DE2451912C3

DE2451912C3 - Schaltungsanordnung zur Entzerrung des Dämpfungsverlaufs eines Niederfrequenzkabels

Info

Publication number: DE2451912C3
Application number: DE2451912A
Authority: DE
Inventors: Reiner 8000 Muenchen Lohmann; Volker Dipl.-Ing. 8191 Gelting Ludwig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-10-31
Filing date: 1974-10-31
Publication date: 1980-02-07
Also published as: CA1050124A; BR7507174A; BE835143A; US4056791A; AT351604B; DE2451912A1; FR2290101B3; ATA762275A; ZA755999B; GB1527891A; NL7512666A; CH587592A5; SE7512045L; FR2290101A1; IT1043523B; SE402508B; DE2451912B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Entzerrung des Dämpfungsverlaufs eines nichtpupinisierten Niederfrequenzkabels im Frequenz- v> bereich von 0 bis maximal 100 kHz mit einem sendeseitig an einen Sender und empfangsseitig an einen Empfänger angeschlossenen Kabel, über das ein Basisbandsignal übertragbar ist, mit einer Meßsiufe derart, daß ein Meßsignal abgebbar ist, das vom v> Spitzenwert des im Bereich des Empfängers abgegebenen Basisbandsignals abhängig ist. mit einem im Empfänger vorgesehenen Transistorverstärker, dessen Verstärkung mit einem RC-Giicd unter Verwendung des Meßsignals derart regelbar ist, daß das Kabel und mj der Verstärker zusammen innerhalb des niederfrequenten Frequenzbereiches eine Weitgehend konstanten Dättipfungsverlauf aufweisen.

Bei Übertragungssystemen, bei denen ein Basisband' signal unter Verwendung eines Senders über eine käbelslfecke zu einem Empfänger Überträgen 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 flC-Güed enthält, mit dem die Verstärkung des Verstärkers beeinflußbar ist Es ist bekannt, als ÄC-Glied die Serienkombination eines Kondensators und eines Potentiometers zu verwenden, wobei durch manuelle Einstellung des Potentiometerwider!,!andes die Entzerrung bewirkt wird. Diese manuelle Einstellung der Entzerrung ist nachteilig, weil bei der Herstellung der Empfänger nicht absehbar ist, an welche Kabel der Empfänger im Betriebszustand anzuschließen ist, so daO die Entzerrung des Dämpfiingsverlaufs erst vor Inbetriebsetzung des Empfängers durchgeführt werden muß.

Die deutsche Auslegeschrift 20 42 784 offenbart eine Schaltungsanordnung zur Entzerrung des Dämofungsverlaufs einer Leitung, die sendeseitig an einen Sender und empfangsseitig an einen Empfänger angeschlossen ist und die im Zusammenhang mit Puls-Code-Modulation verwendet wird. Dabei wird mit einer Meßstufe der Spitzenwert des empfangenen Signals gemessen und ein Meßsignal abgeleitet, und mit diesem Meßsignal wird unter Verwendung einer Steuerschaltung ein transistorisierter Entzerrungsverstärker gesteuert Dieser Entzerrungsverstärker enthält mehrere änderbare und hintereinandergeschaltete Entzerrerschaltungen, an die Serienkombinationen, bestehend aus je einem Widerstand mit vorgegebenem Widerstandswert und je einem kapazitiven Element änderbarer Kapazität angeschlossen sind. Diese bekannte Schaltungsanordnung dient zur Entzerrung des Dämpfungsverlaufs im Bereich hoher Frequenzen.

Im Gegensatz dazu liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur automatischen Entzerrung des Dämpfungsverlaufs im Frequenzbereich von 0 bis maximal 100 kHz anzugeben.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich die Frequenzgänge unterschiedlicher Nieuerfrequenzkabel bei etwa gleichen Kabelwiderständen nur wenig voneinander unterscheiden. In diesem Zusammenhang wurden Kabeladern von Niederfrequenzkabeln mn einem Durchmesser von 0,4 mm, 0,6 mm, 0,8 mm, 0,9 mm unter Berücksichtu?ung verschiedener Kabelkapazitäten untersucht und es wurde die Möglichkeit erkannt, daß sich unier 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.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst.daß als R("Glied die Sericnkombination aus einem Kondensator vorgegebener Kapazität und einem Feldeffekttransistor als steuerbarer Widerstand vorgesehen ist. daß an den Emitter des Verstärker-Transistors die Sericnkotnbination angeschlossen ist, daß das Meßsignal der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors zuführbar ist und daß das Ba.iisbandsignal über die Basis-Kollektor-Strecke des Transistors übertragbar ist.

