DE2329191B2 - Induktivitätskompensationsschaltung - Google Patents

Description

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Im Falle der F i g. 3A gelten die folgenden Glei- anschlüssen des Netzwerks vorsieht, die nicht geroein-

chungen; sam sind.

ρ L_x Z₁ ± ρ M i_t = P₁ — eg (5) F i g, 4 A zeigt die Verzögerungsleitung gemäß

worin ρ -Jw ^einer Ausführungsform der Erfindung, wobei Induk-

* 5 tivitätselemente L, die durch eine Gegeninduktivi-

^e* ~ A e_s -J- B i_a (1) tat M gekoppelt sind, an den Eingangs- und Ausgangs-

Z₁ = C e₃ -f D /₈ (2) anschlüssen / und O vorgesehen sind. Hierbei tritt

j · _i_ υ · — (q\ tatsächlich an dem gemeinsamen Anschluß die Induk-

P ^t U ± P M I₁ — <?_s — e₄ (8) tivität — M auf, so daß die unerwünschte Zuleitungs-

f'i — h = PC₁C₂ (9) ίο induktivität Li durch geeignete Bestimmung der Größe

j- i = η C e (10) ^^er Induktivität -M beseitigt werden kann. Dadurch

⁸³ kann die Verzögerungsleitung von dem nachteiligen

Aus diesen Gleichungen können At, Bt, Ct und Dt Einfluß der unerwünschten Zuleitungsinduktivität Li in den Gleichungen (3) und (4) bestimmt werden. befreit werden. Außerdem ist es trotz des Vorhanden-Im Falle der Fig. 3 B gelteu die folgenden Gleichun- 15 seins der Kopplungsinduktivitätselemente an den Eingen: gangs- und Ausgangsanschlüssen möglich, jede Er-

P (L₁ ± M) J₁ = e_t — e_t —p (^Af) (/, — J₄) (11) höhung der Verzögerungszeit durch einen geeigneten

Aufbau zu verhindern.

e_t = A e₃-\- B i₃ (1) D;_e vorstehend an Hand einer Verzögerungs-

I₁ = A e₃ + DI₃ (2) ^ao leitung erläuterte Induktivitätskompensationsschal-

_fT . ,,. . , ,-r-.j-x/. ... _/Λ~-, tung ist auf jede Art eines elektri? 'ien Kreises an-

p (L₂ ± M) i₄ = e₃ + ρ (ψΜ) O₁ —1₄) — e₄ (12) _wendbar, der entweder ein Hochfreqv^nzkreis oder

Z₁ — /2 = ρ C₁ e_t (13) ein Niederfrequenzkreis ist.

j- j- _ Q _e Q4\ F i g. 5 zeigt eine zweite Ausfühningsform der Er-

25 findung, bei der eine unerwünschte Zuleitungsindukti-Aus diesen Gleichungen können At, Bt, Ct und Dt vität Li, (Ue an der geerdeten Seite eines Netzwerks in den Gleichungen (3) und (4) bestimmt werden. auftritt, das eine Grundmatrix hat, die durch A, B, C Die Gleichung (11) kann wie folgt geschrieben und D wiedergegeben wird, dadurch beseitigt wird, werden: daß eine Gegeninduktivität M vorgesehen ist, die der

pL₁i_l±pMi₁=e₁ — e_t±pMi₁^pMU ³° ZuleitungsinduktivitätL₁ zwischen den Eingangs- und

Ausgangsanschlussen im wesentlichen gleich ist, die aus der die folgende Gleichung erhalten werden kann: nicht gemeinsam sind. Hierbei kann eine Reflexion

τ j -\-dMi = e e dadurch verhindert werden, daß man die Werte für

⁴¹ 4 11 £^ Q _un(j ^₁ Q_{t so} wählt, daß man eine Anpassung

die mit der Gleichung(5), die sich auf Fig. 3A be- 35 hinsichtlich der Eingangs- und Ausgangsimpedanzen zieht, identisch ist. des Grundmatrixnetzwerks erreicht.

Die Gleichung (12) kann wie folgt geschrieben Die Elemente L₁, C₁ und L₂, C_x der F i g. 5 bilden

werden: eine Hälfte eines T-Glieds bezüglich eines äaßeren

. r ; 1 „ u; » t„iy; j.nMi „ Kreises, und wenn daher Anschlüsse wie bei einem

^{3 r} 40 π-Glied erforderlich sind, können zusätzlich Kapa-

aus der die folgende Gleichung erhalten werden kann: zitätseiemente C₃ und C₄ vorgesehen werden, wie

F i g. 6 in einer dritten Ausführungsform der Erfin-

pLji_A±p M Z₁ == e_z — e₄ dung zeigt. Hierbei ist klar, daß die Werte von L₁, C₁,

C₃ und L₂, C₂, C₄ so bestimmt werden sollten, daß

die mit der Gleichung(8), die sich au! Fig. 3A be- 43 eine Anpassung zwischen den inneren und äußeren zieht, identisch ist. Kreisen erreicht wird.

