DE2834720B2

DE2834720B2 - Vorrichtung zur proportionalen Anzeige der jeweiligen Verstärkung eines pilotgeregelten Wechselstromverstarkers

Info

Publication number: DE2834720B2
Application number: DE19782834720
Authority: DE
Inventors: Eckart Ing.(Grad.) 8000 Muenchen Aichholz; Klaus Ing.(Grad.) 8031 Puchheim Sturmheit
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-08-08
Filing date: 1978-08-08
Publication date: 1980-05-29
Also published as: DE2834720C3; DE2834720A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur proportionalen Anzeige der jeweiligen Verstärkung eines pilotgeregelten Wechselstromverstärkers für Trägerfrequenzsysteme, dessen Verstärkung abhängig vom Pilotpegel durch ein Stellglied geregelt wird, bei der der Wechselstromverstärker durch einen zusätzlichen Gleichstromverstärker nachgebildet ist, dessen Verstär- 4^r> kung durch den gleichen Stellgliedwiderstand proportional zur Verstärkung des Wechselstromverstärkers geändert wird, wobei der Gleichstromverstärker ein Operationsverstärker ist, dessen invertierender Eingang vom Ausgang über einen ohmschen Widerstand w> gegengekoppelt ist und zwischen dessen beiden Eingängen die Differenzspannung aus einer Referenzspannung und der am Stellglied abgegriffenen Spannung liegt und bei der die der momentanen Verstärkung des Wechselstromverstärkers proportionale Anzeigen- « spannung am Ausgangsspannungsteiler abgreifbar ist.

In der deutschen Offenlegungsschrift 24 52 993 wird eine Schaltungsanordnung zur pilotgesteuerten Regelung von Verstärkern in Machrichtenübertragungsstrekken beschrieben, bei denen abhängig vom Pilotpegel ω durch ein Stellglied mit einem auf einen Widerstand im Gegenkopplungskreis des Wechselstromverstärkers wirkenden Stellwiderstand die Verstärkung geregelt wird. Zum Zwecke der Überwachung ist dabei ein Gleichstromverstärker vorgesehen, bei dem der Stell- es widerstand auch dessen Verstärkung proportional zur -Verstärkung des Wechseistromverstärkers verändert. Die Ausgangsspannung des Gleichstromverstärkers bestimmt dabei die Schaltschwelle der Überwachungseinrichtung.

Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß bei einpoliger Spannungsversorgung der Gleichstromverstärker in einen nicht eindeutigen Funktionsbereich geraten kann, insbesondere wenn die Eingangssteuergrößen sich in der Nähe eines Betriebsspannungspoles befinden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anzeigeschaltung zu schaffen, die die jeweilige Verstärkung eines Wechselstromverstärkers eindeutig anzeigt

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung die Vorrichtung derart ausgebildet, daß am Verbindungspunkt beider Spannungsquellen eine zusätzliche Gleichspannung gegen Masse angeschlossen ist

In weiterer Ausgestaltung läßt sich die Vorrichtung so ausbilden, daß die zusätzliche Gleichspannung an einem ohmschen Widerstand erzeugt ist, daß die Referenzspannungsquelle eine mit einem Spannungsteiler versehene Zenerdiode ist deren einer Spannungsteilerwiderstand in die Zuleitung des nichtinvertierenden Eingangs des Operationsverstärkers eingeschaltet ist

Durch diese Maßnahmen wird erreicht daß der Operationsverstärker über den gesamten Stellbereich des Stellgliedes seinen Gleichtaktbereich nicht verläßt und damit stets funktionsfähig bleibt

Anhand der Ausführungsbeispiele nach den F i g. 1 bis 4 wird die Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild eines pilotgeregelten Verstärkers in der Quartärgruppenebene.

