DE2651373C2

DE2651373C2 - Reglerendstellungsalarmierung bei pilotgeregelten Verstärkern in trägerfrequenten Nachrichtenübertragungsanlagen

Info

Publication number: DE2651373C2
Application number: DE2651373A
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl.-Ing. 8034 Unterpfaffenhofen Gölz; Jakob Ing.(grad.) 8900 Augsburg Wahl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-11-10
Filing date: 1976-11-10
Publication date: 1984-06-07
Also published as: DE2651373A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Reglerendstellungsalarmierung bei pilotgeregelten Verstärkern in trägerfrequenten Nachrichtenübertragungsanlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Reglerendstellungsalarmierung ist bekannt (DE-AS 22 44 375).

Bei den herkömmlichen TF-Systemen für Koaxialkabei werden bisher die Pilotpegel in oberirdischen Verstärkerstellen am Ausgang der Leitungsverstärker überwacht.

Bei plötzlichem oder allmählichem nicht mehr ausregelbarem Absinken des Pegels aim Leitungsverstärkerausgang um einen vorgegebenen größeren Betrag wird sofort von Regelung auf Steuerung mittels eines MOS-FET-Speichers umgeschaltet und gleichzeitig alarmiert.

Es kann hierbei vorkommen, daß bei Alarmgabe der Pilotpegel am Eingang des oberirdischen Leitungsverstärkers — und damit auf der Strecke — noch wesentlich tiefer ali am Leitungsverstärkerausgang liegt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eina Reglerendstellungsaiarmierung der eingangs genannten Art zu schaffen, die zusätzlich zu einer Alarmierung bei unzulässigem Pegelabfall am Ausgang des Verstärkers einen Alarm bei unzulässigen Pegeländerungen am Eingang des zu regelnden Verstärkers abgibt

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmaie gelöst.

Durch diese Maßnahme ergibt sich eine Reglerendstellungsalarmierung bei unzulässigen Pegelabweichungen am Eingang des Verstärkers im der Weise, daß dann ein Alarm abgegeben wird, wenn nach abgeschlossenem Regelvorgang und Ausnutzen des maximal möglichen Regelbereiches der verbleibende Regelfehler einen vorgegebenen Betrag übersteigt Dabei bleiben kurzzeitige Änderungen, die keine eigentliche Störung des Systems bedeuten, wirkungslos und das Kriterium zur Alarmierung wird nicht im Verstärker selbst oder in dessen Gegenkopplungsweg gewonnen, so daß in vorteilhafter Weise ein Eingriff in den Verstärker zum Zwecke der Gewinnung des Kriteriums nicht nowendig ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Kriterium für Reglerendstellung ist eine Abweichung des Pegels des Hauptregelpilots am Ausgang des Leitungsverstärkers um z. B. ±2 dB nach abgeschlossenem Regelvorgang. So lange der Regelvorgang noch läuft, wird die Alarmierung verhindert Ist der maximale Regelhub der Leitungsverstärker genau festgelegt, so ist mit dieser Anordnung auch ein 'sster Zusammenhang zwischen Eingangspegel-Abweichung und Alarmierung gegeben. Kurzzeitige Pilotpegelschwankungen, die größer sind als z. B. |—2 dB | aber unter der Schwelle bleiben, bei der von Regelung auf Steuerung mittels des Speichers geschaltet wird, werden wegen der langen Verzögerungszeit an den Alarmsignalausgängen nicht angezeigt, können aber an einem Schreiberausgang jederzeit registriert werden.

Infolge der Verzögerungsschaltung unterbleibt außerdem die Alarmierung, wenn der Pegelfehler im Verlauf des Regelvorgangs unter die festgelegten Schwellen von ± 2 dB sinkt.

Verringert sich die Pilotpegelabweichung, nachdem bereits Alarm ausgelöst ist unter die vorgesehenen Schwellen, so verschwindet das Alarmsignal unverzögert.

Die Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 gestattet es, für spezielle Verwendung, z. B. in Fernmeldeämtern der Deutschen Bundespost, erforderliche Ausgangsimpulse zu erzeugen.

Anhand von Schaltbildern nach den F i g. 1 bis 3 werden Äusführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt dabei ein Blockschaltbild einer Anordnung, wobei der am Ausgang mehrere unterschiedliche Alarme abgegeben werden.

