DE2311401C3 - Umschaltanordnung für einen pilotgesteuerten Regelverstärker - Google Patents

Description

In Trägerfrequenz-Systemen sind zum Ausgleich von Pegelschwankungen in den Modulationseinrichtungen häufig pilotgesteuerte Empfangsverstärker vorgesehen. Um den Ausgangspegel dieser Empfangsverstärker konstant zu halten, regeln und meßtechnisch überwachen zu können, werden am Anfang der Verbindung, d. h. auf der Sendeseite, eine oder mehrere Pilotfrequenzen in das Übertragungssystem eingespeist.

Diese Pilotfrequenzen werden in den Modulationseinrichtungen durch schmalbandige Pilotempfänger auf Pegelhöhe überwacht und zur Steuerung von Regelverstärkern ausgenutzt.

Derartige Pilotregeleinrichtungen bestehen meist aus zwei Teilen, nämlich aus dem Pilotempfänger und dem eigentlichen Regelverstärker. Beim Ausfall der steuernden Pilotfrequenzen muß notwendigerweise die Strecke betriebsfähig gehalten werden.

Nach dem Stand der Technik ist es bisher üblich, im Regelverstärker mittels eines mechanischen Relais von einem veränderbaren Widerstand (Feldeffekttransistor, Heißleiter o. ä.) auf einen Festwiderstand umzuschalten. Eine derartige Relaisschaltung mit mechanischen Kontakten erfordert jedoch einen erheblichen Kosten- und Raumbedarf, außerdem arbeitet sie nicht immer mit der erforderlichen Zuverlässigkeit.

Aus »Cables u. Transmissions«, 1971, Nr. 4 (Oktober), S. 579 bis 594 ist eine Schaltungsanordnung bekannt, welche sowohl bei Ober- als auch bei Unterpegel des Piloten auf eine mittlere Verstärkung umschaltet. Als Stellglied dient dabei ein indirekt geheizter Heißleiter, der bei fehlendem Pilotpegel auf einen der mittleren Reglerstellung entsprechenden Wert umgeschaltet wird.

Nachteilig bei dieser bekannten Schaltungsanordnung ist neben dem großen Aufwand für die Umschaltung, daß das Stellglied die Mittelverstärkung bestimmt, so daß insbesondere die Temperaturabhängigkeit des Stellglieds die Mittelverstärkung beeinflußt

ίο Die Erfindung bezieht sich auf eine Umschaltanordnung für einen pilotgesteuerten Regelverstärker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aufgabe der Erfindung ist es, ohne großen Aufwand eine Umschaltanordnung anzugeben, die beim Ausfall oder bei einer Störung der Regelung das Regelglied automatisch auf einen Wert umschaltet, der der mittleren Reglerstellung des Regelbausteins entspricht. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst

Die Schaltungsanordnung zeichnet sich durch ihre Einfachheit und Übersichtlichkeit aus. Weiterhin ist es durch geeignete Dimensionierung des Hilfswiderstandes R 2 auf einfache Weise möglich, bei Umschaltung auf Mittelverstärkung den Verstärker nicht in Abhängigkeit vom Stellglied R1, sondern vom Hilfswiderstand R 2 zu beeinflussen. Da in diesem Fall der Widerstand des Stel'gliedes R1 im Vergleich zum Hilfswiderstand R 2 vernachlässigbar klein ist, kann auf Mittel zur Kennlinienlinearisierung des Stellgliedes R 1 verzichtet werden.

Die Erfindung und ihre Wirkungsweise werden im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Die Zeichnung zeigt die gesamte Umschaltanordnung, in der der Regelverstärker RV und der Pilotempfänger Pgetrennt gehalten sind.

Im Regelverstärker ÄVist ein Stellglied, normalerweise ein Feldeffekttransistor R 1 und ein diesem in Reihe geschalteter Hilfswiderstand R 2, angeordnet, wobei dem Hilfswiderstand die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors Tparallelgeschaltet ist.

Im normalen Regelbetrieb ist diese Emitter-Kollektor-Strecke niederohmig und Pegelschwankungen in der Verstärkerbaugruppe Λ V werden von dem Pilotempfänger Pdurch die Regelspannung t/am Stellglied R l ausgeregelt.

Fällt der Pilot aus und damit die Regelspannung U oder unterschreitet die Regelspannung einen zulässigen Wert, so stellt sich das Stellglied R1 auf einen Grenzwert ein, d. h. auf einen Wert geringsten Widerstandes, was für den Verstärker Maximalverstärkung bedeuten würde. Gleichzeitig aber wird die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T hochohmig und damit ist die Überbrückung der Emitter-Kollektor-Strecke aufgehoben, so daß dem Stellglied R 1 der Hilfswiderstand Λ 2 in Reihe vorgeschaltet ist.

