DE2158070A1

DE2158070A1 - CIRCUIT FOR TRANSMISSION OF THE AMPLITUDE OF A DC VOLTAGE OVER A FREQUENCY-CONVERTING TRANSMISSION LINK

Info

Publication number: DE2158070A1
Application number: DE19712158070
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Thoener; Helmut Dipl Ing Wiedemann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-11-23
Filing date: 1971-11-23
Publication date: 1973-05-24
Also published as: DE2158070B2

Description

Schaltung zur Übertragurlg der Amplitude einer Gleichspannung über eine frequenzumsetzende Übertragungsstrecke.Circuit for the transmission of the amplitude of a direct voltage a frequency-converting transmission link.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Ubertragung der Amplitude einer Gleichspannung über eine frequenzumsetzerde ubertragungsstrecke, bei der eine mittels eines Spannungs-Frequenz-Umsetzers aus der Gleichspannung abgeleitete WechselS spannung die Strecke durchläuft.-Bekannte Schaltungen dieser Art weisen den Nachteil auf, daß ein beim Umsetzen der Wechselspannung in die Ubertragungsfrequenzlage oder beim empfangsseitigen Rückumsetzen auftretender, unbeabsichtigter Frequenzversatz bei der Rückgewinnung der Amplitude mittels eines Prequenz-Spannungs-Umsetzers zu einem Amplitudenfehler führt, der von der Größe des Versatzes abhängig ist. Schon bei einem relativ kleinen Versatz wird dabei die Genauigkeit der Übertragung in vielen Fällen empfindlich gestört. Andererseits ist die Amplitude über Strecken, nach deren Durchlaufen die Wechselspannung aus der Übertragungslage nicht wieder in ihre ursprüngliche. Frequenzlage rückumgesetzt wird, auf diese Weise nur recht umständlich zu übertragen, da eine eindeutige Amplitudeii-Information auf der Empfangsseite nur bei genauer Kenntnis des Soll-Prequenzversatzes zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung der Übertraeungsstrecke erhalten werden kann. Hier tritt dann als weiterer Nachteil hinzu, daß eine Abweichung des tatsächlich vorliegenden Frequenzversatzes von seinem auf Grund der Umsetzungsdaten gegebenen Sollwert in analoger Weise einen Amplitudenfehler verursacht.The invention relates to a circuit for transmitting the Amplitude of a direct voltage over a frequency converter transmission link, one of which is derived from the DC voltage by means of a voltage-frequency converter Alternating voltage runs through the route. Known circuits of this type have the disadvantage that when converting the alternating voltage into the transmission frequency position or unintentional frequency offset that occurs when converting back at the receiving end when recovering the amplitude by means of a frequency-to-voltage converter leads to an amplitude error that depends on the size of the offset. Nice with a relatively small offset, the accuracy of the transmission in in many cases sensitively disturbed. On the other hand, the amplitude is over distances, after it has passed through, the alternating voltage from the transfer position does not return in their original. Frequency position is converted back, in this way only right awkward to transmit, as there is clear amplitude information on the receiving end only with precise knowledge of the target frequency offset between input and output voltage the transmission path can be obtained. This then occurs as a further disadvantage added that a deviation of the actually present frequency offset from his an amplitude error based on the conversion data given setpoint in an analogous manner caused.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die genannten ?ch teile vermieden sind. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Wechselspannung zusammen mit einer Hilfswechselspannung konstanter, vorgegebener Frequenz übertragen wird, daß die empfangsseitige Schaltung eine Rück-Umsetzung der Frequenzdifferenz zwischen beiden übertragenen Spannungen in eine entsprechende Differenzspännung bewirkt, wobei die sende- und empfangsseitigen Umsetzer einander möglichst weitgehend angeglichene Spannungs-Frequenz-Kennlinien aufweisen, und daß die Amplitude der Gleichspannung aus der Differenzspannung nach Zusammensetzung mit einer ersten Hilfsgleichspannung, deren Amplitude nach den Spannungs-Frequenz-Kennlinien der vorgegebenen Frequenz der Hilfswechselspannung entspricht, ableitbar ist.The invention is based on the object of a circuit of the initially to create named type, in which the named? ch parts avoided are. According to the invention, this is achieved in that the alternating voltage is combined is transmitted with an auxiliary AC voltage of constant, specified frequency, that the receiving-side circuit a reverse conversion of the frequency difference between causes both transmitted voltages into a corresponding differential voltage, whereby the converters on the sending and receiving sides matched one another as closely as possible Have voltage-frequency characteristics, and that the amplitude of the DC voltage from the differential voltage after composition with a first auxiliary DC voltage, their amplitude according to the voltage-frequency characteristics of the specified frequency corresponds to the auxiliary AC voltage, can be derived.

