DE2406001A1

DE2406001A1 - Verzerrungsanalysator

Info

Publication number: DE2406001A1
Application number: DE19742406001
Authority: DE
Inventors: Norris C Hekimian; James F Turner
Original assignee: Hekimian Laboratories Inc
Current assignee: Hekimian Laboratories Inc
Priority date: 1973-04-19
Filing date: 1974-02-08
Publication date: 1974-10-31
Also published as: DE2406001B2; FR2325252B1; DE2406001C3; FR2325252A1; US3862380A

Description

Die Erfindung betrifft einen. Verzerrungsanalysator für einen Nachrichtenübertragungskanal bei"Überprüfung mit einem bekannteri^requenzbandpaß. Sie betrifft die Überwachung nicht-linearer Verzerrungen, bei der Übertragung von Sprachdaten und Sprachbanddaten, insbesondere ein Meßgerät für nicht-lineare Verzerrungen und die verwendete Schaltung.

Gemeinschaftsträger-Telefonkanäle, sowohl über eine Vermittlung als auch direkt durchgeschaltet, übertragen, eine Mannigfaltigkeit von Nicht-Spraehsignalen. Diese Signale bestehen gewöhnlich aus einem Ton oder mehreren. Tönen, die Amplituden- und/oder phasenmoduliert sind, entweder durch Analog- oder Digitalinformation.. Jedes Signalformat wird durch die physikalischen. Grenzen, Interferenzen und Konstruktionskompromisse, die natur-. und ökonomiebedingt sind, um sich verändernde Grade beeinträchtigt. Natürlich wäre es wünschenswert, die Begrenzungen eines Übertragungskanals schnell und einfach

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Dr.K/H.

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messen zu icönnen. Jedoch, ist es praktisch bisher noch nie richtig gelungen, die ganzen, vollständigen Effekte einer Amplitudenverzerrung in einem Telefonkanal zu messen.

Amplitudenverzerrung auf Sprachfrequenztelefonkanälen kann die Sprachqualität verschlechtern und die Datenübertragung ernsthaft beeinträchtigen. Unglücklicherweise sind herkömmliche Verzerrungsmeßtechniken bei Telefonkanaltests unzulänglich. Ein Test auf einfache harmonische Verzerrungen auf Kanälen mit vielfältigen. Verzerrungsquellen, kombiniert mit Gruppenlaufzeit oder ]?requenzverschi3bung, birgt eine große Meßunsicherheit in sich. Bei Gresamtverzerrungstests tritt andererseits die Schwierigkeit der Unterscheidung der Verzerrung vom Kanalrauschen auf. Solche Tests können ferner nicht die verschiedenartigen Verzerrungsarten ausreichend trennen, um zum Isolieren von Störungen beizutragen.

Bell System Technical Reference, PUB 41008, mit dem Titel "Analog Parameters Affecting Voiceband Data Transmission - Description of Parameters", vom Oktober 1971, beschreibt eine Zwischenmodulationstechnik zum Messen nicht-linearer Verzerrung auf Sprachkanälen. Auf den Seiten 16-24 dieser Veröffentlichung ist eine genaue Analyse der allgemeinen Quellen der Verzerrungsprodukte sowohl zweiter als auch dritter Ordnung

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und sind die Effekte typischer Kanalbedingungen auf deren Messung angegeben. In der Veröffentlichung ist ferner ausgeführt, weshalb die Zwisehenmodulationstechnilc genauer und brauchbarer ist als die harmonischen und Gesamtverzerrungstechniken.

Die durch oben erwähnte "Bell System Technical Reference" empfohlene Zwischenmodulationstechnik verwendet als Testsignale zwei schmale G-auss'sche Rauschbänder, mit einer Mittenfrequenz um 860 Hz bzw.138o Hz. Die Rauschbänder werden anstelle diskreter Töne verwendet, weil das Rauschspektrum, das von einzelnen Tönen in PGM-Systemen erzeugt wird, nicht flach und kontinuierlich ist, sondern diskret. Die diskreten Komponenten v/erden auf das gemessene nicht-lineare Verzerr ungsprodukt aufaddiert oder erzeugen mit diesen Schwebungen, wodurch ungenaue und mit der Zeit veränderliche Ablesungen hervorgerufen werden. Die Rauschbänder erzeugen ein flaches kontinuierliches Spektrum. Darüber hinaus ist der Spitzenfaktor (d.h. das Verhältnis Spitzenwert zu Effektivwert) in der Größenordnung .von 1o db für eine Gauss-Verteilung, wobei gesichert ist, daß die Te st signalspitzen groß genug sind, um den. Bereich der Mcht-Linearität des Kanals zu testen. Wenn zwei Einzeltesttöne verwendet werden, beträgt der Spitzenfaktor nur 6 db, und ein gründlicher Test der Kanal-Hicht-Linearitäten ist nicht gewährleistet.

0 9 S U-L I 0 B 3 λ

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Die Rauschbänder werden dem Kanal bei Überprüfung zugeführt, in dem Zwischenmodulationsverzerrung zweiter und dritter Ordnung gemessen werden soll. Verzerrung dritter Ordnung wird als die Signalkomponente gemessen, die durch den Kanal bei 19oo Hz (d.h. 2 χ 138ο - 860) erzeugt wird. Verzerrung zweiter Ordnung wird als die Signalkomponente gemessen, die durch den Kanal bei 52o Hz (d.h. 1380 - 860) und bei 224o Hz (d.h. 860 + 138o) erzeugt wird.

Die oben beschriebene Zwischenmodulationsmeßtechnik ist theoretisch genau. In der Praxis jedoch ist das Verfahren langwierig, da es notwendig ist, wenigstens 3o Sekunden und gewöhnlich langer zu warten, bis eine zur Ablesung ausreichende Stabilisierung erreicht ist. Dies ist bedingt durch die statistische Natur der Rauschbandtest signale. Innerhalb jedes schmalen Geräuschbandes ändern sich die Signalamplituden statistisch, und es existieren beliebige, willkürliche kleine Differenzfrequenzen. Theoretisch sollte der Signaldetektor diese kleinen Differenzfrequenzen herausmitteln,und dieses würde eine unendlich lange Zeit erfordern. In der Praxis ist eine relativ lange Zeitperiode in der Größenordnung von einer Minute erforderlich, um ein vernünftiges Ergebnis zu erhalten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Analysator für nicht-lineare Ver-

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Zerrungen und einen Testsatz für Telefonkanäle und geeignete Schaltungen dazu anzugeben, mit denen eine Zwischenmodulationstechnik der genannten Art möglich ist, die ebenso genau und sinnvoll wie diese ist, die jedoch innerhalb von wenigen Sekunden durchführbar ist und die die Verwendung von. Rauschbändern als Testsignale überflüssig macht, wobei der Testsatz eine neuartige automatische Verstärkungsregelung, einen neuartigen HMS-Eonverter und einen neuartigen nicht-linearen Schaltkreis zum Erzeugen stabiler und vorausberechenbarer Verzerrungen zweiter und dritter Ordnung umfaßt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Generator, der ein erstes Paar von Testtönen mit relativ geringem Frequenzabstand erzeugt, einen Generator, der ein zweites Paar von. Testtönen mit relativ geringem Frequenzabstand erzeugt, wobei die Frequenzen des ersten Testtonpaares einen relativ großen Abstand von den Frequenzen des zweiten Testtonpaares haben, und wobei die Frequenzen der Testtöne und die Frequenzen von Testtonzwischenmodulationsprodukten zweiter und dritter Ordnung innerhalb des Bandpasses des ITachrichtenübertragungskanals bei Überprüfung liegen, ferner durch eine Einrichtung zum Übertragen des ersten, und zweiten Testtonpaares auf den Machrichtenübertragungskanal, durch eine Empfangseinrichtung für auf dem Hachrichtenübertragungskanal erscheinende Signale und eine Einrichtung zum Überwachen ausgewählter Zwischenmodulationsverzerrungs-

produkte der in den empfangenen Signalen enthaltenen Testtöne.

Eine weitere Lösung betrifft einen linearen automatischen Verstärkungssteuerkreis, der gekennzeichnet ist durch einen Eingangsanschluß, einen Ausgangsanschluß, eine Abtasteinrichtung zum Durchlassen diskreter periodischer Eingangssignalproben, die dem Eingangsanschluß zugeführt werden und eine feste Frequenz haben, ferner durch ein Tiefpaßfilter zum Durchlassen nur der Komponenten des abgetasteten Signals zum Ausgangsanschluß mit unter der festen Frequenz liegenden Frequenzen, und durch eine Rückkopplungseinrichtung zur Steuerung des Tastverhältnisses (Grades) des Abtastkreises in Abhängigkeit von der Amplitude der vom Tiefpaßfilter durchgelassenen Signalkomponenten, in der der Abstand der Proben erhöht wird bei Verringerung der Signalamplitude am Ausgangsanschluß und verkleinert wird bei Vergrößerung der Signalamplitude am Ausgangsanschluß.

Eine weitere Lösung betrifft einen RMS-Detektorkreis, der gekennzeichnet ist durch einen Eingangsanschluß, einen Ausgangsanschluß, einen Quadrierkreis, der die Amplitude der zugeführten Signale quadriert, ferner durch eine Verstärkungssteuereinrichtung, die die dem Eingangsanschluß zugeführten Signale automatisch auf ein Signal mit einer im wesentlichen konstanten

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Höhe einstellt und die eine Rückkopplungseinrichtung umfaßt, welche die im wesentlichen konstante Höhe zu einer inversen Punktion der Amplitude des Signals am Ausgangsanschluß macht, durch eine Einrichtung zum- Zuführen des Signals mit der im wesentlichen konstanten Hohe zu dem Quadrierkreis und durch ein Tiefpaßfilter zum Eliminieren aller Komponenten mit Ausnahme der Gleichspannungsliomponenten im quadrierten Ausgangssignal vom Quadrierkreis und zum Zuführen der Gleichspannungskomponenten zum Ausgangsanschluß.

