DE2834112B2 - Entkoppler für TF-Nachrichteniibertragungssysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Entkoppler fürTF-Nachrichtenübertragungssysteme unter Vervendung einer integrierten Schaltung mit einem aktiven Doppelgegentaktmodulator, dem das Trägersignal über einen ersten und die zu modulierenden Signale über einen zweiten Differenzverstärker, der zusätzlich eine Stromspiegelschaltung und ein Rückkopplungsnetzwerk enthält und dessen Emitteranschlüsse von außen zugänglich sind, zuführbar sind.

Für die Zusammenschaltung von Kanalbündeln an den Ausgängen der sendeseitigen Modulationsfilter zu einem TF-Übertragungssystem und zu dessen Aufteilung auf die Eingänge der Modulationsfilter auf der Empfangsseite, werden Entkoppler benötigt. Die unmittelbare Parallelschaltung einer Vielzahl von Modulationsfiltern mit unterschiedlichen Durchlaß- und Sperrbereichen ist nicht möglich, da dies zu unzulässig hohen Dämpfungsverzerrungen in der jeweils betrachteten Gruppe führt.

Um das zu vermeiden, müßten die Scheinwiderstandsverläufe aller parallelgeschalteten Modulationsfilter in die Filtersynthese einbezogen werden. Neben den enormen Schwierigkeiten bei der Realisierung schließt eine derartige Lösung eine Teilbestückung aus. Insbesondere bei Breitbandsystemen ist die Teilbestückung jedoch ein häufiger Einsatzfall.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Entkopplerschaltung, die auch als integrierte Schaltung aufgebaut werden kann, zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird der Entkoppler erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die beiden Eingangsklemmen für die zu modulierenden Signale sowie der Emitter eines Transistors des zweiten Differenzverstärkers wechselstrommäßig an Masse liegen, daß dem Emitter des anderen Transistors des zweiten Differenzverstärkers über einen Trennkondensator und Anpassungswiderstände Signale zugeführt sind und daß an den Basen der Transistoren des ersten Differenzverstärkers derart unterschiedliche Potentiale liegen, daß jeweils der eine Transistor der Transistorpaare des Doppelgegentaktmodulators gesperrt und der jeweils andere Transistor geöffnet ist und daß am Modulatorausgang jeweils das Ausgangssignal über einen weiteren Anpassungswiderstand abnehmbar ist.

Dadurch läßt sich eine bereits als Modulator verwendete integrierte Schaltung in einfacher Weise so umgestalten, daß sie als Entkoppler verwendet werden kann. Bei der vorstehend beschriebenen Ausbildung können dabei mehrere Umsetzereusgänge entkoppelt zusammengefaßt werden. Will man unterschiedliche Gruppen von Umsetzerausgängen zusammenfassen, so läßt sich der Entkoppler auch derart ausgestalteil, daß die beiden Eingangsklemmen für die zu modulierenden Signale des zweiten Differenzverstärkers wechselstrommäßig an Masse liegen, daß jedem der Emitter der Transistoren des zweiten Differenzverstärkers über Trennkondensatoren getrennte Signale zugeführt sind und daß an den Basen der Transistoren des ersten Differenzverstärkers derart unterschiedliche Potentiale liegen, daß jeweils der eine Transistor der Transistorpaare des Doppelgegentaktmodulators gesperrt und der jeweils andere Transistor geöffnet ist und daß am Modulatorausgang jeweils das Ausgai.gssignal über einen weiteren Anpassungswiderstand abnehmbar ist.

Diese Lösung gestattet eine bessere wirtschaftliche Ausnutzung der integrierten Schaltung. Gleichzeitig wird die Klirrdämpfur.g für die Einzelsignale erhöht.

Ist für das zusammengefaßte Ausgangssignal eine zusätzliche Verstärkung erforderlich, kann das Aus- ?> gangssignal auch an den den Transistorpaaren des Doppelgegentaktmodulators nachgeschalte en Verstärkerstufen abgegriffen werden.

