DE2607480C2 - Schaltungsanordnung für eine Gabel - Google Patents

Description

zugefiihrte Spannung ' '2 wird dagegen nicht verstärkt, indessen unterliegt sie einer Phasendrehung von l«0°. In diesem Fall beträgt die Ausgangsspannung L/3 = U2.

Die Eigenschaften des in Fig.! dargestellten und s zuvor beschriebenen Spannungsverstärkers werden für eine unsymmetrische Gabelanordnung= wie sie die Fig.? zeigt, genutzt Die Zweidrahtseite ist durch den Wellenwiderstand ZO und die Vierdrahtseite durch die an der gehenden, Punkt C bzw. kommenden, Punkt E, iu Leitung liegenden Eingangswiderstände Zl bzw. Z 2 ge'<e!=n?eichnct. Der Vierdrahtseile sind in der Gabelanordnung Anpassungswiderstände ZIl und Z21 zugeordnet.

Ein Nachbildungswiderstand ZOl des Wellenwider-Standes der Zweidrahtseite bewirkt zusammen mit dem Wellenwiderstand ZO eine Spannungsteilung der am Punkt E anliegenden und durch den zweiten Operationsverstärker V2 zweifach verstärkten Sprechwechselspannung. Dabei sind die Widerstandswerte der am invertierten Eingang des zweiten Operationsverstärkers V 2 liegenden Widerstände R 20 und R 21 gleich. Die Widerstände ZO und ZOi sind derart bemessen, daß am Punkt A die halbe Ausgangsspamiung des zweiten Operationsverstärkers V2 liegt. Dadurch ist die Durchgangsdämpfung für die kommend gerichtete Vierdrahtleitung zur Zweidrahtseite Null Dezibel.

Für den gehend gerichteten Leitungszweig von der Zweidrahtseite zur Vierdrahtseite ergibt sich durch die Zweifachverstärkung der am Punkt A liegenden m Wechselspannung durch den ersten Operationsverstärker Vl und der anschließenden Spannungsteilung durch den Anpassungswiderstand ZIl und den Eingangswiderstand Z1 eine Halbierung der Spannung am Punkt C Die Widerstandswerte der am invertierten Eingang J5 des ersten Operationsverstärkers Vi liegenden Widerstände R 10 und R 11 sind ebenfalls gleich. Somit beträgt auch für diesen Leitungszweig die Durchgangsdämpfung Null Dezibel.

Die Gabelübertragungsdämpfung der Anordnung soll möglichst groß sein, d. h. zwischen den Punkten Cund E sind Dämpfungswerte größer als fünfzig Dezibel zu erzielen. Erfindungsgemäß wird eine hohe Gabelübertragungsdämpfung erreicht, indem am Punkt D die zweifache Sprechwechselspannung bei gleichzeitiger Phasendrehung um !80° liegt, während am Punkt A d;c· zweifache Sprechwechselspannung liegt, als zweifach verstärkt, jedoch ohne Phasendrehung dem Punkt B zugeführt wird. Am Punkt B heue» w.ch beide t'.si-ruü-'Pgen auf.

Eine gleichwertige, nicht dargestellte Schaltungsva-"-;-n^:e besteht dprin, daß der Wellenwiderstand ZO 3η die Punkte A und D und der Nachbildungswiderstand ZOl zwischen dem Punkt A und Masse geschaltet sind.

Eine symmetrische Gabelanordnung zeigt die F i g. 3. Die Schaltung setzt sich aus zwei unsymmetrischen Gabelsnofdnungen zusammen, bei denen die Widerstände R 10 bis R13 der ersten Operationsverstärker Vl, VIl gleiche Werte aufweisen, wie auch die dem kommenden Vierdrahtleitungszweig zugeordneten Widerstände R20 bis R23 der zweiten Operationsverstärker V2, V22 gleiche Widerstandswerte besitzen. Die Anpassungswiderstände Z12 und Z13 des gehenden Vierdrahtzweiges, wie auch des kommenden Vierdrahtzweiges Z 22, Z23 sind untereinander gleich und gegenüber der unsymmetrischen Gabelanordnung gilt: Z12 = Z13 = 0,5 · ZIl undZ2? Z23 = 0,5 - Z21. Entsprechend gilt auch für die Nachbiidi'.ngswiderstände Z02, Z03 am Eingang der Zweidrahtseite: Z02 = Z03 = O^ · ZOl. Die Funktion dieser symmetrischen Gabelanordnung entspricht der vorstehenden Beschreibung der unsymmetrischen Gabelanordnung nach Fig.2, wobei die Durchgangsdämpfungen in beiden Richtung Null Dezibel betragen.

