DE3015027A1

DE3015027A1 - Monitoring of amplifier output signal level - measuring voltage and current to eliminate effects of output side interference

Info

Publication number: DE3015027A1
Application number: DE19803015027
Authority: DE
Inventors: Werner Ing.(grad.) 8034 Unterpfaffenhofen Aigner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-04-18
Filing date: 1980-04-18
Publication date: 1981-10-22
Also published as: DE3015027C2

Abstract

The monitoring system is used in the output stage of a transmitter, the object being to monitor the output signal level and initiate an alarm if it falls below a set value. The method of monitoring is to measure both output stage voltage and current, and use a combination of these to generate a voltage signal proportional to output level. This signal is then compared with a reference and the resulting error used to initiate an alarm. Voltage and current are typically already measured for output impedance matching, thus little additional circuitry is required. The measurement eliminates the effect of disturbing voltages impressed on the output stage from outside the equipment. Where voltage only is measured such disturbances can effectively mask a low signal level and prevent a legitimate alarm being generated.

Description

Pegelüberwachung einer Sender- und/oder Verstärker-Level monitoring of a transmitter and / or amplifier

funktion.function.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pegelüberwachung des Betriebs eines Senders oder eines Verstärkers, vorzugsweise in einem Trägerfrequenz-Übertragungssystem, wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben ist.The invention relates to level monitoring of operation a transmitter or an amplifier, preferably in a carrier frequency transmission system, as indicated in the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, das Funktionieren eines Senders oder eines Verstärkers dadurch zu überwachen, daß das Vorhandensein eines Diagnose-Signais am Sender- bzw. Verstärkerausgang laufend überprüft wird. So wird in Trägerfresuenz-Systemen z.B. das Vorhandensein des ohnehin vorgesehenen Pilotpegels überwacht.The working of a transmitter or an amplifier is known to be monitored by ensuring that the presence of a diagnostic signal on the transmitter or Amplifier output is continuously checked. Thus, in carrier absence systems, e.g. the presence of the pilot level that is already provided is monitored.

Der zur Uberwackung herangezogene Pilotpegel hat einen Pegelwert, dessen Größe durch das jeweilige Trägerfrequenz-System weitgehend vorgegeben ist. Dabei kann der Fall eintreten, daß dieser Pegelwert des Pilotsignals bzw. eines Diagnose-Signals vergleichbar oder sogar kleiner ist als ein von der Ausgangsseite her unerwünschterweise eingespeistes Fremdsignal, das z.B. ein Störsignal oder auch das Trägerfrequenz-Signal eines Nachbargerätes ist. Es ist stets zu berücksichtigen, daß die Ausgangsfilter ein nur begrenzbes Snerrverhalten haben. Dies führt aber dazu, daß der Ausfall des Pilotsignals bzw. des Diagnose-Signals - dieser Fall soll zur Abgabe eines Alarmsignals führen - gar nicht erkannt werden kann, weil das starke Fremdaignal dies überdeckt.The pilot level used for monitoring has a level value the size of which is largely predetermined by the respective carrier frequency system. The case can arise that this level value of the pilot signal or a Diagnostic signal is comparable or even smaller than one from the output side unwanted external signal fed in, e.g. an interfering signal or is the carrier frequency signal of a neighboring device. It must always be taken into account that the output filter have only a limited Snerrbehavior. But this leads to the fact that the failure of the pilot signal or the diagnostic signal - this case should lead to the emission of an alarm signal - cannot be recognized at all because the strong External signal covers this.

Es ist eine Aufgabe der vorli&genden Erfindung, für eine Pegelüberwachung des Betriebs bzw. der Funktion eines Senders durch überwachung des Pilotpegels oder eines entsprechenden Dauersignals oder eines Verstärkers durch Überwachung eines Diagnose-Signals zu erreichen, daß diese überwachung auch dann sicher arbeitet, d.h. rückwirkungsfrei arbeitet, wenn vom Ausgang des Senders oder Verstärkers, z.B. von der abgehenden Leitung her (rückwärts), Signale mit (vergleichsweise zum Pilot- oder Diagnose-Signalpegel) relativ großen Pegel in den Sender- bzw. Verstärkerausgang (unerwünschterweise) eingespeist werden, d.h. der Sender- bzw.It is an object of the present invention for level monitoring the operation or the function of a transmitter by monitoring the Pilot level or a corresponding continuous signal or an amplifier Monitoring of a diagnostic signal to achieve that this monitoring also then works safely, i.e. works without reaction, if from the output of the transmitter or Amplifier, e.g. from the outgoing line (backwards), signals with (comparatively to the pilot or diagnostic signal level) relatively high level in the transmitter or amplifier output (undesirably) fed in, i.e. the transmitter or