Eine weitere Lösung betrifft einen nicht-linearen Schaltkreis zum Erzeugen von Zwischenmodulationen zweiter und dritter Ordnung vorbestimmter Größe bei Zufuhr von wenigstens zwei Eingangstesttönen, der gekennzeichnet ist durch einen Eingangsanschluß, einen Ausgangsanschluß, einen Operationsverstärker mit einem Verstärkereingangsanschluß und einem Verstärkerausgangsanschluß, einen veränderlichen Widerstand in Reihe zwischen den Ausgangsanschlüssen des Verstärkers und des nicht-linearen Schaltkreises, ferner durch einen ersten relativ riiederohmigen Verbindungsweg zwischen dem Ausgangs- und Eingangsanschluß des nicht-linearen Schaltkreises, durch einen zweiten Verbindungsweg, der einen Widerstand und eine Diode umfaßt, die zwischen. Ausgangs- und Eingangsanschluß des nicht-linearen Schaltkreises in Serie geschaltet sind, wobei die Diode so

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geschaltet ist, daß positiver Strom zum Ausgangsansehluß strömt, und durch, einen dritten Verbindungsweg, der einen zwischen Eingangsansehluß und Verstärke reingangsanschluß geschalteten Widerstand umfaßt, ferner einen relativ hochohmigen Rückkopplungswiderstand zwischen Verstärkerausgangsanschluß und Verstärkereingangsanschluß und Widerstände in Serie zwischen den Eingangsanschlüssen des nicht-linearen Schaltkreises und des Verstärkers.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die beiden Rauschbandtestsignale durch zwei Paare sinusförmiger Töne ersetzt, wobei die Töne in jedem Paar nahe beieinander liegen, um ein Rauschband zu approximieren. Die Anwendung des Tonpaares weist all die Vorteile der Rauschbandanwendung auf. Es wird ein Spitzenfaktor ύοώ 9 db erreicht, und es werden die Nachteile der Forderung einer Langzeitmittelung bei der Messung vermieden. Die kürzere Meßzeit beschleunigt nicht nur die Meßoperationen, sondern erlaubt dem Analysator außerdem, sich mit der Zeit ändernden Verzerrungsprodukten zu folgen, die durch die bei Anwendung des Rausehbandverfahrens erforderlichen langen Meßzeit herausgemittelt und verdeckt worden wären.

Der erfindungsgemäße automatische Verstärkungssteuerkreis tastet ein Eingangssignal bei einem Tastverhältnis oder Tastgrad ab, welcher mit der Höhe des Eingangssignals variiert, um eine hoch-lineare Ver-

Stärkungssteuerung zu bewirken. Di s lineare Arbeitsweise ergibt vernachlässigbare Verzerrungsprodukte und ist daher ideal verwendbar in einem Verzerrungs-Analysiergerät.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der vorliegenden Erfindung werden die getasteten Zwischenmodulationsprodukte zweiter Ordnung in Form sinusförmiger Signale in einem neuartigen RMS-Konverterschaltkreis kombiniert. Dieser Konverter verwendet einen Quadrierkreis und eine Rückkopplungsschleife, indem das Ausgangssignal dazu verwendet wird, das Eingangssignal bei der Quadrierkreiskonstanten zu halten. Das Ausgangssignal vom Quadrierkreis ist daher ebenfalls konstant und wird einem aktiven Tiefpaßfilter mit einer hohen. Gleichspannungsverstärkung zugeführt. Das resultierende Gleichspannungs-Ausgangssignal vom aktiven Filter ist der RMS-Wert (Effektivwert) der kombinierten sinusförmigen Zwischenmodulationsprodukte .

Gemäß einem weiteren vorteilhaften. Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Verzerrungskreis vorgesehen, der einen bekannten Verzerrungsanteil zweiter und dritter Ordnung in einem Testsignal erzeugt, um Funktionsprüfung des Verzerrungsanalysators zu erlauben. Der Verzerrungsschaltkreis verwendet einen Operationsverstärker und drei parallele Signalwege.

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Ein Weg ist rein ohinsch und erzeugt eine lineare Komponente in dem Ausgangssignal. Verzerrungen zweiter Ordnung werden in eine.n Widerstands-Diodenzweig erzeugt. Verzerrung dritter Ordnung wird durch den Operationsverstärker selbst in Kombination mit einem Zweig mit ohmschen Widerständen erzeugt. Die drei Komponenten werden einander überlagert, um das gewünschte Ausgangssignal zu ergeben.

Weitere Merlanale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispieles, das in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, näher erläutert werden. Es zeigen :

Fig.1 ein Funktionsbiockdiagramm eines Verzerrungsanalysators gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ein Funktionsbiockdiagramm eines linearen automatischen Verstärkungssteuerschaltkreises, der in dem Verzerrungsanalysator gemäß Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 3 ein detailliertes schematisches Diagramm des automatischen Verstärkungssteuerungsschaltkreises gemäß Fig. 2,

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I¹Ig. 4 ein detailliertes sch.ematiseh.es Diagramm eines RMS-KonverterSchaltkreises, der in dem Verzerrungsanalysator gemäß Jig. 1 verwendet wird, und

S¹Ig. 5 ein detailliertes sch.ematiseh.es Diagramm eines niclit-linearen Verzerrungsschaltkreises, der in dem Verzerrungsanalysator gemäß lig. 1 verwendet wird.

Der in der Pig. 1 gezeigte Verzerrungsanalysator umfaßt zwei Testsignalgeneratoren 1o und 11, die Testsignale erzeugen, die dem zu testenden Telefonkanal zugeführt werden sollen. Der Generator 1o erzeugt sinusförmige Testsignale mit Frequenzen von 856 Hz und 863 Hz; Der Generator 11 erzeugt sinusförmige Testsignale bei Frequenzen von 1374 Hz und 1335 Hz. Diese Signale werden bei 12 summiert und über Schalter 13 (in dessen Normalstellung) dem Ausgang des Verstärkers 14 zugeführt. Der Schalter 13 hat zwei Stellungen : In seiner Normalstellung werden die vier aufsummierten sinusförmigen Testsignale dem Verstärker 14 zugeführt; in seiner S/N-Teststellung werden nur die 1374 Hz- und 1385 Hz-Signale dem Verstärker 14 zugeführt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 14 wird dem Ausgangsübertrager 16 zugeführt, welcher die Testsignale auf den Telefonkanal überträgt. Das Ausgangssignal des Übertragers 16 wird außerdem einem Überwachungsübertrager 17 zugeführt, welcher wiederum das Signal einem Trennverstärker 18 zuführt. Wie weiter unten beschrieben

wird, kann das Signal des Verstärkers 18 gemessen werden, um eine Überwachung der Höhe des dem Kanal zügeführten Testsignales zu gestatten.

Die vier bei 12 aufsummierten sinusförmigen Testsignale werden ebenfalls einem nicht-linearen Schaltkreis 19 zugeführt, der die Signale auf eine solche Art und Weise miteinander kombiniert, daß ein bekannter Verzerrungsgrad eingeführt wird. Der nicht-lineare Schaltkreis 19 führt insbesondere spezifische Anteile von Verzerrungsprodukten zweiter und dritter Ordnung ein, die zur Überprüfung der Eichung und Betriebsbereitschaft des Verzerrungsanalysators herangezogen werden. Der Schaltkreis 19 wird detaillierter in Verbindung mit Mg. 5 beschrieben.

Ein 2-poliger Hormalverzerrungs-Prüfschalter 2o umfaßt zwei Pole 2oa und 2ob. In der !formalstellung verbindet der Pol 2oa die Leitung T des Telefonkanals mit dem Eingang des Übertragers 21; der Pol 2ob verbindet die Kanalleitung R mit dem Eingang des Übertragers. Auf diese Weise wird das dem zu testenden Kanal zugeführte Signal dem Eingangsschaltkreis des Verzerrungsanalysators zur Verarbeitung zugeführt. In der Verzerrungs-Prüfstellung des Schalters 2o wird das calibrierte Ausgangssignal des nicht-linearen Schaltkreises 19 dem Eingang des Übertragers 21 zugeführt. Das Ausgangssignal des Übertragers 21 wird einem Rauschsperrfilter 22 zugeführt, der lediglich Signale des Hörfrequenzbandes durchläßt.

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Das gefilterte Signal vom Filter 22 wird auf zwei Zweige aufgeteilt. tTber den einen Zweig wird es einem hoehlinearen automatischen Verstärkungssteuerungsschaltkreis zugeführt, der ein Ausgangssignal konstanter Höhe erzeugt für einen EingangssignallDereich über 4o d"b. Der konstante Pegel wird erreicht ohne Einführung von Zwischenmodulations-Verzerrungskomponenten, die größer als 5o d"b herunter vom Test signal sind, so daß das Signal in idealer Art und Weise für eine genaue Verarbeitung durch den. Verzerrungsanalysierteil der Einheit geeignet ist. Der andere Zweig für das Signal vom Filter 22 umfaßt einen Pol 24a eines 3-poligen Schalters 24 mit vier Positionen.. Der Schalter 24 dient als Meßschalter und dient der Zuschaltung von vier verschiedenen. Signalen für selektive Messung. Die vier Stellungen, des Schalters 24 sind: 3rd, 2nd, Eingang und Ausgang. In der 3rd-Stellung wird das gemessene Verzerrungsprodukt dritter Ordnung zugemessen; in der 2nd-Stellung wird das Verzerrungsprodukt zweiter Ordnung zugemessen.; in der Eingang-Stellung wird der Pegel des Eingangssignals zugemessen; und in der Ausgang-Stellung kann das Testsignal zugemessen werden, bevor es dem zu testenden Kanal zugeführt wird. Hierbei wird das vor-übertragene Testsignal vom Trennverstärker 18 dem Pol 24a in der Ausgang-Stellung zugeführt; das empfangene Signal vom Filter 22 wird jeder der Positionen, 3rd-, 2nd- und Eingang-Position, des Poles 24a"zugeführt.

