DE2816831B2 - Variabler Entzerrer - Google Patents

Description

Y(f)

+ 1

χ · Y(f) + 1 '

wobei χ der variable Verstärkungsfaktor der Verstärkerstufe (5) und Y (f) die Bezugsfrequenzkennlinie der Schaltstufe (7) ist.

4. Entzerrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerstufe (5) aus zwei in Serie liegenden Verstärkern (15-1, 15-2) mit variablen Verstärkungsfaktoren besteht und daß eine Impedanzstufe (U) mit ihrem Eingang an den Verbindungspunkt der beiden Verstärker (15-1,15-2) und mit ihrem Ausgang an den Eingang des ersten Verstärkers (15-1) und den Ausgang des zweiten Verstärkers (15-2) angeschlossen ist.

5. Entzerrer nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Übertragungsfunktion

Y(f)

x² + yx X²Wf) +

Y(f)

y χ +

wobei Y (f) die Bezugsfrequenzkennlinie der Schaltstufe (7), χ der variable Verstärkungsfaktor beider Verstärker (15-1, 15-2) und y die Impedanz der Impedanzstufe (11) ist.

Ein variabler Entzerrer der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung ist aus der US-PS 40 04 253 bekannt.

Dieser Entzerrer weist eine Schaltungsstufe mit einer von der Frequenz /abhängigen Frequenzcharakteristik Y(f) und einen frequenzunabhängigen Verstärker mit variablem Verstärkungsfaktor χ auf. Die Übertragungsfunktion v(f,x)dieses variablen Entzerrers ist linear und ν if, x) =

χ + YIf) χ Y if) + 1

Ändert sich χ zwischen 0 und °°, so ändert sich die Übertragungsfunktion des Entzerrers von Y(f) in

(O _Λ

Die Übertragungsfunktion des Entzerrers hängt

jedoch auch von den Eigenschaften des Übertragungskabels bzw. von der Übertragungslänge ab. Bei Übertragungskabeln mit unterschiedlichen Übertragungslängen wäre eine Übertragungsfunktion erforderlich, die sich mit Änderung des Verstärkungsfaktors χ in einem Bereich von 1 bis \/Y(f}² ändert Bei dem bekannten Entzerrer läßt sich eine solche Übertragungsfunktion nur durch Zuschalten weiterer Übertragungsglieder erreichen, die jedoch sehr genau an den Entzerrer angepaßt sein müssen. Dies ist in der Praxis nur mit hohem Aufwand zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen variablen Entzerrer zu schaffen, der mit einfachen Schaltungsmitteln eine Änderung seiner Übertragungsfunktion in einem Bereich von 1 bis 1 / Y(f) ² gestattet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1. Der erfindungsgemäße variable Entzerrer weist die gewünschte Änderungsmöglichkeit der Übertragungsfunktion auf und läßt sich gleichzeitig mit einer geringen Anzahl an frequenzabhängigen Schaltstufen erzielen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines linearen variablen Entzerrers,

Fig.2 ein Ausführungsbeispiel für eine konkrete Schaltung des Entzerrers nach F i g. 1,

Fig.3 ein Diagramm mit den theoretischen und tatsächlich gemessenen Werten der Übertragungsfunktion für den in F i g. 2 gezeigten Entzerrer, und

Fig.4 ein Blockschaltbild eines quadratischen Entzerrers.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind eine Verstärkerstufe 5 mit variablem Verstärkungsfaktor und eine Schaltstufe 7, deren Frequenzabhängigkeit , also zur Bezugsfrequenzabhängigkeit Y(f)

so umgekehrt proportional, ist, in der angegebenen Reihenfolge zwischen eine Eingangsklemme 1 und eine Ausgangsklemme Γ geschaltet. Das Eingangssignal der Verstärkerstufe 5 gelangt ferner über eine Verbindung 8 an den Ausgang der Schaltstufe 7 und wird dort zum Ausgangssignal derselben addiert. Das Ausgangssignal der Verstärkerstufe 5 wird über einen Rückkoppelweg rückgekoppelt und in einer Addierstufe 6 zum Eingangssignal addiert. Der Rückkoppelweg enthält eine Gegenkopplungsstufe 2 mit der Bezugsfrequenzab-

bo hängigkeit Y(f). Obgleich der Verstärkungsfaktor χ der Verstärkerstufe 5 theoretisch zwischen 0 und <» verändert werden kann, wird dieser bei einer tatsächlich ausgeführten Schaltung auf Werte zwischen etwa 0,1 bis 10 eingestellt. Wenn χ kleiner als 1 ist, arbeitet die Verstärkerstufe 5 als Dämpfungsschaltung. Die Bezugsfrequenzabhängigkeit ist im wesentlichen der Frequenzabhängigkeit eines Übertragungskabels identisch, dessen Frequenzabhängigkeit kompensiert werden soll.

