DE2318246B2

DE2318246B2 - Automatischer aktiver Dämpfungsentzerrer

Info

Publication number: DE2318246B2
Application number: DE19732318246
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg Dipl.-Ing. 8901 Leitershofen Haerle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-04-11
Filing date: 1973-04-11
Publication date: 1975-02-20
Also published as: NL7405052A; NL164718C; ATA298774A; FR2225896B1; BE813598A; JPS5014252A; AU467231B2; AT334423B; BR7402875D0; NL164718B; DE2318246C3; SE390686B; YU102974A; JPS5641011B2; AR201312A1; AU6762974A; DE2318246A1; FR2225896A1; GB1461483A; IT1009770B

Description

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Die Erfindung betrifft einen automatischen aktiven Dämpfungsentzerrer für Kabel in Ubertragungssystemen 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 Ubertragungsweges. 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 vernachlässigbar ist.

Der einleitend geschilderte Dämpfungsentzerrer ist aus der Zeitschrift »Fujitsu Scientific and Technical Journal«, Dezember 1971, S. 109 bis 128, bekannt. Dieser Entzerrer ist aus mehreren hintereinandergeschalteten 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.

Aus der Dissertation »Regenerative Übertragungsstrecken von PCM-Signalen auf symmetrischen Ortsleitungen«, Weiß, Technische Universität München, S. 67 und 68, ist ein weiterer aktiver Entzerrer bekannt, der mit Operationsverstärkern arbeitet. Dieser einstufige Entzerrer hat den Nachteil, 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 Ubertragungssystemen für Pulscodemodulation mit wenigstens einem Operationsverstärker mit einem frequenzabhängigen steuerbaren Widerstand im Gegenkopplungszweig wird die Aufgabe erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß als steuerbarer frequenzabhängiger Widerstand ein Parallelresonanzkreis mit einem Serienwiderstand und einem steuerbaren Parallelwiderstand vorgesehen ist.

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

Zur Verringerung der Fehlentzerrungen und zur Vergrößerung des zulässigen Kabellängen-Variationsbereiches ist es weiter vorteilhaft, wenn zwischen dem Ausgang der letzten steuerbaren Entzerrerstufe und dem Ausgang der Gesamtanordnung 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 Amplitudenregelers verbunden ist.

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

Eine Ausdehnung des Variationsbereichs läßt sich erreichen, wenn die nichtsteuerbare Entzerrerstufe wahlweise einschaltbar ist.

Als steuerbare Widerstände dienen in vorteilhafter Weise liansistoren, Feldeffekttransistoren, M OS-Feldeffekttransistoren, fremdgeheizte Heißleiter oder Dioden.

An Hand von Ausfiihrungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Die F i g. 1 zeigt einen automatischen Dämpfungsentzerrer mit einer ersten steuerbaren Entzerrerstufe 1, einer zweiten 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 Ver-tärkung die Entzerrerstufen 1 und 2 an die Dämpfungsverhältnisse des Kabels an, die durch die Kabellänge und die Temperatur beeinflußt werden.

F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der steuerbaren Entzerrerstufen 1 bzw. 2. Die Anordnung enthält einen Transistor 11, einen Kollektorwiderstand 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 Verstärkungscharakteristik mit einem Bandpaßverhalten, das so gewählt werden kann, daß ζ. Β. bei gesendeten sin-Halbwellenimpulsen am Eingang des vor dem Dämpfungsentzerrereingang 6 vorhandenen Kabels am Ausgang 4 des Dämpfungsentzerrers angenäherte sinMmpulse entstehen. Diese sin²-Impulse werden nachfolgend in einem Regenerator wieder in sin-Halbwellenimpulse umgeformt.

Die Verstärkung in Abhängigkeit von einer normierten Frequenz ti und einem vom Wert des Serienwiderstandes 16 abhängigen Faktors k zeigt F i g. 3.