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Das Signal, das den Pol 24a des Meßwählschalters passiert, wird einem 2o db-Verstärker und einem Pol 27a eines 3-poligen Meßbereichswählschalters 27 mit drei Positionen zugeführt. Das Ausgangssignal vom Verstärker wird außerdem dem Pol 27 zugeschaltet, der entweder das verstärkte oder nicht verstärkte Signal durchläßt und dabei eine Zählerablesung im Anzeigenbereich erlaubt. Das den Schalter 27 passierende Signal wird einem linearen Detektor 28 zugeführt, der das Wechselspannurigssignal in ein proportionales Gleichspannungssignal umwandelt. Dieses Gleichspannungssignal wird den Eingang- und Ausgang-Stellungen des Poles 24b zugeführt, der in der Eingang- und Ausgang-Stellung das 3:gnal zum Meßbereichsverstärker 29 durchläßt. Die Pole 27b und 27c des Meßbereichsschalters 27 stellen die Verstärkung des Verstärkers 29 auf den ausgewählten Verstärkungspegel ein. Das Ausgangssignal des Verstärkers 29 wird einem logarithmischen Konverterschalter 31 zugeführt, der das Meßgerät 32 speist. Der logarithmische Konverterschaltkreis liefert ein Ausgangssignal, dessen Amplitude proportional zum Logarithmus des Wertes des Pegels des zugeführten Eingangssignales ist. Ein geeigneter Schaltkreis, der diese funktion herstellt, ist in der US-Patentanmeldung Serial No. 299 139 vom 19. Oktober 1972 beschrieben.

Das vom Schaltkreis 23 erzeugte Signal mit gesteuertem Pegel wird drei Bandpaßfiltem 33, 34 und 35 zu-

geführt, wobei die Frequenzmitte bei 52o Hz, 224o Hz und 1900 Hz liegt. Diese Frequenzen werden gewählt, weil sie spezifische Zwischenmodulationsprodukte der Testsignale darstellen. Die gemittelte Frequenz der Testtöne, die vom Signalgenerator 1o erzeugt werden, liegt ungefähr /bei 860 Hz; die gemittelte Frequenz der Testtöne, die durch den Signalgenerator 11 erzeugt werden, liegt ungefähr bei 138o Hz. Zwischenmodulations-Verzerrungsprodukte zweiter Ordnung wurden, falls sie durch die zwei Tonpaare erzeugt würden, bei 52o Hz (138ο - 860) und 224o Hz (I3Q0 + 860) liegen; ein Zwischenmodulationsprodukt dritter Ordnung würde bei 19oo Hz ( 2 χ 138ο - 860) liegen. Die Bandbreitenanforderung der Filter 33» 34 und 35 ist nicht kritisch. Es ist lediglich notwendig, daß das Paßband breit genug ist, um das gesamte Band der entsprechenden Verzerrungsprodukte durchzulassen. Ein Uennpaßband von 5o Hz ist brauchbar für alle drei Filter.

Die die Filter 33 und 34 passierenden Verzerrungsprodukte zweiter Ordnung werden bei 36 addiert und einen RMS-Detektorschaltkreis 37 zugeführt. Der Schaltkreis 37, der in Einzelheiten in Verbindung mit der Fig. 4 beschrieben wird, liefert ein Signal mit einem KMS-Wert (Effektivwert), das dem der addierten Signale entspricht. Dieses RMS-Signal wird der 2nd-Position des Poles 24b des Meßwahlsehalters zugeführt. Das Verzerrungsprodukt

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dritter Ordnung vom Filter 35 wird einem Linear-Deteittor 38 zugeführt, der das Yerzerrungsprodukt in ein proportionales Gleichspannungssignai umwandelt. Dieses Gieichspannungssignal wird der 3rd-Position des Poles 24b des Meßwählsehalters zugeführt. Auf diese Weise können die Zwisehenmodulationsprodukte zweiter und dritter Ordnung einzeln zugemessen werden, wenn sich der Schalter 24 in der jeweiligen Stellung befindet.

Das Ausgangs signal des automatischen Yerstärkungsförderungsschaltkreises 23 mit konstantem Pegel wird außerdem jedem der Bandpaßfilter 41 und 42 zugeführt, deren Frequenzmitten bei86o Hz und 138o Hz liegen. Wie zuvor beschrieben, entsprechen diese Mittelfrequenzen annäherungsweise den gemittelten !Frequenzen der zwei Testtonpaare. Die Breite der Paßbänder braucht nur so groß zu sein, daß alle entsprechenden Testtonbänder untergebracht werden können. Eine Kennbreite von 5o Hz ist ausreichend. Die Ausgangssignale der Filter 41 und 42 werden bei 43 auf summiert und in. Verbindung mit der Pegeisteuerungsfunktion des Schaltkreises 23 verwertet. Dies wird genauer in Verbindung mit der Fig. 3 beschrieben. Zusätzlich wird das Ausgangssignal des Filters 41 einem linearen Detektor 44 zugeführt; das Signal vom Filter wird einem linearen Detektor 46 zugeführt. Die Detektoren 44 und 46 erzeugen Signale, deren G-leichspannungspegel proportional sind den Pegeln der Signale, die durch die

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Filter 41 und 42 durchgelassen worden. Diese Gleicbspannungssignale werden einem Kanalvergleicbsschaltkreis 47 zugeführt. Dieser Schaltkreis überwacht die relative Differenz zwischen den Amplituden der zwei Testtonsignale, die von dem getesteten Kanal empfangen werden. ¥enn die Amplitudendifferenz zwischen den. zwei Testtönen 6 db oder mehr beträgt, schaltet der Kanalvergleichsschaltkreis 47 die Yarnfadenlatnpe 48b ein. Eine Differenz von 6 db oder mehr zeigt an, daß der getestete Kanal ein ernstes Prequenzgangproblem aufweist, das darin besteht, daß er ein Testtonpaar stärker dämpft als das andere Testtonpaar. Unter solchen Umständen ist eine Yerzerrungsanalyse nicht genau. Die Bedienungsperson wird dann durch die erleuchtete Warnlarape 48b gewarnt.

Das Ausgangssignal des Schaltkreises 23 wird außerdem einem linearen Detektor 45 zugeführt, der das Wechselspannungssignal gleichrichtet und ein diesem proportionales Gleichspannungssignal erzeugt. Dieses Gleichspannungssignal wird einer ITebentonvergleichseinrichtung 49 zugeführt, welche als Schwellwertdetektor arbeitet, um die zugeordnete Störwarnlampe 48c einzuschalten, wenn der Pegel des vom Detektor 45 kommenden Signals oberhalb eines vorbestimmten Grenzpegels liegt. Dies warnt die Bedienungsperson und weist auf die [Tatsache hin, daß das Ausgangssignal des Schaltkreises 23 eine nicht vorgesehene Signal- .

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komponente mit einem hohen Pegel aufweist, ims Ausgangssigna 1 des Schaltkreises 23 sollte lediglich die TestSignaltöne und ihre Verzerrungsxorodukte umfassen. \ϊβηη mehr vorhanden ist, so kann ein Ablesefehler vorliegen.

Ein anderes Ausgsngssignai des automatischen Verstärkungssteuerungsschsltkreises 23 wird einer Vergleichsschaltung 51 für Eingangssigna Ie mit einem niedrigen Pegel zugeführt. Diese Schaltung "schaltet die Pegelwarnlampe 4Sa ein, wenn das Signal des Schaltkreises 23 unterhalb eines vorbestimmten Pegels liegt. Die Punktion dieses Schaltkreises besteht darin, die Bedienungsperson zu warnen, wenn der Signalpegel zu niedrig ist, um eine genaue Verzerrungsmessung zu gestatten.

Die Pegelwarnlatnpe 48a wird außerdem durch eine Detektor/Vergleichseinrichtung 52 zum Leuchten gebracht, wenn das Ausgangssigna L vom Pilter 22 zu groß ist. Unter solchen Bedingungen würde der Schaltkreis 23 durch das Eingangssignal gesättigt sein und würde kein Signal mit einem konstanten Pegel erzeugen ohne Einzufügung einer Verzerrung.

Bei norms lern Verzerrungsraeßbetrieb werden die zwei Paare der sinusförmigen Testtöne mit gleichem Energiepegel dem getesteten Telefonkanal über den Ausgang des Übertragers 16 zugeführt. Diese Testtöne

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werden, nach Durcbquerung des Kanals, ausatmen mit allen möglieben Zwischenmodulati onsprodukten, die durch den Kanal erzeugt werden, dem Eingangsübertrager 21 zugeführt, "von wo sie cum Schaltkreis 23 gelangen. Der letzte Schaltkreis stellt die Signale auf einen konstanter; Pegel ein raid läßt dieses Signel zu den filtern 33, 34 und 35 durch. Jede beliebigen Zwischenmodulationsprodukte awolter Ordnung, die in dem Kanal bei 52o Hs und 224-0 Mz erzeugt werden, werden -von den !filtern 33 und 34 du-'chgelawncn, addiert und dem RI-IS-Detektor 37 yugeführt. Das Ausgangssignal des IU IS-Detektors ist ein Gleichspannuugssigtial, dessen Pegel proportional ist au dem RUS-Vi/ert (Sffektivwert) der kombiniecten Zviiscbeiiüiodulotionsprodukte zweiter Ordnung. Dieser Pegel, relativ zu dem Testsigna!pegel, kann direkt vom Meßgerät 32 abgelesen werden, woun sich der T-Ießwäblcohalter 24- in der 2nd-Position befindet.

Das Iiehrkomponenten-Ausgangssignol mit konstantem Pegel vom Schaltkreis 23 wird außerdem dem !Filter zugeführt, das lediglich Zwischenmoclulationnpi'üdukte dritter ürdtiung durchlaßt, die in dem Truol bei 19oo Hz erzeugt werden. Das durchgelasseue Signal dritter Ordnung wird am Lineardetektor 38 gleichgerichtet, der ein Gleichspannungssignal· erzeugt, dessen Pegel proportional zu der Amplitude des 19oo Uz-Zwischenmodulations-

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Produktes ist. Dieser Pegel, relativ zu dem Testsigna!pegel, kann am Meßgerät 32 abgelesen werden, wenn der Meßwählschalter sich in seiner 3rd-Position befindet.

Der Verzerrungsanalysator gem.Fig I erlaubt die Messung des Pegels des vom Kanal empfangenen Gesarateinga ngsSignaIes. Diese Messung wird bewerkstelligt mit dem Meßwählschalter 24 in der Eingang-Position, wobei das Signal vom Filter 22 dem linearen Detektor 20 zugeführt wird. Das gleichgerichtete Gleichspamiungssignal wird zunächst logarithmisch umgewandelt und dann mit dem Meßgerät 32 gemessen.