Aus der Tatsache, daß die Gleichungen (13) und (14) Außerdem bilden die Elemente L₁, C₁ und L₂, C₂

den Gleichungen (9) bzw. (10) identisch sind, d. h., daß der F i g. 5 Hälften eines π-Glieds hinsichtlich des die Gleichungen, die die Spannungen und Ströme in inneren Netzwerks, und wenn daher ein T-Glied er-F i g. 3 A wiedergeben, denen gleich sind, die siih auf 50 forderlich ist, können zusätzlich Induktivitätseledie Fig. 33 beziehen, ist leicht ersichtlich, daß die menteZ^ und L₄ vorgesehen werden, wie F i g. 7 in Kreise der Fig. 3A und 3B einander äquivalent einer vrtrten Ausführungsform der Erfindung zeigt, sind, ohne daß man die durch die Gleichungen (3) Hierbei kann ebenfalls eine Anpassung ähnlich wie und (4) wiedergegebene Matrix sucht. Es ist daher er- oben in Verbindung mit F i g. 6 beschrieben wurde, sichtlich, daß, wenn Induktivitätselemente, die zur 55 erreicht werden.

Kopplung des Eingangs und Ausgangs eines Vierpols Es ist somit möglich, jede Induktivität, die an Angeeignet sind, an dessen Eingangs- und Ausgangs- schlußleitangen aaftritt, und jede Restinduktivitäi anschlüssen vorgesehen sind, die nicht gemeinsam eines Kondensators od. dgl. in einem Vierpol, wie z. B. sind, eine Induktivität gleicher Größe und mit ent- einem Schnellimpulskreis, einem Hochfrequenzkreis gegengesetztem Vorzeichen wie die Gegeninduktivität 60 od. dgl., zu beseitigen und dadurch jede nachteilige zwischen den Induktivitätselementen an dem gemein· Wirkung einer solchen Zuleitungsinduktivität auf die samen Anschluß des Netzwerks auftritt, wie F i g. 3 B Kennlinien des Netzwerks zu vermeiden. Durch die zeigt. Auf diese Weis* kann jede unerwünschte In- Erfindung wird daher eine verbesserte Iuduktivitätsduktivität, die an dem gemeinsamen Anschluß auf- kompensationsschaltung geschaffen, die weitgehend tritt, dadurch beseitigt werten, daß man eine Induk- 65 und vorteilhaft verwendet werden kann, die jedoch tivitätseinrichtung mit einem geeigneten Gegeninduk- leicht und mit erhöhter Leistungsfähigkeit hergestellt tivitätskoeffizienten an den Hingangs- und Ausgangs· werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

23 28 191 4 1 2 Vierpol auftretende Induktivität beseitigt, so daß keine Patentansprüche; unerwünschten Impulse auftreten; gleichzeitig wird dabei die Leistungsfähigkeit des Vierpols nicht beem-

1., Induktivitätskompensationsscbaltung mit trächtigt.

ejnem Ein- und einem Ausgangsanschlußpaar für 5 Im folgenden werden bevorzugte Ausfuhrungsejjnen Vierpol mit einem Eingangsanscblußpaar und formen der Erfindung an Hand von Zeichnungen ereinem Ausgangsanschlußpaar, von denen einer der läutert. Es zeigt . _
Eingangsanschlüsse und einer der Ausgangsan- Fig. IA ein Schaltbild einer üblichen Verzogeschlüsse miteinander verbunden sind und einen rungsleitung,

gemeinsamen Anschluß bilden, in dem eine uner- io Fig. IB ein Ersatzschaltbild der Verzogerungs-

wünschte zu kompensierende Zulettungsinduktivi- leitung der Fig. IA, wenn sie mit einem schnellen

tat auftritt, dadurch gekennzeichnet, Impuls betrieben wird,

daß zwischen jedem der nicht gemeinsamen An- Fig. 2A den Verlauf eines auf den Eingang des

Schlüsse des Vierpols und einem Ein- und Aus- Kreises der Fig. IAgegebenen Signals,

gangsanschluß der gesamten Kompensations-Schal- 15 Fig. 2 B den Verlauf des an dem Ausgang des

tung jeweils ein Induktivitätselement (I₁, I₂) vor- Kreises gemäß F i g. 1A auftretenden Signals,

gesehen ist, welche miteinander induktiv gekoppelt F i g. 3 A und 3 B Schaltbilder zur Erläuterung des

sind, so daß eine Gegeninduktivität (M) entsteht, Prinzips der Erfindung,

deren Größe ungefähr gleich der unerwünschten F i g. 4A und 4B Schaltbilder einer Ausführungs-

Zuleitungsinduktivität (I₁) ist, die an dem ge- 20 form der Erfindung,

meinsamen Vierpolanschluß (E) auftritt. F i g. 5 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungs-

2. InduktivitätskompensationsschaltungnachAn- form der Erfindung,

spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vierpol F i g. 6 ein Schaltbild einer dritten Ausführungseine Verzögerungsleitung ist. form der Erfindung und

a₅ F i g. 7 ein Schaltbild einer vierten Ausführungs-

form der Erfindung.