Der mit der'Erfindung erzielbare Vorteil liegt insbesondere darin, daß die Genauigkeit der Übertragung der Gleichspannungsamplitude von einem etwaigen unerwünschten Frequenzversatz, den die Wechselspannung beim Durchlaufen der ü.bertragungsstrecke erfährt, nicht beeinträchtigt wird. Davon abgesehen wird die Amplitudenübertragung bei Strecken ohne Rückumsetzung der ühertragenen Wechselspannung in ihre ursprüngliche Prequenzlage durch die Erfindung wesentlich vereinfacht.The advantage that can be achieved with the invention is, in particular, that the accuracy of the transmission of the DC voltage amplitude of any unwanted frequency offset caused by the alternating voltage when passing through the transmission path experiences, is not impaired. That being said, the amplitude transfer in the case of routes without reconversion of the transmitted alternating voltage into its original The frequency situation is significantly simplified by the invention.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der-Erfindung wird die Gleichspannung vor ihrer Umsetzung in einer Subtraktions- oder Additionsstufe mit einer zweiten Hilfsgleichspannung subtrativ (additiv) beaufschlagt und empfangsseitig eine dritte, der zweiten amplitudenmäßig entsprechende Hilfsgleichspannung vcrgesehen, mit der die Differenzspannung in einer Addtions- oder Subtraktionsstufe zusätzlich additiv (subtraktiv) beaufchagt wird. Durch diese Maßnahmen kann in einfacher Weise ei.:"ssung der übertragenen Gleichspannungsamplitude an den B S-bereich des Spannungs-Frequenz-Umsetzers erzielt werden.According to a preferred development of the invention, the direct voltage is before their implementation in a subtraction or addition stage with a second Auxiliary DC voltage is applied subtratively (additively) and a third, the second auxiliary DC voltage corresponding to the amplitude is provided, with the the differential voltage in an addition or subtraction stage is also additive (subtractive) is applied. These measures can be used in a simple manner the transmitted DC voltage amplitude to the B S range of the voltage-frequency converter be achieved.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Weiterbildung besteht darin, daß die Gleichspannung mit der zweiten Hilfsgleichspannung additiv beaufschlagt wird, daß die Amplitude der zweiten Hilfsgleichspannung nach den Spannungs-Frequenz-Kennlinien der vorgegebenen Frequenz der Hilfswechselspannung entspricht und daB die Differenzspannung unter Wegfall der ersten und dritten Hilfsgleichspannung sowie der entsprechenden Subtraktions- oder Additionsstufen die Amplitude der Gleichspannung unmittelbar angibt. Der besondere Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, daß die empfangsseitige Schaltung durch den Wegfall der genannten Hilfsgleichspannung und der Additions- oder Subtraktionsstufen besonders einfach gehalten werden kann.A preferred embodiment of the development is that the direct voltage is added to the second auxiliary direct voltage, that the amplitude of the second auxiliary DC voltage according to the voltage-frequency characteristics corresponds to the specified frequency of the auxiliary AC voltage and that the differential voltage eliminating the first and third auxiliary DC voltage and the corresponding one Subtraction or addition stages the amplitude of the direct voltage indicates. The particular advantage of this embodiment is that the receiving side Circuit by eliminating the mentioned auxiliary DC voltage and the addition or subtraction stages can be kept particularly simple.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger bevorzugter, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt: Fig.1 eine Schaltung nach der Erfindung mit nur einer Hilfsgleichspannung auf der Empfangsseite der ubertragungsstrek cke, Fig.2 ein Schatungsbeispiel mit einer Hilfsgleichspannung auf der Sendeseite und zwei HilfsgIeihspannungen auf der Empfangsseite, Fig.3 ein Schaltungsbeispiel mit nur einer Hilfsgleichspan-.The invention is based on some preferred in the Drawing illustrated embodiments explained in more detail. It shows: Fig.1 a circuit according to the invention with only one auxiliary DC voltage on the receiving side the transmission path, Fig. 2 an example of a circuit with an auxiliary DC voltage on the transmitting side and two auxiliary equilibrium voltages on the receiving side, Fig. 3 Circuit example with only one auxiliary DC voltage.

nung auf der Sendeseite, Fig.4 eine Teiischaltung der Figuren 1 bis 3, Fig.5 eine Sclaaltungsvariante zu Fig.4 und Fig.6 eine weitere Schaltungsvariante zu Fig. 4. tion on the transmitting side, Fig. 4 a partial circuit of Figures 1 to 3, FIG. 5 a circuit variant of FIG. 4 and FIG. 6 a further circuit variant to Fig. 4.

