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Schaltungsanordnung mit einem Resonanzkreis Die Erfindung betrifft
eine Schaltungsanordnung mit einem Resonanzkreis, der wenigstens eine Induktivität
und eine Kapazität enthält.
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In der elektrischen Nachrichtentechnik besteht vielfach das Bedürfnis,
die Resonanzfrequenz und/oder die Bandbreite eines Resonanzkreises einstellbar zu
gestalten, so daß dieser in seinem Übertragungsverhalten dem jeweiligen Anwendungsfall
anzupassen ist. Darüber hinaus besteht aber auch die Notwendigkeit die hierzu erforderliche
Einstell-bzw. Umachaltelemente so zu wählen, bzw. auszubilden, daß unktionsstbrungen
weitgehend vermieden werden.
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Die Resonanzfrequenz von derartigen Resonanzkreisen ist durch Veränderung
der für den Schwirgvorgang wirksamen Induktivität oder Kapazität einstellbar. Beispielsweise
ist eine derartige Einstellung kontaktlos mit einem Variometer oder einem Kondensator
einstellbarer Kapazität, einem Trimmerkondensator, durchzuführen. Störanfällige
mechanische Schaltkontakte können bei der Einstellung der Resonanzfrequens.
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somit vermieden werden, weswegen hierbei ein hohes Maß an Betriebssicherheit
zu eniarten ist.
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Demgegenüber kann man zur Einstellung der Bandbreite eines Resonanzkreises
die Große eines den Resonanzkreis bedämpfenden Widerstandes verändern. Hierbei kann
als veränderbarer Widerstand ein Potentiometer oder ein mittels eines Schalters
umschaltbarer Stufenwiderstand Verwendung finden. Mechanische
Kontakte
lassen sich in diesem Falle also nicht vermeiden, so daß es wegen eines zu großen
Kontaktwiderstandes oder durch den Ausfall eines Kontaktes leicht zu erheblichen
Störungen in der Signalübertragung kommen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Bandbreite bei gleichbleibender Amplitude
der Resonanzkurve einstellbar ist, bei der ein hohes Maß an Betriebssicherheit gewährleistet
ist und die trotzdem einfach im Aufbau ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Resonanzkreis
ausgangsseitig eiSen aus einem Längswiderstand und einem Querwiderstand gebildeten
edämpfungswiderstand aufweist, daß Längswiderstand und Querwiderstand jeweils Serienschaltungen
von ohmschen Teilwiderständen sind, die in ihrer Größe so bemessen sind, daß sich
einander zugeordnete Teilwiderstände des Längswiderstandes und Geilwiderstände des
Querwiderstandes um einen konstanten Faktor voneinander unterscheiden, und daß an
den Verbindungspunkten Jeweils zweier Teilwiderstände elektrische kontakte vorgesehen
und in zwei Kontaktreihen derart einander räumlich gegenüberliegend angeordnet sind,
daß sie unter Kontaktgabe mit einem von einer Seite zwischen die Kontaktreihen einschiebbaren,
elektrisch leitenden Beätigungsteil eines ersten Schalters derart zusammenwirken,
daß eine beliebige beim Längswiderstand und Querwiderstand jeweils gleich große
Anzahl von Teilwiderständen kurzschließbar ist und daß das Betätigungsteil derart
ausgestaltet ist, daß alle von ihm erfaßten Kontakte mit ihm in Eingriff verbleiben.
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Durch diese Maßnahmen erreicht man, daß infolge des gleichmäßigen
Kurzschließens der Teilwiderstände des aus Längs-und Querwiderstand gebildeten Bedämpfungswiderstandes,
das
Yiderstandsverhältnis aus resultierendem Längs- und resultierendem
Querwiderstand konstant bleibt. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Bandbreite
bei konstanter Amplitude der Resonanzkurve in Stufen einstellbar ist. Da außerdem
alle einmal vom Betätigungsteil erfaßten Kontakte mit diesem in Eingriff verbleiben,
ist der weitere Vorteil gegeben, daß eine Unterbrechung im Übertragungaweg durch
einen fehlerhaften Kontakt nahezu vollkommen ausgeschlossen ist. Weil nämlich in
allen Stellungen des Betätigungsteils mehrere Kontakte mit diesem in Eingriff stehen,
könnte allenfalls eine Unterbrechung bei dem zuletzt vom Betätigungsteil erfaßten
Kontakt eine Störung bewirken. Es ist aber sehr unwahrscheinlich, daß zugleich bei
den übrigen Kontakten Unterbrechungen auftreten. Somit wurde zwar nicht die genau
gewünschte, jedoch die benachbarte Bandbreite erhalten, so daß die Nachrichtenübertragung
durch die Störung nur geringfügig beeinträchtigt würde.