Dieser Hilfswiderstand R 2 ist so dimensioniert, daß er den Regelverstärker R V für die Zeit der Störung auf ein mittleres Regelniveau und damit auf eine mittlere Verstärkung festlegt. Gleichzeitig wird durch den Fortfall der Regelspannung LJ durch eine nicht gezeichnete Einrichtung ein Alarm ausgelöst, der auf

' den Störungszustand aufmerksam macht.

Es wäre grundsätzlich denkbar, die Hilfsspannung so ni dimensionieren, daß mit Hilfe des Stellgliedes die Mittelverstärkung erreicht wird, und die Regelspannung abzutrennen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß Spannungsschwankungen, Exemplarstreuungen und Temperaturgang des Stellgliedes die Mittelstellung

stark verändern.

Ergibt sich für Prüf- oder Überholungswbeiten die Notwendigkeit, den Pilotempfänger P kurzzeitig außer Betrieb zu setzen, was durch Abschalten oder Abziehen des Piloternpfängers P erfolgt, so stellt sich die Regelverstärkerbaugruppe RV aus den vorgenannten Gründen ebenfalls auf ein mittleres Verstärkungsniveau ein, d. h. das Stellglied R 1 läuft selbsttätig oder unter Zuhilfenahme einer Hilfsspannung UH ebenfalls in die Endstellung und durch den HilfsWiderstand R 2 fester Größe wird in gleicher Weise das mittlere Verstärkungsniveau fixiert

Als Stellglieder haben sich in der Anordnung Feldeffekttransistoren bewährt Zur Verwendung kommen MOS- (metal-oxide-semiconductor) Feldeffekt- is transistoren oder auch Sperrschicht-Feldeffekttransistoren.

Um eine besonders stabile Festverstärkung zu erreichen, muß das Verhältnis Hiifswiderstand zu Restwiderstand des Feldeffekttransistors möglichst groß sein. Da der Hiifswiderstand R 2 mit Rücksicht auf geringen Klirrfaktor des Regelverstärkers nicht zu groß sein darf, ergibt sich für den Feldeffekttransistor die Forderung, einen möglichst kleinen Restwiderstand zu erhalten, was mit MOS-Feldeffektiransistoren nur bedingt möglich ist

Bei Verwendung von Sperrschicht-Feldeffekttransistoren hingegen ist es möglich, diese in dem Gate-Source-Durchlaßbereich zu steuern. Diese Betriebsart erlaubt einen extrem niedrigen dynamischen Innei'.widerstand der Drain-Source-Strecke, wodurch die Anforderungen an die Umschaltanordnung besonders gut zu erfüllen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Umschaltanordnung für einen pilotgesteuerten Regelverstärker in Trägerfrequenzstrecken mit getrennten Regelverstärker und Pilotempfänger, mit Alarmgabe und gleichzeitiger Umschaltung auf eine etwa dem Mittelwert des Regelbereiches entsprechende Festverstärkung, wenn der Pegel der Pilotfrequenz eine vorbestimmte Schwelle unterschreitet, wobei im Regelverstärker bzw. in der Regelverstärkerbaugruppe ein Stellglied angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu diesem Stellglied (R 1) ein Hilfswiderstand (R 2) geschaltet ist und daß letzterem vom Pilotempfänger (P) her die Emitter-Kollektor Strekke eines Transistors (T) parallelgeschaltet ist, die bei Normalpegel und normaler Regelspannung niederohmig ist und den Hilfswiderstand (R 2) überbrückt, daß bei Pilotausfall oder Unterpegel das Stellglied (Rl) selbsttätig in Regelendstellung auf einen Minimal-Grenzwert einstellbar und gleichzeitig die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors (T) hochohmig und somit der Hilfswiderstand (R 2) wirksam ist, der so dimensioniert ist, daß sich zusammen mit dem Grenzwert des Stellgliedes eine mittlere Reglerstellung ergibt.

2. Umschaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied (R 1) ein MOS-Feldeffckttransistor Verwendung findet.

3. Umschaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Stellglied (Ri) ein Sperrschicht-Feldeffekttransistor Verwendung findet, dessen Gate-Hilfsspannung für den Grenzwert — maximale Verstärkung — in den Durchlaßbereich verlegt ist.