DE2329191C3 - Induktivitätskompensationsschaltung - Google Patents

Description

Im Falle der Fig. 3A gelten die folgenden Gleichungen :

,h±pMU = e₁ — e_t (5)

worin ρ =7*0)
C₁ = A e_s H- B Z₃

U ±PΛ/ Z₁ = e₃ — e₄

Z₁- H=PC₁B₂ (9)

h — U=pC₂e₃ (10)

Aus diesen Gleichungen können At, Bt, Ct und Dt in den Gleichungen (3) und (4) bestimmt werden.

Im Falle der F i g. 3 B gelten die folgenden Gleichungen:

P (L₁ ±M)i₁ = e_l — e_t—p&M) (Z₁ - Z₄) (11)

e_t = As₃ +Bi₃ (1)

Z₂ --= A e₃ + D Z₃ (2)

P (L₂ ± M) Z₄ = e₃ + ρ (TM) (Z₁ - Z₄) - e_t (12)

»ι -U=P C₁ e₂ (13)

U -U=P C₂ e₃ (14)

Aus diesen Gleichungen können At, Bt, Ct und Dt in den Gleichungen (3) und (4) bestimmt wirden.

Die Gleichung (11) kann wie folgt geschrieben werden:

ρ L₁ Z₁ ± ρ M Z₁ = ^₁ — e₂ ± ρ M Z₁ T ρ AI Z₄
aus der die folgende Gleichung erhalten werden kann: ii±pMi_i = e₁ — e_t

die mit der Gleichung(5), die sich auf Fig. 3A bezieht, identisch ist.

Die Gleichung (12) kann wie folgt geschrieben werden:

<ius der die folgende Gleichung erhalten werden kann: pL_ti_t±pM Z₁ = e₃ — C₄

die mit der Gleichung(8), die sich auf Fig. 3A bezieht, identisch ist.

Aus der Tatsache, daß die Gleichungen (13) und (14) den Gleichungen (9) bzw. (10) identisch sind, d. h., daß die Gleichungen, die die Spannungen und Ströme in Fig. 3A wiedergeben, denen gleich sind, die sich auf die F i g. 3 B beziehen, ist leicht ersichtlich, daß die Kreise der F i g. 3 A und 3 B einander äquivalent sind, ohne daß man die durch die Gleichungen (3) und (4) wiedergegebene Matrix sucht. Es ist daher ersichtlich, daß, wenn Induktivitätselemente, die zur Kopplung des Eingangs und Ausgangs eines Vierpols geeignet sind, an dessen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen vorgesehen sind, die nicht gemeinsam sind, eine Induktivität gleicher Größe und mit entgegengesetztem Vorzeichen wie die Gegeninduktivität zwischen den Induktivitätselementen an dem gemeinsamen Anschluß des Netzwerks auftritt, wie Fig. 3B zeigt. Auf diese Weise kann jede unerwünschte Induktivität, die an dem gemeinsamen Anschluß auftritt, dadurch beseitigt werden, daß man eine Induktivitätseinrichtung mit einem geeigneten Gegeninduktivitätskoeffbienten an den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen des Netzwerks vorsieht, die nicht gemeinsam sind.

F i g. 4A zeigt die Verzögerungsleitung gemäß einer Ausführungsform "der Erfindung, wobei Induktivitätselemente L, die durch eice Gegeninduktivität M gekoppelt sind, an den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen/ und O vorgesehen sind. Hierbei tritt tatsächlich an dem gemeinsamen Anschluß die Induktivität —M auf, so dab die unerwünschte Zuleitungsinduktivität Li durch geeignete Bestimmung der Größe der Induktivität — M beseitigt werden kann. Dadurch kann die Verzögerungsleitung von dem nachteiligen Einfluß der unerwünschten Zuleitungsinduktivität Li befreit werden. Außerdem ist es trotz des Vorhanden-

is seins der Kopplungsinduktivitätselemente an den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen möglich, jede Erhöhung der Verzögerungszeit durch einen geeigneten Aufbau zu verhindern.
Die vorstehend an Hand einer Verzögerungsleitung erläuterte Induktivitätskompensationsschaltung ist auf jede Art eines elektrischen Kreises anwendbar, der entweder ein Hochfrequenzkreis oder ein Niederfrequenzkreis ist.

F i g. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Eras findung, bei der eine unerwünschte Zuleitungsinduktivität Li, die an der geerdeten Seite eines Netzwerks auftritt, das eine Grundmatrix hat, die durch A, B, C und D wiedergegeben wird, dadurch beseitigt wird, daß eine Gegeninduktivität M vorgesehen ist, die der Zuleitungsinduktivität Li zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen im wesentlichen gleich ist, die nicht gemeinsam sind. Hierbei kann eine Reflexion dadurch verhindert werden, daß man die Werte für L₁, C₁ und L₂, C₂ so wählt, daß man eine Anpassung hinsichtlich der Eingangs- und Ausgangsimpedanzen des Grundmatrixnetzwerks erreicht.