In Fig. 1 ist die Amplitude der Gleichspannung Ug vom Schaltungspunkt E zum Schaltungspunkt A zu übertragen, wobei ein Teil des tbertragungsweges aus der Übertragungsstrecke S mit den Eingangsklemmen E1 und den Ausgangsklemmen A1 besteht. Die Übertragungsstrecke s ist so ausgebildet, daß eine an-E1 anliegende Wechselspannung nach Umsetzung in eine andere Frequenzlage, d.h. in die Übertragungslage, die Strecke durchläuft und danach insbesondere wieder in ihre ursprüngliche Frequenzlage rückumgesetzt wird, in der sie dann bei A1 erscheint. Würden die Frequenzumsetzeinrichtungen in S alle wunschgemäß arbeiten, so wären die Frequenzen der Spannungen an A1 und E1 im Falle der-Rückumsetzung einander gleich. Dies ist jedoch im allgemeinen nicht der Fall. Vielmehr entsteht infolge von Kennwerteschwankungen innerhalb des Systems zwischen d'en Spannungen an E1 und A1 ein Frequenzunterschied bzw. Frequenzversatz, der mit Af bezeichnet ist.In Fig. 1, the amplitude of the DC voltage Ug is from the node E to be transmitted to node A, with part of the transmission path from the transmission path S with the input terminals E1 and the output terminals A1 consists. The transmission path s is designed so that an -E1 is applied AC voltage after conversion into another frequency position, i.e. into the transmission position, runs through the route and afterwards in particular back to their original Frequency position is converted back, in which it then appears at A1. Would the frequency converters in S all work as desired, the frequencies of the voltages at A1 and would be E1 equal to each other in the case of reverse conversion. However, this is generally not the case. Rather, it arises as a result of fluctuations in characteristic values within the system a frequency difference or frequency offset between the voltages at E1 and A1, which is denoted by Af.

Die Gleichspannung U wird in Fig.1 zunächst einem Spannungsg Frequenz-Umsetzer 1 zugeführt, der eine Wechselspannung der Frequenz g abgibt. Diese wird mit einer Hilfswechselspannung der vorgegebenen Frequenz fh, die von.einem Generator 2 erzeugt wird, über eine Weichenschaltung 5 zusammengeführt und gemeinsam mit der letztqren den Eingangsklemmen E1 von S mit' geteilt. Auf der EmpfangSseite der Ubertragungsstrecke sind die Ausgangsklemmen A1 mit dem Eingang einer Teilschaltung 4 verbunden, die die Frequenzdifferenz zwischen beiden übertragenen Spannungen in eine entsprechende Differenzspannung umsetzt.The direct voltage U is first a voltage frequency converter in FIG 1 supplied, which emits an alternating voltage of frequency g. This comes with a Auxiliary AC voltage of the specified frequency fh, which is generated by a generator 2 is brought together via a switch circuit 5 and together with the lastqren the input terminals E1 of S with '. On the receiving side of the transmission link the output terminals A1 are connected to the input of a subcircuit 4, the the frequency difference between the two transmitted voltages into a corresponding one Converts differential voltage.

,Somit liegen am Eingang A1 von 4 zwei Wechselspannungen der Frequenzen fg+#f und fh+#f, während am Ausgang A2 eine Differenzspannung der Größe Ugt-Uh auftritt. Die Kennlinien der Umsetzer auf der Sende- und der Empfangsseite sind dabei einander möglichst weitgehend angeglichen. Infolgedessen entspricht die Spannung Ug, größenmäßig der sendeseitigen Gleichspannung Ug und ist nur deshalb mit einem Strich versehen, weil sie auf der Empfangsseite neu gebildet ist. Uh entspricht dem Gleichspannungswert, der nach den Spannungs-Frequenz-Kennlinien der sende- und empfangsseitigen Umsetzer der vorgegebenen Frequenz fh der von 2 erzeugten Hilfswechselspannung zugeordnet ist.So there are two alternating voltages of the frequencies at input A1 of 4 fg + # f and fh + # f, while a differential voltage of the size Ugt-Uh occurs at output A2. The characteristics of the converters on the sending and receiving sides are mutually exclusive as closely aligned as possible. As a result, the voltage corresponds to Ug, in terms of size the direct voltage Ug on the transmitter side and is therefore only provided with a line, because it is newly formed on the receiving side. Uh corresponds to the DC voltage value, according to the voltage-frequency characteristics of the transmitting and receiving converters assigned to the predetermined frequency fh of the auxiliary alternating voltage generated by 2 is.