Verstrer vom Ausgang her ausgesteuert wird. Diese vom Ausgang her eingespeisten Fremdsignale sind z.B.Verstrer is controlled from the output. This from the exit External signals fed in are e.g.

auf der Leitung vorhandene Störsignale und/oder Sendepegel eines oder mehrerer weiterer an dieselbe Leitung angeschlossener z. B. gleicher Trägerfrequenz-Sender, die an sich andere Frequenzlage haben, jedoch insgesamt nicht ausreichende Trennschärfe.Interference signals present on the line and / or transmission level of an or several other connected to the same line z. B. same carrier frequency transmitter, which actually have a different frequency range, but overall insufficient selectivity.

Diese Aufgabe wird mit einer Pegelüberwachung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is carried out with level monitoring according to the generic term of claim 1 according to the invention with the features of the characterizing part of the claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf dem Prinzip, zu unterscheiden, ob es sich bei dem in die vorgesehene Pegelüberwachung gelangenden Signal um ein solches handelt, das den Sender bzw. Verstärker von dessen Eingang zu dessen Ausgang hin durchlaufen hat oder ob es sich um ein aus der Gegenrichtung in den Sender- bzw. 7erstärkerausgang einfallendes Signal handelt, das ein Fremdaignal ist und das die Pegelüberwachung stören würde, d.h. diese rückwirkungsempfindlich werden ließe, Die bisher bekannten Pegelüberwachungen waren so aufgebaut, daß am Sender- bzw. Verstärkerausgang die Span- nung des zu überwachenden Pegels abgenommen und einem entsprechenden Detektorund Alarmgerät zugeführt wird.The solution according to the invention is based on the principle of distinguishing whether the signal coming into the intended level monitoring is a such is that the transmitter or amplifier from its input to its output has passed through or whether it is a question of a transfer from the opposite direction to the transmitter or 7 stronger output is an incident signal that is an external signal and that would interfere with the level monitoring, i.e. it would be sensitive to feedback The level monitoring systems known up to now were set up in such a way that the transmitter or amplifier output the voltage the level to be monitored removed and fed to an appropriate detector and alarm device.

Die Erfindung beruht dagegen auf der Erkenntnis, daß bei im Ausgang des Senders bzw. Verstärkers vorgenommener Abnahme bzw. uberwachung von Spannungspegel und Strompegel eine wie erwünschte rückwirkungsfreie Überwachung zu erreichen ist. Der dabei vorzunehmende Abgriff der Spannung und des Stromes ist bei der Erfindung prinzipiell die gleiche technische Maßnahme bzw.The invention, however, is based on the knowledge that in the output of the transmitter or amplifier carried out decrease or monitoring of the voltage level and current level as desired, reaction-free monitoring can be achieved. The tapping of the voltage and the current to be carried out is in the invention basically the same technical measure or

