DE2830957C2 - Eingangsübertrager - Google Patents
EingangsübertragerInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F19/00—Fixed transformers or mutual inductances of the signal type
- H01F19/04—Transformers or mutual inductances suitable for handling frequencies considerably beyond the audio range
- H01F19/06—Broad-band transformers, e.g. suitable for handling frequencies well down into the audio range
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2823—Wires
- H01F2027/2833—Wires using coaxial cable as wire
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Description
40
Die Erfindung bezieht sich auf einen Eingangsübertrager gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Breitbandige elektrische Signale, beispielsweise Fernsehsignale,
lassen sich in ihrer ursprünglichen Frequenzlage — d. h. mit einer relativen Bandbreite von bis zu
:107 — über längere symmetrische oder unsymmetrische
Leitungen übertragen. Das Nutzsignal wird dabei am Ende einer Übertragungsleitung als Querspannung
zwischen den beiden Adern einer symmetrischen Leitung oder zwischen Innen- und Außenleiter einer
unsymmetrischen Leitung von einem Empfangsverstärker abgenommen und aufbereitet.
Die in die Übertragungsleitung durch äußere Störquellen eingekoppelte Störspannung tritt am Ende
der Übertragungsleitung vorwiegend als Längsspannung auf und muß beispielsweise durch einen Differenzverstärker
oder durch einen Eingangsübertrager vom Nutzsignal getrennt und unterdrückt werden.
Differenzverstärker lassen eine ausreichende Übertragungsbandbreite
zu, ihre Symmetrie läßt sich auch bei relativ hohen Frequenzen mit verhältnismäßig
einfachen Mitteln einstellen, ihre Aussteuerfähigkeit für Längsspannungen ist jedoch begrenzt.
Bei Eingangsübertragern wird die maximal zulässige Längsspannung nur durch die Isolation zwischen
Primär- und Sekundärwicklung begrenzt. Die Bandbreite normaler Übertrager ist relativ gering und für die
Übertragung von Fernsehsignalen in ihrer ursprünglichen Frequenzlage kaum geeignet Die Symmetrie
solcher Übertrager läßt sich nicht einstellen. Bei verhältnismäßig hohen Frequenzen wird die Längsspannungsunterdrückung
durch die kapazitive Verkopplung von Primär- und Sekundärwicklung vermindert
Es ist bekannt daß die Übenragungsbandbreite eines Übertragers wesentlich gesteigert werden kann, wenn
der Übertrager zumindest ausgangsseitig im Kurzschluß betrieben wird, also als Stromwandler geschaltet
ist. Das kann durch geeignete Auslegung eines nachfolgenden Verstärkers erreicht werden. Es ist auch
bekannt die kapazitive Verkopplung von Primär- und Sekundärwicklung durch einen statischen Schirm zu
vermindern, der zwischen Primär- und Sekundärwicklung angeordnet und mit dem Bezugspotential des
Eingangsverstärkers verbunden ist
Wird der Eingangsübertrager einem Verstärker vorgeschaltet, dessen Eingangswiderstand beispielsweise
durch eine entsprechend gewählte Stromgegenkopplung verschwindend klein ist, so ist auch der
Eingangswiderstand des Übertragers verschwindend klein. Der Übertrager arbeilet als Stromwandler.
Aus der US-PS 30 66 266 ist ein Eingangsübertrager für über symmetrische oder unsymmetrische Leitungen
übertragene breitbandige elektrische Signale mit einer Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Störspannungen
in einer Übertragungsleitung bekannt, wobei eine Wicklung des Übertragers als Koaxialleitung
ausgebildet ist und deren Abschirmung an einem Bezugspotential liegt. Dieser Eingangsübertrager bringt
jedoch nur dann den gewünschten Effekt, wenn die Störungen auf beiden Leitungen gleich groß und
gleichphasig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Eingangsübertrager zu schaffen, der einen Abgleich
auch dann ermöglicht, wenn die Störungen weder gleich groß noch gleichphasig sind, und mit dessen Hilfe die
Symmetrie in gewissen Grenzen einstellbar ist, um zumindest bei relativ hohen Frequenzen eine optimale
Störunterdrückung zu erreichen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
1 angegebenen Maßnahmen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfigur näher erläutert.
