DE2153059A1 - Einrichtung zur unterdrueckung von stoerspannungen - Google Patents

Einrichtung zur unterdrueckung von stoerspannungen

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DE2153059A1
DE2153059A1 DE19712153059 DE2153059A DE2153059A1 DE 2153059 A1 DE2153059 A1 DE 2153059A1 DE 19712153059 DE19712153059 DE 19712153059 DE 2153059 A DE2153059 A DE 2153059A DE 2153059 A1 DE2153059 A1 DE 2153059A1
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DE
Germany
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useful signal
coil windings
consumer
reference potential
signal source
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Application number
DE19712153059
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Inventor
Herbert Kueller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/12Neutralising, balancing, or compensation arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Description

  • Einrichtung zur Unterdrückung von Störspannungen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Unterdrückung von in einen Nutzsignalkreis eingestreuten Störspannungen. Insbesondere in hochgenauen, schnellen Regelkreisen können derartige Störspannungen beispielsweise zu nicht mehr tragbaren Meßwertverfälschungen führen.
  • Man könnte zwar daran denken, diese Störspannungen in üblicher Weise mit bekannten Verzögerungsgliedern zu glätten bzw.
  • herauszufiltern. Da grundsätzlich jede Signaiglättung stets mit einer entsprechenden Signalverzögerung verbunden ist, würde damit das Nutzsignal bei nennenswerter Glättung des Störsignals eine entsprechende Verzögerung erfahren, wodurch dann meist die Regelgeschwindigkeit empfindlich verringert wird.
  • Die Lösung der Aufgabe eine Einrichtung zu schaffen, welche zwar die Störspannungen unterdrückt, eine nennenswerte Verzögerung des Nutzsignals jedoch vermeidet gelingt erfindungsgemäß durch zwei mit gleichen Wicklungssinn auf einem gemeinsamen Kern angeordnete Spulenwicklungen deren Anfänge mit der Nutzsignalquelle und deren Enden mit dem Verbraucher verbunden sind. Damit wirkt im Nutzsignalkreis lediglich die geringe Streuinduktivität der beiden Spulenwicklungen, während für das Zeitverhalten der von den Störspannungen hervorgerufenen Ströme die um mehrere Zehnerpotenzen größere Hauptinduktivität dieser Spulen maßgeblich ist. Das Nutzsignal wird daher kaum, das Störsignal daher recht erheblich verzögert.
  • Günstig ist ein möglichst großes Verhältnis zwischen Streu-und Hauptinduktivität der beiden Spulen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden daher vorteilhaft beide Spulenwicklungen bifilar auf einem Ferritkern gewickelt, wodurch sich einetiberaus streuarme Spulenanordnung ergibt.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung, welche im folgenden anhand der Figuren näher veranschaulicht wird, sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • In Fig. 1 ist mit 1 eine Nutzsignalquelle bezeichnet, mit der Leerlaufspannung UL und dem Innenwiderstand 2 Ri/2 = Ri.
  • Eine derartige Nutzsignalquelle könnte z.B. irgendein beliebiger Istwertgeber, beispielsweise eine mit einer drehzahlgeregelten Maschine gekuppeltg Gleiehstromtacho sein. Die Nutzsignalspannung p erscheint an den Ausgangsklemmen 2 und 3.
  • Die Ausgangsklemme 3 ist elektrisch leitend mit dem Erd-bzw. dem Bezugspotential M verbunden. Als Verbraucher für die Nutzsignalspannung UN ist ein symmetrisch beaufschlagter Differensverstärker 4 vorgesehen, so daß der Nutzsignalstrom iN bei der angegebenen Polarität der Nutzsignalspannung an der Eingangskhemme 5 des Differenzverstärkers 4 eingespeist wird und über seine zweite Eingangsklemme 6 wieder zur Signalspannungsquelle 1 zurückfließt. Selbstverständlich könnte zwischen den Klemmen 5 und 6 jeder beliebige andere Verbraucher angeschlossen sein.
  • Obwohl die eine Klemme der Nutzsignalquelle 1 mit dem Erd-bzw. dem Bezugspotential des Verstärkers 4 verbunden ist, läßt es sich infolge der hierzu benötigten Leitungswege jedoch oft nicht vermeiden, daß aufgrund von s.B. durch elektrische oder magnetische Felder eingestreute Störspannungen die Ausgangsklemme 3 einen Potentialunterschied gegenüber dem Bezugspotential aufweist. In Fig. 1 ist dies versinnbildlicht durch eine gestrichelt eingezeichnete Störspannungsquelle 7. Infolge dieser Störspannungsquelle würden sich die Potentiale der Ausgangsklemien 2 und 3 der Nutzspannungsquelle 1 im Gleichtakt bewegen. Beim dargestellten Beispiel, bei welchem der Verbraucher in dem Differenzverstärker 4 besteht, würde dieser zwar an stich Gleichtaktspannungen bis zu einer gewissen Frequenz unterdrücken können, für höher frequentere Gleichtaktspannungen versagt jedoch seine Gleichtaktunterdrückung. Daher wird zwischen die Ausgangsklemmen 2 und 3 und die Eingangsklemmen 5 und 6 des Verbrauchers die erfindungsgemäße Glättungseinrichtung angeordnet. Sie besteht aus zwei gleichsinnig auf einem gemeinsamen Kern 8 gewickelten Spulen 9 und 10, deren Wicklungsanfänge - mit einem Punkt bezeichnet - mit den Ausgangsklemmen der Butzsignalquelle und deren Wicklung senden mit den Eingangsklemmen 5 und 6 des Verbrauchers 4 verbunden sind. Für den Nutzsignalstrom iN sind damit die beiden Spulen gegensinnig in Reihe geschaltet, so daß im Nutzsignalstromkreis lediglich die Streuinduktivität e (L = Hauptinduktivität, cr= Streufaktor) wirkt, während für die von der Störspannungsquelle 7 hervorgerufenen Gleichtaktspannungen die Hauptinduktivität L wirkt und diese somit wirksam geglättet werden können. Da die Glättungswirkung allgemein mit der Größe der wirksamen Induktivität wächst, ergibt sich somit für das Nutzsignal eine praktisch vernachlässigbare Glättungs- bzw. Verzögerungswirkung im Vergleich zu der Glättungswirkung der Störspannung. Verstärkt wird der Glättungseffekt noch durch zwei die Wicklungsenden der Spulen 9 und 10 mit dem Bezugspotential verbindende Kondensatoren 11 und 12 von der Kapazität C. Es läßt sich zeigen, daß der Glättungsgrad der von der Störquelle 7 hervorgerufenen Gleichtaktspannung und der Glättungsgrad der Nutzsignalspannung sich um den Paktor 7 6Kunterscheiden und daß sich bei Verwendung der Kondensatoren 11 und 12 immer stabile Verhältnisse ergeben, wenn der sogenannte Schwingkreiswiderstand der beiden aus den Elementen 9 und 11 bzw. 10 und 12 bestehenden Serienschwingkreise folgender Beziehung genügen: wobei Ri der Innenwiderstand der Nutzspannungsquelle und R der Verstärkereingangswiderstand ist.
  • Pig. 2a, b zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Glättungsgliedes, welche eine besonders geringe Streuinduktivität mit einer überaus kompakten Bauform verbindet.
  • Sie besteht aus einem zweiteiligen Ferritschalenkern, auf welchem die beiden Spulen 9 und 10 bifilar, d.h. gleichzeitig miteinander aaufgewickelt wurden. Mit 14 und 15 sind dabei die Wicklungsanfänge und mit 16 und 17 die Wicklungsenden bezeichnet, welche im Innern von Durchführungskondensatoren 18 aus dem Inneren des Schalenkernes 13 geführt werden. Die Durchfuhrungskondensatoren 18 sind dabei in Bohrungen einer Schalenkernhälfte eingesteckt und im übrigen elektrisch, vorzugsweise auch noch kraftschlüssig mit einer geerdeten Montageplatte 19 verbunden. Die Durchführungskondensatoren würden dann gleichzeitig der Befestigung des Schalenkerns auf dieser Montageplatte dienen. Selbstverständlich ist es möglich, die Wicklungsanfänge 14 und 15 anstatt durch einfache Bohrungen ebenfalls mittels Durchführungskondensatoren in das Innere desSchalenkernes 13 zu führen und damit auch hier für eine zusätzliche mechanische Befestigung desselben auf der Montageplatte 19 zu sorgen.
  • Allerdings würde mann dann die Bohrungen zur Aufnahme der Durchführungskondensatoren für die Wicklungsanfänge 14 und 15 nicht in der in Fig. 2b mit A bezeichneten Hälfte des Schalenkernes anbringen, sondern aus Symmetriegründen in der mit B bezeichneten Hälfte. Die in Fig. 2a, b dargestellte Anordnung hat den Vorteil, daß das LC-Verzögerungsglied mittels kürzest möglicher Leitungswege und mit einem Minimum an Lötverbindungen hergestellt werden kann, wobei gleichzeitig auch für eine einfache mechanische Fixierung desselben gesorgt ist.
  • 7 Ansprüche 2 Figuren