wird in prinzipell der gleichen Weise durchgeführt, wie dies für eine Anpassung des Ausgangswiderstandes eines Senders oder Verstärkers durch gleichzeitig vorzunehmende Stromgegenkopplung und Spannungsgegenkopplung durchzuführen ist. Vorteilhafterweise ergibt sich damit für die Erfindung, daß in solchen Fällen, in denen ohnehin eine solche Strom- und Spannungsgegenkopplung zur Anpassung des Ausgangswiderstandes vorgesehen ist, dieser Strom- und Sparsiungsabgriff gleichzeitig als Abgriff für die Pegelüberwachung der Erfindung verwendet werden kann, bei der dann das dem Strom und der Spannung entsprechende (für die Widerstandsanpassung in einer Strom- und Spannungsgegenkopplung weiter verwendete) Signal dem Detektorgerät der Pegelüberwachung zugeführt wird.is carried out in basically the same way as this for a Adaptation of the output resistance of a transmitter or amplifier by simultaneously current negative feedback and voltage negative feedback must be carried out. Advantageously It thus results for the invention that in those cases in which one anyway such current and voltage negative feedback to adjust the output resistance is provided, this power and Sparsiungsabgriff at the same time as a tap for the level monitoring of the invention can be used in which then the current and the voltage corresponding (for the resistance adjustment in a current and Voltage negative feedback further used) Signal to the detector device of the level monitoring is fed.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Pegelüberwachung mit Abgriff von Strom und Spannung der Ausgangsstufe eines Senders bzw. Verstärkers arbeitet, wie festgestellt wurde, deswegen rückwirkungsfrei, d.h. ungestört von in den Verstärkerausgang eingespeisten Fremdsignalen, weil diese eingespeisten Fremdsignale in der wie oben angegebenen Abnahme des Spannungssignals und des Stromsignals zwar mit gleicher Amplitude, aber vorteilhafterweise gegenphasig auftritt. Die eingespeisten Fremdsignale werden dementsprechend nicht mehr von der Pegelüberwachung erfaßt und die Pegelüberwachung ist bei der Erfindung in der Lage, diese aber wachung anhand eines Pilotsignals durchzuführen, das dort im Ausgang des Senders bzw. Verstärkers sogar geringeren Pegel als das eingespeiste Fremdsignal haben kann.The level monitoring provided according to the invention with tapping of current and voltage of the output stage of a transmitter or amplifier works as determined was therefore fed into the amplifier output without interference, i.e. undisturbed by External signals, because these external signals are fed in as specified above The voltage signal and the current signal decrease with the same amplitude, but advantageously occurs in phase opposition. The external signals fed in are accordingly not detected more by the level monitoring and the level monitoring with the invention is able to monitor this using a pilot signal carry out that there in the output of the transmitter or amplifier even lower Level than the external signal that is fed in.

Vorteilhafterweise läßt sich die Erfindung in solchen Fällen, in denen Strom- und Spannungsgegenlcopplung für Anpassung Ri = Ra des Senderausganges vorhanden ist, mit diesem Schaltungsteil kombinieren, wobei das für diese Anpassung der Gegenkopplung zugeführte Signal hier dann noch der Pegelüberwachung und dem jeweils vorgesehenen Alarmgerät zugeführt wird.Advantageously, the invention can be used in those cases in which Current and voltage counter-coupling for adaptation Ri = Ra of the transmitter output available is to combine with this part of the circuit, which is for this adaptation of the negative feedback The signal supplied here is then used to monitor the level and the one provided in each case Alarm device is supplied.

Wie bei dem erwähnten Gegenkopplungs-Prinzip wird auch für die Überwachung die Summenspannung wie für Stromgegenkopplung und Spannungsgegenkopplung gebildet. Bei Pilotpegel-Ausfall geht die Summenspannung gegen Null, und zwar - bei der Erfindung - auch dann, wenn von außen in den Ausgang des Senders großes Störsignal eingespeist wird. Außerdem hat die Erfindung die Wirkung, daß aufgrund veränderlichen Abschlußwiderstandes am Sender-bzw. Verstärkerausgang auftretende Spannungsänderungen des Pilot- oder Diagnose-Signalpegels nur vernachlässigbaren Einfluß auf die vorgesehene Pegelüberwachung hat.As with the aforementioned negative feedback principle, it is also used for monitoring the total voltage as formed for current negative feedback and voltage negative feedback. In the event of a pilot level failure, the total voltage tends to zero, namely - in the case of the invention - even if a large interference signal is fed into the output of the transmitter from outside will. In addition, the invention has the effect that due to variable terminating resistance at the transmitter or Amplifier output voltage changes of the pilot or Diagnostic signal level only has a negligible influence on the level monitoring provided Has.

Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungabeispielen hervor, zu denen die als Fig.1 und 2 beigefügten Stromlaufpläne A22623-C30-X-x-11 und A22623-D20-X-x-11 gehören.Further explanations of the invention can be found in the following description from two exemplary embodiments, to which those attached as FIGS. 1 and 2 Circuit diagrams A22623-C30-X-x-11 and A22623-D20-X-x-11 belong.

Fig.3 zeigt einen weiteren Stromlaufplan.3 shows a further circuit diagram.

