DE2332836A1 - Einstellbares eintor (zweipol) unter verwendung einer rechenschaltung - Google Patents
Einstellbares eintor (zweipol) unter verwendung einer rechenschaltungInfo
- Publication number
- DE2332836A1 DE2332836A1 DE19732332836 DE2332836A DE2332836A1 DE 2332836 A1 DE2332836 A1 DE 2332836A1 DE 19732332836 DE19732332836 DE 19732332836 DE 2332836 A DE2332836 A DE 2332836A DE 2332836 A1 DE2332836 A1 DE 2332836A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gate
- circuit
- measuring
- port
- poles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/46—One-port networks
Landscapes
- Networks Using Active Elements (AREA)
Description
Einstellbares Eintor (Zweipol) unter Vervendung einer Rechenachaltung
Die Erfindung dient zur Realisierung von Eintoren, deren Kenngrößen (z.B. Pole und Nullstellen des Irequenzgangs;
Einschwingverhalten) in einer Reohenschaltung unabhängig
voneinander eingestellt werden können. Eintore werden in der drahtgebundenen nachrichtentechnik auch als Zweipole
bezeichnet, im folgenden wird jedoch, wenn nicht besonders gekennzeichnet, nur der übergeordnete Begriff Eintor benutzt. Das erfindungsgemäße Eintor kann als Nachbildung
oder Kompensationselement in der Nachrichtentechnik, als Meßelement in der Meßtechnik oder als Stellglied in der
Regelungstechnik verwendet werden·
Bisher werden Eintore mit vorgegebenen Kenngrößen, z.B.
einer bestimmten Pol-Nulletellen-Verteilung, durch Netzwerke aus passiven Bauelenenten (Widerständen, Kondensatoren, Spulen, Übertragern) aufgebaut. Es ist hier in allgemeinen nicht möglich, Pole und Nullstellen unabhängig voneinander zu verändern, indem man die Größe einzelner Bauelemente variiert. Das führt besonders dann zu komplizierten Abgleicharbeiten, wenn die Pol-Null«tellen-Verteilung
der nur ungefähr bekannten Größen eines physikalisch vorgegebenen Eintors angepaßt werden soll (z.B. Leitungsnachbildungen bei Gabelschaltungen, Konpensationssohaltungen).
Außerden 1st es bisher nicht möglich, das Zeitverhalten
(Einschwingverhalten) eines Eintore mit geringen Abgleiohaufwand einzustellen.
409884/0618
Da bisher auf die Verwendung von Spulen in den meisten Fällen nicht verzichtet werden kann, und außerdem zur Einstellung
bestimmter Kenngrößen einer Schaltung sehr viele Bauelemente zugänglich sein müssen, ist eine Mikrominiaturisierung
nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Eintor zu finden, bei dem die vorgegebenen Kenngrößen unabhängig voneinander
eingestellt werden können« Um auch komplizierte Eintore realisieren zu können, soll eine einfache Erweiterung der
Schaltung entsprechend den !jeweiligen Anforderungen möglich sein, Ferner soll die Erfindung so gestaltet werden, daß eine
Mikrominiaturisierung technologisch möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Meß- und Steuerschaltung und eine Rechenschaltung verwendet
wird (Fig. 1). Die Meß- und Steuerschaltung wird durch ein Dreitor gebildet, wobei das erste Tor T1 das Ein-/Ausgangstor
darstellt, das zweite Tor T2 ein Meßaignal aussendet, das von der am ersten Tor T1 angelegten Eingangsgröße abhängt,
das dritte Tor T3 ein Steuersignal aufnimmt, das die Ausgangsgröße am ersten Tor T1 steuert. Die Rechenschaltung
wird durch ein Zweitor gebildet, dessen erstes Tor T4 das von der Meß— und Steuerschaltung ausgesandte Meßsignal aufnimmt,
aus dem ein dem gewünschten Eintorverhalten entsprechendes Signal erzeugt wird, das am zweiten Tor T5 abgegeben
und dem Steuertor T3 der Meß- und Steuerschaltung zugeführt
wird.