Will man ein ankommendes Signal auf mehrere entkoppelte Ausgänge aufteilen, so läßt sich in weuerer Ausgestaltung der Erfindung der Entkoppler derart ausbilden, daß an den Eingang für die zu modulierenden Signale, dem ein Anpassungswiderstand parallel liegt, ein Eingangssignal über einen Trennkondensator zugeführt ist, daß die Emitter der beiden Transistoren r> des zweiten Differenzverstärkers über einen ohmschen Widerstand miteinander verbunden sind, daß an den Basen der Transistoren des ersten Differenzverstärkers derart unterschiedliche Potentiale liegen, daß jeweils der eine Transistor der Transistorpaare des Doppelgegentaktmodulators nachgeschaltete Verstärkerstufe durch Einfügen ohmscher Widerstände gegengekoppelt sind und am Ausgang der Verstärkerstufen ein mittelangezapfter Übertrager liegt, an dessen Sekundärwicklung über Anpassungswiderstände entkoppelte αί Ausgangssignale abnehmbar sind.

Anhand der bekannten integrierten Modulatorschaltung nach Fig. 1 sowie der Ausführungsbeispiele nach den F i g. 2 bis 4 wird die Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt dabei die an sich bekannte integrierte >o Doppelgegentaktmodulatorschaltung (SO 290). Teil I der Schaltung bildet den Kern des Modulators, in dem die wesentlichen Funktionen ablaufen.

Die Transistoren 7*23 bis 7*26 werden paarweise wechselsinnig im Takt der Trägerspannung aus- und w eingeschaltet. Dabei sind im jeweils gleichen Schaltzustand einerseits die Transistoren 7*23 und 7*26, anderseits die Transistoren 7*24 und Γ25. Der Signalstrom wird zusammen mit dem Arbeits-Gleichstrom über die Transistoren 7*13 und Γ14 gegenphasig ho in die Emitter der Transistoren 7*23 bis 7*26 eingeprägt. Je nach Schaltzustand fließt der Signalstrom entweder über den Transistor 7*23, Ausgangsklemme 10, den außen liegenden Lastwiderstand, Ausgangsklemme 5 und den Transistor Γ26, oder über den Transistor Γ24, hi Ausgangsklemme 5, den außen liegenden Lastwiderstand (diesmal in umgekehrter Richtung), Ausgangsklemme 10 und Transistor 7*25. Ein Wechsel des Schaltzustandes der Transistoren 7*23 bis 7*26 polt somit den Signalstrom am Ausgang um.

Die Transistoren Γ13 und 7*14 bilden einen Differenzverstärker, über den der Signalstrom gegenphasig in die schaltenden Transistoren eingeprägt wird. Die von der nichtlinearer. Eingangskennlinie der Transistoren Γ13 und Γ14 verursachten nichtlinearen Verzerrungen werden durch Gegsnkopplungsschieifen über ein zusätzliches Netzwerk, Teil II in Fig. 1 verringert

Die Steuerung des Schaltzustandes der Transistoren Γ23 und 7*26 erfolgt über Teil III der Schaltung, wobei die Transistoren T15 und Γ16 einen einstufigen Differenzverstärker bilden.

Die Transistoren 7*28 und 7*29 ermöglichen eine zusätzliche Verstärkung des Ausgangssignals. Der Rest der Schaltung dient der Arbeitspunkt-Einstellung. Dieser Schaltungsteil wurde so gewählt, daß alle Wechselspannungs- Eingänge und -Ausgänge erdsymmetrisch oder erdunsymmetrisch anschaltbar sind.

Aus dieser bekannten Modulatorschaltung, die als integrierte Schaltung SO 290 bezeichnet wird, läßt sich nun durch Ergänzung mit außen anschließbaren diskreten Bauteilen eine Entkopplerschaltung aufbauen.

