DE2318246A1

DE2318246A1 - Automatischer aktiver daempfungsentzerrer

Info

Publication number: DE2318246A1
Application number: DE19732318246
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg Dipl Ing Haerle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-04-11
Filing date: 1973-04-11
Publication date: 1974-10-31
Also published as: NL7405052A; NL164718C; ATA298774A; FR2225896B1; BE813598A; JPS5014252A; AU467231B2; DE2318246B2; AT334423B; BR7402875D0; NL164718B; DE2318246C3; SE390686B; YU102974A; JPS5641011B2; AR201312A1; AU6762974A; FR2225896A1; GB1461483A; IT1009770B

Description

2315246

Τ· Onehen, den 11. Am 19/3

Berlin and .".liinchen Witteisbacherplatz 2

VPA 73/6566

Automatischer aktiver Dämpfungsentserrer.

Die Erfindung betrifft einen automatischen aktiven Dänpfungsentzerrer für Kabel in Übertragungssystemen für Pulscodemodulation mit wenigstens einer einer frequenzabhängigen Verstärkung dienenden steuerbaren Entzerrerstufe, bestehend aus einer Transistorstufe in Emitterschaltung mit wenigstens einem steuerbaren frequenzabhängigen Widerstand und wenigstens einem Parallelwiderstand im Emitterkreis, und mit einem integrierenden Amplitudenregeler, dessen Eingang mit dem Ausgang der Gesamtanordnung und dessen Ausgang mit den Steuereingängen der frequenzabhängigen Widerstände verbunden ist.

Die Nachrichtenübermittlung über Kabel erfordert einen Ausgleich der frequenzabhängigen DämpfungsVerzerrungen des Übertragungsflreges. Zum Ausgleich der kabellängen- und temperaturbedingten Dämpfungsänderungen dienen variable Entzerrer, die sich automatisch an die jeweiligen Dämpfungsverhältnisse anpassen. Aktive Entzerrer müssen verwendet werden, wenn das thermische Rauschen des Empfängers nicht mehr vernachläsaigbar ist.

Der einleitend geschilderte Dämpfungsentzerrer ist aus der Zeitschrift "Fujitsu Scientific and Technical Journal", Dez. 1971, Seiten 109 bis 128, bekannt. Dieser Entzerrer ist aus mehreren hintereinandergesehalteten Entzerrerstufen aufgebaut, die jede ein anderes Übertragungsverhalten aufweisen und zur optimalen Störbefreiung ein zusätzliches Tiefpaßnetzwerk benötigen. Außerdem können die verschiedenartigen · Entzerrerstufen nicht mit einer einzigen Steuerspannung direkt geregelt werden.

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_ 2 —

Aus der Dissertation "Regenerative Übertragungsstrecken von PCM-Signalen auf symmetrischen Ortsleitungen", Weiß, Technische Universität München, Seiten 67 bis 88, ist ein weiterer aktiver Entzerrer bekannt, der mit Operationsverstärkern arbeitet. Dieser einstufige-Entzerrer hat den Fachteil, daß er für größere Variationsbereiche der Kabellänge nicht geeignet ist und daß Hintereinanderschalten mehrerer gleichartiger Stufen nicht möglich ist. Beim Hintereinanderschalten nichtgleichartiger Stufen ist,wie beim ersten bekannten Entzerrer, für die optimale Störbefreiung ein zusätzliches Tiefpaßnetzwerk erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine die Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidende Lösung anzugeben.

Ausgehend von einem Dämpfungsentzerrer der einleitend geschilderten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als steuerbarer frequenzabhängiger Widerstand ein Serienresonanzkreis mit einem steuerbaren Serienwiderstand vorgesehen ist.

Diese Lösung liefert den gewünschten Frequenzgang für die Dämpfungsentzerrung und gleichzeitig ein gewünschtes Tiefpaßverhalten für optimale Störbefreiung.

Ausgehend von einem automatischen aktiven Dämpfungsentzerrer für Kabel in Übertragungssystemen für Pulscodemodulation mit wenigstens einem Operationsverstärker mit einem frequenzabhängigen steuerbaren Widerstand im G-egenkopplungszweig wird die Aufgabe erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß als steuerbarer frequenzabhängiger Widerstand ein Parallelresonanzkreis mit einem Serienwiderstand und einem steuerbaren Parallelwiderstand vorgesehen ist.

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Torteilhaft ist es, wenn gleichartige Entzerrerstufen vorgesehen sind, die von einer gemeinsamen Regelspannung steuerbar sind.