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Soll die Bandbreite des Resonanzkreises in einem noch größeren Bereich
einstellbar sein, so verfährt man nach einer Ausgestaltung der erfindung in der
Art, daß der Resonanzkreis wenigstens eine Induktivität und wenigstens eine Kapazität
enthält, die mit Hilfe eines zweiten Schalters derart umschaltbar sind, daß in allen
Schaltstellungen, das Produkt aus der jeweils wirksamen Induktivität und der jeweils
wirksamen Kapazität konstant, deren Quotient jedoch unterschiedlich ist. Eine spezielle
Weiterbildung der Erfindung in dieser Richtung besteht darin, daß der Resonanzkreis
eine Serienschaltung zweier Induktivitäten und einer Kapazität enthält, daß parallel
zur Kapazität ein den Kapatzitätswert transformierender Übertrager geschaltet ist,
daß an den Enden der Induktivtäten elektrische, in Doppelkontakten endende Anschlüsse
angeordnet sind, die derart mit ein ein elektrisch leitenden Teil eines zweiten
Schalters zusammenwirken, d wahlweise eine der beiden Induktivitäten wirksam ist,
daß de Übertrager zwei ebenfalls in Dopplelkontakten endenden Anzapfungen aufweist,
die wahlweise mit einem weiteren elektrisch leitenden Teil des zweiten Schalters
in Kontakt zu bringen si.nd, und daß die Größe der
Induktivitäten
und die Lage der Anzapfungen derart gewählt sind, daß in beiden Stellungen des Schalters
das Produkt aus der jeweils wirksamen induktivität und der jeweils wirksamen Kapazität
gleich, deren Quotient jedoch unterschiedlich ist.
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Wenn man in dieser Art verfährt, ist der Vorteil gegeben, daß man
mit demselben Widerstandsnetzwerk, je nach der Anzahl der Induktivitäten und der
Anzapfungen am Übertrager die doppelte oder mehrfache Zahlvon Bandbreiten erzeugt
werden kann, wobei die Resonanzfrequenz konstant bleibt. Durch die Doppelkontakte
wird dabei die Zuverlässigkeit erhöht. Ferner kann es vorteilhaft sein, den ersten
und den zweiten Schalter mechanisch zu koppeln.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zur Signalauskopplung
ein Kondensator vorgesehen ist, dessen eine Elektrode an den Verbindungspunkt von
Längswiderstand und Querwiderstand angeschaltet ist, und daß die Reaktanz des Kondensators
im Übertragungsfrequenzbereich hochohmig gegenüber dem Querwiderstand ist, der aus
der Summe der jeweils nicht durch das Betätigungsteil kurzgeschlossenen Teilwiderstände
resultiert. Hierdurch ist die Gewähr gegeben, daß durch den Kondensator das durch
J,ängs- und Querwiderstand, gegebene Spannungsteilerverhältnis nicht verfälscht
wird.
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Perner ist es ein Merkmal der Erfindung, daß die Schaltungsan ordnung
in der Nachrichtenübertragungstechnik als Resonanzkreisentzerrer verwendbar ist.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden
anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher
erläutert.
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Die in der Fig. dargestellte Schaltungsanordnung ist wegen
der
mit ihr erzielbaren hohen Betriebssicherheit insbesonders in der trägerfrequenten
Nachrichtenübertragungstechnik in vorteilhafter Weise als Resonanzkreisentzerrer
verwendbar.
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Die Schaltungsanordnung weist als Resonanzkreis die Serienschaltung
zweier Induktivitäten L1, L2 und eines Kondensators Cs auf. Parallel zum Kondensator
Os liegt ein den Kapazitätswert dieses Kondensators transformierender Übertrager
L3. Der Resonanzkreis wird durch einen Widerstand bedämpft, der aus einem Längswiderstand
RL und einem Querwiderstand RQ, besteht. Längawiderstand und Querwiderstand RQ sind
jeweils Sorienschaltungen von ohmschen Teilwiderständen RL1 bis RLn und RQ1 bis
RQn Die Signalauskopplung erfolgt an einem Kondensator Ca, der als Differentialdrehkondensator
ausgebildet und an den Verbindungspunkt von Längswiderstand RL und Querwiderstand
RQ angeschaltet ist.
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Die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises ist beispielsweise durch
Veränderung des Kapazitätswertes des Kondensators Cs oder durch ein Variometer einstellbar,
so daß stUranfällige mechanische Schaltkontakte vermeidbar sind. Zur Änderung der
Bandbreite der Resonanzkurve wird die Größe des bedämpfenden Widerstandes verändert.