Am Ausgang des Quartärgruppenverstärkers QG wird der Pilot ausgesiebt und in einen Pilotempfänger PE verstärkt und gleichgerichtet. Der gleichgerichtete Pilot wird über den Widerstand 2 dem invertierenden Eingang des als Regler dienenden Operationsverstärkers 60 zugeführt. Am nichtinvertierenden Ausgang ist über den Widerstand 1 die Referenzspannungsquelle im vorliegenden Fall mit einer Spannung von 5,6 Volt, angeschlossen. Der Kondensator 31 bewirkt zusammen mit dem Widerstand 2 ein Integralverhalten des Reglers. Am Ausgang wird das als Feldeffekttransistor ausgebildete Stellglied 61 über einen Spannungsteiler aus den Widerständen 3 und 4 angesteuert. Das Stellglied wirkt auf den Gegenkopplungsweg mit dem Widerstand R des Quartärgruppenverstärkers QG ein. Gleichzeitig liegt parallel zum Stellglied ein weiterer Operationsverstärker 62, der im wesentlichen die gleichstrommäßige Nachbildung des ah Wechselstromverstärker ausgebildeten Quartärgruppenverstärkers darstellt. Die vom Ausgang des Operationsverstärkers 62 über den Widerstand 9 am Stellglied 61 erzeugte Gleichspannung wird mit einer Referenzspannungsquelle U X verglichen und die Differenz beider Spannungen liegt zwischen den Eingängen des Operationsverstärkers 62 an. Eine zusätzliche Gleichspannungsquelle Uo ist zwischen Verbindungspunkt der Referenzspannungsquelle UX und dem Stellglied gegen Masse geschaltet. Am Ausgang des Operationsverstärkers liegt der aus den Widerständen 18 und 19 bestehende Spannungsteiler an dessen einem Teilwiderstand gegen Masse. Wie nachstehend erläutert, wird eine der Verstärkung des Wechselstromverstärkers proportionale Anzeigenspannung abgegriffen.

In Fig. 2 ist ein Teilbereich des Prinzipschaltbildes nach F i g. I noch einmal für sich dargestellt, um das Wesentliche der vorliegenden Erfindung noch näher darzustellen. Es handelt sich dabei wieder um den

Operationsverstärker 62, den Gegenkopplungswiderstand 9 sowie die Gleichspannungsquellen U1 und Uo. Anstelle der Quellen-Senken-Elektrodenstrecke des Feldeffekttransistors 61 ist dort ein veränderbarer ohmscher Widerstand RF eingesetzt An diesem Widerstand fällt die Spannung UV ab, während die Spannung UA' am Gegenkopplungswiderstand 9 ansteht

Der Feldeffekttransistor bestimmt als veränderbarer Widerstand die Verstärkung des Wechselstromverstärkers. Um eine Signalisierung nach dem Eingangspegel zu ermöglichen, benötigt man die Pilotspannung und eine verstärkungsproportionale Anzeigespannung. Letztere gewinnt man durch Messen des Feldeffekttransistor-Widerstandes an einer eingeprägten Spannung.

Eine praktisch verwirklichte Anzeigeschaltung ist in F ig. 3 dargestellt

Die Spannungsquelle Uo ist durch den Widerstand R 8 ersetzt der so groß bemessen ist dal? das minimal zulässige Eingangspotential des Operationsverstärkers 62 gegen Plus nicht unterschritten wird. Die Referenzspannung Ut wird mit Hilfe der Gleichstromquelle UZ über den Spannungsteiler R 13, R 12 erzeugt, wobei der Widerstand R 12 in der Zuleitung zum nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers liegt. Am Widerstand R 12 fällt die eigentliche Referenspannung für den Operationsverstärker 62 ab. Am Ausgang des Operationsverstärkers liegt eine Spannungsteilerschaltung mit den Widerständen R 17, R 18 und R 19, wobei die Anzeigenspannung Uahz am Widerstand R 18 und R 19 abgegriffen wird. Vom Ausgang auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 62 ist außerdem ein ohmscher Widerstand R 9 geschaltet, der als Gegenkopplungswiderstand dient und vergleichbar ist mit dem Gegenkopplungswiderstand R im Wechselstromverstärker.

Die Schaltung arbeitet wie oben beschrieben. Der Widerstand R ti dient dabei als abgleichbare Referenzspannungs-Quelle, welche die Offsetspannung des Operationsverstärkers 62 mit einbezieht.

Fig.4 zeigt ein detailliertes Schaltbild mit Reglerstellglied und Verstärkungsanzeige. Der Regler besteht, wie bereits vorstehend beschrieben, aus dem Operationsverstärker 60.

