DE2451912A1

DE2451912A1 - Schaltungsanordnung zur entzerrung des daempfungsverlaufs eines niederfrequenzkabels

Info

Publication number: DE2451912A1
Application number: DE19742451912
Authority: DE
Inventors: Reiner Lohmann; Volker Dipl Ing Ludwig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-10-31
Filing date: 1974-10-31
Publication date: 1976-05-06
Also published as: CH587592A5; DE2451912B2; ATA762275A; US4056791A; BR7507174A; SE7512045L; AT351604B; FR2290101B3; CA1050124A; IT1043523B; FR2290101A1; GB1527891A; SE402508B; BE835143A; DE2451912C3; ZA755999B; NL7512666A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, 310KT. 197 4

Berlin und München Wittelsbacherplatz 2

74/2175

Schaltungsanordnung zur Entzerrung des Dämpfungsverlaufs eines Niederfrequenzkabels.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Entzerrung des Dämpfungsverlaufs eines nichtpupinisierten Niederfrequenzkabels, wobei das Kabel sendeseitig an einen Sender.und empfangsseitig an den Empfänger angeschlossen ist und ein Basisbandsignal übertragen wird.

Bei fjbertragungssystemen, bei denen ein Basisbandsignal unter Verwendung eines Senders über eine Kabelstrecke zu einem Empfänger übertragen wird, ist bekanntlich im Empfänger ein Entzerrer vorgesehen, mit Hilfe dessen der Dämpfungsverlauf auf manuelle Weise eingestellt wird, um das Basisbandsignal über möglichst große Entfernungen zu übertragen. Derartige Entzerrer können aus einem Verstärker bestehen, der ein RC-Glied enthält, mit dem die Verstärkung des Verstärkers beeinflußbar ist. Es ist bekannt, als RC-Glied die Serienkombination eines Kondensators und eines Potentiometers zu verwenden, wobei durch manuelle Einstellung des Potentiometerwiderstandes die Entzerrung bewirkt wird. Diese manuelle Einstellung der Entzerrung ist nachteilig, weil bei der Herstellimg der Empfänger nicht absehbar ist, an welche Kabel der Empfänger im Betriebszustand anzuschließen ist, so daß die Entzerrung des Dämpfungsverlaufs erst vor Inbetriebsetzung des Empfängers durchgeführt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur automatischen Entzerrung des DämpfungsVerlaufs eines nichtpupinisierten Niederfrequenzkabels anzugeben.

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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich die Frequenzgänge unterschiedlicher Niederfrequenzkabel bei etwa gleichen Kabelv/iderständen nur wenig voneinander unterscheiden. In diesem Zusammenhang wurden Kabeladern von Niederfrequenzkabeln mit einem Durchmesser von 0,4 mm, 0,6 mm, 0,8 mm, 0,9 mm unter Berücksichtigung verschiedener Kabelkapazitäten untersucht und es wurde die Möglichkeit erkannt, daß sich unter Voraussetzung einer bestimmten Sendespannung aus dem Wert der Amplitude der Empfangsspannung die richtige Entzerrereinstellung ermitteln läßt, Dabei wurde der Frequenzbereich von 0 bis 100 kHz berücksichtigt.

Erfindungsgemäß ist eine Heßstufe vorgesehen, die ein Heßsignal abgibt, das vom Spitzenwert des im Bereich des Empfängers abgenommenen Basisbandsignals abhängig ist. Der Empfänger enthält einen Verstärker, dessen Verstärkung mit einem RC-Glied i*egelbar ist und unter Verwendung .des Meßsignals wird die Verstärkung des Verstärkers derart geregelt, daß das Kabel und der Verstärker zusammen innerhalb eines niederfrequenten Frequenzbereiches einen weitgehend konstanten Dämpfungsverlauf aufweisen.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeichnet sich durch die automatische Entzerrung des Dämpfungsverlaufs eines nichtpupinisierten Niederfrequenzkabels aus, so daß bereits bei der Fertigung alle Maßnahmen berücksichtigt werden, die später bei Inbetriebnahme der Schaltungsanordnung zur Entzerrung des Dämpfungsverlaufs wesentlich sind, gleichgültig an welches nichtpupinisierte Niederfrequenzkabel die Schaltungsanordnung bei der späteren Betriebnahme angeschlossen wird. Zur Regelung der Verstärkung des Verstärkers mit einem RC-Glied ist es zweckmäßig, in Serie zu einem Kondensator einen steuerbaren'Widerstand zu schalten und insbesondere als steuerbaren Widerstand die Schaltstrecke eines Feldeffekttransistors zu verwenden. Feldeffekttransistoren sind als steuerbarer

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Widerstand deshalb besonders geeignet, weil sich aufgrund ihrer Kennlinie die Entzerrung des Dämpfungsvcrlaufs optimal einstellen läßt.