Zur vorgesehenen Stromgegenkopplung gehört im Gerät C0 (Fig.1) der Widerstand R31 und im GerCit C20 (FIg. 2) die Widerstände R69 und R70. Zwischen Kasse und dem Punkt 203 des Gerätes nach Fig.1 bzw. zwischen den Punten 204 und 204' des Gerätes der Fig.2 tritt die Summenspannung aus dem Abgriff für Stromgegenkopplung und dem für Spannungsgegenkopplung auf. Diese Summenspannung wird dem Verstärker N4 zugeführt. Die Ausgangsspannung dieses Verstärkers N4 wird in der Diode V33 (Fig.1) bzw. V45 (Fig.'2) gleichgerichtet, im Verstärker 209 verstärkt und im Komparator 211 mit einer Referenzspannung verglichen. Wenn die Summenspannung 203 bzw.The current negative feedback is part of the device C0 (Fig. 1) Resistor R31 and in GerCit C20 (Fig. 2) the resistors R69 and R70. Between Cash register and point 203 of the device according to Figure 1 or between points 204 and 204 'of the device of FIG. 2, the total voltage emerges from the tap for current negative feedback and that for voltage negative feedback. This sum voltage is sent to the amplifier N4 supplied. The output voltage of this amplifier N4 is in the diode V33 (Fig. 1) or V45 (Fig.'2) rectified, amplified in the amplifier 209 and in the comparator 211 compared with a reference voltage. If the total voltage is 203 resp.

204, 204' einen vorgegebenen Wert unterschreitet, liefert der Komparator 211 eine Ausgangsspannung, die zu einem Alarmsignal an 213 führt. Das Alarmsignal bringt z.B. eine LED-Lumineszenzdiede zum Aufleuchten.204, 204 'falls below a predetermined value, the comparator delivers 211 an output voltage which leads to an alarm signal at 213. The alarm signal brings e.g. an LED luminescent lamp to light up.

Für den Fall der überwachung einer YerstärkerfurYtion, z.B. eines oder mehrerer Vor- und/oder Endverstärker, liegt insbesondere wesentliches Gewicht darin, die Funktion eines bezüglich seines Verstärkungsgrades einstellbaren Verstärken unabhängig von jeweils eingestellten Verstärkungsgrad zu überwachen. Hierzu zeigt der Stromlaufplan der Fig.3 ein Beispiel der Überwachung von Verstärkerfunktionen.In the event that a strengthening function is monitored, e.g. a or several preamplifiers and / or final amplifiers, is particularly important therein, the function of an adjustable gain with respect to its degree of gain to be monitored regardless of the gain level set in each case. This shows the circuit diagram of FIG. 3 shows an example of the monitoring of amplifier functions.

Der Schaltungspunkt 203 (der Fig. 1), an dem die Summenspannung auftritt, entspricht in Fig.3 dem Funkt 303, und die Gleichrichtung V33 entspricht in Fig.3 den Gleichrichtern V18, V20 und V22. Beim Beispiel der Fig.3 befindet sich der Komparator in einem dort nicht dargestellten (noch anzuschließenden) Diagnose-Gerät, das hinter den angegebenen Gleichrichtern anzuschließen ist. Beim Beispiel der Fig.3 erfolgt der Abgriff der Summenspannung erst jeweils hinter dem veränderbaren Widerstand R46 bzw. R34 bzw. R21 bzw. R8, nämlich an dem mit 305 bezeichneten Schaltungspunkt. Die Uberwachungsfunkticn der erfindungsgemäßen Pegelüberwachung ist mit dieser f'Iaßnahme unabhängig von dem jeweils eingestellten Verstärkungsgrad.The circuit point 203 (of Fig. 1), at which the sum voltage occurs, corresponds to the point 303 in FIG. 3, and the rectification V33 corresponds to FIG the rectifiers V18, V20 and V22. The comparator is located in the example of FIG in a diagnostic device not shown there (yet to be connected) behind must be connected to the specified rectifiers. In the example of Figure 3 takes place the tapping of the total voltage only after the changeable one resistance R46 or R34 or R21 or R8, namely at the circuit point labeled 305. The monitoring function of the level monitoring system according to the invention is compatible with this measure regardless of the gain level set in each case.

3 Figuren 1 Patentanspruch Leerseite3 Figures 1 claim Blank page

Claims

Claim level monitoring of the operation of a transmitter and / or Amplifier to a state defined as a failure, with a pilot signal, continuous signal or diagnostic signal is monitored, g e k e n n n z e i c h ne t by the fact that for a functioning of the cr monitoring independent of rearwardly fed external signals and / or independent of changes in the terminating resistance and / or independent of changes in the gain, a decrease in one corresponding to the output voltage and a signal corresponding to the output current and the formation of a sum voltage is provided from these two signals, and in that this sum voltage is evaluated as a detector signal for monitoring.