F i g. 2 zeigt die Schaltung zur entkoppelten Zusammenfassung von zum Beispiel vier Umsetzerausgängen. Über je vier Anpassungswiderstände Zl und den Trennkondensator Cl werden die Eingangssignale UEi bis UE4 in den Emitter des Transistors T13 (Fig. 1) eingespeist. Über den sehr niederohmigen Eingang des Anschlusses 16 aufgrund der Spannungsgegenkopplung der Transistoren 7*13 und Γ10 einerseits und den Anpassungswiderständen Z1 anderseits, findet zwischen den Eingängen UE1 bis UE4 die gewünschte Entkopplung statt. Vom Kollektor des Transistors 7Ί3 (Fig. 1) gelangen die Eingangssignale über den Transistor 7*23 und den Anschluß 10 auf den Ausgangsübertrager <7und über eine Sekundärwicklung an den Ausgang UA. Die zwei Basen der Transistoren Γ23 und 7*26 sowie 7*24 und 7*25 erhalten vom ersten Differenzverstärker Γ15 und 7Ί6 Spannungen unterschiedlicher Größe zugeführt, so daß die Transistoren 7*24 und 7*25 gesperrt und 7*23 und 7*26 stromführend sind. Die erforderliche Spannungsdifferenz an den Kollektoren der Transistoren 7Ί5 und Γ16 ernält man dadurch, daß die Basen der Transistoren 7Ί5 und Γ16 über deren Anschlüsse 7 und 8 an unterschiedliche Potentiale der integrierten Schaltung gelegt werden. Die Widerstände Ri, R 2 und Λ 3 dienen zur Arbeitspunkteinstellung, die Kondensatoren C2 und C3 sind als Abblockkondensatoren vorgesehen. Durch eine geeignete Bemessung des Widerstandsverhältnisses Z2/Z1 und des Übersetzungsverhältnisses von Ü kann eine Verstärkung bzw. Dämpfung der Eingangssignale erzielt werden.

Die Transistoren Γ28 und 7*29 sind in dieser Schaltung außer Betrieb. Bei Bedarf können sie jedoch zur Erzielung einer höheren Verstärkung zusätzlich ausgenutzt werden.

Die Schaltung der Fig.3 ist sehr ähnlich der von Fig.2. Im Gegensatz dazu werden hier je zwei Eingangssignale den beiden Emittern der Transistoren 7"i3 und Γ14 (Fig. 1) (Anschluß 16 und 1) zugeführt. Dieser Betrieb kann dann von Vorteil sein, wenn zwischen bestimmten Eingängen besonders hohe Entkopplungsdämpfungen benötigt werden, oder wenn zur Erhöhung der Aussteuerfähigkeit die Eingangssignale auf beide Zweige aufgeteilt werden müssen.

In der Fig.3 dient die integrierte Schaltung (zum Beispiel SO 290) zur Aufteilung eines ankommenden Signals t/E auf mehrere entkoppelte Ausgänge UA 1 bis UA 4.

Das Eingangssignal UE wird über den Trennkondensator C1 dem gegengekoppelten zweiten Differenzverstärker Γ13 und Π4 zugeführt (Anschluß 15). Als gegenphasiger Signalstrom, dessen Größe durch das Verhältnis UE/R3 (Widerstand zwischen Anschluß 1 und 16) gebildet wird, erfolgt die Einprägung in die Emitter der stromführenden Transistoren T24 und Γ25. Die Transistoren T23 und Γ26 sind gesperrt. Die gegenphasigen Signale gelangen weiter auf die in Emitterschaltung arbeitenden Transistoren Γ28 und T29 und werden am Ausgang an den Anschlüssen 11 und 6 abgenommen. Über die Gegenkopplungswiderstände R 6 und R 7 wird die Ausgangswechselspannung als Gegenkopplungsstrom den Basen der Transistoren Γ28 und T29 gegenphasig zurückgeführt, so daß der sonst hochohmige Ausgangswiderstand in die Kollekto ren der Transistoren Γ28 und Γ29 (Anschlüsse 11 unc 6) gesehen, wegen der Parallelgegenkopplung sehi niederohmig wird. Infolgedessen bleibt die Ausgangs

^r> spannung auch bei Belastungsänderungen weitgehenc konstant. Auf der Sekundärseite des Gegentaktübertra gers Ü ist die Ausgangsspannung über die Anpassungs widerstände Z 2 zum Beispiel auf vier Ausgänge verteilt wobei die Höhe der einzelnen Ausgangsspannunger UAi bis UA 4 weitgehend unabhängig von dei Belastung der übrigen Ausgangsklemmen ist.