Um die Kenngrößen des Eintors (z.B. Pole und Nullstellen, Zeitverhalten) unabhängig voneinander einstellen zu können,
wird die Rechenschaltung in einer weiteren Ausbildung der Erfindung einstellbar realisiert. Dazu können Schaltungen
der Analog- oder Digitaltechnik verwendet werden.
409884/0618
Der Vorteil der Erfindung.liegt darin, daß besonders aus
der Analogrechnertechnik und aus der Digitalfiltertechnik
viele Rechneschaltungen bekannt sind, die es ermöglichen, eine vorgegebene übertragungsfunktion zwischen zwei Toren
(hier den Toren T4- und T5) so zu realisieren, daß die Kenngrößen
der Übertragungsfunktion unabhängig voneinander eingestellt werden können. Diese einfach zu realisierende Übertragungsfunktion
wird dann durch die Meß- und Steuerschaltung in die gewünschte Eintorfunktion transformiert.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß zum Aufbau
der Rechenschaltung nur wenige elementare Bausteine erforderlich sind, die in geeigneter Vieise zusammengeschaltet
werden.
Da die Verwendung von Spulen nicht notwendig ist, und nur die minimale Anzahl von einstellbaren Elementen benötigt
wird, sind die Schaltungen mikrominiaturisierbar.
Die Erfindung kann für lineare und nichtlineare Eintore verwendet
werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 die Prinzipschaltung des einstellbaren Eintors, Fig. 2 das Beispiel einer Realisierung der Admittanz Y
1 pT 1
Y = — · 2— ·
Y = — · 2— ·
R.
3ei der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele wird zum besseren Verständnis nur die Realisierung der PoI-r.ullstellen-Verteilung
von Zweipolen betrachtet.
409884/0618
Ein linearer Zweipol mit einer bestimmten Impedanzfunktion Z ("bzw. Admittanzfunktion Y, bzw. Reflexionsfaktor r), dessen
Frequenzverhalten vollständig durch die Pol-Nullstellen-Verteilung der Impedanzfunktion beschrieben wird, gibt den Zusammenhang
zwischen der Spannung U, die an seinen Klemmen liegt, und dem Strom I, der durch ihn hindurchfließt, an.
Man kann nun entweder die Spannung als Ursache für den Strom oder aber den Strom als Ursache für die Spannung betrachten.
Damit läßt sich der Zweipol als gesteuerte Quelle auffassen und realisieren, wobei die Spannung oder der Strom über eine
Rechenschaltung den zugehörenden Strom oder die zugehörende Spannung gemäß der Impedanzfunktion Z (bzw. Admittanzfunktion
Y) steuern.
Bei der Realisierung eines Reflexionsfaktors r läßt sich ein Zweipol ganz analog als gesteuerte Leistungsquelle auffassen,
wobei die Leistung der einfallenden Welle die Leistung der reflektierten Welle gemäß dem Reflexionsfaktor r steuert.
Die gesamte Schaltung des Zweipols besteht daher aus einer Meß- und Steuerschaltung und einer Rechenschaltung (Fig. 1).
Die Meß- und Steuerschaltung dient dabei im wesentlichen zur Realisierung des Zweipols als gesteuerte Quelle. Die
Rechenschaltung dient zur Einstellung des gewünschten Zweitorverhaltens und kann ebenfalls als gesteuerte Quelle aufgefaßt
werden.
Es gibt mehrere gesteuerte Quellen, z.B.
- spannungsgesteuerte Spannungsquellen (uU)
- spannungsgesteuerte Stromquellen (ul)
- stromgesteuerte Stromquellen (il)
- stromgesteuerte Spannungsquellen (iU) .
Daneben können auch noch gesteuerte Leistungsquellen defi-
409884/0618
-R-
niert v/erden.