Sowohl für die unsymmetrische als auch für die symmetrische Gabelanordnung ist für die kommende Richtung, d. h. von der Vierdrahtseite zur Zweidrahtseite, eine bestimmte Dämpfung erwünscht Zu diesem Zweck wird anstelle des Spannungsverstärkers nach F i g-1 an die Punkte D und E ein Spannungsfolger gemäß der F i g. 4 geschaltet. Entsprechendes gilt für die symmetrische Gabelanordnung, bei der die zweiten Operationsverstärker V2, V22 mit ihren Widerständen R 20 bis R 23 durch zwei Spannungsfolgerschaltungen ersetzt werden. Da die Sprechwechselspannung durch die Spannungsfolger nicht verstärkt wird, ergibt sich an dem Eingang der Zweidrahtseite (Z20 bzw. Punkt A) eint gegenüber dem Vierdrahteingang (Z2 bzw. Punkt E) um die Hälfte geringere Spannung. Dadurch ist eine Dämpfung von sechs Dezibel erreicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für eine erdunsymmetrische Gabel zum Übergang von Zweidraht- auf Vierdrahtieitungen und umgekehrt, mit zwei Operationsverstärkern, deren nichtinvertierenden Eingängen die »kommenden« Sprechwechselspannungen zugeführt sind, vorzugsweise für nach einem Zeitmultiplexverfahren gesteuerte Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, dadurch gekennzeichnet,

daß dem invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers (Vi) ein aus zwei Widerständen (R 10, R 11) mit gleichen Widerstandswerten beste- ;s hender erster Spannungsteiler mit seinem Abgriff vorgeschaltet ist, dessen erstes Ende mit dem Ausgang ji^ des ersten Operationsverstärkers (VX) verbunden ist und dessen zweites Ende (D) mit einem ersten Ende eines Nachbildungswiderstandes (Z0\) des Wellenwiderstandes der Zweidrahtleitung verbunden ist, daß ein zweites Ende des Nachbiidungswiderstandes (ZOl) des Wellenwiderstandes der Zweidrahtleitung mit dem nichtinvertierenden Eingang (V^ des ersten Operationsverstärkers (Vl) verbunden ist,

daß dem Ausgang (B) des ersten Operationsverstärkers (VV) ein erster Anpassungswiderstand (ZlI) nachgeschaltet ist,

daß dem invertierenden Eingang des zweiten 3« Operationsverstärkers (VT) ein aus zwei Widerständen (7? 21, /?20) mit gleichen Widerstandswerten bestehender zweiter Spannungsteiler mit seinem Abgriff vorgeschaltet >st, dessen erstes Ende mit dem Ausgang des zweiten Operr'ionsverstärkers (V2) a verbunden ist und dessen zweites Ende an Bezugspotential liegt,

daß mit dem nicht-invertierenden Eingang (E) des zweiten Operationsverstärkers (VT) ein erstes Ende eines zweiten Anpassungswiderstandes (Z2\) ver- -10 bunden ist, dessen zweites Ende an Bezugspolential liegt und

daß der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers (V2) mit dem zweiten Ende des ersten Spannungsteilers (R 10, /?11) und mit dem ersten Ende des Nachbildungswiderstandes (ZOX) des Wellenwiderstandes der Zweidrahtleitung verbunden ist (F i g. T).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer erdsymmetrischen Gabel mit erdsymmetrischen Vierdrahtcin- so gangen zwei erdunsymmetrische Gabelanordi ungen zusammengeschaltet sind, deren Anpassungsund Nachbildungswiderstände (Z 12, Z13, Z 22, Z23. Z02, Z03) jeweils den halben Widerstandswert der entsprechenden Widerstände (ZIl, Z21, ZOl) und deren Spannungsteilerwiderstände (R 10 bis R 13,