Falls es in erster Linie auf einen geringen technischen Aufwand ankommt, ist es zweckmäßig das Basisbandsignal über einen Vorverstärker einem Transistorverstärker zuzuführen, an dessen Emitter eine Serienkombination, bestehend aus einem Kondensator und einem Feldeffekttransistor angeschlossen ist.

Falls außer der Entzerrung des DämpfungsVerlaufs auch Signalstörungen unterdrückt werden sollen, ist es zvieckmäßig das Basisbandsignal einem Differenzverstärker mit zwei Transistoren zuzuleiten, an deren Emitter je eine Serienkombination, bestehend aus einem Kondensator und einem Feldeffekttransistor, angeschlossen ist.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben, wobei in mehreren Figuren dargestellte gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Basisbandübertragungssystems, Fig. 2 eine empfangsseitige Schaltungsanordnung zur Entzerrung

des Dämpfungsverlaufs und
Fig. 3 einen Verstärker, dessen Verstärkung regelbar ist.

Das in Fig. 1 dargestellte Basisbandübertragungssystem besteht aus der Datenquelle DQ, aus dem Sender SE, dem Empfänger EM, der Entscheidungsstufe ES, der Datensenke DS, der Meßstufe MS, aus den Tiefpaß TP und aus der Anpassungsstufe AS. Als Datenquelle DQ kann beispielsweise ein Fernschreiber vorgesehen sein, dessen Signal evtl. über einen nicht dargestellten Codierer und über einen nicht dargestellten Impulsformer dem Sender SE zugeführt wird. Dabei würde ein derartiger Im-

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puls former das Signal in eine für die Übertragung günstige Signalform umformen. Auf derartige Details, betreffend eine evtl. Umcodierung und Impulsformung v/ird jedoch nicht eingegangen, da dies im Rahmen des vorliegenden Gegenstandes als bekannt vorausgesetzt wird.

Der Sender SE ist über das Niederfrequenzkabel NK an den Empfänger EM angeschlossen. Über dieses Niederfrequenzkabel NK wird ein Basisbandsignal über die Eingänge a und b dem Empfänger EM zugeführt und über die Ausgänge d und e wird ein verstärktes Basisbandsignal an die Entscheidungsstufe ES abgegeben. Mit dieser Entscheidungsstufe ES werden in bekannter Weise aus den zu bestimmten Zeitpunkten auftretenden Amplituden des Basisbandsignals die wahrscheinlichen Amplituden-Sollwerte ermittelt und der Datensenke DS zugeleitet. Als Datensenke DS kann beispielsweise wieder ain Fernschreiber vorgesehen sein.

Bei der Übertragung des Basisbandsignals bewirkt das Niederfrequenzkabel NK eine frequenzabhängige Dämpfung des Basisbandsignals, die auf der Empfangsseite im Bereich des Empfängers EM durch entsprechende Verstärkung kompensiert werden muß. Dabei ist es erwünscht, daß über die Ausgänge d und e des Empfängers EM ein Basisbandsignal abgegeben wird, das im Frequenzbereich zwischen 0 und 100 kHz angenähert gleich gedämpft wird und das somit einen konstanten Dämpfungsverlauf aufweist. Auch wenn das Niederfrequenzkabel NK fest verlegt wird und die Entzerrung des Dämpfungsverlaufs grundsätzlich auch von Hand aus vorgenommen v/erden kann, ist es doch zweckmäßig den Dämpfungsverlauf automatisch zu entzerren, weil dann dieses Problem der Entzerrung bereits im Zuge der Fertigung berücksichtigt werden kann und später keinerlei weitere Einstellungen vorgenommen werden müssen, gleichgültig welche Arten von Niederfrequenzkabel NK tatsächlich an den Empfänger EM angeschlossen werden. Die automatische Entzer-

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rung des Dämpfungsverlaufs ist auch vorteilhaft, weil nicht mit Sicherheit auszuschließen ist, daß sich die durch das Niederfrequenzkabel NK bewirkte Dämpfung nicht doch im Laufe der Zeit ändert, so daß erneut der Dämpfungsverlauf entzerrt werden muß.

