DE2233501A1 - Anordnung zum ein- und auskoppeln von impulsen in bzw. aus leitungen - Google Patents

Description

• Anordnung zum Ein- und Auskoppeln von Impulsen in bzw.
• aus Leitungen In umfangreichen digitalen Anlagen, wie z.B. Datenverarbeitungsanlagen, werden die Daten häufig über Sammelleitungen übertragen, an. die mehrere Geräte angeschlossen sind. Eine solche Anlage ist z.B. in Elektroni", 1971, Seite 83 beschrieben. In die Sammelleitungen werden von den einzelnen, an diese allgeschlossenen Geräte Impulse ein- bzw. ausgekoppelt. Hierzu können in die Sammelleitung Wicklungen von Ubertragern eingeschaltet sein, die im Falle der Einkopplung von Impulsen in die Leistung von einem Sender gespeist sind und im Palle der Auskopplung von Impulsen mit Empfängern verbunden sind. Da der Unterschied zwischen den Amplituden der von einem Gerät gesendeten Impulse und der von ihn über die Leistung empfangenen Impulse sehr groß ist, ist es nicht ohne weiteres möglich, auf denselben Übertragerkern die Wicklungen für den Sender und die für den Empfänger aufzubringen. Es müssen entweder für jeden Sender und jeden Empfänger gesonderte Übertrager vorgesehen werden, oder es sind zusätzliche Schaltungsmaßnahmen erforderlich, um während des Sendens den Eingangsverstärker des Empfängers von der Empfangswicklung trennen und die für die Einhaltu-ng der-tfbertragungsbedingungen, wie Zeitkonstanten und Dämpfung der im Kern gespeicherten Energie, einzuhalten.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die mit geringem Aufwand das Ein- und Auskoppeln von Impulsen ermöglicht.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Übertrager einen Kern mit mindestens drei Schenkeln aufweist, auf deren ersten eine an einen Sender angeschlossene erste Wicklung, auf deren zweiten eine einen Empfänger speisende zweite Wicklung und auf deren dritten eine mit der Leitung verbundene dritte Wicklung aufgebracht ist, und daß im Betrieb die magnetische topplung zwischen der ersten und der zweiten Wicklung lose und zwischen der ersten und der dritten sowie der zweiten und der dritten fest ist.
• Die konstruktive Gestaltung der neuen Anordnung ist vorteilhaft so getroffen, daß die Sammelleitung aus einem auf einer geätzten Leiterplatte aufgebrachten Zweiter besteht und der Magnetkern derart in die Leiterplatte gesteckt und der Leiter derart geführt istS daß der dritte Schenkel von dem Leiter umschlungen ist. Zur Abschirmung des Leiters und zum Erzielen eines definierten Wellenwiderstandes kann parallel zur gedruckten Beiterplatte eine metallisch leitende geerdete Platte in einem solchen Abstand vo Zweiter angeordnet sein, daß der gewünschte Wellenwiderstand erzielt wird. Im einfachsten Falle kann für eine solche schirmende Platte eine doppelt kaschierte Leiterplatte verwendet werden, auf deren einen Seite der Leiter ausgeätzt ist und deren andere Seite die metallisch leitende, geerdete Platte bildet. Zusätzlich kann auf der anderen Seite des Leiters eine weitere metallisch leitende, geerdete Platte angeordnet werden, die zweckmaßig mit der ersten leitenden Platte verbunden ist.
• Anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbe-ispiele dargestellt sind, werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert Es zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Ein- und Auskoppeln von Impulsen in bzw. aus einer leitung, Figur 2 Impuladiagramme der Anordnung nach Figur 2 und Figur 3 den konstruktiven Aufbau eines Ausführungsbeispiels.
• In Figur 1 sind mit S1, S2 und S3 drei Schenkel eines Magnetkernes bezeichnet, auf denen je eine Wicklung W1, W2 bzw. W3 aufgebracht ist. Die Wicklung W1 wird von einem bipolare Impulse liefernden Sender Se gespeist. An die Wicklung W2 ist ein Empfänger E mit einem Eingangawiderstand Re angeschlossen, an dem eine, in Figur 2 gezeigte Eingangsspannung UE auftritt, wenn der Wicklung W1 oder der Wicklung W3 ein Strom zugeführt wird. Als Kern kann ein sogenålmter M-Eern oder ein Schalenkern mit mehreren über den Umfang verteilten Schenkeln und einem Mittelschenkel verwendet werden. Auf dem Mittelschenkel ist dann die Wicklung W3 aufgebracht, während die Wicklungen W1 und W2 sich auf den äußeren Schenkeln befinden.
• Die Wicklung W3 ist in eine Leistung L geschaltet, über welche sowohl die Impulse übertragen werden, die vom Sender Se ausgegeben werden, als auch solche. Impulse, die vom Empfänger E von anderen an die Leistung B angeschlossenen Sendern empfangen werden sollen. Die anderen nicht dargestellten Sender und Empfänger können in der gleichen Weise wie die dargestellten über je einen Übertrager an die Beitung-L angekoppelt sein.
• In einer solchen Anordnung, die paarweise je einen Sender und einen Empfänger enthält, besteht nun die Schwierigkeit, daß die Ausgangsimpulse des Senders eine solche Amplitude haben, daß sie, wenn sie unmittelbar an den Empfänger gelangen, dessen Eingangskreis beschädigen können. Wären z ß. die Wicklungen W1 und W2 mit 30 bzw. 100 Windungen fest gekoppelt, 80 träte, wenn der Sender Se Impulse mit einer Amplitude von 15 V abgibt, am Empfänger Impulse mit einer Amplitude von 50 V auf, die für Transistoren gefährlich sein könnten. Eine Impulshöhe des Senders Se von 15 V ist deshalb erforderlich, weil die Impulse auf der Beitung X eine Amplitude von 0,25 V, entsprechend einem Strom von 5 mA, haben sollen.
• In Figur 2 sind im Diagramm USE die an der Wicklung S1 auftretenden Impulse dargestellt. Das Diagramm UE zeigt die Eingangs impulse des Empfängers E und das Diagramm US die auf der Leistung L auftretenden Impulse. In den drei Diagrammen sind drei Impulsgruppen L1, I2 und I3 dargestellt.
• Die Gruppen I1 und 13 sind von nicht dargestellten Sendern in die Leistung L eingeprägt worden. Die Stromstärke betrage im Ausführungsbeispiel 5 mA, so daß ihre Amplitude bei einem Wellenwiderstand der Leistung L von 50 Ohm 0,25 V ist.
• Die mit I2 bezeichnete Impulsgruppe wird vom in Figur 1 dargestellten Sender Se erzeugt. Der vom Strom in der Wicklung W1 im Schenkel S1 induzierte Fluß O1 teilt sich auf in die Flüsse O2 und t3 in den Schenkeln S2 und S3. In der Wicklung W2 wird nur eine Spannung induziert, die etwa der Differenz der Flüsse O2 und O3 entspricht. Die nicht zur Induktion einer Spannung in der Wicklung W2 beitragenden Flußwerte belasten aber das magnetische Material und ändern dessen magnetische Eigenschaften, so daß dadurch eine Verschleifung der Spannung auftritt. Bei unipolaren Impulsen ergäbe sich eine etwa linear ansteigende Spannung, die nach Beendigung des Impulses, etwa nach einer B-Funktion, wieder abfiele. Bei bipolaren Sendeimpulsen mit dem Mittelwert Null heben sich die Impuls spannungen an der Wicklung W3 aun und es entsteht ein etwa dreieckförmiger Impuls.
• Figur 3 zeigt einen möglichen konstruktiven Aufbau der Anordnung nach Figur 1. Der Zweiter L ist als Leiterbahn aus einer doppelt kaschierten Leiterplatte ausgeätzt. In diese Leiterplatte sind Löcher gestanzt, durch welche die Schenkel eines Magnetkernes mit den Kernhälften Ki und E1' bzw. K2, K2' gesteckt sind. Dadurch, daß die Kerne teilbar sind, können sie oder ihre Wicklungen während des-Betriebs ausgewechselt oder umgerüstet werden. Der Mittelschenkel S3 mit kreisförmigem Querschnitt ist vom Zweiter L in einer einzigen Windung, welche die Wicklung W3 bildet, umschlungen. Auf den vier Außenschenkeln, von denen die Schenkel S11 und S12 dem Schenkel S1 der Anordnung nach Figur 1 und die Schenkel S21 und S22 dem Schenkel S2 entsprechen, sitzen Wicklungen W11 und W12, welche zusammen die Wicklung Wi nach Figur 1 bilden und Wicklungen W21 und W22, die zur Wicklung W2 zusammengeschaltet sind. Der Zweiter L ist mit zwei Blechen Schl und Sch2 abgeschirmt. Der Abstand vom Zweiter zu den Schirmbelägen, der durch die Dicke von zwei Platten Ist und Is2 aus Isolierstoff gegeben ist, ist so'gewählt, daß der Zweiter einen gewünschten Wellenwiderstand von z.B. etwa 50 Ohm hat. Auf einer Platte sind zweckmäßig mehrere Kerne aufgebracht. Die Windungen für den Mittelschenkel verlaufen paarweise gegensinnig, damit sich die von Störfeldern induzierten Spannungen kompensieren.
• 8 Patentansprüche 3 Figuren