In der Meß- und Steuerschaltung und in der Rechenschaltung können die verschiedenen gesteuerten Quellen auf unterschiedliche
Weise kombiniert werden. Dazu werden zunächst zwischen den einzelnen Toren der Schaltung Übergänge definiert:
A: | Torn — |
B: | TorT4 — |
C: | TorT3 — |
— TorT2 | |
— TorT5 | |
— TorTi |
Dann ergeben sich folgende Kombinationen von gesteuerten Quellen zwischen den einzelnen Übergängen
laufende | A | Übergang | C |
Nummer | Uu | B | ul |
1 | uU | uU | il |
evr | ul | ul | ul |
3 | ul | iU | il |
4 | ill | il | uU |
5 | iU | uU | iU |
6 | il | ul | uU |
7 | il | iU | iU |
8 | il | ||
Durch die Verwendung gesteuerter Leistungsquellen läßt sich die Anzahl der Kombinationen ganz analog noch weiter vergrößern.
2 stellt ein Ausführungsbeispiel für die laufende Hummer 1 dar, wobei die Zweipolfunktion
409884/0618
Y=
R0 1 + ρΤ2 1 +
realisiert wird. Darin bezeichnet R einen ohmschen Widerstand, ρ den Laplace-Operator und T1, Tp, Tx jeweils eine
einstellbare Zeitkonstante.
Die spannungsgesteuerte Spannungsquelle des Übergangs A zwischen Tor T1 und Tor T2 wird durch einen Verstärker mit
dem Verstärkungsfaktor 1 realisiert. In Pig. 2 ist dieser Verstärker ein rückgekoppelter Operationsverstärker. Die
am Tor T1 liegende Spannung U10 wird daher direkt zu Tor
T4 der Rechenschaltung übertragen.
Die spannungsgesteuerte Spannungsquelle der Rechenschaltung (Übergang B) wird durch bekannte Schaltungen der Analogrechnertechnik
realisiert. Dabei werden im Prinzip zwei spannungsgesteuerte Spannungsquellen in Kette geschaltet. Die erste
Teilschaltung erzeugt den Ausdruck -pT../(i+pTp), die zweite
den Ausdruck -1/Ü+pT,). Die Zeitkonstanten T1 = R-C1 ,
T2 = &2^1 » ^3 = R3°2 ^önnen durch die Potentiometer R1 ,
R2 , R·* unabhängig voneinander eingestellt werden. Sollen
kompliziertere Frequenzgänge als in diesem Beispiel realisiert werden, so können in der Rechenschaltung weitere Teilschaltungen
in Kette zugeschaltet werden. Die so am Tor T5 der Rechenschaltung erzeugte Spannung wird Tor T3 zugeführt.
Die am Tor T3 anliegende Spannung wird durch eine spannungsgesteuerte Stromquelle in einen proportionalen Strom umgewandelt,
der in Tor T1 eingeprägt wird (Übergang C).
Die am Tor T1 anliegende Spannung erzeugt damit über die er—
findungsgemäße Schaltung den durch die vorgegebene Admittanz Y bestimmten Strom.
409884/0618
Entsprechend der Erfindung können für die einzelnen Übergänge A, B, C auch andere gesteuerte Quellen verwendet
werden.
werden.
Ferner ist die Erfindung nicht nur auf die Verwendung von Analogschaltungen "beschränkt. In der Rechenschaltung kann
z.B. auch ein Digitalfilter eingesetzt v/erden. Dies ist
dann vorteilhaft, wenn nicht der Frequenzgang eines zu realisierenden Zweipols vorgegeben ist, sondern das Zeitverhalten.
dann vorteilhaft, wenn nicht der Frequenzgang eines zu realisierenden Zweipols vorgegeben ist, sondern das Zeitverhalten.