Es ist auch möglich, den Pegel der kombinierten Test Signa Ie zu messen, die dem ICa na 1 zugeführt werden. Dies wird bewerkstelligt dadurch, daß der Meßwählschalter 24 in die Ausgang-Stellung gebracht wird, wodurch der Trennverstärker 18 mit dem Detektor 28 verbunden wird. Das resultierende Gleichspannungssignal wird logarithmisch umgewandelt und dann mit dem Meßgerät 32 gemessen.

Sämtliche bisherigen Messungen werden mit dem Prüfscha lter 2o in der Forma!stellung durchgeführt. In der Yerserrungs-PrUfstellung gestattet der Schalter das Prüfen der Arbeitsweise des Verzerrungsanalysators. Insbesondere werden die zwei Testtonpaare, die bei addiert werden, dem nichtlinearen Verzerrungsschalt-

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kreis 19 zugeführt, der Zwiscbenmoduflationsprodukte zweiter und dritter Ordnung vom bekannten Pegel einführt. Dieses Eicbsignal wird dann dem Eingangsübertrager.¹ 21 über den Schalter 2o -zugeführt und wird dann verwertet und analysiert auf die gleiche Art und Weise wie das Testsignal, das vom getesteten Kanal empfangen wird. Während der Messung der Produkte zweiter und dritter Ordnung des Eichsignals am Meßgerät 32 kann sich die Bedienungsperson über den Betriebszustand des Systems Gewißheit verschaffen. Wenn die gemessenen Komponenten des Eichsignals nicht auf einem vorbestimmten Pegel liegen, kann angenommen werden, daß der Analysator fehlerhaft arbeitet.

Das System umfaßt einen anderen Testzustand, der der Bedienungsperson gestattet, die Effekte des Rauschens des Testkanales auf das System zu bestimmen. In diesem Zustand befindet sich der Schalter 13 in der S/U-Iest-Stellung und der Schalter 2o in der Normalposition. Unter dieser Bedingung wird nur das 1374 Hz and 1385 Hz Tonpaar dem Kanal zugeführt. Jedoch ist der Pegel dieser Testtöne annähernd um 3 db höhe^als im Normaltestzustand, wenn beide Tonpaare dem Kanal zugeführt werden. Der Mutzeffekt ist der, daß der Kanal noch mit der gleichen Energie gespeist wird, die durch die vier Töne bei Korma!betrieb erzeugt wird. Es wird jedoch keine Zwischenmodulation erzeugt, da das Mieder-

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freguenztonpaar weggelassen wird. Unter diesen Bedingungen, mit dem Keßwäh!scha lter 24 in den 2nd und 3rd-Positionen, mißt das Keßgerät 32 den Restrauschpegel des Kanals. Die Kenntnis dieses Restrauschpegels gestattet der Bedienungsperson die genaue Auswertung der Ablesungen während der wirklichen Verzemmgntests. ¥erm das gemessene Restraiiscben insbesondere den gleichen Pegel oder nahezu gleichen Pegel wie die gemessene Verzerrung aufweist, überdeckt das Rauschen die Verzerrungskomponenten, und eine genaue Verzerrungsmessung ist nicht möglich.

Das kennzeichnendste Merkmal des Verzerrungsanalysators besteht in der Verwendung zweier Tonpaare anstelle zweier Rauschbänder, wie sie als TestsignaIe in der oben erwähnten "Bell System Technical Reference (PUB 41ooS)" beschrieben sind. Während die Verwendung zweier Rauschbänder eine lange Zeit (in der Größenordnung von einer Minute) für die Mittelung des Meßgerätes erforderlich ist, sind bei Anwendung zweier Tonpaare lediglich einige wenige Sekunden im ungünstigsten ialle erforderlich. Die Tonpaare sind leichter zu erzeugen als die Rauschbänder,und ihr Eichpegel kann schneller gemessen werden.

Bei Verwendung der zwei Tonpaare zeigt sich kein wesentlicher Nachteil, da die Amplitudenverteilung der vier Töne sehr stark der ^raplitudenverteilung eines

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'Gehen Rauschens entspricht. Ss wird insbesondere normalerweise angenommen, daß das Gauss'sehe Rauschen einen Spitzenfaktor von Jo d"b hat; d.h. das Verhältnis der Spitzeiiaraplitude sue RHS-Wert (Effektivwert) ist 1o db. Der Spitzenfaktor für die vier Töne betrügt 9 dt>. Daher sind für alle praktischen Zwecke die vier Diskrettöne genauso geeignet zum testen von Frequenzgangver-J5errungen auf einem TelefonkanaL wie die zwei Rauschbänder.

Ein bedeutendes Merkmal des Terzerrungsanalysators "besteht in der Tatsache, de S em Meßgerät 32 direkte Verzerrungsablesungen möglich sind, ohne daß viele Einstellungen oder Berechnungen erforderlich sind. Dies wird ermöglicht durch den hochlinearen Schaltkreis 23, der den Pegel des empfangenen Testsignales automatisch einem Bezugcpegel anpaßt, mit dem sämtliche Verzerrungsmessungcn Tj-f^licben werden können. Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein hochlinearer Schaltkreis 2:3 vorgesehen, der keine wesentlichen Verzerrungsprodukte erzeugt, ei Lc die Verzerrungsmessung beeinflussen können. Ein Punktionsblockdifigrnuim dieses Schaltkreir.es ist in der Pig. 2 dargestellt.

Der Jt, dec Pig. 2 dargestellte automatische Verstärkun^söteuerungsschaltkreis umfaßt einen Zerhacker, der schematisch als Relais 53 dargestellt ist mit einem normalerweise offenen Kontakt 54. Der Zerhacker nimmt

diskrete Proben des Eingengssignales bei einer bestimmten Frequenz auf, die wenigstens zweimal so hoch ist wie die Frequenz der höchsten interessierenden !Frequenz im Eingangssignal, lui Yerzerruncjsane-· lysator besteht Interesse am Hörfrequenzband in einem Telefonkanal, so daß eine Abtsstfrcquenz oder Scha Itfrequens von 1o EHz geeignet ist. Dos abgetastete Signal wird Hber ein Tiefpaßfilter 56 durchgelassen, um die Abtast- oder Schaltfrequenzkonriyonente und die barinouischen Komponenten, welche bei der Abtastung odor Ausmusterung eingeführt vorder: waren, zu entfernen. Des resultierende Gigue 1 ist das J3eKu_ossigual für den Verzerrungsanalysator und wird zurückgeführt zu einem Pegeldetektor 57, der das V.echselspannungssignal in ein Gleichspannuugssignal umwandelt. In alternativer Weise können zwei Bandpaßfilter entsprechend den Filtern 41» 42, die auf die Eennmittelfrequenzen der Testtonpaare abgestimmt sind, in den luickkopplungszweig eingefügt werden vor dem Pegeldetektor 57, um sicherzustellen, daß nur die Testtöne statt irgendwelche I-Iörfrequenzsignale das Einstellen des Bezugspegels für den Terzerrungsanalysator steuern. Dos gleichgerichtete Signal vom Detektor 57 wird weiterhin gefiltert beim Verstärker/ Filter 58, wo eine hohe Gleichspannungsverstärkung erzielt wird. Das verstärkte G-leichspaunungssignal wird der Vergleichseinrichtung 59 zugeführt.

409844/063 3

3in Dreieckgenerator 61 erzeugt ein Dreiecksignal fester Frequenz bei der Abtast- oder Scha Itfrequenz. Das Dreiecksignal wird der Vergleichseinricbtung 59 zugeführt, die das Relais 53 nur während eines Zeitabschnittes der Peri-ode der dreieckförmigen ■Welle betätigt, bestimmt durch das vom Verstärker/ Tilter 53 empfangene rückgekoppelte G-leicbspannungssignel. Das Rückkopplungssignal variiert daher den Tastgrad oder das Tastverhältnis des dem Relais 53 zugeführten Abtastungs- oder Ausrausterungssignales. Wenn der Pegel des (rleichspannungssignales steigt, wird das Abtastintervall verkürzt, und wenn der Pegel des G-leicbspannungssignales sinkt, wird das Abtastintervall vergrößert. Auf diese Weise wird die Amplitude des abgetasteten oder ausgemusterten Signales konstant bei einem Bezugspegel gehalten, der erforderlich ist für einen automatischen Betrieb des Terzerrungsana lysatοϊs.

Der besondere Vorteil der Abtast- oder Ausmusterungstechnik in dem automatischen VerstärkungssteuerungsschaItkreis 23 besteht in der linearen Eigencharakteristik. Diese extrem hohe Linearität erzeugt vernachlässigbare Verzerrungen, wodurch diese Technik ideal bei Verzerrungsanalysatoren anwendbar ist, die Komponenten erfordern, die die Verzerrungsraessungen nicht mit Verzerrungen überdecken, die der MeBeIn-

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—ab—

richtung iniiewobnen. Es ist zum Beispiel mit dieser Technik: möglich, einen konstanten Pegel über einen. 4o db-Bereich der Singangssigna!amplitude einzuregu-■lieren, während Verzerrungsprodukte nicht größer als 60 db herunter von dem Sezugspegel erzeugt werden. Sine spezielle Ausführungsform durch die dieses erreicht wird, ist scheaatisch in Fig..3 dargestellt.

Bei der Schaltung gem. Fig 3 werden zwei Abtast- bzw. Ausmusterungskaskadenstui'en -verwendet, wobei die Abtast- oder Ausmusterungsschaltungen FeIdeffekttransistoren Q1 und §3 aufweisen. Diese Transistoren werden gemeinsam zu- und abgeschaltet durch einen PHP-Transistor in Emitterschaltung als Schalter Q8, der abwechselnd ein- und ausgescheitet wird durch das Abtastsignal. Das bei Transistor Q1 abgetastete Signal wird durch eine Basisschaltung eines ΚΡϊΤ-Transistors Q2 verstärkt und zu einem aktiven Tiefpaßfilter durchgelassen, der einen Operationsverstärker A1 und mit diesem verbundene Widerstands-Kondensatorelemente umfaßt. Das gefilterte Signal wird wiederum bei Q3 abgetastet durch den ϊϊΒϊΓ-Transistor Q4 verstärkt und nochmals gefiltert durch einen aktiven Tiefpaßfilter, der einen Operationsverstärker A2 und mit diesem verbundene Widerstands-Kondensat orelemente umfaßt. Eine weitere Verstärkerstufe in Form eines Operationsverstärkers A3 ist am Ausgang des zweiten Filters vorgesehen, um das Ausgangssignal des automatischen Verstärkungssteuerungsschaltkreises

zu erzeugen.