Zu der Ausgangsspannung von 4 wird in einer nachfolgenden Additionsstufe 5 eine erste Hilfsgleichspannung Uhl addiert, die so gewählt ist, daß sie nach den Spannungs-Frequenz-Kennlinien ebenfalls der vorgegebenen Frequenz fh der von 2 erzeugten Hilfswechselspannung entspricht. Hieraus ergibt sich am Ausgang der Stufe 5, der mit dem Schaltungspunkt A verbunden ist, die gewünschte Gleichspannungsamplitude Ugl Das in Fig.2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von Fig.1 in erster Linie dadurch, daß zusätzlich zu der ersten Hilfsgleichspannung Uhl auf der Empfangsseite noch eine zweite Hilfsgleichspannung Uh2 auf der Sende-und eine dritte Hilfsgleichspannung Uh3 auf der Empfangsseite vorgesehen sind.Dieser Mehraufwand ermöglicht es, auch solche Gleichspannungsamplituden Ug zu übertragen, die außerhalb des Eingangsbereiches des -Spannungs-Frequenz-Umsetzers 1 liegen.The output voltage of 4 becomes in a subsequent addition stage 5 adds a first auxiliary DC voltage Uhl, which is chosen so that according to the voltage-frequency characteristics they also match the specified frequency fh corresponds to the auxiliary alternating voltage generated by 2. This results at the exit the stage 5, which is connected to the node A, the desired DC voltage amplitude Ugl The embodiment of the invention shown in Figure 2 differs of Figure 1 primarily in that in addition to the first auxiliary DC voltage Uhl on the receiving side also has a second auxiliary DC voltage Uh2 on the transmitting and a third auxiliary DC voltage Uh3 are provided on the receiving side Additional effort makes it possible to also transfer such DC voltage amplitudes Ug, which are outside the input range of the voltage-frequency converter 1.

Zu diesem Zweck wird die Größe der zweiten Hilfsgleichspannung Uh2 beispielsweise so gewählt, daß die'Differenz Ug-Uh2 in den Eingangsbereich von 1 fällt. Diese Differenzspannung wird dann in eine Wechselspannung der Frequenz fg h2 umgesetzt, die dann wieder entsprechend der Frequenz fg nach Fig.1 weiterbehandelt wird. Andererseits kann mit dieser Schaltung auch der Frequenzbereich des Spannungs-Frequenz-Umsetzers 1 an den Frequenzbereich der Übertragungsstrecke S angepaßt werden.For this purpose, the size of the second auxiliary DC voltage Uh2 for example chosen so that the difference Ug-Uh2 in the input range of 1 falls. This differential voltage is then converted into an alternating voltage of frequency fg h2 implemented, which is then processed further in accordance with the frequency fg according to FIG will. On the other hand, the frequency range of the voltage-frequency converter can also be used with this circuit 1 can be adapted to the frequency range of the transmission link S.

Ausgangsseitig von 4 tritt in Fig.2 eine Spannung der Größe Ug' h2-Uh auf. In der Additionsstufe 5 wird sodann wieder mittels der ersten Hilfsgleichspannung Uh1 die amplitudenmäßig gleichgroße Teilspannung Uh kompensiert,. worauf in einer weiteren Additionsstufe 6 mit Hilfe der dritten Hilfsgleichspannung Uh3 die amplitudenmäßig der zweiten Hilfsgleichspannung entspricht, die Teilspannung -Uh2 kompensiert wird, sodaß am Schaltungspunkt A die Ausgangsspannung Ug' entsteht.On the output side of 4, a voltage of the magnitude Ug 'h2-Uh occurs in FIG on. In addition stage 5, the first auxiliary DC voltage is then used again Uh1 compensates for the partial voltage Uh, which is equal in amplitude. what in a further addition stage 6 with the help of the third auxiliary DC voltage Uh3 the amplitude corresponds to the second auxiliary DC voltage, the partial voltage -Uh2 is compensated, so that the output voltage Ug 'arises at circuit point A.

Bei einer Addition der Spannungen Ug und Uh2 vor der Umsetzung in 1 zu einer Summenspannung ergibt sich nach der Umsetzung eine Frequenz von fg+2. Am ausgang A2 von 4 tritt dann die Spannungskomponente Uh2 mit positivem Vorzeichen auf, sodaß sie mittels der dritten Hilfsgleichspannung Uh3 in einer in diesem Pall als Subtraktionsstufe ausgebildeten Stufe 6 kompensiert werden kann.When adding up the voltages Ug and Uh2 before converting to 1 to a sum voltage results in a frequency of fg + 2 after the conversion. At the exit A2 of 4 occurs then the voltage component Uh2 with positive Sign on, so that by means of the third auxiliary DC voltage Uh3 it is converted into an in Level 6, which is designed as a subtraction level, can be compensated for by this Pall.