Dem Regler nachgeschaltet ist das Stellglied 61, das

ίο

als Feldeffekttransistor ausgebildet ist Am Ausgang des Stellgliedes liegt neben dem Quartärgruppenverstärker der diesem gleichsirommäßig nachgebildete Gleichstromverstärker 62, der in F i g. 3 bereits detailliert beschrieben ist Am Ausgang dieses Verstärkers sind zwei Spannungsteiler mit den Widerständen 14, 15, 16 und 17, 18,19 geschaltet Die Pilotgleichspannung wird am Verbindungspunkt der Widerstände 14 und 15 zugeführt Dieser Spannungsteiler ist hochohmig gegenüber der Pilotgleichspannung und daher nur dann wirksam, wenn keine Pilotgleichspannung anliegt. Die Anzeigespannung wird an den Widerständen 18 und 19 abgegriffen.

An den Anschlüssen a 7, a 8 wird bei Verstärkungsmitte auf 5,6 V abgeglichen. Die Klemme a 8 dient der Anzeige, Klemme a 7 ist hochohmig beschaltet, so daß der Regler ohne äußere Pilotgleichspannung über die Verbindung a7—R2 seinen internen Regelkreis schließt und auf Mittenverstärkung stellt Liegt eine niederohmige Pilotgleichspannung aus dem Pilotverstärker an, dann erzwingt diese den Spannungswert am Ausgang a 7 und die Regelschleife über die Anzeigeeinheit ist außer Kraft gesetzt. Im Regelteil sind die Widerstände 20, 25 und Kondensatoren 38, 37 als Siebelemente zwischen der Versorgungsklemme und den Verstärkern untergebracht. Die Zenerdiode 63 erzeugt eine stabilisierte Spannung, die dann noch mit dem Teilerwiderstand 21, Widerständen 22,23 auf 5,6 V abgeglichen wird. Diese 5,6 V wiederum werden über Widerstand 1, Kondensator 30 gesiebt und als Referenz dem Regler zugeführt. Die Zeitkonstante des Integral-Reglers wird durch Widerstand 2, Kondensator 31 bestimmt. Widerstand 26 ist der Arbeitswiderstand zur Eintakt-Endstufe für Α-Betrieb im Operationsverstärker. Widerstand 3, Widerstand 4 koppelt das FET-Gate hochohmig an den Regler. Mit dem Kondensator 33 ist das Gate HF-symmetiert, denn am Substrat liegt über die Widerstände 6, 7 etwa die Hälfte der Senken-Quellen-Spannung am FET. Der Kondensator 34 ist ein Abblockkondensator für die Wechselspannung des Quartärgruppenverstärkers. Der Kondensator 36 dient der Frequenzkompensation am Operationsverstärker-Ausgang und der Kondensator 35 verhindert zusammen mit dem Widerstand 10, daß am Ausgang der Anzeige Η F- Reste erscheinen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur proportionalen Anzeige der jeweiligen Verstärkung eines pilotgeregelten Wechselstromverstärkers für Trägerfrequenzsysteme, s dessen Verstärkung abhängig vom Pilotpegel durch ein Stellglied geregelt wird, bei der der Wechselstromverstärker durch einen zusätzlichen Gleichstromverstärker nachgebildet ist, dessen Verstärkung durch den gleichen Stellgliedwiderstand ι υ proportional zur Verstärkung des Wechselstromverstärkers verändert wird, wobei der Gleichstromverstärker ein Operationsverstärker ist, dessen invertierender Eingang vom Ausgang über einen ohmschen Widerstand gegengekoppelt ist und zwischen dessen ι ^r> beiden Eingängen die Differenzspannung aus einer Referenzspannung und der am Stellglied abgegriffenen Spannung liegt, und bei der die der momentanen Verstärkung des Wechselstromverstärkers proportionate Anzeigenspannung am Ausgangsspannungs- teiler (17, 18, 19) abgreifbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Verbindungspunkt beider Spannungsquellen (U Y, UX) eine zusätzliche Gleichspannungsquelle (Uo) gegen Masse angeschlossen ist 2^r>

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Gleichspannung (Uo) an einem ohmschen Widerstand (Ri) erzeugt ist, daß die Referenzspannungsquelle (UX) eine mit einem Spannungsteiler (R 12, R13) versehene jo Zenerdiode (Z) ist, deren einer Spannungsteilerwiderstand (R 12) in die Zuleitung des nichtinvertierenden Eingangs des Operationsverstärkers eingeschaltet ist.