Die Pilotspannung Upn wird zwei Pilotpegelerkennungsschaltungen 14, 19 zugeführt. Die Pilotpegeler-

, kennungsschaltung 14 ist die Schaltung, die in üblicher Weise in sämtlichen Pilotalarmierungseinrichtungen der Trägerfrequenz-Streckengeräte vorhanden ist und einen plötzlichen oder langsamen, nicht mehr ausregelbaren größeren Abfall der Pilotspannung signalisiert. Die weitere Piloierkennungsschaltung 19 alarmiert die beiden Endstellungen des Reglers. Die Alarmierung erfolgt jedoch erst nach einer gewissen Verzögerungszeit, die durch das Zeitverzögerupgsglied 20 vorgegeben ist, wenn nach erfolgter Ausregelung die Pilotspannung am Ausgang noch um + oder —2 dB vom Sollwert abweicht. Die übliche Pilotpegelerkennungsschaltung 14 steuert eine Relaisumschaltung 15, die von Betrieb auf Ersatz schaltet, wenn der Pegel um den vorgegebenen Wert abweicht Gleichzeitig ist der Ausgang dieser Piloterkennungsschaltung 14 mit einem ODER-Gatter 21 verbunden, wobei der zweite Eingang des ODER-Gatters 21 mit der Zeitverzögerungsschaltung 20 verbunden ist, die ihrerseits gleichzeitig auch mit einer weiteren Ausgangssignalerzeugungsschaltung 18 verbunden ist, die einen Ö-Alarm auslöst. Der Ausgang der üblichen Pilotpegelerkennungsschaltung 14 ist außerdem noch mit einer dritten Signalerzeugungsschaitung Ϊ7 verb'inden, die für einen Λ-Alarm zuständig ist, während der Ausgang des Gatters 21 zu einer Ausgangssignalerzeugungsschaltung 16 führt, die für ein optisches und akustisches Signal, insbesondere mit Hilfe einer Leuchtdiode 23, bei Pegelabfall verantwortlich ist. Das Beispiel ist bezüglich der Alarmarten A und B willkürlich gewählt. Die Ausgangssignalerzeugungsschaltungen 16, 18 können den Alarmarten A und B auch in beliebig anderer Weise zugeordnet sein.

Die F i g. 2 zeigt nunmehr ein ausführliches Schaltbild, wobei die in strichlierten Linien eingegrenzten Teile der Schaltung jeweils mit dem entsprechend numerierten Block des Blockschaltbildes nach F i g. 1 übereinstimmen. Da die wesentlichen Teile der Erfindung in den Blocks 19 und 20 enthalten sind, werden die übrigen Teile der Schaltung nur insoweit beschrieben, als sie für das Verständnis der Erfindung notwendig sind.

Die an sich bekannte übliche Pilotpegelerkennungsschaltung 14 besteht aus einem Schwellwertschalter mit den Transistoren 25, 26, dessen Schaltschwelle mittels einer Lötbrücke a bzw. Λ festgelegt wird. Bei Pilotpegelabfall unter die eingestellte Schwelle sperrt der Transistor 27, wodurch der Abfall des Relais 28 bewirkt wird."

Die Transistoren 29, 30 dagegen werden leitend und bringen »Massepotential« an die Signalausgänge Z_A, Z und A.

Reicht der verfügbare Regelbereich nicht aus. um eine Pegelabweichung auszuregeln, so entstehen Pegelfehler am Ausgang des nicht dargestellten, geregelten Leitungsverstärkers.

Die nachtolgend beschriebene Pilotpegelerkennungsschaltung 19 und Zeitverzögerungsschaltung 20 sind zunächst so dimensioniert, daß Alarm ausgelöst wird, wenn nach Beendigung des Regelvorgangs am Ausgang des zu regelnden nicht dargestellten Verstärkers Pegelfehler von > I ± 2 dB I übrig bleiben. Der maximale Regelhub des geregelten Verstärkers soll dabei sehr genau ±3 dB betragen. Alarmiert wird, wenn die Pilotpegelabweichung am Eingang des zu regelnden Verstärkers ±5 dB beträgt.

Die Pilotpegelerkennungsschaltung 19 enthält zwei Schwellwertschalter in Form von Operations-Verstärkern 5, 6, die als Gleichspannungsschalter betrieben werden.

Die Pilotspannung Ihn wird mit einer stabilisierten Vergleichsspannung U_v, die an einem Spannungsteiler 2, 3,4 liegt, negativ in Serie geschaltet.

Die an den Punkten D und B des Spannungsteilers 2, 3,4 entstehenden Differenzspannungen werden jewe'ib auf den Eingang eines OP-Verstärkers 5, 6 geführt. Hat die Pilotspannung ihren Sollwert, so ist die Eingangsspannung U_e\ negativ, die Ausgangsspannung des ersten OP-Verstärkers 5 auch negativ, bezogen auf das + -Potential der Betriebsspannung. Die Spannung U_C2 ίο dagegen ist positiv, wodurch die Ausgangsspannung des zweiten OP-Verstärkers 6 ebenfalls negativ wird.

Die Spannung am Verbindungspunkt der beiden Lastwiderstände 7,8 am Ausgang der OP-Verbindung 5, 6 ist somit negativ (« —Uaeir)-

Beim Abweichen des Pilotpegels um +2 dB wird die Spannung U_c2 < 0 V und bei —2 dB die Spannung U_c\ < OV.

Dadurch wird bei —2 dB die Ausgangsspannung des

ersten OP-Verstärkers 5 und bei +2 dB die Ausgangsspannung des zweiten OP-Verstärkers 6 positiv. Am Punkt Cstfillt sich bei gleichen Lastwiderständen 7,8 die halbe Betriebsspannung ein.