Claims (7)

  1. Patentansprüche in .}Einrichtung zur Unterdrückung von/einen Nutzsignalkreis eingestreuten Störspannungen, gekennzeichnet durch zwei mit gleichem Wicklungssinn auf einem gemeinsamen Kern (8) angeordnete Spulenwicklungen (9, 10), deren Anfänge mit der Nutzsignalquelle (1) und deren Enden mit dem Verbraucher verbunden sind.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spulenwicklungen bifilar auf einem Ferritkern gewickelt sind.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher aus einem symmetrisch von der Nutzsignalquelle (1) beaufschlagten Differenzverstärker (4) besteht.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bezugspotential (X) des Differenzverstärkers und den Enden und/oder Anfängen der Spulenwicklungen (9, 10) je ein Kondensator (11, 12) geschaltet ist.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der aus der Kapazität (C) eines Kondensators und der Induktivität (L) einer Spule ergebende Schwingkreiswiderstand so gewählt ist, daß der kleiner ist als der Quotient aus dem Innenwiderstand (Ri) der Nutzsignalquelle (1) und der Wurzel aus dem Streufaktor zwischen beiden Spulenwicklungen und größer ist als das -fache des Verbraucherwiderstandes.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Kern aus einem Schalenkern (13 besteht und die Anfänge und/oder Enden der Spulenticklungen über elektrisch mit dem Bezugspotential (M) verbunde^ne Durchführungskondensatoren (18) herausgeführt sind.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungskondensatoren (18) kraftschlüssig in einer Bohrung einer auf Bezugspotential befindlichen Montageplatte (19) angeordnet sind.
    Leerseite
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2412198A1 (fr) * 1977-12-19 1979-07-13 Thomson Csf Etage d'entree de recepteur protege contre des brouilleurs et recepteur utilisant un tel etage
EP0013835A1 (de) * 1979-01-15 1980-08-06 Imperial Chemical Industries Plc Steuerschaltung für einen wahlweise auslösbaren elektrischen Zünder und Zünder mit solcher Schaltung

Cited By (3)

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US4304184A (en) * 1979-01-15 1981-12-08 Imperial Chemical Industries Limited Selectively actuable electrical circuit

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