengekoppelten Emitterschaltung. Bei dieser Anordnung weist der Ausgangsübertrager fünf Wicklungen HMl, W 42, W 43, W44 und H⁷45 auf, von denen die beiden Wicklungen W42 und W43 zwischen die beiden Transistoren T2 und Γ3 analog zu der Anordnung nach F i g. 2 geschaltet, und weiterhin die beiden Wicklungen W 41 und H⁷44 jeweils in eine Kollektorzuleitung der beiden Transiao stören T2 und 73 entsprechend der Anordnung nach Fig. 4 gelegt sind. Ferner stellt die Wicklung WAi den Ausgang A dar. Der zu den Wicklungen W42 und W⁷43 parallelliegende Kondensator CA und dei zu der Ausgangswicklung W 45 parallelliegende Kon· densatorC5 bilden zusammen die Abstimmkapazilä des Ausgangsübertragers. Bei dieser Anordnung nacl F i g. 5 wird die Hochonmigkeit am Ausgang A be abgeschalteter Versorgungsspannung UB 2 in analo ger Weise wie bei den vorhergehenden Ausführungs beispielen gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Art ist durch die deutsche Patentschrift 1258 473 Patentansprüche: bekannt. Bei dieser Einrichtung ist die Hochohmig- keit der abgeschalteten Endstufe dadurch erzielt, daß

1. Einrichtung zur Umschaltung einer Last von im Kollektorkreis der Endstufen Dioden eingeschaleinem Betriebs-Trägerfrequenzgenerator auf einen 5 tet sind, die bei abgeschalteter Versorgungsspannung Ersatz-Trägerfrequenzgenerator bei Systemen der für die die Transistoren durchsteuernden Halbwellen elektrischen Trägerfrequenz-Nachrichtentechnik, in Sperrichtung liegen. Diese bekannte Maßnahme ist bei der der Betriebs-Trägerfrequenzgenerator und jedoch nur bei Endstufen ausreichend, die in A-Beder Ersatz-Trägerfrequenzgenerator Endstufen in trieb arbeiten, deren geringer Wirkungsgrad, insbe-Form von Transistorstufen aufweisen, die aus- io sondere bei höheren Trägerleistungcu, sehr störend gangsseitig parallel geschaltet sind, bei der jeweils ins Gewicht Fällt.

ein Generator durch Abschalten seiner Versor- Weiterhin ist durch die deutsche Auslegeschrift

gungsspannung außer Betrieb gesetzt ist und bei 1264 515 ein Verfahren zur unterbrechungsfreien der die Endstufe des außer Betrieb befindlichen Umschaltung von Betriebs- auf gleichartige Ersatz-Generators gegenüber der Endstufe des im Be- 15 geräte bekannt, bei der der Ausgangswechselspantrieb befindlichen Generators ausgangsseitig hoch- nung der Geräte jeweils eine Gleichspannung überohmig ist, dadurch gekennzeichnet, lagert wird und die den Lastwiderstand parallel speidaß die Endstufen der Generatoren (GB und GE) senden Ausgangskreise mittels Dioden entkoppelt in B-Betrie'j arbeitende Verstärkertransistoren sind. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades können die (T2, T3) aufweisen, daß jeder Endstufe ein wei- 20 Endstufen des Betriebs- und des Ersatzgerätes bzw. terer Transistor (Tl) von einem dem Leitfähig- der beiden Generatoren Gegentakt-B-Verstärker sein keitstyp der Verstärkertransistoren entgegenge- (vgl. Fig. 3). Dieses Verfahren ist ohne zusätzliche setzten Leitfähigkeitstyp derart zugeschaltet ist, Maßnahmen nur für phasenstarre Quellen geeignet, daß er kollektorseitig mit dem Basiskreis der Ver- Für die Umschaltung nicht phasenstarrer Quellen Stärkertransistoren, basisseitig mit dem Versor- 25 werden gemäß Fig·4 beide Schwingungen jeweils gungsspannungspotential der Emitterseite der mittels eines Impulsformers mit Schwellenwert in Verstärkertransistoren und emitterseitig über Rechteckimpulse konstanter Amplitude und gleichen einen Widerstand (R) mit dem Versorgungsspan- Vorzeichens verwandelt, wobei eine der beiden ImnungspotentWl der Kollektorseite der Verstärker- pulsfolgen mit einer Gleichspannung überlagert ist, transistoren verbunden ist, und daß der Wider- 30 deren Größe mindestens gleich der Impulshöhe ist. stand (R) derart bemtssen iu, daß sein Wert (R) Anschließend ist ein Filter zur Rückwandlung in die kleiner als der Wert (t/B 2"! der Versorgungs- Sinusform. Der Grad der Entkopplung der beiden gleichspannung multipliziert mit dem Wert (/?_m,„) Quellen nach diesem Verfahren ist jedoch beschränkt, der minimalen /5-Stromverstärkung der Verstär- was bei nicht phasenstarren Quellen eine äußerst kertransistoren (T2, Γ3) der Endstufe dividiert 35 störende Schwebung des Ausgangssignals zur Folge durch den Spitzenwert (j~) des maximalen KoI- hat.
lektorwechselstromes dieser Transistoren ist. Aufgabe der Erfindung ist ^s, eine elektronische