Die lange Verzögerungszeit von zirl ι 10 Minuten wird mit dem dritten OP-Verstärker 9 in der Zeitverzögerungsschaltung 20 erzeugt, über dessen Gegenkopplungszweig der Kondensator 10 sehr schnell geladen und lanf ;am entladen wird.

Weicht der Sollwert des Pilotpegels um ±2 dB ab, so sperrt die Diode 11 und die Eingangsspannung des dritten OP-Verstärkers 9 ist 0 V. Der Kondensator 10 entlädt sich nun sehr langsam.

Erreicht der Pilotpegel wieder den Sollwert, wird die Diode 11 leitend. Durch den Widerstand 31 fließt ein Strom. Die entstehende Spannung U\ ist relativ hoch und steht am Differenzeingang des OP-Verstärkers, wodurch dieser übersteuert wird und die Ausgangsspannung Ua sehr schnell auf 0 V, bezogen auf das +-Potential der Betriebsspannung, ansteigt. In derselben Zeit wird auch der Kondensator 10 geladen.
Die Ausgangsspannung des Zeitverzögerungsgüedes 20 steigt mit der Funktion

1 -exp

K)

an. Um eine bestimmte Ausgangsimpulsform am Signalausgang A zu erreichen, muß, wenn die Ausgangsspannung des Verzögerungsgliedes 20 einen bestimmten Wert erreicht, am Signalausgang ein Spannungssprung (Anstiegszeit z.B. < 10 μβ) erzeugt werden. Dies wird mit einem Schmittrigger als Impulsformer 24 erreicht.

Wenn der ß-Alarm nicht benötigt wird, läßt sich die in F i g. 1 gezeigte Schaltung etwas vereinfachen. Eine solch°, vereinfachte Schaltung ist in F i g. 3 dargestellt. Dabei wird durch ein weiteres ODER-Gatter 22, das eingangsseitig sowohl »on der Zeitverzögerungsschaltung 20 als auch von der herkömmlichen Pilotpegelerkennung 14 angesteuert wird, und das ausgangsseitig mit der Ausgangssignalerzeugungsschaltung 17 für den A-Alarm verbunden ist, eine andere Verknüpfung für die Signalisierung bewerkstelligt, Alle übrigen Verknüpfungen sind entsprechend der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 durchgeführt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Alarmierung der Reglerendstellung bei pilotgeregelten Verstärkern in trägerfrequenten Nachrichtenübertragungsanlagen, die sowohl bei Unterpegel als auch bei Überpegel erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Reglerendstellung ein Alarm erst dann abgegeben wird, wenn nach Beendigung des Regelvorgangs, die durch eine vorgegebene Verzögerung sichergestellt wird, eine über festgelegte Grenzwerte hinausgehende Abweichung des Pilotpegels am Verstärkerausgang, die als Kriterium für die Alarmierung dient, andauert

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung der Alarmierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichgerichtete Pilotspannung (Up;) und eine Vergleichsspannung (Uv), die an einem Spannungsteiler (2, 3, 4) abgreifbar ist, entgegengesetzt in Reihe geschaltet sind, daß der Spannungsteiler^2,3, 4) mit zwei Abgriffen (B, D) versehen ist, an denen bei Sollwert der Pilotspannung Gleichspannungen unterschiedlicher Polarität abgreifbar sind, daß der erste Abgriff (B) mit dem Steuereingang eines ersten Operationsverstärkers (5) über einen relativ hochohmigen Vorwiderstand (32) und der zweite Abgriff (D) mit dem invertierten Eingang eines zweiten Operationsverstärkers (6) über einen gleich großen hochohmigen Vorwiderstand (33) verbunden ist, daß die noch verbleibenden Eingänge der beiden Operationsverstärker (5, 6) über weitere gleich hochohmige Vorwiderstände (34,35) miteinander verbunden sind, daß dieser Verbindungspunkt mit dem einen Pol \ + ) der gleichgerichteten Pilotspannung (Upn) verbunden ist, daß die Ausgänge der beiden Operationsverstärker (5, 6) über gleich große Lastwiderstände (7, 8) miteinander verbunden sind, daß der Verbindungspunkt (C) dieser beiden Lastwiderstände (7,8) über einen relativ hochohmigen Vorwiderstand (36) an den invertierten Eingang eines dritten mit einem Kondensator (10) gegengekoppelten Operationsverstärkers (9) liegt, daß der Steuereingang des dritten Operationsverstärkers (9) über einen gleich großen hochohmigen Vorwiderstand (37) und eine Diode (11) an den Abgriff eines weiteren Spannungsteilers (12,13) geführt ist und daß parallel vor den Vorwiderständen (36,37) zu den beiden Eingängen des dritten Operationsverstärkers (9) ein weiterer ohmscher Widerstand (31) liegt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang des dritten Operationsverstärkers (9) eine Impulsformerstufe (24) nachgeschaltet ist, deren Ausgang mit einer Alarmvorrichtung (18) verbunden ist.