DE2123903C2 - Variables Leitungsergänzungsnetzwerk - Google Patents

Description

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baren Leitungsergänzungsnetzwerks gemäß der Erfindung,

Fig.2 die schematische Darstellung eines weiteren einzustellenden Leitungsergänzungsnetzwerks gemäß der Erfindung.

Ein Blockdiagramm für ein Ausführungsbeispiel eines Leitungsergänzungsnetzwerkes gemäß der Erfindung ist in F i g. 1 dargestellt Es besteht aus zwei Verstärkern 10 und 11 rdt variabler Verstärkung, die parallel geschaltet sind und ein Eingangssignal an der Eingangsklemme 12 von einer Signalquelle 13 aufnehmen. Der Ausgang des Verstärkers 10 ist mit einem RC-Netzwerk 14 verbunden, das die gleiche Dämpfungscharakteristik hat wie ein KabelaDschnitt, jedoch nicht dessen Laufzeit besitzt Der Ausgang des Verstärkers 11 und der Ausgang des RC-Netzwerkes sind mit den Eingängen einer Summierschaltung 15 verbunden, deren Ausgang auch den Ausgang des Leitungsergänzungsnetzwerkes bildet Die maximale Länge des Kabels, die von einer Schaltung gemäß F i g. 1 simuliert werden kann, ist L

Eine Erläuterung der Betriebsweise zeigt, daß die in F i g. 1 dargestellte Schaltung eine vorgegebene Kabellänge XL simuliert, wie im folgenden noch ausgeführt wird. Der erste Zweig, der den Verstärker 10 mit der Verstärkung X und das RC-Netzwerk 14 enthält, erzeugt bei Anlegen eines Eingangsimpulses einen Ausgangsimpuls der zwei Komponenten aufweist Die erste Komponente ist in ihrer Form mit dem Eingangsimpuls identisch, besitzt jedoch eine um den Faktor X geänderte Amplitude. Die zweite Komponente ist gleich der Verzerrung, die von der durch das RC-Netzwerk 14 dargestellten Länge des Kabels L eingeführt wird, und zwar nach Verstärkung des Impulses um den Faktor X, wobei X < 1 ist Die Wirkung der Multiplikation des Eingangsimpulses mit dem Faktor X besteht darin, daß eine Verzerrungskomponente im Ausgangssignal des ersten Zweiges erzeugt wird, die gleich der Verzerrung ist, die von einem Kabel der Teillänge XL erzeugt wird. Der Ausgang des unteren Zweiges, der den zweiten Verstärker 11 mit dem Verstärkungsfaktor i — X besitzt, ist ein Impuls mit der (1 — Anfachen Amplitude des Eingangsimpulses. Wenn die beiden Ausgangssignale addiert werden, ergibt sich ein Impuls, der zwei Komponenten besitzt. Die erste Komponente ist sowohl in der Form, als auch der Amplitude mit dem ursprünglichen Eingangsimpuls identisch. Die zweite Komponente jedoch stellt eine Verzerrung dar, die von einem Kabelabschnitt der Länge XL erzeugt wird, die die gewünschte Länge des simulierten Kabels darstellt.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g. 2 dargestellt. Hier sind zwei Transistorverstärker 25 und 26 in Basisschaltung mit ihren Emittern 28 und 29 über einen Widerstand 27 an einen Eingangsansthluß 31 angeschaltet. Eine Steuerspannung wird an die Basis 30 des ersten Transistors 25 angelegt Hieraus ergibt sich, daß der Strom, der durch den Widerstand 27 fließt, auf die beiden Emitter 28 und 29 der Transistoren 25 und 26 aufgeteilt wird, so daß, wenn der Strom Xm den Emitter fließt, ein Strom 1 — Xm den Emitter 29 fließt, wobei die Steuerspannung V₀ nur den Wert des Stromes X verändert. Die Basis 30 des Transistors 25 ist über c^n Kondensator 33 an Erde gelegt, während die Basis 32 des Transistors 26 direkt am Erdpotential liegt. Die Kollektorspannung wird den Transistoren 25, 26 über die Widerstände 35 und 36 zugeführt, die zwischen einer positiven Spannungsquelle 37 und dem jeweiligen Kollektor geschaltet sind. Die Trennkondensatoren 40 und 41, die jeweils an die Kollektoren der Transistoren 25 und 26 angeschlossen sind, verhindern, daß Gleichstrom in die folgenden Bauteile abfließt