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

Mit Annahme R_n = R₁₅ gut:

j2

Z₁,

1 +

η —

R^

und ergibt sich

^- k —

+k)ü

Aus F i g. 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 Verstärkungsanstieges und somit eine Bandbreitenänderung bewirkt.

Als integrierender Amplitudenregler 3 kann eine bekannte Schaltung verwendet werden.

F i g. 4 zeigt eine der Anordnung nach F i g. 1 entsprechende Anordnung, die mit einer Verstärkerstufe 5 erweitert ist.

F i g. 5 zeigt eine Anordnung nach F i g. 4 mit vollständigem Stromlauf.

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 Dämpfungsentzerrers 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 so lange verkleinert, bis die leitend gewordene Zenerdiode 18 eine weitere Vergrößerung der Gate-Source-Spannung verhindert.

F i g. 6 zeigt einen Dämpfungsentzerrer nach F i g 4 und 5 mit vorgeschalteter nichtsteuerbarer Entzerrerstufe 7. Ist die nichtsteuerbare Entzerrerstufe 7 für eine Kabeldampfung α,, = 28 dB ausgelegt, so ist der Dämpfungsentzerrer für eine Kabeldampfung von O₀ = 33 ... 80 dB geeignet. O₀ ist die Kabeldämpfung bei der halben Bitfolgefrequenz f₀ (z. B. f₀ = 4.224 MHz bei PCM 120).

F i g 7 zeigt eine Anordnung nach F i g. 6, bei der die nichtsteuerbare Entzerrerstufe 7 für O₀ = 28 dB wahlweise eingeschaltet werden kann. Durch Umschaltung der Schalter 8 und 9 kann ein Bereich der Kabeldampfung O₀ = 5 ... 52 dB oder 33 ... 80 dB eingestellt werden.

Die F i g. 8 zeigt eine zur Anordnung nach der F i g. 2 duale Anordnung.

Die F i g. 9 zeigt eine erfindungsgemäße steuerbare Entzerrerstufe mit einem Operationsverstärker 19, einem Kondensator 20, einer Spule 21, einem Serienwiderstand 22 und einem steuerbaren Parallelwiderstand 23. Die Wirkungsweise der Entzerrerstufe nach F i g. 9 ist analog zu der nach F i g. 2.
F i g. 10 zeigt eine zu F i g. 9 duale Anordnung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Automatischer aktiver Dämpfungsentzerrer Kr Kabel in Ubertragungssystemen für Pulscodemodulation mit wenigstens einer einer frequenzabhängigen Verstärkung dienenden steuerbaren Entzerrerstufe, bestehend aus einer Transistorstufe in Emitterschaltung mit wenigstens einem Parallelwiderstand und wenigstens einem Steuerbaren frequenzabhängigen Serienwiderstand im Emitterkreis, und mit einem integrierenden Amplitudenregler, dessen Eingang mit dem Ausgang der Gesamtanordnung und dessen Ausgang mit den Steuereingängen der frequenzabhängigen 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 wenigsti s einem Operationsverstärker mit einem frequenzabhängigen steuerbaren Widerstand im Gegenkopplungszweig, dadurch gekennzeichnet, daß als steuerbarer frequenzabhängiger Widerstand ein Parallelresonanzkreis (ZO, 21) mit einem Serien widerstand (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 einer gemeinsamen Regelspannung steuerbar sind.

4. Dämpfungsentzerrer nach Anspruch 1,2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang der letzten steuerbaren Entzevrerstufe (2) und dem Ausgang (4) der Gesamtanordnung eine der frequenzunabhängigen Verstärkung 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 Amplitudenregeleis (3) verbunden ist.

5. Dämpfungsentzerrer nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 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 4. dadurch gekennzeichnet, daß als steuerbare Widerstände Transistoren, Feldeffekttransistoren, MOS-Feldeffekttransistoren. fremdgeheizte Heißleiter oder Dioden vorgesehen sind.