Die Stufen 5 und 6 können in Abweichung von der Darstellung in Fig.2 selbstverständlich auch zu einer einzigen Stufe zusammengefaßt sein, sofern diese mit ausreichend vielen Eingängen entsprechender Polarität versehen wird.The stages 5 and 6 can deviate from the illustration in Fig.2 can of course also be combined into a single stage, provided that this is provided with a sufficient number of inputs of the appropriate polarity.

Eine besonders vorteilhafte, vereinfachte Ausgestaltung der Schaltung nach Fig.2 ist in Fig.3 dargestellt. Rier ist vorausgesetzt, daß die zweite Hilfsgleichspannung Uh2 zu der Gleichspannung Ug vor der Umsetzung in 1 addiert wird und daß weiterhin die Amplitude von Uh2 nach den Spannungs-Prequenz-Kennlinien der verwendeten Umsetzer der vorgegebenen Frequenz fh der Hilfswechselspannung entspricht. In diesem Fall stellt die am Ausgang A2 von 4 auftretende Differenzspannung unmittelbar die gewünschte Spannung Ug, dar, sodaß die Stufen 5 und 6 sowie die zur Erzeugung der Hilfsgleichspannung Uhl und Uh3 benötigten Schaltungsteile von Fig.2 wegfallen.A particularly advantageous, simplified configuration of the circuit according to Fig.2 is shown in Fig.3. Rier assumes that the second auxiliary DC voltage Uh2 is added to the DC voltage Ug before the implementation in FIG. 1 and that continues the amplitude of Uh2 according to the voltage-frequency characteristics of the converter used corresponds to the specified frequency fh of the auxiliary AC voltage. In this case the differential voltage appearing at output A2 of 4 immediately sets the desired value Voltage Ug, so that stages 5 and 6 as well as those for generating the auxiliary DC voltage Uhl and Uh3 required circuit parts from Fig.2 are omitted.

Bisher wurde davon ausgegangen, daß die Übertragungsstrecke S so beschaffen ist, daß die übertragenen Wechselspannungen empfangsseitig in ihre ursprungliche Prequenzlage rückumgesetzt werden. Es leuchtet jedoch ein, daß diese Bedingung bei der Schaltung nach der Erfindung nicht erfüllt zu werden braucht, da sich ja die zu übertragende Gleichspannungsamplitiide in dem Frequenzunterschied zwischen der ausgangsseitig von 1 auf tretenden und der von 2 erzeugten Frequenz ausdrückt. Beide Frequenzen werden jeweils gemeinsam den einzelnen Umsetzungn innerhalb der übertragungsstrecke S unterzogen, wobei ihr gegenseitiger Abstand konstant bleibt. Da empfangsseitig jedoch nur dieser Fre(uensltntersehied ausgeweribet wird, kommt es nicht darauf an, daß vorher die ursprünglche Frequenzlage beider Spannungen wiederhergestellt wird. Allerdings muß siehergestellt sein, daß die empfangsseitigen Hilfsgleichspannungen Uh1 und Uh3 in der erforderlichen Größe zur Verfügung stehen und der an A2 Jeweils auftretenden Differenzspannung als Korrekturgrößen hinzugefügt bzw. von ihr abgezogen werden.So far it has been assumed that the transmission link S is designed in this way is that the transmitted alternating voltages on the receiving side in their original Frequency position are converted back. It is evident, however, that this condition occurs when the circuit according to the invention does not need to be met, since the DC voltage amplitudes to be transmitted in the frequency difference between the on the output side of 1 occurring and expresses the frequency generated by 2. Both Frequencies are shared between the individual implementations within the transmission path S subjected, with their mutual distance remaining constant. There on the receiving side but only this friendship is discussed, it does not matter indicates that before the original frequency position of both Tensions restored will. However, it must be established that the auxiliary DC voltages on the receiving side Uh1 and Uh3 are available in the required size and the one at A2 respectively occurring differential voltage added or subtracted from it as correction variables will.