Ein däinpfungsbehafteter Kabelübschnitt 42 der Länge L, die frei gewählt ist ist mit dem Kondensator 40 verbunden, während ein Kabelabschnitt 43 mit einer Verzögerung gleich derjenigen eines Kabels der Länge L aber praktisch ohne Dämpfung mit dem Kondensator 41 verbunden ist Die Signale die arr Ausgang der Kabelabschnitte 42 und 43, werden zu den Emittern der eine Summierung bewirkenden Transistorverstärker 45 und 46 übertragen, die ebenfalls in Basisschaltung geschallet sind. Die Emitter-Kollektorspannung wird mit Hilfe von zwei Widerstandspaaren 47, 5 und 48, 51 erzeugt, die eine Spannungsquelle 52 an die Emitter der Transistoren 45 und 46 anlegen. Eine positive Spannung wird von der Spannungsquelle 55 über den Widerstand 56 an die Kollektoren der Transistoren 45 und 46 angelegt

Der funktionelie Unterschied zwischen den Schaltungen gemäß Fi g. 1 und 2 besteht darin, daß der verlustbehaftete Kabelabschnitt 42 eine Verzögerung besitzt, so daß für eine ordungsgemäße Kombination der Signale in beiden Zweigen, eine reine Verzögerung, d. h. eine Verzögerung ohne Dämpfung, im zweiten Zweig vorgesehen werden muß, um die Verzögerung in diesem zweiten Zweig an die Verzögerung des ersten Zweiges anzupassen. In Fig. 1 wurde dagegen ein RC-Netzwerk 14 verwendet, um einen Kabelabschnitt der Länge L zu simulieren, wobei ein derartiges Netzwerk keinerlei Verzögerung aufweist Die oben angegebene Erklärung für die Arbeitsweise der Schaltung ist ebenfalls auf Fig. 2 anwendbar.

Manchmal sind die Zwischenverstärker zu weit voneinander entfernt. In solchen Fällen ist es wünschenswert die effektive Kabellänge zwischen diesen Zwischenverstärkern zu verringern. Dieses kann dadurch geschehen, daß eine Schaltung gemäß F i g. 1 verwendet wird, in der das RC-Netzwerk 14 die Phase des Eingangssignals vorverlegt, derart, daß es die entgegengesetzte Phasenlage eines Kabels der Länge L erhält. Dadurch kann die Einrichtung also auch so eingestellt werden, daß sie elektronisch eine Kabellänge XL subtrahiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

charakteristik des Kabels zu kompensieren. Das Kor- Patentansprüche: rekturfilter ist hierbei für einen bestimmten optimalen Zwischenverstärkerabstand ausgelegt Die Notwendig-

1. Variables Leitungsergänzungsnetzwerk zur Si- keit, die Zwischenverstärker an bestimmten geographimulation einer Kabelteillänge für eine mit Zwischen- 5 sehen Orten anzubringen, führt dazu, daß andere Abverstärkern ausgestatteten Kabelstrecke, da- stände als die vorgegebenen optimalen Abstände gedurch gekennzeichnet, daß ein erster und wählt werden müssen. In solchen Fällen besteht die ein zweiter Verstärker (10,11) vorgesehen sind, de- Funktion eines Leitungsergänzungsnetzwerk es darin, ren Eingänge parallel am Eingang des Netzwerks diejenige Länge des Kabels zu kompensieren, welche liegen und deren Ausgänge über eine Summierschal- io gleich der Differenz zwischen dem vorgegebenen optitung (15) mit dem Ausgang des Netzwerks verbun- malen Zwischenverstärkerabstand und dem tatsächliden sind, chen Zwischenverstärkerabstand ist

daß ein die Dämpfungseigenschaften einer Kabel- In der Vergangenheit wurden konzentrierte R-, L-länge L simulierendes Widerstands-Kapazitätsnetz- und C-Bauteile für die Leitungsergänzungsnetzwerke werk (14) zwischen den Ausgang des ersten Verstär- 15 verwendet, die jedoch wegen ihrer Komplexität sowohl kers (10) usd die Summierschaltung (15) gelegt ist, bezüglich der Bandbreite als auch der Genauigkeit beund grenzt waren. Auch ein kompliziertes konzentriertes daß die Verstärkung des ersten Verstärkers (10) auf Netzwerk, das in der obengenannten DE-AS 12 85 561 einen Wert X(X < 1) und die Verstärkung des beschrieben wird, ist ungenau, da es versucht, die Variazweiten Verstärkers (11) auf den komplementären 20 tion der simulierten Länge durch die Steuerung eines Wert (1 — X) eingestellt sind, derart, daß das zusam- einzelnen Widerstandswertes nach einem nichtlinearen mengesetzte Ausgangssignal der Summierschaltung Steuergeseiz zu bewerkstelligen. Wegen dieser Nichtli-(15) im wesentlichen identisch mit einem durch nearität können diese konzentrierten Netzwerke nicht Übertragung über ein Kabel der Teillänge X ■ L er- genau eingestellt werden, zeugbaren Signal ist (F i g. 1). 25 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein varia-

2. Variables Leitungsergänzungsnetzwerk nach bles Leitungsergänzungsnetzwerk zu schaffen, das sich Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste einfach und genau auch mit einer externen Steuerspan-Verstärker (10) und das RC-Netzwerk (14) so ausge- nung einstellen läßt, so daß auch Änderungen der eleklegt sind, daß die Phasencharakteristik des übertra- trischen Kabellänge aufgrund von Temperaturschwangenen Signals der der simulierten Kabellänge entge- 30 kungen durch eine entsprechende Einstellung kompengengesetzt ist siert werden können.