409884/0618
Claims (5)
- PatentansprücheEintor, besonders zur Realisierung unabhängig voneinander einstellbarer Kenngrößen,
dadurch gekennzeichnet,daß eine Meß- und Steuerschaltung und eine Rechenschaltung verwendet wird, wobei die Meß- und Steuerschaltung durch ein Dreitor gebildet wird, wobei das erste Tor T1 das Ein-/Ausgangstor darstellt, das zweite Tor T2 ein Meßsignal aussendet, das von der am ersten Tor T1 angelegten Eingangsgröße abhängt, das dritte Tor T3 ein Steuersignal aufnimmt, das die Ausgangsgröße am ersten Tor T1 steuert,und wobei die Rechenschaltung durch ein Zweitor gebildet wird, dessen erstes Tor T4 das von der Meß— und Steuerschaltung ausgesandte Meßsignal aufnimmt, aus dem ein dem gewünschten Eintorverhalten entsprechendes Signal erzeugt wird, das am zweiten Tor T5 abgegeben und dem Steuertor T3 der Meß- und Steuerschaltung zugeführt wird. - 2. Eintor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß zur Einstellung der Kenngrößen des Eintors einstellbare Elemente in der Rechenschaltung verwendet werden. - 3. Eintor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß als Meß- und Steuerschaltung eine Gabelschaltung verwendet wird. - 4. Eintor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß als Rechenschaltung Schaltungen der Analogrechnertechnik oder der Digitalfiltertechnik verwendet werden.409884/061 8 - 5. Eintor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Rechenschaltung ein Analogrechner oder Digitalrechner verwendet wird.409884/0618
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732332836 DE2332836A1 (de) | 1973-06-28 | 1973-06-28 | Einstellbares eintor (zweipol) unter verwendung einer rechenschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732332836 DE2332836A1 (de) | 1973-06-28 | 1973-06-28 | Einstellbares eintor (zweipol) unter verwendung einer rechenschaltung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2332836A1 true DE2332836A1 (de) | 1975-01-23 |
Family
ID=5885296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732332836 Pending DE2332836A1 (de) | 1973-06-28 | 1973-06-28 | Einstellbares eintor (zweipol) unter verwendung einer rechenschaltung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2332836A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3825511A1 (de) * | 1988-07-27 | 1990-02-01 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur nachbildung beliebiger abschlussimpedanzen |
US7808314B2 (en) | 2006-01-31 | 2010-10-05 | Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg | Circuit for adjusting an impedance |
-
1973
- 1973-06-28 DE DE19732332836 patent/DE2332836A1/de active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3825511A1 (de) * | 1988-07-27 | 1990-02-01 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur nachbildung beliebiger abschlussimpedanzen |
US7808314B2 (en) | 2006-01-31 | 2010-10-05 | Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg | Circuit for adjusting an impedance |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69306753T2 (de) | Verstärker mit programmierbaren Verstärkungsfaktor | |
EP0243898B1 (de) | Schaltung zur Kettenkompensation der Nichtlinearität eines Verstärkers | |
DE2747282A1 (de) | Schaltbarer elektrischer daempfer | |
DE3432510C2 (de) | ||
DE3806185C2 (de) | ||
DE2852567C2 (de) | Verstärker mit einem ersten und einem zweiten Verstärkerelement | |
DE2123903C2 (de) | Variables Leitungsergänzungsnetzwerk | |
DE2411069C3 (de) | Dynamisch vorgespannte Differentialverstarkeranordnung | |
DE1275137B (de) | Entzerrerschaltung | |
DE2853829A1 (de) | Differenzverstaerkeranordnung | |
DE2945538C2 (de) | ||
DE2332836A1 (de) | Einstellbares eintor (zweipol) unter verwendung einer rechenschaltung | |
DE2229399C3 (de) | I ntegrlerte Differentialverstärkerschaltung mit Doppelemitter-Transistoren | |
DE69624661T2 (de) | Spannungsgeregelter linearisierer für nichtlineare komponenten | |
DE1763576A1 (de) | Elektrische Steuervorrichtung | |
DE3725348C2 (de) | ||
DE3724980A1 (de) | Spannungswiederholerschaltung fuer eine ohmsche komponente aufweisende last mit kompensation der oberwellenverzerrung | |
DE2708587C3 (de) | Einstellbarer Entzerrer | |
DE2808581C2 (de) | Filterschaltung mit einer Bandpaß- Übertragungsfunktion vierten Grades | |
DE10012863C2 (de) | Schaltungsanordnung zur Regelung nichtlinearer Strecken | |
DE1037734B (de) | Elektronischer Schalter, namentlich fuer Analogrechner u. dgl. | |
DE3920836C1 (de) | ||
DE2806891C2 (de) | Filterschaltung mit einer Übertragungsfunktion dritten Grades | |
DE1299329B (de) | Zerhackerstabilisierter Operationsverstaerker | |
DE3109375C3 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHN | Withdrawal |