Die jeweiligen Frequenzabhängigkeiten MY(O und Y(O der Schaltstufe 7 und der Gegenkopplungsstufe 2 sind Bezugsfrequenzkennlinien. Der in F i g. 1 dargestellte variable Entzerrer hat also folgenden Verstärkungsfaktor bzw. folgende Übertragungsfunktion:

+ 1

^Μ/'^Χ) = x-Y[f) + l ■

Fig.2 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel für den in F i g. 1 dargestellten Entzerrer. Bei dieser konkreten Ausgestaltung sind die Schaltungsstufen, die dieselben Funktionen wie die in F i g. 1 dargestellten Schaltungsstufen ausüben, strichpunktiert umrandet und mit denselben Bezugszeiche.i versehen. Die Stufen 9 und 10 sind Inverterschaltungen. Da die Inverterschaltung 9 eine Addition zu einer Subtraktion macht und die Inverterstufe 10 keinen Einfluß auf die Entzerrereigenschaften ausübt, sollten diese Stufen nicht weiter erläutert werden.

In Fig.2 haben die in der Gegenkopplungsstufe 2 enthaltenen Elemente folgende Werte:

R₁₂ = R₁₁ = 500 ü, R₁₃ = 125 ί2, C₁ = 425 pF.

Die Verstärkerstufe 5 enthält einen Widerstand Rv, dessen Spannungsteilerverhältnis zwischen 1 und '/ioo liegt, sowie einen Verstärker, der einen konstanten Verstärkerfaktor 10 aufweist Der veränderliche Bereich des Verstärkungsfaktors χ liegt somit zwischen 10 und Vio. Die Verbindung 8 enthält lediglich einen festen Widerstand A₂I = IkO. Die in Fig. 1 dargeiteilten Addierstufen 6 sind in Fig.2 durch direkte Verbindungspunkte wiedergegeben, an denen die Ströme addiert werden.

F i g. 3 zeigt die Frequenzabhängigkeit des in F i g. 2 dargestellten variablen Entzerrers, d.h. die Verstärkungsfaktoren in einem Signalfrequenzbereich von 0 bis 10 MHz, unter Zugrundelegung berechneter und tatsächlich gemessener Werte. Die ausgezogenen Kurven stellen berechnete Werte, die Kreise tatsächliche Messungen dar.

Bei dem quadratischen variablen Entzerrer nach F i g. 4 enthält die Verstärkerstute zwei Verstärker 15-1 und 15-2 mit jeweils dem variablen Verstärkungsfaktor Af sowie eine Schaltstufe 7 mit einer zur Bezugsfi equenzabhängigkeit Y(O umgekehrt proportionalen Frequenzabhängigkeit -yijr, die in dieser Reihenfolge zwischen einer Eingangsklemme 10 und einer Ausgangsklemme 10' liegen, ferner eine Gegenkopplungsstufe 2, die das Ausgangssignal des Verstärkers 15-2 zur Eingangsklemme rückführt und die Bezugsfrequenzabhängigkeit Y(O aufweist, eine Verbindung 8, über die das Eingangssignal des Verstärkers 15-1 und den Ausgang der Schaltstufe 7 gelangt, sowie Verbindungen, die das Ausgangssignal des Verstärkers 15-1 über eine Impedanzstufe 11 mit einer Frequenzabhängigkeit y (0 an den Eingang des Verstärkers 15-1 und an den Ausgang des Verstärkers 15-2 führen. Die Verbindung 8 vom Ausgang der Addierstufe 16 zur Addierstufe 18 kann ähnlich wie in F i g. 2 einen Widerstand oder dergleichen enthalten.

Der frequenzabhängige Verstärkungsfaktor bzw. die Übertragungsfunktion des variablen Entzerrers nach F i g. 4 genügt der Gleichung:

x² + yx + Y(f)

Y(J) +y χ + 1

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Variabler Entzerrer mit einer frequenzunabhängigen Verstärkerstufe, einer Gegenkopplungsstufe mit Bezugsfrequenzabhängigkeit zur Gegenkopplung des Ausgangssignals der Verstärkerstufe auf deren Eingang und einer Verbindung zwischen dem Eingang der Verstärkerstufe und dem Entzerrerausgang, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verbindungspunkt von Gegenkopplungsstufe (2) und Ausgang der Versiärkerstufe (5) einerseits und den Entzerrerausgang andererseits eine Schaltstufe (7) mit einer zur Bezugsfrequenzabhängigkeit inversen Abhängigkeit geschaltet ist und daß die Verbindung (8) zwischen dem Eingang der Verstärkerstufe (5) und dem Entzerrerausgang frequenzunabhängig ist

2. Entzerrer nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerstufe (5) einen Spannungsteiler (Rv) und einen Verstärker mit konstantem Verstärkungsfaktor umfaßt

3. Entzerrer nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Übertragungsfunktion

hat generell die Form