R 20 bis R 23) dieselben Widerstandswerte der erdunsymmetrischen Gabel aufweisen (F i g. 3).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer bestimmten Dämpfung der von der Vierdraht- zur Zweidrahtseite übertragenen Sprechwechselspannung anstelle der zweiten Operationsverstärker (V2, F i g. 2 bzw. V2, V22, F i g. 3) Spannungsfolger vorgesehen sind (F ig. 4).

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine erdunsymmetrische Gabel zum Übergang von Zweidraht- auf Vierdrahtleitungen und umgekehrt, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Gabel ist bekannt (DE-OS 20 19 395).

Gabelanordnungen zum Übergang von Zweidrahtauf Vierdrahtbetrieb und umgekehrt sind bekannt. Sie dienen z. B. der Aufteilung des doppelt gerichteten Sprechweges in Amisübertragungen und Querübertragungen in zwei gerichtete Sprechwege. Bekannte induktive Gabelanordnungen weisen den Nachteil auf, daß sie für den Einsatz in elektronische, nach einem Zeitmultiplexverfahren gesteuerte Fernmeldeanlagen, z. B. einer Pulsampliuiden-Modulationsanlage (PAM), zur Bestückung der Leiterplatten eine zu große Masse und einen zu großen Umfang aufweisen.

Bei der aus der DE-OS 20 19 395 bekannten Gabel wird ein von einem Sender erzeugtes Signal über einen ersten Operationsverstärker auf die Übertragungsleitung zum Zweck der Differenzbildung sowohl vor als auch nach Durchlaufen des Verstärkers an die Eingänge eines zweiten Operationsverstärkers geführt und ein über die Übertragungsleitung kommendes Signal mittels des zweiten Operationsverstärkers zum Empfänger geleitet Diese Anordnung benötigt eine relativ hohe Anzahl von Bauelementen zum Abgleich der Gabel. Außerdem wird die wechse'.spannungsmäßige Entkopplung der vierdrahtseitig sowohl kommend als auch gehend gerichteten Anschlüsse durch einen Abgriff der unverstärkten am kommend gerichteten Anschluß liegenden Sprechwechselspannung vorgenommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für ein erdunsymmetrische Gabel der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Bauelemente sich in einer integrierten Schaltung zusammenfassen lassen und die in beiden Sprechwegerichtungen keine oder in einer bestimmten Richtung eine festgelegte Durchgangsdämpfung sowie eine hohe Übergangsdämpfung zwischen kommender und gehender Vierdrahtleitung aufweist und wirtschaftlich herstellbarist.

Diese Aufgabe ist durch die in dem kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches dargestellten Erfindunggelöst.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Die Zeichnung besteht aus vier Figuren, von denen die

F i g. I die Schaltungsanordnung eines Spannungsverstärkers, die

Fig.2 die Schaltungsanordnung einer unsymmetrischen, die

F i g. 3 die Schaltungsanordnung einer symmetrischen Gabel und die

F i g. 4 eine Spannungsfolgerschaltung

zeigen.

In allen Figuren tragen gleiche Bauelemente dieselben Bezeichnungen.

Der in F i g. 1 dargestellte Spannungsverstärker aus einem monolithisch integrierten Differenzverstärker (Operationsverstärker) und zwei Widerständen RX, RY als Gegenkopplungsnetzwerk zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers, seinem invertierten Eingang und der Spannungsquelle L/2 ist bekannt. Bei der Wahl gleicher Werte für die Widerstände RX, KV wird eine doppelte Spannungsverstärkung für die Eingangsspannung UX erreicht, so daß die Ausgangsspannung L/3 = 2 U1 beträgt. Die dem invertierten Eingang