Wird ein Übertrager 10 an eine Leitung 11 angeschlossen, so muß diese durch einen reellen
Widerstand 12,13 reflexionsfrei abgeschlossen werden. Dieser Widerstand 12,13 ist mit der Primärwicklung 14
des Übertragers 10 in Serie zu schalten. Wird die Schaltung so ausgelegt daß die Primärwicklung 14 des
Übertragers 10 aus nur wenigen Windungen besteht, kann der notwendige statische Schirm zwischen Primär-14
und Sekundärwicklung 15 als ein konzentrischer Schirm den primären Leiter allseitig umgeben, die
Primärwicklung 14 besteht dann aus wenigen Windungen einer koaxial abgeschirmten Leitung. Der Abschlußwiderstand
der ankommenden Leitung wird in zwei gleichgroße Widerstände 12,13 aufgeteilt, die den
beiden Enden der Primärwicklung 14 vorgeschaltet sind. Die beiden Enden der Abschirmung 16 werden aus dem
Übertrager herausgeführt und mit den Enden eines relativ niederohmigen Potentiometers 17 verbunden,
dessen Widerstand jedoch so groß ist, daß die Nutzsignalübertragung praktisch nicht beeinträchtigt
wird. Der Abgriff 18 des Potentiometers 17 ist mit dem sekundärseitigen Bezugspotential verbunden, dies ist im
allgemeinen Masse. Mit Hilfe der oben beschriebenen
Anordnung kann bei verhältnismäßig hohen Frequenzen die Symmetrie des Übertragers 10 beeinflußt und
auch bei in gewissen Grenzen ungleichen Störspannungen eine optimale Störunterdrückung erreicht werden.
Unterschiedliche Störspannungen Us,öri bzw. LW-'
an den Eingangsklemmen 19 und 20 können beispielsweise durch unterschiedliche Erdkapazitäten C\ und C2
an diesen Eingangsklemmen 19, 20 hervorgerufen werden. Die Differenzspannung (LW/ — LW.?) bewirkt
einen Störstrom /«or, der sich dem Nutestrom fw,z
öberlagert-
Durch die verteilte Kapazität C* zwischen dem primären Leiter und der ihn umgebenden konzentrischen
Abschirmung 16 erzeugen die Störspannungen LW/ und Uam-2 einen kapazitiven Ableitstrom /*.
Dieser kapazitive Ableitstrom /* wird in zwei Teilströme
hi und h2 aufgeteilt, die über die beiden Enden der
Abschirmung 16 aus dem Übertrager 10 herausgelangen und über die Endpunkte des Potentiometers 17 und
dessen Abgriff 18 zum Bezugspotential hin abfließen. Je nach Stellung des Potentiometerabgriffs 18 überwiegt
der eine oder der andere Teilstrom /*; bzw. Ik 3. Die
Abschirmung 16 hat die Wirkung einer Wicklung mit der gleichen Windungszahl wie die Primärwicklung 14.
Bei entsprechender Stellung des Potentiometerabgriffs 18 ist die resultierende Wirkung der erwähnten beiden
Teilströme h 1 und //^ der Wirkung des Störstromes ls,ör
in der Primärwicklung 14 genau entgegengesetzt. In diesem Fall wird nur der Nutzstrom lmu auf die
Sekundärwicklung des Übertragers 10 übertragen. Der Einfluß der ungleichen Störspannungen LW/und Usiör2
ist somit aufgehoben.
In einem Versuchsaufbau konnte bei einer Nutzbandbreite von etwa 1 Hz bis 10 MHz eine Verkopplungskapazität
von nur 10 pF zwischen den primären Eingangsanschlössen
19,20 und dem sekundären Bezugspotential erreicht werden. Bei ungefähr gleichgroßen Störspannungen
zwischen den Eingangsanschlüssen 19, 20 und dem Bezugspotential konnte bei 5 MHz eine Störunterdrückung
von 66 dB erreicht werden.