Falls außer der Entzerrung des Uämpfungsvcrlaufs auch Signalstörüngen unterdrückt werden sollen, ist es zweckmäßig, das Basisbändsignal einem Differenzverstärker mit zwei Transistoren zuzuleiten, an deren Emitter je eine Serienkombination aus einem Kondensator und einem Feldeffekttransistor angeschlossen ist

Im folgenden Werden Ausfuhfungsbeispiele der Erfindung anhand der Fig.] bis 3 beschrieben, wobei in mehreren Pigüren dargestellte gleiche Bauteile mit

gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigt

Fig. I ein Blockschaltbild eines Basisbandübertragungssystems,

Fig.2 eine empfangsseitige Schaltungsanordnung zur Entzerrung des Dämpfungsverlaufs und

F i g. 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 dem Tiefpaß TP und aus der Anpassungsstufe AS. Als Datenquelle DQ kann beispielsweise ein Fernschreiber vorgesehen sein, dessen Signal über einen nicht dargestellten Codierer und über einen nicht dargestellten Impulsformer dem ΐϊ Sender SE zugeführt wird. Dabei würde ein derartiger Impulsformer das Signal in eine für die Übertragung günstige Signalform umformen. Auf derartige Details wird jedoch im Rahmen des vorliegenden Gegenstandes nicht eingegangen.

Der Sender SE ist über das Niederfrquenzkabe! NK an den Empfänger EM angeschlossen. Über dieses Niederfrequenzkabel NK wird ein Basisbandsignal über die Eingänge aund ödem Empfänger EMzugeführt, und über die Ausgänge d und e wird ein verstärktes 2~> 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 κι der Datensenke DSzugeleitet. Als Datensenke DSkann beispielsweise wieder ein Fernschreiber vorgesehen sein.

Bei der Übertragung des Basisbandsignals bewirkt das Niederfrequenzkabel NK eine frequenzabhängige r> 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, μ das im Frequenzbereich zwischen 0 und 10OkFi/ angenähert gleich gedämpft wird und das somit einen konstanten Dämpfungsverlauf aufweist. Auch wenn das Niederfreqenzkabel NK fest verlegt wird und die Entzerrung des Dämpfungsverlaufs grundsätzlich auch t. von Hand aus vorgenommen werden 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 Einstellung vorge- m nommen werden müssen, gleichgültig welche Arten von Niederfrequenzkabel NK tatsächlich an den Empfänger EM angeschlossen werden. Die automatische Entzerrung des Dämpfiingsverlaufs 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 mi 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 ä cdef b anzuschließen, um das Basisbandsignal zu übernehmen. Das Basisbandsignal soll jedenfalls an einer derartigen Stelle abgenommen werden, an der die durch das Niederfrequenzkabel NK bewirkte Dämpfung des Basisbandsignals deutlich signalisiert wird.

Das von der Meßstufe MS abgegebene Meßsignal wird dem 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 £Mangepaßt wird.

Fig.2 zeigt Details des Empfängers EM, der Meßstufe MS, des Tiefpasses TP und der Anpassungsstufe AS. Der Empänger EM besteht aus den Widerständen Al, R 2, R3, A4, R 5, aus den Transistoren Tl₁ T2, aus den Kondensatoren Cl, C2, aus den Feldeffekttransistoren T3, T4, aus der Konstantstromquelle K und aus dem Transformator T. Der Schaltungspunkt P1 ist an eine positive Betriebsspannung von +12 V und der Schaltungspunkt PI an eine negative Betriebsspannung von —12 V angeschlossen. Die Masse ist an eine Spannung von 0 V angeschlossen. Das Basisbandsign^. wird über die Eingänge a und b und über den Transformator T an die Basiselektroden der Transistoren Tl und T2 übertragen, die Teile des dargestellten Differenzverstärker sind. Der Frequenzgang dieses Differenzverstärkers wird du'ch zwei i?C-Glieder beeinflußt, von denen eines durch den Kondensator Cl und den Feldeffekttransistor Γ3 und das andere durch den Kondensator C2 und den Feldeffekttransistor Γ4 gebildet wird.

Die Meßstufe MSbesteht aus den Widerständen R7, R8.R9.R 10, aus dein Operationsverstärker /1 und aus den beiden Dioden Dl, Dl. An den Schaltungspunkt PZ ist eine Spannung von +12V angeschlossen. Der Operationsverstärker /1 bewirkt in Kombination mit den Dioden Dl, D2 und dem Widerstand R 10 eine einseitige Verstärkung. Er erhält über den Eingang /"das Basisbandsignal und über den Eingang g eine konstante Vergleichsspannung. Der Operationsverstärker /1 gibt über seinen Ausgang eine Spannung ab, die vo^s der Differenz der an den beiden Eingängen f und g anliegenden Spannungen abhängig ist. Das Ausgangssigtial der Meßstufe Λ/Swird dem aus dem Widerstand R 11 und dem Kondensator C3 bestehenden Tiefpaß TP zugeführt, der eine Glättung des Signais bewirkt.