3. Variables Leitungsergänzungsnetzwerk zur Si- Lösungen der Aufgabe sind in den Ansprüchen 1 und mulation einer Kabelteillänge für eine mit Zwischen- 3 angegeben.

verstärkern ausgestatteten Kabelstrecke, dadurch Die Erfindung sieht also ein Leitungsergänzungsnetz-

gekennzeichnet, daß ein erster und ein zweiter Ver- 35 werk mit zwei Zweigen vor. Der erste Zweig enthält stärker (25, 26) vorgesehen sind, deren Eingänge einen genau einstellbaren, jedoch einfachen Verstärker parallel am Eingang des Netzwerks liegen und deren mit der Verstärkung X, dem ein Kabelabschnitt der Ausgänge über eine Summierschaltung (45, 46) mit Länge L oder ein RC-Netzwerk folgt, das ein solches dem Ausgang des Netzwerks verbunden sind, daß Kabel nachbildet, jedoch keine Verzögerungswirkung ein die Dämpfungseigenschaften einer Kabellänge L 40 besitzt In Abhängigkeit von einem Eingangsimpuls ersimulierendes Kabelstück (42) zwischen den Aus- zeugt dieser erste Zweig einen Ausgangsimpuls mit gang des ersten Verstärkers (25) und die Summier- zwei Komponenten: Die erste ist in ihrer Form mit dem schaltung (45) und ein praktisch dämpfungsfreies, die Eingangsimpuls identisch, besitzt aber eine kleinere Laufzeit des Kabelstücks (42) aufweisendes weiteres Amplitude (X < 1), und die zweite Komponente stellt Kabelstück (43) zwischen den Ausgang des zweiten 45 die Verzerrung dar, die von einem Kabelabächnitt der Verstärkers (26) und die Summierschaltung (46) ge- Länge XL eingeführt wird. Der zweite Zweig verwenlegt sind und det einen weiteren, genau einstellbaren Verstärker mit

daß die Verstärkung des ersten Verstärkers (25) auf der Verstärkung (1 - X) und, wenn der erste Zweig einen Wert X(X < 1) und die Verstärkung des einen Kabelabschnitt der Länge L enthält, eine reine zweiten Verstärkers (26) auf den komplementären 50 Verzögerung zum Ausgleich der Laufzeit des Kabelab-Wert (1 — X) eingestellt sind, derart, daß das zusam- Schnitts. Wie unten noch gezeigt wird, ist, wenn die Ausmengesetzte Ausgangssignal der Summierschaltung gangssignale der beiden Zweige kombiniert werden, das (45, 46) im wesentlichen identisch mit einem durch Ergebnis ein Impuls, der identisch mit einem Impuls ist. Übertragung über ein Kabel der Teillänge X ■ L er- der sich dann ergibt, wenn der Eingangsimpuls über ein zeugbaren Signal ist (F ig. 2). 55 Kabel mit der Länge XL übertragen wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung kommt dann zum

Tragen, wenn es erforderlich ist, die Zwischenverstärker

in Abständen voneinander anzuordnen, die größer sind als der vorgegebene Optimalabstand. In solchen Fällen

Die Erfindung betrifft ein variables Leitungsergän- 60 kann die effektive Länge der Kabel zwischen den Zwizungsnetzwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. schenverstärkern dadurch verringert werden, daß der Ein solches Leitungsergänzungsnetzwerk ist aus der erste Verstärker und das RC-Netzwerk so ausgelegt DE-AS 12 85 561 bekannt. sind, daß die Phasencharakteristik des übertragenen Si-

Bei Impulsübertragungssystemen werden Zwischen- gnals der der simulierten Kabellänge entgegengesetzt verstärker benutzt, die in bestimmten Abständen der 65 ist.

Übertragungsleitung angeordnet sind, um das übertra- Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei

gene Signal zu regenerieren. Jeder dieser Zwischenver- Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt stärker besitzt ein Korrekturfilter, um die Dämpfungs- Fig. 1 das Blockschaltbild eines elektronisch einstell-