409844/0633

-27-

Daß Ausgangssignal wird jedem zweier aktiver Filter zugeführt, die den Filtern 41 und 42 in der Fig. 1 entsprechen. Ein Filter enthält zwei aktive Bniidpaßfilterstufen, die Operationsverstärker A4 und A5 verwenden. Die A4 und A5 zugeordneten RC-Sleraente erzeugen ein Paßband, dessen Mittelfrequenz bei 86o Hz liegt, mit einer Bandbreite von ungefähr 5o Hz. Das andere Filter enthält zwei aktive Bandpaßfilterstufen, die Oxjerotionsverstärker Αβ und A7 verwendet!. Die A6 und A7 zugeordneten RC-Slemente erzeugen ein Paßband, dessen liittelfrequenz bei 13So Hz liegt, mit einer Bandbreite von ungefähr 5ο Hz.

Die zwei von den Filtern durchgelassenen Signale werden am Verbindungspuukt dei: Widerstände R37 uü-cl R142 addiert und einem Pegeldetektor zugeführt, der eine Diode D6, einen Kondensator 023 und einen Widerstand R34 umfaßt. Das gleichgerichtete G-leichspannungssignal wird einem aktiven. Tiefpaßfilter zugeführt, das einen Operationsverstärker hoher Gleichspannungsverstärkung AO aufweist mit diesem zugeordneten RC-EIementen. Das Ausgangssignal des Verstärkers AS wird dem invertierenden (-) Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers A9 zugeführt, der als Vergleichseinrichtung dient. Das Eingangssignal zum nicht-invertierenden (+) Eingangsanschluß des Verstärkers A9 ißt dow dreieckförmige Signal, das durch einen Drei-

409844/063 3 -28-

eckgenerator erzeugt wird, der einen Operationsverstärker A1o und diesem zugeordnete RO-Elemente umfaßt. Die Yergleichseinrichtung A9 wiederum steuert den Transistor QS an, derart, daß die Abtasttransistoren Q1 und Q3 abwechselnd in den leitenden und nichtleitenden Zustand gebracht werden. Das vom Verstärker A9 erzeugte Signal betätigt die Abtaster nur, wenn die Amplitude des dreieckförmigen Signals kleiner ist als der Pegel des vom Verstärker AS erzeugten Gleichspannungssignales. Dementsprechend ändert sich der Periodenabschnitt jeder Dreiecksperiode, indem abgetastet wird, alt den Änderungen der Amplitude des Rückkopplungssignales. Auf diese Weise wird das Ausgangssignal· des automatischen Verstärkungssteuerungsschaltkreises 23 auf dem gewünschten konstanten Bezugspegel gehalten.

Die Verwendung der 860 Hz- und 1380 Hz-Bandpaßfilter in dem Rückkopplungszweig des automatischen Verstärkungssteuerungsschaltkreioes gewährleistet, daß nur die Testtonkomponenten des Signales die Amplitude des Bezugssignales steuern. Die erwünschte Steuerung wird ferner erreicht durch Verwendung preisgünstiger Elemente, die keine periodischen Einstellungen und Abgleichungen notwendig machen.

Die verschiedenen Verstärker, Filter, Abtasteinrichtungen und Signalgeneratoren, die in der Schaltung nach Fig. 3 verwendet werden, sind herkömmlicher Art.

-29-409844/063 3

Daher sind, um die Beschreibung abzukürzen und das Verstehen der lirfindung au erleichtern, die einzelnen Schalt kreise uicht im Detail beschrieben, ferner wurclei's Ihoergiespeiseleitungeu zu den verschiedenen Operationsverstärkern weggelassen, um das Verstehen der Erfindung au erleichtern. "Bei einer voll funktionierenden Ausführungsforui, die als Beispiel genannt werden soll, hstteu die verschiedenen Elemente der in der j?ig. 3 dargestellten Schaltung die unten in der Tabelle aufgeführten liierte :

Schaltungselement Wert

R9	7.5	k Ohm
Rio	4.3	ic Ohm
IU 1	1.5	k Ohm
R12	1o	k Ohm
RH	3.9	k Ohm
R15	43	k Ohm
R16	22	k Ohm
R17	2 ο	k Ohm
R1S	39	k Ohm
R19	4.3	k Ohm
R2o	11	k Ohm
1121	1	k Ohm
R22	36	k Ohm

-3o-4098Λ4/0633

-3ο-

R23 Ik Ohm

R24 3.9 ic Ohm

R25 75o Ohm

L26 4.3 k Ohm

1127 3.9 lc Ohm 1123 ■ loo Ohm

1.29 ioo Ohm

J-^o 43 Ic Ohm

1131 22 k Ohm

1132 . 2 ο lc Ohm 113 3 ioo lc Ohm R34 Io k Ohm 2.35 5 k Ohm R36 15o lc Ohm 1137 22 k Ohm R30 39 k Ohm R3S 4.3 lc Ohm R4o 36 k Ohm 1141 22 k Ohm Ü42 36 k Ohm R43 13 k Ohm R44 51 k Ohm 1145 576 Ohm R46 2oo Ohm R47 511 k Ohm R48 13 k Ohm

R49 51 k Ohm 409844/0633

115 ο R51 Γί52 1153 R66 R67 R6S R69 R7o R71 Hl 2 ~'~ 1 X

• - r" f.

Ii. ι Ί-R75 119 ο R91 L142 01o 011 012 013 014 015 016 017 018 019

	Ob α	2406001
576	Obm
2οο	lc Obm
51ο	k Obm
51ο	k Obm
1οο	k Ohm
9,1	Ohm
2ο5	Ohm
1οο	k Obm
511	k Ohm
1οο	Ic Obm -
9.1	Obm
2ο5	Obm
1οο	k Obm
511	k Obm
5ο	Ic Obm
5 ο	Ic Obm
22	pP
1οο
15ο	/U]B¹
.01	/oF
15ο	älF
.ο1	/UJB¹
.ο39	/uF
2.2	p3?
68οο	pP
12οο
2.2

.0 075/UiT	AlS
	/UJ?
2.2	AlS ι
22	AlS
.022	AlS
2.2	ρΡ
68οο	ρΡ
Ι2οο	/UP
2.2	AiS
2.2	" pi?
47	*/as*
.01	AlS
.οΐ	ρΡ
47	/Uj?
.ο1	/UP
.01	ρΡ
1So	/UP
.ο1	_λγ
.01	ρΡ
18ο	/Ui?
.οΐ	/UF
.01	/UP
2.2

-33-

409844/0633

A9 und AIo HO14371 (Motorola}

A1 bis AS MC 1453 (Motorola)

Q1, Q3 ΜΡΙΊο2 (Motorola)

32, Q4 21,3566

Q6 " 2H5153

Ein anderer neuartiger Schaltkreis» der im Verserrungsatialysator verwendet wird, ist der 1IMS-De te k~ torDöbaltkreis 37, der in Einzelheiten in der Pig* 4 dargestellt ist; Wie dargestellt, werden die zwei Verzerrungssignale zweiter Ordnung an der Verbindungsstelle der Widerstände 1181 und R82 addiert und wechselapammngsmäßig gekoppelt mit den invertierenden Eingangsansobluß des Operationsverstärkers A11. Der nichtinvertierende Eingangsansohluß des Verstärkers .A11 ist geerdet. Der Signalpegel am Ausgang des Verstärkers A11 wird im wesentlichen konstant gehalten mittels eines RiickkopplungsschaItkreises, der einen .Operationssteilheit sver stärker A12 verwendet. Der letztere kann beispielsweise der von RGA Solid State Division hergestellte Verstärker 0A3o8o sein. Er liefert einen Ausgangsstrom, der der Steilheit des Verstärkers proportional ist, welche wiederum dem auf der Vorspannungseingangs le it ung 61 eingespeisten Yorspannungsstrota proportional ist. Der nicht-invertierende (+) Singangsanschluß des Verstärkers A12 empfängt das Aus-

409844/0633 ~⁵⁴"

gangssignal vom Eingangsverstärker A11. Der. invertierende (-) EingangsanschluS von Λ11 ist geerdet. Der VorspannEtrora auf der Eteuerleitung 61 wird "-lier. den Kollektor-Emitter-Zweig des PtIP-Iransistors QI gesteuert über eine Obm*sehe Yerteilerschaitung. Die Basis von Q1 wird gesteuert durch einen F.üclckoppLungsoperationsverstärker ii15j öei' linear angesteuert wird durch eine Gesamteusgangsspannung V für den zJiS-Detektorschalticreis. Der Verstärker A 15 und der Transistor QI bilden einen Spannungs-ßtrom-Utnwandler für die rückgekoppelte Ausgangs spannung V₀. Auf diese V-eise ist der Strom auf der Steuerleitung 61 des Verstärkers A12 proportional zu der Ausgangs spannung V . Dementsprechend ist die Verstärkung des Verstärkers A12 proportional zu V₀-

Der Effekt des mit den· Verstärker A11 in R'Ickkopplungsverbindung stehenden Steilheitsverstärkers A12 besteht darin, die Ausgangsspannung des Verstärkers A11 konstant zu machen. Der mathematische Ausdruck für diese Spannung kann folgendermaßen geschrieben werden;

(D V₁₁ = -^A11 . . (v_tn),

₁₁

1+(AH) (JC₁) (V₀)

in der V₁₁* die vom Verstärker Λ11 gelieferte Ausgangs spannung, (A1 1 ) die Verstärkung des Verstärkers A11, K₁ eine Konstante, die in Beziehung steht zu der lennver-

409844/0633

-35-

Stärkung des Verstärkers A12, V ' die Ausgangsspannung des G-esamtschaltkreises, der die Verstärkung von A12 steuert, und V. die Eingangsspannung bedeutet, die

JL CJ, . ₍

dem G-esaratschaltkreis zugeführt wird. Die Formel (1) kann aufgrund der Tatsache, daß (A11) sehr viel größer als 1 ist, vereinfacht werden, so daß sich ergibt

(2) V₁₁ L -Tm

^E1^Vo

Die Aasgangsspannung des Verstärkers A11 wird sowohl dem nicht-invertierenden ( + ) Eingangsa-nscbluß als auch der Steuerleitung 62 für den Operationssteilheitsverstärker Λ13 zugeführt. Dieser Verstärker ist von der gleichen allgemeinen Ausführung wie der Verstärker A12 und erzeugt eine Ausgangsspannung, die proportional ist dem Quadrat der Eingangsspannung, wenn er wie gezeigt geschaltet isti Da das Eingangssignal (V.,,) des Verstärkers A12 im wesentlichen konstant ist und da das Ausgangssignal vom Verstarker .A13 proportional ist dem Quadrat von V,.., muß das Ausgangs signal von A13 ebenfalls im wesentlichen konstant sein. Die Ausgangsspannung des Verstärkers A 13 kann daher geschrieben werden als

2 ~ I in

worin O eine Konstante ist. Die Auflösung der Pormel (3) nach V₀ ergibt :

409844/0633

und eis Ii und G Konstante sind,

(5) T₀ = V- ^Yin²

v^;orin Il₂ eine Konstante ist, die gleich E₁ γ^; G ist.