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Hierzu sind an den Verbindungapunkten jeweils zweier Teilwiderstände
RL1 big RLn und RQ1 bis RQn elektrische Kontakte KL1...KLi, KLn und KQ1...KQi, KQn
vorgesehen und in zwei Kontaktreihen einander räumlich gegenüberliegend derart angeordnet,
daß sie unter Kontaktgabe mit einem von einer Seite zwischen die Kontaktreihen einschiebbaren,
elektrisch leitenden Betätigungsteil S1 eines Schalters derart zu sammenwirken,
daß eine beliebige, beim Längawiderstand RL und Querwiderstand RQ jeweils gleich
große Anzahl von Teilwiderständen RLn, RQn kurzschließbar ist.
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Wird das Betätigungsteil S1 ganz nach rechts geschoben, so ist die
Bedämpfung maximal, und man erhält die die breitesten Kurven. Die Reaktanz des Differentialdrehkondensators
Ca muß dabei ausreichend hochohmig gegenüber dem Widerstandswert der Serienschaltung
RQ1 + RQ2..+RQn gewählt sein.
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Die Größe der Teilwiderstände R, RQn ist derart bemessen, daß sich'
einander zugeordnete Teilwiderstände RL1 bis RLn des Längswiderstandes RL und Teilwiderstände
RQ1 bis RQn des Querwiderstandes RQ um einen konstanten Faktor k, der auch den Wert
fEins" annehmen kann, voneinander unterscheiden.
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Es gilt also:
Somit gilt also:
Die Widerstände RLi und RQi sind damit einander so zuge ordnet, daß das Verhältnis
RL1 + RL2 ..+RLi immer konstant ist.
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RQ1 + RQ2 ..+RQi Dadurch bleibt, wenn man das Betätigungsteil S1
nach links bewegt, und die Kontakte KLn, KLi+1, KLi bis KL1 und
KQns
KQi+1 KQi bis KQ1 nacheinander kurzschließt, daß Spannungsteilverhältnis erhalten
und damit die Amplitude der Resonanzkurve konstant. Die Bandbreite wird geringer,
entsprechend dem kleineren mit der Induktivität Li bzw. L2 und der transformierten
Kapazität Cs in Serie liegenden Widerstandswert.
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Diese Schaltungsanordnung hat hinsichtlich Zuverlässigkeit folgenden
Vorteil: Ergibt sich eine Unterbrechung zwischen einem der Kontakte KL bzw. EQ und
dem Betätigungsteil S1, so hat das nur dann Konsequenzen, wenn die Unterbrechung
beim Kontakt KLi oder KQi zustande kommt. Es ist aber sehr unwahrscheinlich, daß
der Kontakt ELi+1 oder KQi+1 gleichzeitig unterbricht. Die Resonanzauslenkung wird
also nicht verschwinden, sondern lediglich die nächst größere Bandbreite annehmen,
was in der Regel die Entzerrung nicht wesentlich verschlechtern wird. Soll die Bandbreite
über einen sehr großen Bereich veränderbar sein, so ist die Forderung, die Widerstandskette
RQ1 bis RQn niederohmig gegen die Reaktant des Differentialdrehkondensators eti.
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halten, nur dann zu erfüllen, wenn man das Verhältnis der wirksamen
Induktivität zur wirksamen Kapazität des Resonanzkreises zusätzlich umschaltbar
macht. Hierzu sind die Induktivitäten L1, L2 unterschiedlich groß ausgebildet und
an ihren Enden mit in Doppelkontakten K1 und E4 endenden Anschlüssen versehen. Die
Doppelkontakte K1, K2 oder K3, K4 treten mit einem eletrischleitenden Teil S2 eines
weiteren oder des für die Widerstandsumschaltung vorgesehenen Schalters derart in
Kontakt daß wahlweise eine der Induktivität L1 oder L2 wirksam ist. Ferner ist der
Übertrager 1,3 mit zwei Anzapfungen versehen, die ebenfalls in Doppelkontakten K5,
K6 und K7, K8 enden und die mit einem weiteren elektrisch leitenden Teil S3 des
Schalters oder des für die Widerstandsumschaltung vorgesehenen Schalters wahlweine
in elektrischen Kontakt zu bringen sind. Die Größe der Induktivitaten L1, L2 und
die Lage der Anzapfungen am
Übertrager L3 ist dabei so gewählt,
daß in beiden Stellungen des Schalters und damit der Teile S2, S3, das Produkt aus
der Jeweils wirksamen Induktivität L1 oder L2 und der mittels des Übertragers L3
aus der Kapazität C5 gewonnenen, transformierten Kapazitäten Cs1, Cs2@konstant,
deren Verhältnis jedoch unterschiedlich ist. Es gilt also für die beiden Schaltstellungen
L1 # Cs1 = L2 # Cs2 und L1 L2 .
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Cs1 Cs2 Hierdurch erreicht man bei gleichbleibender Amplitude und
Resonanzfrequenz der Resonanzkurve unterschiedliche Bandbreiten, wobei durch die
Verwendung von Doppelkonw takten ein hohes Maß an Betriebssicherheit gewährleistet
ist.
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6 Patentansprüche 1 Figur