Zur automatischen Entzerrung des Dämpfungsverlaufs ist die Meßstufe MS vorgesehen, der das Basisbandsignal zugeführt wird und die ein Meßsignal abgibt, das vom Spitzenwert des Basisbandsignals abhängig ist. Es wäre grundsätzlich denkbar, diese Meßstufe MS nicht an den Ausgang e sondern an einen der Eingänge a oder b anzuschließen, um das Basisbandsignal zu übernehmen. Das Basisbandsignal soll jedenfalls an einer derartigen Stelle abgenommen v/erden, an der die durch das Niederfrequenzkabel NK bewirkte Dämpfung des Basisbandsignals deutlich signalisiert wird.

Das von der Meßstufe MS abgegebene Meßsignal wird den Tiefpaß TP zugeführt, der eine Glättung des Meßsignals bewirkt. An den Tiefpaß TP ist die Anpassungsstufe AS angeschlossen, mit der die Amplitude des geglätteten Meßsignals an die Erfordernisse des Empfängers EM angepaßt wird.

Fig. 2 zeigt Details des Empfängers EM, der Meßstufe MS, des Tiefpasses TP und der Anpassungsstufe AS. Der Empfänger EM besteht aus den Widerständen R1, R2, R3, R4, K5, aus den Transistoren T1, T2, aus den Kondensatoren C1, C2, aus den Feldeffekttransistoren T3, T4, aus der Kcnstantstromquelle K und aus dem Transformator T. Dar Schaltungspunkt P1 ist an eine positive Betriebsspannung von +12 V und der Schaltungspunkt P2 an eine negative Betriebsspannung von -12 V angeschlossen. Die Masse ist an eine Spannung von 0 V angeschlossen. Das Basisbandsignal wird über die Eingänge a und b und über den Transformator T an die Basiselektroden der Transistoren T1 und T2 übertragen, die Teile des dargestellten Differenzver-

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stärkers sind. Der Frequenzgang dieses Differenzverstärker wird durch zwei RC-Glieder beeinflußt, von denen eines durch den Kondensator C1 und den Feldeffekttransistor T3 und das andere durch den Kondensator C2 und den Feldeffekttransistor T4 gebildet wird.

Die Meßstufe MS besteht aus den Widerständen R7, R8, R9, RIO₇ aus dein Operationsverstärker J1 und aus den beiden Dioden D1, D2. An den Schaltungspunkt P3 ist eine Spannung von +12 V angeschlossen. Der Operationsverstärker J1 bewirkt in Kombination mit den Dioden D1, D2 und· dem Widerstand R10 eine einseitige Verstärkung. Er erhält über den Eingang f das Basisbandsignal und über den Eingang g eine konstante Vergleichsspannung. Der Operationsverstärker J1 gibt über seinen Ausgang eine Spannung ab, die von der Differenz der an den beiden Eingängen f und g anliegenden Spannungen abhängig ist. Das Ausgangssignal der Meßstufe MS wird dem aus dem Widern stand R11 und dem Kondensator C3 bestehenden Tiefpaß TP zugeführt, der eine Glättung des Signals bewirkt.

Die Anpassungsstufe AS besteht aus dem Operationsverstärker J2 und aus den Widerständen R12, R13, R14, R15 und R16. Der Schaltungspunkt P4 ist an eine Spannung von +12 V angeschlossen. Unter Verwendung der Anpassungsstufe AS wird das eingangs dem Widerstand R14 zugeführte Signal amplitudenmäßig an den Empfänger Eil angepaßt, so daß das über den Widerstand R16 und über den Eingang c abgegebene Signal zur Steuerung der beiden Feldeffekttransistoren T3 und T4 geeignet ist. Unter Verwendlang der Meßstufe MS, des Tiefpasses TP und der Anpassungsstufe AS wird somit ein Meßsignal abgeleitet, das vom Spitzenwert dss über den Ausgang e abgegebenen Basisbandsignals abhängig ist. Mit diesem Meßsignal v/erden die als steuerbare Widerstände vorgesehenen Feldeffekttransistoren T3 und T4 derart gesteuert, daß ein konstanter Dämpfungsverlauf erzielt wird.