Die Eingangssignale darstellenden Signale i^: 1 und :.- 2 in der J¹Ig. 4 sind in "i/irlclichkeit zwei Pakete aus vier sinusförmigen Iveilen entsprechend der Zwischenmodulntionsprodukte zweiter Ordnung mit einer Kittelfrequenz von 52o Hz und 224o Ez. IJm die Arbeitsweise des Schaltkreises einfach darzustellen sei angenommen, daß V. die Summe zweier sinusförmiger Signale sei, die durch die Ausdrücke A cos und B cos dargestellt sein können. Y. kann dann dargestellt werden

(6) V. = A cos ■^> -f B cos

und nach Quadrierung

(7) γ. ²=A²cos² ^ + B²COS² "' + 2ABoos ' cos in

Durch Verwendung der trigonometrischen Beziehung (8) cos²-' = 1/2 (1 + cos 2 ■· ),

409844/0633

Irauii die !ormel (7) umgeformt werden in :

(9) V, ²= A²+J3+A²cos2 .:+E²cos2 --+2ABcOS "■ cos in 77 2

Samtliebe bis auf die ersten zwei Ausdrücke der Porrael (9) sind Wecbselspannungskomponenten.; die ersten beiden Ausdrücke sind Gleicbspannungskompoiienteti, die das mittlere Quadrat des Ausdrucks für' die swei Eingangssiuuswellen darstellen. Wenn wir uns einmal für den Augenblick die Wechselspannungskomponenten von V.\ in der Formel (9) wegdenken und lediglich die Gleichspannungskomponenten in die Glei chung (5) einsetzen, so ergibt das :

do) ^₊ t

Es ergibt sich das gewünschte Resultat, nämlich die Proportionalität der Ausgangsspannung Y_Q zu dem RMS-Wert (Effektivwert oder Quadratwurzel aus dem mittleren Quadrat) der Eingangsspannung. Um die Vernachlässigung der Wechselspannungsausdrüoke in der Gleichung (9) und damit das gewünschte Ergebnis der RMS-Überführung (Effektivwert-Überführung) zu rechtfertigen,-ist am Ausgang des Verstärkers A 13 ein aktiver Tiefpaßfilter mit einer hohen Gleiohspannungsverstärkung vorgesehen. Dieser aktive Tiefpaßfilter ist in Wirklichkeit ein Integrator mit einem Operationsverstärker A14 und einem Rückkopplungskondensator 062. Die 409844/0833

Ausgangsspannung dieses Tiefpaßfilters hoher Verstärkung ist Y_Q, die RI^rS-Ausgangsspannung (Effektiv-Ausgangsspantiung).

Das bedeutende Merkmal des WIS-SchaItkreisen besteht in der Verwendung einer "slide back"-Technik (liompensationstecbnik), wobei die Ausgangsspannung in einer G-egenkopplungsano.rdnun;; verwendet wird, um den Pegel des EingangsSignaIs zum Quadrierkreis im wesentlichen konstant zu halten. Diese Technik stellt miniaale Anforderungen an den Fege!bereich der durch den Quadrierkreis verarbeiteten Signale. Auf diese Weise kann eine genaue RMS-Darstellung (Effektivwert-Darstellung) von Eingangssignalen eines großen Pegelbereiches erhalten werden durch Verwendung einer preiswerten Quadriereinrichtung.

Die Diode D2 in dem aktiven Tiefpaßfilter ist verwendet, um die positive Schwingung des Ausgangssignales V bei Übergangszuständen zu begrenzen, so daß der Pilterkondensator C62 nicht zerstört wird. Der Transistor Q3 und die zugeordnete Schaltung sorgt für die Temperaturkompensation des Schaltkreises.

Bei einer Ausführungsform des RMS-SchaItkreises gem. Fig. 4, die erfolgreich eingesetzt worden ist und die als Beispiel genannt werden soll, wurden die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Schaltungselemente mit den angeführten Werten verwendet.

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Schaltungselement "Wert

R81	I80 k Ohm
R82	I80 k Ohm
RS5	Io k Ohm
R86	4.7 k Ohm
R88	5o k Ohm
RS 9	37 k Ohm
R9o	2oo Ohm
R91	loo k Ohm
R92	51 ObO
R1o1	~9 k Ohm
R1 o2	51 Ohm
R1 o3	18 k Ohm
RIO9	39 k Ohm
RII0	2,7 k Oho
R112	1o k Ohm
RIU	1.2k Ohm
R115	12 k Ohm
051	2.2 al
053	22 ΐΐϊ·
061	2.2 η]?
062	6.8 pi¹
A11 , A15, AU	MOI45O (Motorola)
A12, A13	0A3o8o (ROA)
Q1, Q3	2H5138

-4o-409844/0633

-4ο-

Ein anderer neuartiger Schaltkreis, der in dem Verzerrungsanalysator verwendet wird, ist der nichtlineare Schaltkreis 19, der im Detail in der Fig. 5 dargestellt ist. Dieser Ccbaltkreis verwendet einen einzigen Operationsverstärker A5o, dessen uichtinvertierender (#) EingangsanscbluS geerdet ist. Das Eingangssignal wird dem invertierenden (-) Eingangsanschluß über den Widerstand RG- zugeführt. Das Ausgangssignal für den Schaltkreis wird über den iiadewiderstand RI' entnommen. Bei BJF werden drei Signale addiert, von denen jedes eine Stromkomponente aufweist, die durch PJf fließt. Ein erster Zweig umfaßt RE, der zwischen dem Ausgangsanschluß und dem Eingangsanschluß geschaltet ist.

Ein zweiter Zweig liegt parallel au RE und weist einen Widerstand RD und eine Diode DA auf, die in Reihe geschaltet sind. Die Diode ist so gepolt, daß ihre Kathode mit dem AusgangsanschIuß des Schaltkreises verbunden ist. Ein dritter Zweig enthält den Widerstand RG-, der zwischen dem Eingangsanschluß und dem (-) Eingangsanschluß des Verstärkers geschaltet ist, ferner einen Widerstand RA, der direkt zwischen dem Ausgangsanschluß und dem (-) Eingangsanschluß des Verstärkers geschaltet ist, und Widerstände RB und RC, die in Reihe zwischen dem Ausgangsanschluß und dem Ausgangsanschluß des Verstärkers geschaltet sind.

-41-409844/0633

Der Schaltkreis gem. I¹L-.5 hat die Aufgabe, einen bekannten. Anteil von Zwisohenmodulationsverzerrung zweiter und dritter Ordnung in eiuem zugeführten Eingangssignal zu erzeugen. Soweit erzeugt der Schaltkreis eine· lineare und zwei nicht-lineare Soraponenten, die dem Ausgangssignal· überlagert werden. Der Widerstand RE erzeugt die Linearkomponente. Über den Rückkopplungszweig, der den Widerstand IiD und die Diode DA aufweist, wird eine Zwiscbenmodulations-Verzerrungskomponente zweiter Ordnung erzeugt. Die Vi id er stünde RB und RG in !Combination mit den Widerständen RG- und RA und der Verstärkungscharakteristik des Verstärkers A5o erzeugen eine Zwischenmodulations-Verzerrungskomponente dritter Ordnung. In dieser Hinsicht arbeitet A5o mit einer hohen Verstärkung, um eine Ausgangssignalbegrenzung bzw. -formung zu erreichen. RB kann dann je nach Bedarf eingestellt werden, un den gewünschten Anteil an Verzerrungskomponenten dritter Ordnung zu erhalten.

Der Pegel der Verzerrung zweiter Ordnung ist in der Praxis im wesentlichen unabhängig von der Verstärkungscharakteristik des Verstärkers A5o. Dementsprechend ist es durch geeignete Wahl von RD undDA möglich, eine Verzerrung zweiter Ordnung mit einem vorbestimmten Pegel zu erzeugen. Die Verzerrung dritter Ordnung ist jedoch abhängig von der Verstarkungs-

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charakteristik des Verstärkers A5o und erfordert die Einstellung durch den variablen Widerstand 1IB, um die Verserrung dritter Ordnung mit dem gewüncchten Pegel au erhalten. Der MeQuäh!schalter 24 kann daher entweder in die 2nd oder 3rd-Stellung gebracht werden, um den Verzerrungsanalysator im Verzerrun^s-rriifbetrieb auszuprüfen. Wenn eine voi'bestitnrute Jeßgeräteablesung erhalten wird, arbeitet der Anr Iy ε η tor ;Vu jede·.;] !'alle einwandfrei.