In Fig.4 ist eine bevorzugte Durchbildung der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Teilschaltung 4 gezeigt. Dabei sind zur frequenzmäßigen Trennung der beiden übertragenen Spannungen zwei Filterschaltungen, insb. Bandpässe, 7 und 8 vorgesehen, deren Eingänge mit A1 verbunden sind. Die an den Filterausgangen jeweils auftretenden Spannungen der Frequenzen f +Bf.In Figure 4 is a preferred implementation of the in Figures 1 to 3 shown subcircuit 4 is shown. Thereby are for frequency separation of the two voltages transmitted, two filter circuits, especially bandpass filters, 7 and 8, the inputs of which are connected to A1. The ones at the filter outputs occurring voltages of the frequencies f + Bf.

g bzw. fh+Af werden sodann eigenen Frequenz-Spannungs-Umsetzern 9 und 10 zugeführt, deren Kennlinien mit der des Spannungs-Frequenz-Umsetzers 1 möglichst weitgehend übereinstimmen. Demnach tritt ausgangsseitig von 9 eine Spannung der Amplitude Uh+U auf 1 an 10 eine Spannung der Größe Ug'+aU . Auch hierbei entspricht wieder die Spannung Ug' größenmäßig der Spannung Ug g und ist nur deshalb mit einem Strich versehen, weil sie auf der Empfangsseite neu gebildet wird, während Uh einem Gleiehspannungswert entspricht, der nach den genannten Spannungs-Fre-<iuenz-Kennlinien der vorgegebenen Frequenz fh entspricht. g and fh + Af then become their own frequency-to-voltage converters 9 and 10, whose characteristics match that of the voltage-frequency converter 1 as far as possible largely agree. Accordingly, a voltage of the occurs on the output side of 9 Amplitude Uh + U on 1 at 10 a voltage of the size Ug '+ aU. This also corresponds to again the voltage Ug 'in terms of size of the voltage Ug g and is only therefore with a Line, because it is newly formed on the receiving side, while Uh one Equal voltage value corresponds to that according to the voltage-frequency characteristics mentioned corresponds to the specified frequency fh.

AU kennzeichnet den Spannungswert, dar nach diesen Kennlinien dem Frequensversats #f entspricht. Die Ausgangsspannungen von 9 und 10 werden den Eingängen einer differenzbildenden Stufe 11 zugeführt, die eine Spannung U'g-Uh an den Ausgang A2 der Teilschaltung abgibt.AU denotes the voltage value, which according to these characteristics is the Frequensversats #f corresponds. The output voltages from 9 and 10 become the inputs fed to a difference-forming stage 11, which applies a voltage U'g-Uh to the output A2 of the subcircuit releases.

Für den in Fig.4 nicht dargestellten Fall, daß in der Stufe 11 die Differenz der Eingangsspannungen zu U -U ' gebildet wird, hg muß hiervon die Amplitude der ersten Hilfsgleichspannung Uh1 in der Stufe 5 (Figuren 1 und 2) subtrahiert werden, um die Amplitude von Ug' ausgangsseltig zu erhalten. Hierbei ist dann die Ausgangs spannung an A gegenüber der Eingangsspannung Ug an E zwarmiingepolt, doch kann dies, sofern es überhaupt erforderlich ist, in an sich bekannter Weise korrigiert werden.For the case not shown in Figure 4 that in stage 11 the Difference of the input voltages to U -U 'is formed, hg must be the amplitude of this the first auxiliary DC voltage Uh1 subtracted in stage 5 (Figures 1 and 2) to get the amplitude of Ug 'output. Here is then the Output voltage at A is polarized against the input voltage Ug at E, but can do this if necessary at all is, in itself, known Way to be corrected.

Bei einer Anwendung der Teilschaltung nach Fig.4 auf die Schaltung gemäß Fig.2 werden von den Filterschaltungen 8 und 7 die Spannungen der Frequenzen fg h+Af und fh+Af voneinander getrennt. Nach der Umsetzung in 10 und 9 entstehen dann die Spannungen Ug-h2+#U und Uh+AU , aus denen die Differenzspannung Ug-h2-Uh gebildet wird.When the sub-circuit according to FIG. 4 is applied to the circuit According to Figure 2 of the filter circuits 8 and 7, the voltages of the frequencies fg h + Af and fh + Af separated from each other. After the implementation in 10 and 9 arise then the voltages Ug-h2 + # U and Uh + AU, from which the differential voltage Ug-h2-Uh is formed.

Wird die Teilschaltung nach Fig.4 auf Fig.3 angewendet, so ergeben sich ausgangsseitig von 8 und 7 jeweils Spannungen der Frequenzen fg+h2+#f und fh+#f, ausgangsseitig von 10 und 9 Spannungen der Größe U'g+Uh2+#U und Uh+#U und schließlich ausgangsseitig von 11 die gewünschte Spannung U' g.If the partial circuit according to FIG. 4 is applied to FIG. 3, the result is on the output side of 8 and 7, voltages of the frequencies fg + h2 + # f and fh + # f, on the output side of 10 and 9 voltages of the size U'g + Uh2 + # U and Uh + # U and finally the desired voltage U 'g on the output side of 11.