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Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Empfängers EM/1, der anstelle des in Fig. 1 dargestellten Empfängers EIl verwendbar ist. Dieser Empfänger EM/1 besteht aus dem Vorverstärker V, aus dem Transistor T5, dem Feldeffekttransistor T6, aus den Widerständen R16, R17, R18, R19 und aus dem Kondensator C4. Der Schaltungspunkt P5 ist an eine Betriebsspannung von +12 V und die dargestellten Massepunkte sind an ein Potential von 0 V angeschlossen. Das Basisbandsignal wird über die Eingänge a und b und über den Transformator T dem Vorverstärker V. zugeführt, dessen Ausgangssignal an die Basis des Transistors T5 gegeben wird. An den Emitter dieses Transistors T5 ist das RC-Glied, bestehend aus dem Kondensator C 4 und dem Feldeffekttransistor T6, angeschlossen, das zur automatischen Einstellung des DämpfungsVerlaufs dient. Dabei wird der Feldeffekttransistor T6 als steuerbarer Widerstand mit einem Meßsignal geregelt, das über den Eingang c zugeführt wird. Das Meßsignal kann in gleicher Weise, wie dies die Fig. 2 darstellt, unter Verwendung der Meßstufe MS, des Tiefpasses TP und der Anpassungsstufe AS gewonnen werden.

6 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims

Patentansprüche

Schaltungsanordnung zur Entzerrung des Dämpfungsverlaufs eines nichtpupinisierten Niederfrequenzkabels, die einen Empfänger enthält, wobei das Kabel sendeseitig an einen Sender und empfangsseitig an den Empfänger angeschlossen ist und über das Kabel ein Basisbandsignal übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßstufe (MS) vorgesehen ist, die ein Meßsignal abgibt, das vom Spitzenwert des im Bereich des Empfängers abgenommenen Basisbandsignals abhängig ist, daß der Empfänger (EM) einen Verstärker enthält, dessen Verstärkung mit einem RC~Glied regelbar- ist und daß unter Verwendung des Meßsignals die Verstärkung des Verstärkers derart geregelt wird, daß das Kabel (NK) und der Verstärker zusammen innerhalb eines niederfrequenten Frequenzbereiches einen weitgehend konstanten Dämpfungsverlauf aufweisen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als RC-Glied eine Serienkombination, bestehend aus einem Kondensator (C1 bzw. C2 bzw. C4) und einem Feldeffekttransistor (T3 bzw. T4 bzw. T6) vorgesehen ist (Fig. 2, 3).
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker einen Transistor (T5) aufweist, an dessen Emitter die Serienkombination, bestehend aus einem Kondensator (C4) und einem Feldeffekttransistor (T6), angeschlossen ist (Fig. 3).
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differenzverstärker mit zwei Verstärkerelementen (T1, T2) vorgesehen ist und daß je eine Serienkombination, bestehend aus je einem Kondensator (C1 bzw. C2) und je einem Feldeffekttransistor (T3 bzw. T4) an je eine Elektrode der beiden Verstärkerelemente (T1 bzw. T2) angeschlossen ist (Fig. 2).

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5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstufe (MS) einen Operationsverstärker (J1) enthält, der einen nicht invertierenden und einen invertierenden Kanal besitzt, daß einer der beiden Kanäle des Operationsverstärkers (J1) an eine Leitung (e) angeschlossen ist, über die das Basisbandsignal übertragen wird, daß der andere Kanal an einen Schaltungspunkt (P3) konstanten Potentials angeschlossen ist und daß der Ausgang des Operationsverstärkers (J1) über zwei gegensinnig gepolte Dioden (D1, D2) und einen Widerstand (R10) mit dem Ausgang der Meßstufe (MS) verbunden ist (Fig. 2).
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Meßstufe (MS) über'einen Tiefpaß (TP) an eine Anpassungsstufe (AS) angeschlossen ist, über deren Ausgang das Meßsignal an einen Steuereingang des Feldeffekttransistors (T3 bzw. T4 bzw. T6) angeschlossen ist (Fig. 2, 3).

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