Fig. IA zeigt eine übliche Schnellimpulsverzögerungsleitung, bestehend aus einem Induktivitätsele-

Die Erfindung betrifft eine Induktivitätskompen- ment I mit einem Eingangsanschluß/ und einem sationsschaltung mit einem Ein- und einem Ausgangs- 30 Ausgangsanschluß O und mit inneren Kapazitäten Ct, anschlußpaar für einen Vierpol mit einem Eingangs- die an einem Ende an das Induktivitatselement L und anschlußpaar und einem Ausgangsanschlußpaar, von an dem anderen Ende an eine zu erdeude gemeinsame denen einer der Eingangsanschlüsst and einer der Aus- Leitung E angeschlossen sind. Bei einer derartigen Angangsanschlüsse miteinander verbunden sind und Ordnung wird in bestimmten Fällen der Abstand einen gemeinsamen Anschluß bilden, in dem eine un- 35 zwischen der Verbindung der inneren Kapazitäten C₁ erwünschte zu kompensierende Zuleitungsinduktivität und dem Ende der zu erdenden Leitung E so lang, daß auftritt. eine Zuleitungsinduktivität I;, die nicht zu vernach-Bei einem Vierpol, z. B. einem Schnellimpulskreis, lässigen ist, dazwischen auftritt, vie F i g. 1B in einem einem Hochfrequenzkreis oder dergleichen kann eine, Ersatzschaltbild des Kreises der Fig. IA zeigt, wenn auch kleine Induktivität an den Leitungen der 40 Wenn daher eine Welle,wie sie Fig. 2A zeigt, auf den Teile auftreten, die einen solchen Vierpol od. dgl. Eingang / gegeben wird, dann tritt eine Welle, wie sie bilden. Eine solche Induktivität hat einen nach- F i g. 2B zeigt, am Ausgang O auf, die unerwünschte teiligen Einfluß auf die Kennlinien des Vierpols. Es Impulse / enthält, die auf das Vorhandensein der obenwurden bereits verschiedene Versuche unternommen, erwähnten Zuleitungsinduktivität L zurückzuführen um solch eine unerwünschte Induktivität vom Stand- 45 ist- Td stellt eine Verzögerungszeit dar.
punkt des Vierpolaufbaus zu vermindern, jedoch Gemäß der Erfindung kann die Zuleitungsinduktivi. wurde kein zufriedenstellendes Ergebnis erreicht, da tat I wirksam beseitigt werden, so daß keine unereine solche unerwünschte Induktivität entweder nicht wünschten Impulse erzeugt werden,
ausreiqhend vermindert werden kann oderdieLeistungs- Die Fig.

3 A und 3 B zeigen Grundkreise, die zur fähigkeit infolge der Beschränkung hinsichtlich des 50 Erläuterung des Prinzips der Erfindung geeignet sind, Aufbaus vermindert wird. wobei Teile A, B, C und D ein Netzwerk bilden, das Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ver- eine Grundmatrix hat, die durch die folgenden einfachte, jedoch wirksame Induktivitätskompensa- Gleichungen wiedergegeben wird:
tionsschaltung für einen Vierpol zu schaffen. _ „ .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 55 e_t — A e₃ + B i₃ (1)
löst, daß zwischen jedem der nicht gemeinsamen An- /₂ = C e₃ 4- D i₃ (2)
Schlüsse des Vierpols und einem Ein- und Ausgangsanschluß der gesamten Kompensationsschaltung je- In der folgenden Erläuterung wird nachgewiesen, weüs ein tflduktivitätselement vorgesehen ist, welche daß die in den F i g. 3A und 3B gezeigten Kreise einmiteinander induktiv gekoppelt sind, so daß eine &> ander äquivalent sind. Hierzu ist es nur erforderlich, Gegertinduktivität entsteht, deren Größe ungefähr daß die Spannungen und Ströme, die F i g. 3 B zeigt, gleich der unerwünschten Zuleitungsinduktivität ist, denen gleich sind, die F i g. 3 A zeigt, wobei angedie an dem gemeinsamen Vierpolanschluß auftritt. nommen wird, daß der Kreis der F i g. 3BeineGrund-Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung matrix hat, die durch die folgenden Gleichungen ist Vorgesehen, daß der Vierpol eine Verzogerungs- 65 wiedergegeben wird:

leitung ist. _ _A , „ . _m

Durch die erfindungsgemäße Induktivitätskompen- *» -Ate_k-Y mt_t (3)

»ationsschältung wird vorteilhafterweise die bei einem Z₁ = Cte_t + Dt U (4)