Wird das Nutzsignal am Ende einer gestörten Übertragungsstrecke durch einen Verstärker mit
Eingangsübertrager abgenommen, so ist unter folgenden Voraussetzungen ebenfalls eine optimale Störunterdrückung
auch bei ungleichen Störspannungen an den beiden Leitungsanschlüssen zu erreichen:
a) Der Verstärker hat durch eine entsprechend ausgelegte Stromgegenkopplung einen verschwindend
kleinen Eingangswiderstand,
b) der Eingangsübertrager des Verstärkers arbeitet als Stromwandler, sein Eingangswiderstand ist
verschwindend klein, der erforderliche Abschlußwiderstand der Übertragungsleitung ist dem
Eingangsübertrager in Form von zwei vorzugsweise gleichgroßen Widerständen vorzuschalten, wobei
die Eingangswicklung des Übertragers zwischen den beiden Widerständen anzuordnen ist,
c) der Übertrager wird so ausgelegt, daß die Eingangswicklung aus wenigen Windungen besteht;
der erforderliche statische Schirm, der Primär- und Sekundärwicklung kapazitiv voneinander
getrennt, umgibt den Leiter der Eingangswicklung allseitig als ein konzentrischer Schirm; die
Eingangswicklung besteht aus wenigen Windungen einer koaxial abgeschirmten Leitung,
d) beide Enden der Abschirmung werden aus dem Übertrager herausgeführt und mit den Endpunkten
eines relativ niederohmigen Potentiometers verbunden.
So kann insbesondere für höhere Frequenzen die Symmetrie des Eingangs beeinflußt werden, wenn der
Abgriff des Potentiometers mit dem Bezugspotential verbunden ist. Auch bei unterschiedlich großen Störspannungen
läßt sich an den Eingangsklemmen der Schaltung, insbesondere bei höheren Frequenzen, eine
optimale Störunterdrückung erreichen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Eingangsübertrager für über symmetrische oder unsymmetrische Leitungen übertragene breitbandige
elektrische Signale mit einer Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Störspannungen in
einer Übertragungsleitung, wobei eine Wicklung des Übertragers als Koaxialleitung ausgebildet ist und
deren Abschirmung an einem Bezugspotential liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung
(14) als Koaxialleitung ausgebildet ist sowie daß die beiden Enden der Abschirmung (16)
herausgeführt und mit den Enden eines Potentiometers (17) verbunden sind, dessen Abgriff (18) an
Bezugspotential liegt.
2. Eingangsübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um das sekundärseitige
Bezugspotential handelt.
3. Eingangsübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung
(15) durch einen Verstärker mit verschwindend kleinem Eingangswiderstand abgeschlossen ist.
4. Eingangsübertrager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker mit Gegenkopplungarbeitet.
5. Eingangsübertrager nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einem Eingang primärseitig
ein Widerstand (12 bzw. 13) vorgeschaltet ist.
6. Eingangsübertrager nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Eingänge
primärseitig ein Widerstand (12, 13) vorgeschaltet ist.
7. Eingangsübertrager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Widerstände (12,13)
im wesentlichen von gleicher Größe sind.
Priority Applications (4)
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Family Applications (2)
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Cited By (1)
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DE3731394A1 (de) * | 1987-09-18 | 1989-03-30 | Euchner & Co | Hochfrequenz-entstoerfilter fuer an eine leitung anzuschliessende schaltungen, insbesondere fuer zweidraht-sensoren |
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- 1978-07-14 DE DE2830957A patent/DE2830957C2/de not_active Expired
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1979
- 1979-07-12 EP EP79102397A patent/EP0007526B1/de not_active Expired
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Also Published As
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DE2830957A1 (de) | 1980-01-24 |
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EP0007526A1 (de) | 1980-02-06 |
ATE21T1 (de) | 1981-03-15 |
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