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Umschalteeinrichtung der eingangs erwähnten Art kennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die anzugeben, bei der, obwohl der Betriebs- und der Endstufen der Generatoren (GB, GE) jeweils 40 Ersatzgenerator ausgangsseitig parallel geschaltet zwei in Gegentakt arbeitende Transistoren (T2 sind, diese dennoch gut voneinander entkoppelt sind und Γ3) enthalten. und bei der die geschilderten Nachteile bekannter

3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden elektronischer Umschalteinrichtungen vermieden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in an sind.

sich bekannter Weise die Endstufentransistoren 45 Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 (T2 bzw. Γ3) in Kollektorschaltung arbeiten und angegebene Erfindung gelöst. Durch Anwendung der daß jeweils in Serie zu dem Emitter der Endstu- in diesem Anspruch angegebenen Maßnahmen ergeben fentransistor (T 2 bzw. Γ 3) eine Schutzdiode (Dl sich erstens die Vorteile des durch den B-Betrieb be- bzw. D2) eingeschaltet ist (Fig. 5). dingten höheren Wirkungsgrades der jeweils einge-

50 schalteten Endstufe, wobei die Endstufe des jeweils abgeschalteten Generators trotz ihrer Schaltung in

B-Betrieb besonders hochohmig gehalten ist. Zweitens ergibt sich der Vorteil der guten Entkopplung zwischen der Betriebs- -md der Ersatzseite, da die

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Um- 55 Verstärkung des eingeschalteten Verstärkers und die schaltung einer Last von einem Betriebs-Trägerfre- Dämpfung des ausgeschalteten Verstärkers im gleiquenzgenerator auf einen Ersatz-Trägerfrequenzgene- chen Sinne voll zur Entkopplung beitragen, so daß rator bei Systemen der elektrischen Trägerfrequenz- das Maß der Entkopplung der Betriebs- und der ErNachrichtentechnik, bei der der Betriebs-Trägerfre- satzseite und somit das Maß der Unterdrückung der quenzgenerator und der Ersatz-Trägerfrequenzgene- 60 Schwebung der an der Last anliegenden Ausgangsrator Endstufen in Form von Transistorstufen auf- spannung sehr groß ist.

weist, die ausgangsseitig parallel geschaltet sind, bei Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind

der jeweils ein Generator durch Abschalten seiner den Unteransprüchen zu entnehmen.
Versorgungsspannung außer Betrieb gesetzt ist und An Hand der Zeichnung wird die Erfindung nach-

bei der die Endstufe des außer Betrieb befindlichen 65 stehend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt hierbei Generators gegenüber der Endstufe des im Betrieb in

befindlichen Generators ausgangsseitig hochohmig ist. F ί g. 1 eine bekannte Umschalteinrichtung, von

Eine Einrichtung der vorstehend beschriebenen welcher die Erfindung ausgeht, und in den