Die Elemente L₁, C₁ und L₂, C₂ der F i g. 5 bilden eine Hälfte eines T-Glieds bezüglich eines äußeren Kreises, und wenn daher Anschlüsse wie bei einem π-Glied erforderlich sind, können zusätzlich Kapazitätselemente C₃ und C₄ vorgesehen werden, wie F i g. 6 in einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Hierbei ist klar, daß die Werte von L₁, C₁, C₃ und L₂, C₂, C₄ so bestimmt werden sollten, daß eine Anpassung zwischen den inneren und äußeren Kreisen erreicht wird.

Außerdem bilden die Elemente L₁, C₁ und L₂, C₂ der F i g. 5 Hälften eines π-Glieds hinsichtlich des inneren Netzwerks, und wenn daher ein T-Glied erforderlich ist, können zusätzlich Induktivitätselemente L₃ und L₄ vorgesehen werden, wie F i g. 7 in einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Hierbei kann ebenfalls eine Anpassung ähnlich wie oben in Verbindung mit F i g. 6 beschrieben wurde, erreicht werden.

Es ist somit möglich, jede Induktivität, die an Anschlußleitungen auftritt, und jede Restinduktivität ein-is Kondensators od. dgl. in einem Vierpol, wie z. B. einem Schnellimpulskreis, einem Hochfrequenzkreis od. dgl., zu beseitigen und dadurch jede nachteilige Wirkung einer solchen Zuleitungsinduktivität auf die Kennlinien des Netzwerks zu vermeiden. Durch die Erfindung wird daher eine verbesserte Induktivitätskompensationsschaltung geschaffen, die weitgehend

und vorteilhaft verwendet werden kann, die jedoch leicht und mit erhöhter Leistungsfähigkeit hergestellt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Zs Vierpol auftretende Induktivität beseitigt, so daß keine Patentansprüche: unerwünschten Impuise auftreten; gleichzeitig wird dabei die Leistungsfähigkeit des Vierpols nic&t beein-

1. Induktivitätskompensationsschaltung n»it trächtigt

einem Ein- und einem AusgangsanschJußpaar für 5 Im folgenden werden bevorzugte Ausführungscinen Vierpol mit einem Eingangsanschlußpaar 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 Verzögeschlüsse miteinander verbunden sind und einen ningsleitung, gemeinsamen Anschluß bilden, in dem eine uner- io Fig. IB ein Ersatzschaltbild der Verzögerungswünschte zu kompensierende Zuleitungsinduktivi- leitung der Fig. IA, wenn sie mit einem schnellen tat auftritt, dadurch gekennzeichnet, Impuls betrieben wird,

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

Schlüsse des Vierpols und einem Ein- und Aus- Kreises der F i g. IA gegebenen Signals, gangsanschluß der gesamten Kompensations-Schal- 15 Fig. 2 B den Verlauf des an dem Ausgang des tung jeweils ein Induktivitätselement (I₁, I₈) vor- Kreises gemäß Fi g. 1A auftretenden Signals, gesehen ist, welche miteinander induktiv gekoppelt F i g. 3 A und 3B Schaltbilder zur Erläuterung des

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

deren Größe ungefähr gleich der unerwünschten Fig. 4A und 4B Schaltbilder einer Ausführungs-

Zuleitungsinduktivität (L₁) ist, die an dem ge- 20 form uer Erfindung, meinsamen Vierpolanschluß (E) auftritt. F i g. 5 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungs-

2. Induktivitätskompensationsschaltung nach An- form der Erfindung,

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

35 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- mentZ. 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 Induktivitätselement L und anschlußpaar und einem Ausgangsanschlußpaar, von an dem anderen Ende an eine zu erdende gemeinsame denen einer der Eingangsanschlüsse und 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 Zuleituugsinduktivität und dem Ende der zu erdenden Leitung E so lang, daß auftritt. eine Zuleitungsinduktivität Li, die nicht zu vernach-

Bei einem Vierpol, z. B. einem Schnellimpulskreis, lässigen ist, dazwischen auftritt, wie F i g. IB 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- Fi g. 2 B 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 I zurückzuführen um solch eine unerwünschte Induktivität vom Stand- 45 ^ist· Ta 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, ausreichend 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: tions^haltung für einen Vierpol zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgeinäß dadurch ge- 55 e_t = Ae_t + Bi_t (1)

Io % daß zwischen jedem der nicht gemeinsamen An- /, = Ce₈ + D i_a (2)

Schlüsse des Vierpols und einem Ein- und Ausgangsanschluß der gesamten Kompensationsschaltung je- In der folgenden Erläuterung wird nachgewiesen, weils ein Induktivitätselement vorgesehen ist, welche daß die in den F i g. 3 A und 3 B gezeigten Kreise einmiteinander induktiv gekoppelt sind, so daß eine 60 ander äquivalent sind. Hierzu ist es nur erforderlich, Gegeninduktivität entsteht, deren Größe ungefähr daß die Spannungen und Ströme, die Fig. 3B zeigt, ] gleich der unerwünschten Zuleitungsinduktivität ist, denen.gleich sind, die Fig. 3A 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 Verzögerungs- 65 wiedergegeben wird: leitung ist. _ .

Durch die erfindungsgemäße Induktivitätskompen- ^ßl ~ ^{At e}* + ^ut '* ">

sationsschaltung wird vorteilhafterweise die bei einem /1 = Ct e_t + Dt ü (4)