Die differenzbildende Stufe 11 kann mit besonderem Vorteil auch mit den Additions- oder Subtraktionsstufen 5 und 6 zu einer Schaltungseinheit zusammengefaßt werden, sofern diese mit ausreichend vielen Eingängen entsprechender Polarität versehen wird.The difference-forming stage 11 can also be used with particular advantage the addition or subtraction stages 5 and 6 combined into one circuit unit provided they are provided with a sufficient number of inputs of the corresponding polarity will.

Fig.5 zeigt eine Schaltungsvariante zu Fig.4. Hier ist Al mit dem Eingang 'eines Schaltungsteils 12 mit nichtlinearer, vorzugsweise quadratischer Kennlinie verbunden, das u.a. die Differenzfrequenz der ihm eingangsseitig zugeführten Spannungen ableitet. Im Falle der Schaltung nach Fig.1 wäre die r;fferenzfrequenz beispielsweise fg-fh. Filtert man die Spannung dieser Frequenz über ein Filter 13 aus und führt sie zu einem Frequenz-Spannungs-Umsetzer 14, so erhält man ausgangsseitig an A2 die gewünschte Differenzspannung U'g-Uh. . Bei Anwendung von Fig.5 auf die Figuren 2 und 3 ergeben sich an A2 die in diesen Figuren eingezeichneten annungswerte entsprechend.FIG. 5 shows a circuit variant of FIG. Here's Al with that Input 'of a circuit part 12 with a non-linear, preferably square Connected characteristic curve, which includes the difference frequency of the input side fed to it Dissipates tension. In the case of the circuit according to FIG. 1, the r would be the reference frequency for example fg-fh. If the voltage of this frequency is filtered through a filter 13 and leads it to a frequency-to-voltage converter 14, it is obtained on the output side the desired differential voltage U'g-Uh at A2. . When applying Fig. 5 to the FIGS. 2 and 3 result in the approximate values shown in these figures at A2 corresponding.

In Fig.6 ist eine bevorzugte Ausbildung der Teilschaltung 4 in teilweise digitaler Schaltungstechnik dargestellt. Auch hier sind zwei Filterschaltungen 15 und 16 zur frequenzmäßigen Trennung der beiden übertragenen Spannungen mit den Frequenzen fg+Af und fh+Af vorgesehen. Die Filter 15 und 16 entsprechen dabei in Aufbau und Wirkung den bereits beschriebenen Filtern 8 und 7 (Fig.4). Ein Vor-Rückwärts-Zähler 17 wird nun über einen Umschaltekontakt 18 während einer vorgegebenen Zählzeit, z.B. 1 Sekirnde, an den Ausgang von 15 geschaltet und zählt hierbei 9ie Frequenz fg+Af in der einen Zählrichtung. Im Anschluß daran wird der Kontakt 18 in seine andere, nicht dargestellte Schaltstellung umgelegt, in der er den Ausgang des Filters 16 mit dem Zählereingang verbindet, wobei der Zähler für die gleiche Zählzeit wie vorher aktiviert und die Frequenz fh+Af in der anderen Zählrichtung eingezählt wird. Das Ergebnis beider Zählvorgänge entspricht der Frequenz f -fh. Durch einen mit den Zählerausgängen verbundenen Digital-Analog~YWandler 19 wird sodann in einfacher Weise eine Gleichspannung Ug-Uh abg Uh geleitet, die die gewünschte Differenzspannung an der Klemme A2 darstellt.6 shows a preferred embodiment of the subcircuit 4 in partially digital circuit technology shown. Here, too, there are two filter circuits 15 and 16 for the frequency separation of the two transmitted voltages with the frequencies fg + Af and fh + Af provided. The filters 15 and 16 correspond in structure and Effect of the filters 8 and 7 already described (Fig. 4). An up / down counter 17 is now via a changeover contact 18 during a predetermined counting time, E.g. 1 second, connected to the output of 15 and counts the frequency fg + Af in one counting direction. Following this, the contact 18 is in his other switching position, not shown, in which it is the output of the filter 16 connects to the counter input, the counter for the same counting time as activated beforehand and the frequency fh + Af is counted in the other counting direction. The result of both counting processes corresponds to the frequency f -fh. Through one with The digital-to-analog converter 19 connected to the counter outputs is then simpler Way, a direct voltage Ug-Uh leads Uh, which the desired differential voltage at terminal A2.

Die bei Anwendung der Schaltung nach Fig.6 auf die Schaltungen gemäß den Figuren 1 und 2 an sich erforderliche Addition der Hilfsgleichspannung Uni zu der Differenzspannung an A2 kann bei dieser'Schaltungsvariante eingespart werden, wenn der Vor-Rückwärts-Zähler 17 auf einen Wert von + voreingestellt wird.When the circuit according to FIG. 6 is applied to the circuits according to FIG FIGS. 1 and 2 add the auxiliary DC voltage Uni, which is required per se the differential voltage at A2 can be saved with this circuit variant, when the up-down counter 17 is preset to a value of +.