Die Anpassungsstufe 45besteht aus dem Operationsverstärker /2 und aus den Widerständen /?12, Λ 13, R 14, R 15 und R 16. Der Schaltungspunkt P4 ist an eine Spannung von +12V angeschlossen. Unter Verwendung der Anpassungsstufe AS wird das eingangs dem Widerstand R 14 zugeführte Signal amplitudenmäßig an den Empfänger EM angepaßt, so daß das über den Widerstand R 16 und über den Eingang c abgegebene Signal zur Steuerung der beiden Feldeffekttransistoren Tl L.id TA geeignet ist. Unier Verwendung der Meßstufe MS, des Tiefpasses TP und der Anpassungsstufe AS wird somi. ein Meßsignal abgeleitet das vom Spitzenwert des über den Ausgang e abgegebenen Basisbandsignals abhängig ist. Mit diesem Meßsignal Werden die als steuerbare Widerstände vorgesehenen Feldeffekttransistoren Γ3 und 7" 4 derart gesteuert, daß ein konstanter Dämpfungsverlauf erzielt wird.

Fig-3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispie!-eines Empfängers EMI 1, der anstelle des in Fi g. I dargestellten Empfängers EM verwendbar ist. Dieser Empfänger EM/i besteht aus dem Vorverstärker V₁ aus dem Transistor f 5, dem Feldeflekttransistor T6, aus den Widerständen R 16, R17, R 18, R 19 und aus dem Kondensator C4. Der Schaltungspunkt PS ist an eifie Betriebsspannung Von +12 V und die dargestellten

Massepunkte sind an ein Potential von 0 V angeschlossen. Das Basisbändsignal wird über die Eingänge a und b und über den Transformator T dem Vorverstärker V zugeführt, dessen Ausgangssignal an die Basis des Transistor T5 gegeben Wird. An den Emitter dieses Transistors T5 ist das ßC-Glied, bestehend aus dem Kondensator C4 Und dem Feldeffekttransistor TB, angeschlossen, das zur automatischen Einstellung des Dämpfungsverlaufs dient. Dabei wird der Feldeffekt* transistor T6 als steuerbarer Widerstand mit eineni MeDsignal geregelt, das über den Eingang c zugeführt wird. Das MeDsignäi kann in gleicher Weise, wie dies die Fig.2 darstellt, unter Verwendung der Meßstüfe MS, des Tiefpasses TP und der Anpassungsstufe AS gewonnen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Entzerrung des Dämpfungsverlaufs eines nichtpupinisierten Niederfrequenzkabels im Frequenzbereich von 0 bis maximal 100 kHz mit einem sendeseitig an einen Sender und empfangsseitig an einen Empfänger angeschlossenen Kabel, über das ein Basisbandsignal übertragbar ist, mit einer Meßstufe derart, daß ein Meßsignal abgebbar ist, das vom Spitzenwert des im Bereich des Empfängers abgegebenen Basisbandsignals abhängig ist, mit einem im Empfänger vorgesehenen Transistorverstärker, dessen Verstärkung mit einem RC-G\\ed unter Verwendung des Meßsignals derart regelbar ist, daß das Kabel und der Verstärker zusammen innerhalb des niederfrequenten Frequenzbereiches einen weitgehend konstanten Dämpfungsverlauf aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß als RC-G\\ed die Serienkombination aus einem Kondensator (Ci, C2, C 4) vorgegebener Kapazität und einem Feldeffekttransistor (T3; TA; T6) als steuerbarer Widerstand vorgesehen ist, daß an den Emitter des Verstärker-Transistors (Ti; T2; T5) die Serienkombination angeschlossen ist, daß das Meßsignal der Steuerelek- ^ trode des Feldeffekttransistors (TZ; 74; 76) zuführbar ist und daß das Basisbandsignal über die Basis-Kollektor-Strecke des Transistors (Ti; Tl; T5) übertragbar ist (F i g. 2,3).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch in gekennzeichnet, daß ein Differenzverstärker mit zwei Transistoren (Ti, T2) ve gesehen ist und daß an die Emitter der Transir toren je eine Serienkombination aus je einem Kondensat τ (Ci; C2) und je einem Feldeffekttransistor (T3; 74) angeschlossen η ist(Fig. 2).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Meßstufe (MS) über einen Tiefpaß (TP) an eine Anpassungsslufe (AS) angeschlossen ist, über deren Ausgang das Meßsignal an den Steuereingang des bzw. der Feldeffekttransistoren (TZ; 74; T6) angeschlossen ist (F i g. 2,3).