Zur Verringerung der'Fehlentζerrungen und zur Vergrößerung des zulässigen Kabellängen-Variationsbereiches ist es weiter vorteilhaft, wenn zwischen dem Ausgang der letzten steuerbaren Entserrerstufe und dem Ausgang der Gesästanordnung eine der frequenzunabhängigen Verstärkung dienende Verstärkerstufe vorgesehen ist, die aus einer Transistorstufe in Emitterschaltung besteht, die im Emitterkreis wenigstens einen steuerbaren Widerstand enthält, dessen Steuereingang mit dem Ausgang des integrierenden Aaiplitudenregelers verbunden ist.

Eine Verschiebung zu größeren Kabellängen des-Kabellängen-Variationsbereiches ergibt sich in vorteilhafter Weise, wenn zwischen dem Eingang der G-esamtanordnung und dem Eingang der ersten steuerbaren Entzerrerstufe eine nichtsteuerbare Entzerrerstufe vorgesehen ist. Diese Anordnung ist für den Einsatz in Zwischenregeneratoren geeignet.

Eine Ausdehnung des Variationsbereichs läßt sich erreichen, wenn die nichtsteuerbare Entzerrerstufe wahlweise einschalt- bar ist.

Als steuerbare Widerstände dienen in vorteilhafter Weise Transistoren, Feldeffekttransistoren, MOS-Feldeffekttransistoren_f fremdgeheizte Heißleiter oder Dioden.

An Hand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Die Pig. 1 zeigt einen automatischen Dämpfungsentzerrer mit einer ersten steuerbaren Entzerrerstufe 1, einer zweiten

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— »ι —

gleichartig aufgebauten steuerbaren Entzerrerstufe 2 und einen integrierenden Amplitudenregeler 3·

Der aus den Entzerrerstufen 1 und 2 und dem Amplitudenregler 3 gebildete Amplitudenregelkreis paßt durch Änderung sowohl der frequenzunabhängigen als auch der frequenzabhängigen Vei'stärkung die Entzerrerstufen 1 und 2 an die Dämpfungsverhältnisse des Kabels an, die durch die Kabellänge und die Temperatur beeinflußt werden.

Pig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der steuerbaren Entzerrerstufen 1 bzw. 2. Die Anordnung enthält einen Transistor 11, einen Kollektorv/iderstand 12, einen Kondensator 13» eine Spule 14, einen Parallelwiderstand 15 und einen steuerbaren Serienwiderstand 16.

Der durch den Parallelwiderstand 15 und den Serienwiderstand 16 gedämpfte Serienresonanzkreis 13, 14 im Emitterzweig des Transistors 11 erzeugt eine Verstärkungscharakteristj>z mit einem Bandpaßverhalten, das so gewählt werden kann, daß sum Beispiel bei gesendeten sin-Halbwellenimpulsen am Eingang des vor dem Dämpfungsentzerrereingang 6 vorhandenen Kabels

2 _ am Ausgang 4 des Dätapfungs ent zerrers angenäherte sin -impulse entstehen. Diese sin -Impulse werden nachfolgend in einem Regenerator wieder in sin-Halbwellenimpulse umgeformt.

Die Verstärkung in Abhängigkeit von einer normierten Frequenz Ω und einem vom Wert des Serienwiderstandes 16 abhängigen Faktors k zeigt Pig. 3·

Den Kurven nach Pig. 3 liegt die folgende Rechnung zugrunde, wobei die Indizes der Widerstandswerte R jeweils das Bezugszeichen für den entsprechenden Widerstand in Pig. 2 bedeuten.

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Cc *-

^E16

₈₈VC-. -o _ω =

»15 λ« "ο/ ° ^T

Mit Annahme H₁₂ = R₁₅ gilt

^H12 _m

und ergibt sich

Aus Pig. 3 ist zu entnehmen, daß eine Änderung des Wertes des Serienwiderstandes 16 sowohl eine Änderung der frequenzunabhängigen Verstärkung als auch eine Änderung der Steilheit des Yerstärkungsanstieges und somit eine Bandbreitenänderung bewirkt.

Als integrierender Amplitudenregler 3 kann eine bekannte Schaltung verwendet werden.

Pig. 4 zeigt eine der Anordnung nach Pig. 1 entsprechende Anordnung, die mit einer Yerstärkerstufe 5 erweitert ist. Pig. 5 zeigt eine Anordnung nach Pig. 4 mit vollständigem Stromlauf.

VPA 9/640/3005 409844/0440 __g_

«~ O *■"

Die Schaltungsanordnung des regelbaren Verstärkers 5 entspricht "bis auf das Emitternetzwerk den steuerbaren Entzerrerstufen 1 und 2. Der Verstärker 5 dient der Verkleinerung des Entzerrungsfehlers dadurch, daß er bei mittleren Kabellängen die frequenzunabhängige Verstärkung verkleinert.