Damit wird die Spanraungskomponente -Uh an der Klemme A2 in einfacher Weise kompensiert.This makes the clamping component -Uh at terminal A2 easier Way compensated.

Die Schaltung nach der Erfindung kann mit großem Vor-teil in der Nachrichtenmeßtechnik eingesetzt werden, um die Amplitude einer Meßspannung über eine größere Entfernung auf einer Übertragungsleitung mit zeitlichem und frequenzabhängigen Dämpfung änderungen fehlerfrei zu übertragen.The circuit according to the invention can be used with great advantage in communications measurement technology can be used to measure the amplitude of a measurement voltage over a greater distance on a transmission line with temporal and frequency-dependent attenuation changes to be transmitted without errors.

8 Patentansprüche 6 Figuren8 claims 6 figures

Claims

Claims 5) circuit for transmitting the amplitude of a DC voltage over a frequency-converting transmission link, in which one means a voltage-frequency converter from the DC voltage derived AC voltage the route runs through, d u r c h g e n n n z e i c h -n e t that the alternating voltage (f) together with a g auxiliary alternating voltage of constant, predetermined frequency (f8) is transmitted that the receiving-side circuit a reverse conversion of the Frequency difference (f -fh) between the transmitted voltages in a corresponding Differential voltage (Ug-Uh) causes, with the transmitting and receiving converters (1,4,9,10,14) voltage-frequency characteristics that are as closely aligned as possible to one another have, and that the amplitude (U?) of the direct voltage from the g differential voltage (Ug-Uh) after composition with a first auxiliary direct voltage (Uhl), its amplitude according to the voltage-frequency characteristics of the specified frequency (fh)) of the auxiliary AC voltage corresponds, can be derived (Fig.i)

2. A circuit according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n '-z e i c h n e t that the direct voltage (U) before its implementation in a subtraction or addition stage with a second auxiliary DC voltage (Uh2) is applied subtractively (additively) and that a third, the second auxiliary DC voltage (Uh3) corresponding to the amplitude is provided, with which the differential voltage in an addition or subtraction stage (6) is added additively (subtractively) is applied (Fig.2) 3. Circuit according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h ne t that the direct voltage (Ug) with the second Auxiliary DC voltage (Uh2) is applied additively that the amplitude of the second Auxiliary DC voltage (Uh2) according to the voltage-frequency characteristics of the specified Frequency fh) corresponds to the auxiliary AC voltage and that the differential voltage omitting the first (Uhi) and third (Uh

3) Auxiliary DC voltage and the corresponding Subtraction or addition stages (5,6) the amplitude (U'g) g of the direct voltage immediately indicates (Fig. 3)

4. Circuit according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h g-e k e n n z e i c h n e t that received <g frequency selective means (7,8) to mutual. Separation of the two transmitted frequencies (fg + AS, fh + Af) it is provided that the selected frequencies are each assigned frequency-voltage converters (9,10) are supplied and that their output voltages by means of a difference-forming Step (11) can be combined to form the differential voltage (Fig. 4).

5. Circuit according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e it is not indicated that the transmitted voltages are transmitted to a receiving end Schaltangteil (12) supplied with a non-linear, preferably square, characteristic are followed by a filter (13) dimensioned in this way, in particular a low-pass filter is that the difference frequency between the two transmitted voltages is filtered out is, and that this difference frequency zAr formation of the difference voltage to a frequency-voltage Umset.zer (14) is supplied (Fig. 5)

6. Circuit according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that frequency-selective means at the receiving end (15,16) for the mutual separation of the two transmitted frequencies (fg + AS, fh + Af) are provided that the selected frequencies during the same size Beats counted in an up / down counter (17) in the opposite counting direction and that a digital-to-analog converter (19) connected to the counter outputs serves to derive the differential voltage (Ug-Uh) (teig.6).

7-. Circuit according to Claim 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the first (Uh1) and possibly the third (Uh3) auxiliary DC voltage as well as the associated addition or subtraction stages provided for compensation purposes (5,6) by presetting the up / down counter (17) accordingly the values fh and, if applicable, fh2, taking into account the respective required sign be replaced.

8. Circuit according to one of the preceding claims, d a d u r c it is noted that one or more of the addition-side addition and / or subtraction stages (5, 6) with one another and in particular also with the difference-forming Stage (11) are combined into a circuit unit.

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