Claims (8)

1. Patentansprüche 1. Anordnung zum Ein- und Auskoppeln von Impulsen in bzw.

   aus einer Leistung mit einem Übertrager, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager einen Kern mit mindestens drei Schenkeln (Si, S2, S3) aufweist, auf deren ersten (S1) eine an einen Sender angeschlossene Wicklung (W1), auf deren zweiten eine einen Empfänger speisende Wicklung (W2> und auf deren dritten eine mit der Leitung (S) verbundene Wicklung (W3) aufgebracht ist, und daß die magnetische Kopplung zwischen der ersten und der zweiten Wicklung lose und zwischen der ersten und der dritten sowie der zweiten und der dritten fest ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern eine solche Form hat, daß die Kopplung über die magnetischen Widerstände zwischen dem ersten und dem dritten Schenkel sowie dem zweiten und dem dritten Schenkel klein ist im Vergleich zur Kopplung zwischen dem ersten und zweiten Schenkel.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern eine solche Form hat, daß der zweite Schenkel magnetisch gesättigt ist, bevor die dritte Wicklung eine unzulässig hohe Spannung liefert.
4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung aus einem auf einer gedruckten Leiterplatte aufgebrachten Zweiter (L) besteht, daß der Kern (K1) derart in die Leiterplatte gesteckt und der Zweiter (B) derart geformt ist, daß der dritte Schenkel (S3, S3') von dem Zweiter (L) umschlungen ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch-gekennzeichnet, daß parallel~zur Beiterplatte eine metallisch leitende, geerdete Platte (Schl, Sch2) in einem solchen Abstand vom Zweiter (L) angebracht ist, daß der Leiter (L) einen gewünschten definierten Wellenwiderständ besitzt.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine doppelt kaschierte Leiterplatte verwendet ist, auf deren einen Seite der Leiter (X) ausgeätzt ist und deren andere Seite (Sch1) im wesentlichen durchgehend metallisch ist.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Leiters (L) eine metallisch leitende Platte (Sch1, Sch2) in definiertem Abstand angebracht ist.
8. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern teilbar ist.