Die Widerstände R 1, R2, RA, R5 und R8 dienen zui Arbeitspunkteinstellung, die Kondensatoren C2, C3 und C4 sind als Abblockkondensatoren vorgesehen Durch geeignete Bemessung der Widerstände Zi, ZI R3, Rb, RJ und des Übersetzungsverhältnisses von L kann eine in weiten Grenzen wählbare Verstärkung bzw. Dämpfung des Eingangssignals erzielt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Entkoppler für TF-Nachrichtenübertragungssysteme unter Verwendung einer integrierten Schaltung mit einem aktiven Doppelgegentaktmodulator, s dem das Trägersignal über einen ersten und die zu modulierenden Signale über einen zweiten Differenzverstärker, der zusätzlich eine Stromspiegelschaltung und ein Rückkopplungsnetzwerk enthält und dessen Emitteranschlüsse von außen zugänglich ι υ sind, zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Eingangsklemmen (2, IS) für die zu modulierenden Signale sowie der Emitter eines Transistors des zweiten Differenzverstärkers (T13, Γ14) wechselstrommäßig an Masse liegen, daß dem Emitter des anderen Transistors des zweites Differenzverstärkers (T 13, Γ14) über einen Trennkondensator (C 1) und Anpassungswiderstände (Zi) Signale (UEi bis UE4) zugeführt sind und daß an den Basen der Transistoren des ersten Differenzverstärkers (T 13, T16) derart unterschiedliche Potentiale liegen, daß jeweils der eine Transistor der Transistorpaare des Doppelgegentaktmodulators (T24, 725, 726, Γ23) gesperrt und der jeweils andere Transistor geöffnet ist und daß 2> am Modulatorausgang jeweils das Ausgangssignal über einen weiteren Anpassungswiderstand (Z 2) abnehmbar ist.

2. Entkoppler fürTF-Nachrichtenübertragungssysteme unter Verwendung einer integrierten Schal- jo tung mit einem aktiven Doppelgegentaktmodulator, dem das Trägersignal über einen ersten und die zu modulierenden Signale über einen zweiten Differenzverstärker, der zusätzlich eine Stromspiegelschaltung und ein Rückkopplungsnetzwerk enthält i~> und dessen Emitteranschlüsse von außen zugänglich sind, zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Eingangsklemmen (2, 15) für die zu modulierenden Signale des zweiten Differenzverstärkers ί"Π3, Γ14) wechselstrommäßig an Masse liegen, daß jedem der Emitter der Transistoren des zweiten Differenzverstärkers (Π3, Γ14) über Trennkondensatoren (Ci, C2) und Anpassungswiderstände (Zi) getrennte Signale (UEi, UE2, UE 3, UE 4) zugeführt sind und daß an den Basen der 4^r> Transistoren des ersten Differenzverstärkers (T 15, Γ16) derart unterschiedliche Potentiale liegen, daß jeweils der eine Transistor der Transistorpaare des Doppelgegentaktmodulators (T24, T25, T26, T23) gesperrt und der jeweils andere Transistor geöffnet ^r>o ist und daß am Modulatorausgang jeweils das Ausgangssignal über einen mittelangezapften Übertrager und einen parallel zur Primärwicklung liegenden Anpassungswiderstand (Z 2) abnehmbar ist. «

3. Entkoppler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den den Transistorpaaren des Doppelgegentaktmodulators nachgeschalteten Verstärkerstufen das Ausgangssignal (UA) abgegriffen wird. W)

4. Entkoppler für TF-Nachrichtenübertragungssysteme unter Verwendung einer integrierten Schaltung mit einem aktiven Doppelgegentaktmodulator, dem das Trägersignal über einen ersten und die zu modulierenden Signale über einen zweiten Diffe- h^r> renzverstärker, der zusätzlich eine Stromspiegelschaltung und ein Rückkopplungsnetzwerk enthält und dessen Emitteranschlüsse von außen zugänglich sind, zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eingang für die zu modulierenden Signale, dem ein Anpassungswiderstand (Zi) parallel liegt, ein Eingangssignal (UE) über einen Trennkondensator (Ci) zugeführt ist, daß die Emitter der beiden Transistoren des zweiten Differenzverstärkers (Ti3, Γ14) über einen ohmschen Widerstand (R 3) miteinander verbunden sind, daß an den Basen der Transistoren des ersten Differenzverstärkers derart unterschiedliche Potentiale liegen, daß jeweils der eine Transistor der Transistorpaare des Doppelgegentaktmodulators gesperrt und der jeweils andere Transistor geöffnet ist, daß die dem Doppelgegentaktmodulator nachgeschaltete Verstärkerstufe durch Einfügen ohmscher Widerstände (R6, Rl) gegengekoppelt sind und am Ausgang der Verstärkerstufen ein mittelangezapfter Übertrager liegt, an dessen Sekundärwicklung über Anpassungswiderstände (Z 2) entkoppelte Ausgangssignale (UA 1, UA 4) abnehmbar sind.