Ie i eli.ew . ,usführungsbeispiel des Schaltkreises gen. Pig. 5 wurden die in der nachfolgenden Tabelle mit den angegebenen Werten aufgeführten Elemente verwendet :

Gchaltungselernent Wert

RA	2oo k Ohra
RB	1oo Ic Ohm
RC	43o k Ohm
RD	82 Ic Ohm
RE	1o k Ohm
RP	5lo Ohm
RG	Io Ir Ohm
A5o	ι IC 1458 (Kot or ola)

Die besonderen Her Irma Ie und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind zusammengefaßt folgende

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(1) Der Veraerrungsana lyestor verwendet zwei Paare von zwei Tönen als Testsignale. Dies hat den gleichen Vorteil als wenn zwei schmale Hauscbbänder (z.B. α it einem neuen dB-Spitzenfaktor) verwendet werden, ohne daß der ITechteil einer lanzen Zeit-Ilittelwertbildung für des Fe^rauschen in Kauf ge~ -Lioauiea VJGi¹ deu muß. Die kürzere Seitmitte·lang bei Verwendung des Vier-Tonsyötems gestattet es, mit der Zeit variierende Verzerrungsprodukte folgen zu können, die bei Verwendung längerer Zeitkonstanten berausgetnittelt würden.

(2) Verzerrung wird gemessen unter Verwendung von Zwiscbenuodulationstechnilcen mit allen notwendigen in eine Einheit eingebauten Komponenten (d.h. eine Mehrfachsignalquelle und eine Einrichtung zum Messen von z'wischenmodulatioiiDpegeln relativ zu dem Pegel des Testsignales).

(3) Der Pegel des Verzerrungsproduktes wird automatisch direkt in dB unterhalb des Testsignales herausgelesen.

(4) V_erzerrung wird genessen ohne daß ein Bezugspegel festgesetzt werden muß. Ein hoch-linear arbeitender, den Pegel automatisch regulierender Schaltkreis stellt den Pegel des Testsignales auf den Pegel des Bezugssignales ein.

-44-4098A4/0633

(5) Der ύοα Pegel automatisch regulierende Schaltkreis verwendet Filter in den nüclrkopplunr-ssweig, go daß lediglich das Test signs! anstatt irgendein -oandsignal die Litistellung des Besugspegelc »steuert.

(6) Es wird der wahre laiS-Pegel (Effektivwertpegel) für zwei Bsndprodukte zweiter Ordnung gemessen.

(7) Warnsignale weisen denjenigen, der das Gerät verwendet, ouf folgende Zustände hin, die ]Meßfehler hervorrufen könne ti :

(a) Die Pegelanzeige leuchtet s-u£, wenn sich dns Testsignsl oüerhalb oder unterhalt des Arbeitsbereiches des automatischen 7erstarkungssteuerungsschaltlcreises befindet.

(b) Die Störungsau^ei_:c leuchtet auf, uui zu warnen, v;onn ein Störton mit einem hohen Pegel oder ungewöhnlich hohe Verzerrung vorhanden ist, wodurch die Ilessung in !'rage gestellt wird.

(c) TVi'IST-Atizeiger warnt vor Gesamtsignallcippv or gangen, die auf einen Kanal ta it i'requenzga ngschwier igke it en h inwe isen, die die Messungen beeinflussen können.

(8) Eine eingebaute yerzerrungsprüfeinrichtung liefert dem Meßteil· ein Signal mit bekannter Verzerrung als Punktionsprüfsignal.

40984U /063 ?.

(9) Eine eingebaute Signa l/Rausοb~Prüfeinrichtung gestattet dem Anwender, zwischen Me ßergebniaso.:, aufgrund von. Häuschen und Heßergebniscon aufgrund von nicbt-linearer Verzerrung zu unterscheiden durch Cohwiichunr;. eines !'einsatzes und durch Verstärkung des anderen Tonsatses um 5 dB.

(Ίο) Ein hoch-linearer automatischer Verstärkungssteuerungssclsa Ltlcreis hält den Bezujspegel über einen Eingangspegelbereich konstant, der größer ist als 4o dB, ohne daß irgendwelche Verzerrungsprodukte hervorgerufen -werden, die größer sind eis 5o db herunter vom Testsignal.

(1Ί) Ein einfacher aber genauer RMS-Detektor verwendet preisgünstige Komponenten.

(12) Ein Verzeri'angspr Mf schaltkreis liefert bekannte Verzerrungskomponenten zweiter und dritter Ordnung. Der Schaltkreis ist gegenüber Temperaturen unempfindlich und verwendet preisgünstige Bauelemente. Es ist hervorzuheben, daß die Reinheit hinsichtlich der sinusförmigen V/ellenforra der vier Testtöne von keiner Bedeutung ist. Es ist in Wirklichkeit möglich, Rechteckwellen bei den vier Grundfrequenzen zu verwenden; die Grundkomponenten wirken in geeigneter "VJeise aufeinander ein, um die gewünschten Systemeffekte zu erzielen.

409844/0633 -46-

Claims

P a t e α t ε η π ρ r ti ο h e

1. ,YerzerrungsanaLysator für einen !-.achricuteuuber- -' tragungskenal bei überprüfung mit einem beicf.trnten PrequensbandpaO, gekennzeichnet durch einen Generator (ίο), der ein. erstes Paar von Test.ton.eu mit relativ geringem Prequenzabstand erzeugt, einen Gonerator (Ii), der ein zweites Paar von Testtönen mit relativ geringem Frequenzabstand erzeugt, wobei die Frequenzen des ersten Testtonpaares einen relativ großen Abstand von den Frequenzen des zweiten Testtonpaores haben und wobei die Frequenzen der Testtöne und die Frequenzen von Testton-Zv/ischenmoäulaticra.8produkten, zweiter und dritter Ordnung innerhalb des Bandpasses des Laohrichtenübertragungslcanales liegen, ferner durch eine Einrichtung zum Übertragen (13,14, 16) des ersten und zweiten Testtonpaares auf den liachrichteuübertragungslcana L, durch eine Smpfangseinrichtung (24, 22, 28) für auf dem ITachrichtenübertragungskanal erscheinende Signale und eine Einrichtung zum Überwachen (23-42)

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sus^ev/vlhlter Zvidscbeunodulations-Yerserrungsprodulrüe der j η. den empfangenen Signalen enthaltenen TeDttöne.

2. Yer-Eerr-ungcaiislysator nach Ausspruch 1, dadurch : ₁ c ice Ώλψ eichnet_, äoß der ITachricbtenübertrasungcskonal eine Telefonleitung ist und da!?, dec bekannte laßtencl ia Hörfreouenabereicb liegt.

". Yerceri'un^sanGlysritor t-cob .aiaprucb 2, dajurcb ^ekeijAizeiobtiet, daß die ^ittelfrequeiiK' des ersten Paares der Testtöne bei ungefähr 86o Hs .liegt und daS die liittelfrequenz des zweiten Testtonpaares bei ungefähr 136o Hz liegt,

4. Yerserrungsan&lysator nach Anspruch 3, dadurch

^ekennaeichηet, daß die ausgewählten ZwiscbeninoduiBtions-Yerzerrungsprodukte ^wei Produkte zv;eiter Ordnung aufweisen mit Freguensen um 52o Ha und 224o Hz und ein Produkt dritter Ordnung mit einer !■'requeue von 19oo Ha.

5. YerKerrungsanal3^rsator nach Anspruch 1, dadurch

^eke;inse 1 οbtiet, daß die ausgewählten Zwiscbenrnodu-'!F-tious-Yerzerrungsprodukte Yerzerrungsprodukte fi\,'eiter und dritter Orduunr, der Testtöne sind.

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fs. Yerzerrungsanalysator noch Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daS die Zwischenmodulstionsprodukte zweiter Ordnung Signa!komponenten der Summen- und Differenzfrequenzen der Hittelfrequenz des ersten Tonpaares und der !litte!frequenz des zweiten Tonpaares sind.

7. Yerzerrungsanalysator noch Anspruch 6, dadurch ge ke nnz eich tie t, daß das Zwischenrcodulationrrprodukt dritter Ordnung eine Cignalkomponente ist, de?:en Prequenz das Doppelte eier Hittelfrequenz des ersten Testtonpaares abzügüchder Mittelfrequenz des zweiten Testtonpaares ist.

8. Verzerrungsanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die überwachungseinrichtung einen automatischen Verstä'rkungssteuerungsscbaltkreis unfaßt, der bei Zufuhr eines Signals mit einem relativ weiten Pegelbereich dieses empfangene Cigna 1 ruf ein Signal mit konstantem Bezugspegel einstellt, ferner "Filter zupj Trennen der ausgewählten Zwischenmodulationsprodukte von dem Signal mit dem konstanten Bezugspegel und eine optische Anzeigevorrichtung für die Amplitude der getrennten ausgewählten Zwischenmodulfitionsprodukte.

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9. 7er ε er j.¹iuxjsiuir. lysator nach Anspruch 8, dadurch go Ice nn zeichne t, da 3 Anzeigevorrichtungen vorgesehen sind, die ansprechen, wenn der Pegel des empfangenen Gignals außerhalb des relativ weiten Bereiches des Signals liegt".

10. Yerzerrungsanalysator nach Anspruch 0, dadurch . gekennzeichnet, daß die optische Anzeigevorrichtung einen Detektor umfaßt, der die getrennten Zwis c henu od uInt i onsprod ukte in gle ic hge r ic htet e Gleichspannungssignale umwandelt, deren Pegel der Amplitude der Zwiscbenmodulationsprodukte -proportional sind, ferner eine Einrichtung, die die C'-üiohspannimgsGigiiale in weitere Gleichspannungssignr-le umwandelt, die in logarithmischer Beziehung zu den gleichgerichteten GleicLspannungssignalen otehau, und eine !!eßeinrichturr;, die in dl) geeicht ist, 2UE Anzeige der weiteren Gleichspannungspegel.

11. Yerzerrungsandlysator nach Anspruch 1o, dadurch ■gekennzeichnet, daß der Detektor einen RMS-Detektor mit Eingangs- und Ausgangssignalanacblüssen aufweist, daß dieser IiSM-Detektor einen Quadrierkreis zum Quadrieren der Amplituden der zugeführten Signale umfaßt, ferner eine Verstärkungssteuerein-

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richtung zum automatischen Einst eilet de- aera iiagangsanschlu:?) zugeführteu oigriale auf ein Signal alt einem ir. wesentlichen kui^cifi-ten Pegel, \:ohel. die Verstürkunrssteuerciurioutuug eine Ai ckliop ..>lungseinLichtutig unfäüt, durch die der in v^esentliohen konstante PegeL zu einer umgekehrte ti rutiktion der CignaInmpLibude des Signals sei xaisgangsanüchlui3 gemacht vjira, weiterhin eine Sinric'utung auia Zuführen des Signales Kit dem ia v/esentlitfhen konstanten Pegel zu der Quadriersoasltung und Tiefpaßfilter zum Eliminieren sportlicher Spannungsanteile mit Ausnahme der G-leiuhspannungskomponenten in dem quadrierten Ausgangesignal von der Quadrierschaltung und zur Zuführung dieser G-Ie ich spa nnungskomponenten zu dem AusgangssignalanschluG.