Die automatische Einstellung des Dämpfungsentζ errers erfolgt durch den integrierenden Amplitudenregelkreise aus 1, 2 und 3· Die steuerbaren Widerstände sind durch Feldeffekttransistoren 17 realisiert, die in ihren'Kennlinien in etwa übereinstimmen. Mit abnehmender Dämpfung wird.die Verstärkung des Verstärkers 5 durch die dann zunehmende Regelspannung solange verkleinert, bis die leitend gewordene Zenerdioäe 18 eine weitere Vergrößerung der Gate-Source-Spannung verhindert.

Fig. 6 zeigt eineiDämpfungsentzerrer nach Fig. 4 und 5 vorgeschalteter nichtsteuerbarer Entzerrerstufe 7· Ist die nichtsteuerbare Entzerrerstufe 7 für eine Kabel.dämpfung a = 28 dB ausgelegt, so ist der Dämpfungsentzerrer für eine Kabeldämpfung von a = 33·.·80 dB geeignet, a ist die Kabeldämpfung bei der halben Bitfolgefrequenz f (z.B.

f_o = 4,224 MHz bei PCM 120).

Fig. 7 zeigt eine Anordnung nach Fig. 6, bei der die nichtsteuerbare Entzerrerstufe 7 für a = 28 dB wahlweise eingeschaltet werden kann. Durch Umschaltung der Schalter 8 und 9 kann ein Bereich der Kabeldämpfung a = 5...52 dB oder 33...80 dB eingestellt werden.

Die Fig. 8 zeigt eine zur Anordnung nach der Fig. 2 duale Anordnung.

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Die Pig. 9 zeigt eine erfindungsgemäße steuerbare Entzerrerstufe mit einem Operationsverstärker 19, einem Kondensator 20, einer Spule 21, einem Serienwiderstand und einem steuerbaren Parallelwiderstand 23· Die Wirkungsweise der Entzerrerstufe nach Pig. 9 ist analog zu der nach Pig. 2.

Pig·. 10 zeigt eine zu Pig. 9 duale Anordnung.

6 Patentansprüche
10 Figuren.

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Claims

P_a_t e_n_t a n_s_p_r_ü_c_h_e__1

1. Automatischer aktiver Dämpfungsentzerrer für Kabel in Übertragungssystem en für Piilscodemodulaticn mit wenigst ens einer einer frequenzabhängigen Verstärkung dienenden steuerbaren Entzerrerstufe, bestehend aus einer Transistor-

■ stufe in Emitterschaltung mit wenigstens einen Parallelwiderstand und wenigstens einem steuerbaren i'requeiizabhängigen Serienwiderstand im Emitterkreis, und mit einem . integrierenden Acplitudenregler, dessen Eingang mit dem Ausgang der G-esamtanordnung und dessen Ausgang mit den Steuereingängen der frequen^abhängigen Widerstände verbunden ist. dadurch gekennzeichnet, daß als steuerbarer frequenzabhängiger Widerstand ein Serienresonanzkreis (13, 14) mit einem steuerbaren Serienwiderstand (16) vorgesehen ist.

2. Automatischer aktiver Dämpfungsentzerrer für Kabel in Übertragungssystemen für Pulscodemodulation mit wenigstens einem Operationsverstärker mit einem frequenzabhängigen steuerbaren Widerstand im Gegenkopplungszweig, dadurch gekennzeichnet , daß als steuerbarer frequoi:.zabhängiger Widerstand ein Parallelresonanzkreis (20, 21) mit einem Serienwiderstand (22) und einem steuerbaren Parallelwiderstand (23) vorgesehen ist.

3. Dämpfungsentzerrer nach Anspruch 1 oder 2 mit mehreren Entzerrerstufen, dadurch gekennzeichnet, daß gleichartige Entzerrerstufen vorgesehen sind, die von von einer gemeinsamen Regelspannung steuerbar sind.

4. Dämpfungsentzerrer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Ausgang der letzten steuerbaren Entzerrerstufe (2) und dem Ausgang (4) der Gesamtanordnung eine der frequenzunabhängigen Ver-

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Stärkung dienende Verstärkerstufe (5) vorgesehen ist, die aus einer Transistorstufe in Emitterschaltung besteht, die im Emitterkreis wenigstens einen steuerbaren Widerstand enthält, dessen Steuereingang mit dem Ausgang des integrierenden Amplitudenregelers (3) verbunden ist.

5. Dämpfungsentzerrer nach Anspruch 1,2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zv/ischen dem Eingang (6) der Gesamtanordnung und dem Eingang der ersten steuerbaren Entzerrerstufe (1) eine nichtsteuerbare Entzerrerstufe (7) vorgesehen ist.

6. Dämpfungsentzerrer nach Anspruch 1, 2, 3 oder A-, dadurch gekennzeichnet, dai3 als steuerbare ¥/iderstände Transistoren, Feldeffekttransistoren, MOS-Feldeffekttransistoren, fremdgeheizte Heißleiter oder Dioden vorgesehen sind.

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