12. Verzerruugsaualysator nach Anspruch 11, gadurch gekennzeichnet, daß die Tiefpaßfilter ferner einen Gleichspannungsverstärker hoher Verstärkung aufweisen zur Zuführung der G-leichspannungskomponenten zu dem Ausgangs Signa la tisch Iu ß.

13. Verzerrungsanalysator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungssteuerungseinrichtung einen Operationsverstärker hoher Verstärkung mit einem Eingangsanschluß und einem Ausgangs-

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G ns cn Iu 3 umfaßt, der ein "bezüglich des Cignoles ani Eingangsr-nschluß ein invertiertes Gigncl erseugt, ferner einen pperationssteilheitsverstärker mit einem EingangsSignalanschluß, einem Vorspannsteueranscbluß und eia-em Ausgangsanschluß, welcher einen ^uegengsstrom erzeugt, de:·: dem Produkt aus der Lp'-Miu ng am Einganges j gas Imischl.uß und dem dem Vorspannsteueranschluß Ku^efilhrten Strom proportional ist, eine Einrichtung, die das Ausgangssignal von dem Ausgangsanschiuß- des Operntionssteilheitsverstäi'kers zu dew Eingsngssi^nalanschluS des anderen Operationsverstärkers weiterleitet, einen Spannungs/Strom-Wandler sur Erzeugung eines Steuerstromes, der der Spannung am Ausgangssignalanschluß des KMS-Detektors proportional ist, eine Einrichtung, die den Steuerstrom dem Vox'spannsteueranschluß zuführt, und eine Einrichtung, die den vore jmsgangsanscbluß des Operationssteilheitsverstärkers komuendeu Strom dem EingaugBanschluß des C)];;erationsverstärkers zuführt.

14. Verzerrun;:Sannl3?sator nach Ans-pruch 12, de durch gekennzeichnet, daß der Quadrierkreis einen Operationsverstärker mit einem Eingangseinschluß,einem Vorspannsteueransohluß und einem Ausgangsanschluß

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aufweist,.welcher einen Ausgangsstrom erzeugt, der dem Produkt aus der dem Eirigangsanschluß zugeführten Spannung und dem dem Yorspannsteueranschluß zugeführten Strom proportional ist, ferner eine Einrichtung, die das Signal mit dem im wesentlichen konstanten Pegel dem Eingsngsanschluß des Operationssteilheitsverstärkers zuführt, und eine Einrichtung, die einen Strom demVorspannsteueranschluß zuführt, der dem konstanten Pegel proportional ist.

15· Yerzerrungsannlysator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der automatische Yerstärkungssteuerungsschaltkreis einen Eingangsanschluß aufweist, einen Ausgangsanschluß, eine Abtast- oder Ausmusterungseinrichtung zum Durchlassen diskreter periodischer Eingangssignalproben, die dem Eingangsanschluß zugeführt werden, wobei die Signalproben eine feste Frequenz aufweisen, ferner Tiefpaßfilter zum Durchlassen lediglich solcher Komponenten der abgetasteten Signale zu dem Ausgangsanschluß, die Frequenzen aufweisen, welche unterhalb der festen Frequenz liegen, und Rückkopplungseinrichtungen zum Steuern des Tastgrades oder des Tastverhältnisses der Abtast- oder Ausmusterungseinrichtung in Abhängigkeit von der Amplitude der Signa!komponenten, die

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durch die Tiefpaßfilter durchgelassen werden, wobei der Abstand der Cigna!proben erhöht wird, wenn sich die Amplitude des Signales am AusgangsanschluQ verkleinert, und verringert wird, wenn sich die Amplitude der Signale am Alisgangsanschluß vergrößert.

6. Yerzerrungsanalysator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast- oder Ausmusterungseinrichtung einen Signalgenerator fester Frequenz aufweist, der eine Folge von Rechteckwellen erzeugt, ferner eine Yergleichseinrichtung, die auf die rechteckförmigen Wellensignale und die Spannung am Ausgangsanschluß anspricht und die einen Ausgangsimpuls erzeugt, und zwar jeweils einen während jeder Periode der Rechteckwelle, und zwar für einen Zeitraum, der dem entspricht, für den der Pegel des Dreiecksignales unter dem Pegelwert der Spannung am Ausgangsanscbluß liegt, und Sohalteinrichtungen, die die Signa!proben nur während der Intervalle der Ausgangsimpulse durchlassen.

7'. Yerzerrungsana lysator nach Anspruch 15 > dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast- oder Ausmusterungseinrichtung einen ersten Schalter aufweist, der ein- und ausschaltbar ist und rMe EingangsSignaIe ab-

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wechselnd durchläßt und sperrt, ferner einen Generator für ein Wechselspanuungssignal mit einer festen Frequenz und einer Spannung, die mit der Zeit zwischen zwei TTiveauwerten linear variiert, einen Detektor, der das Ausgangssignal· ara Ausgangsanschluß in ein Gleichspannungssignal· umwandelt, dessen Pegel proportional ist der Amplitude des AusgangsSignaIes, und eine Yergleichseinrichtung, die den ersten Schalter in der Aus-Stellung hält, wenn die Spannung des Wechselspannungssignales den Pegel des Gleichspannungssignales übersteigt, und die den ersten Schalter in der Einstellung hält, wenn der Pegel des Gleiehspannungssignales die Spannung des l/echselspannurLissignales übersteigt.

18. Verzerrungsanalysator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücteopplungseinrichtung ein BandpaSfilter aufweist, das lediglich Ausgangssigna !komponenten durchläßt, deren Frequenzen den Frequenzen der lesttöne entsprechen, die dem Detektor zugeführt werden.

19. Yerzerrungsanalysator nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daS die Abtast- oder Ausmusterungseinrichtung ferner einen zweiten Schalter um-

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faßt, der in !leihe zu dem ersten üchalter angeordnet ist und der in der Ein-Stellung durch die ausgangsimpulse gehalten wird, und daß der Tiefpaßfilter einen ersten Tiefpaßfilter umfaßt, der zwischen dem ersten und ü weiter; Schalter angeordnet ist, und einen zweiten TiefpaSfliter, dor zwischen dem zweiten. Schalter und dem JiUSgangsnnschluß cnge-"ordnet ist.

20. YerzerruiigBivaalyüotor nach Anspruch 1., dadurch ■r;ekonnzeichnet, daß -weiterhin ein nicht-linearer Schaltkreis vorgesehen ist, der die vier T attöne empfängt und spezifische Zwischemnodulationsprodulrte der Testtöne mit bekannten Pege!werten erzeugt, und ferner eine Einrichtung, die die spezifischen Zwischenmodulationsprodukte mit bekannten Pegeln selektiv der Überwachungseinrichtung zuführt und dadurch die Betriebs- und Funktionsfähigkeit des Yerzerrungsanaljrsators feststellt.

21. Y_erzerrungsanalysator nach Ans'pruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-lineare Schaltkreis eineii Schaltkreiseiugangsanschluß umfaßt, einen Cchaltkreisausgangsanschluß, einen Operationsverstärker mit einem Verstärkereingangsanschluß und

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einem Yerstärkerausgangsanschluß, ferner widerstände, die in Serie zwischen den Eingangsanschlüssen des Schaltkreises und des Verstärkers angeordnet sind, einen ersten relativ niederohtaigen Zweig, der zwischen den: Schaltkreisausgangsanschluß und dem SchaltkreiseingangsanschluiB angeordnet ist, einen zweiten Zweig, der einen "Widerstand und eine Diode umfaßt, die in Cerie zwischen dem SchaltkreisausgangsariscbluS und dem Schaltkreiseingangsanschluß angeordnet sind, wobei die Diode so geschaltet ist, daß positiver Ctrom zum iicbaltkreisausgangsanschluS fließt, und einen dritten Zweig, der einen Widerstand aufweist, welcher zwischen dem Schaltkreiseingangsanscblu? und dem Verstärkereingang3anschluB angeordnet ist, ferner einen relativ hocbohmigen Gegenkopplungszweig, der zwischen dem Verstärkerausgangsanschluß und dem Verstärkereingangsanschluß angeordnet ist, und einen veränderlichen Viderstand, der in Reihe zwischen den Ausgangsanschlüsseu cen Verstärkers und des Schaltkreises angeordnet ist.

22. Verzerrungsanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Messung des Pegels des ersten Testtonpaares im empfangenen Signal vorgesehen ist, ferner eine Einrichtung zum

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Hessen des Pegels des zweiten Testton-pasres im empfangenen Signal und eine Anzeigoinrichtung, die anspricbt, wenn die Differenz der beiden gemessenen Pegel einen vorbestimmten Differouswert Obersteigt.

23. Versarrungsanalysator an oh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Herstellung eines Testsustsndes vorgesehen ist, indem nur eines der üestfconpaare dem Eachi'icbteuüberraittlungs icaaal Lei einen erhöhten Energie pegel zut,ef-iLrb. V₁ ¹Ii¹J, dor Ue=J C-esanteuergiepegel bsi^dei¹ Testtot:- pacje catspricht,'wenn beide dem Kanal für eine Verzerrungsmessung zugeführt werden, wobei die Hessung von Terserrungskomponenten rait der Überwacbangseiurichtung Ilestrauschen irr, Kanal anzeigt.

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schaltkreis, gekennzeichnet durch einen Eitigangsanschluß, einen Ausgangsauscbluß, eiiie Abtast- oder Äusmusterungseinrichtung (55i/54» 59» 61), die diskrete periodische dem EMgangsanschluß zugefübrte JJ,ingangssignalpro>€n durchläßt, welche eine feste frequenz au^eisen, ferner einen Tiefpaßfilter (56), Oer auf solche Komponenten des abgetasteten Signals

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